發(fā)動機總成冷試技術(shù)
發(fā)動機冷測試可以盡早地發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)制造中出現(xiàn)的一系列問題，并且試驗成本低廉，無需采用點火的方式，同時也減少了對環(huán)靜的污染。 發(fā)動機測試技術(shù)是汽車測試技術(shù)的一個重要組成部分，也是最復(fù)雜的一個部分。以前，汽車發(fā)動機制造企業(yè)在發(fā)動機總成裝配完成后都要進行數(shù)十分鐘的發(fā)動機熱試，用來檢查發(fā)動機的裝配質(zhì)量。但是現(xiàn)在很多著名汽車公司（如美國通用、日本豐田等）生產(chǎn)的轎車汽油發(fā)動機的生產(chǎn)試驗都采用冷試驗取代熱試驗。 冷試是一種檢測發(fā)動機裝配過程中出現(xiàn)的錯誤的方法。一般在發(fā)動機裝配線末端進行，查找生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的裝配錯誤或零件缺陷。發(fā)動機采用冷試驗的目的是在發(fā)動機裝配線最后對發(fā)動機制造和裝配質(zhì)量進行驗證測試，能較早地發(fā)現(xiàn)零件缺陷或錯誤的裝配，避免有缺陷的產(chǎn)品流轉(zhuǎn)出發(fā)動機工廠，以降低返修成本，改進裝配質(zhì)量。發(fā)動機在冷試過程中，其本身并不供油燃燒，而是使用電動馬達拖動待測試發(fā)動機。電動馬達根據(jù)不同的測試要求自動控制轉(zhuǎn)速，發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中由傳感器收集各種測試數(shù)據(jù)。發(fā)動機冷試的時間根據(jù)測試規(guī)范而定，一般只有幾分鐘。發(fā)動機冷試試驗臺見圖1。
圖1 冷試臺架樣例
冷試驗的優(yōu)缺點及范圍 相比傳統(tǒng)的熱試系統(tǒng)，冷試有如下優(yōu)點： 1．冷試能較早地發(fā)現(xiàn)缺陷或錯誤裝配的零件而使廢品率減少，從而更好地保證發(fā)動機質(zhì)量。 2．同傳統(tǒng)熱試數(shù)據(jù)相比，測試節(jié)拍更短，成本、投資更低廉。測試不需要冷卻液和燃油，且沒有廢氣產(chǎn)生。 但是冷試也存在不足： 1．冷試的試驗時間較短，使發(fā)動機穩(wěn)定工作時間太短，易發(fā)生錯誤警告。 2．沒有燃燒過程、無熱量和壓力產(chǎn)生。冷試不能檢測同熱循環(huán)有關(guān)的缺陷。 對于不同的發(fā)動機測試要求，冷試的測試項目也會有所不同。一般的發(fā)動機測試項目包括轉(zhuǎn)動扭矩（可以檢測出活塞有缺陷、進排氣門泄漏、火花塞缺失、活塞環(huán)缺失等問題）、起動扭矩（可以檢測出發(fā)動機是否存在卡住而無法轉(zhuǎn)動等現(xiàn)象）、進氣壓力（可以檢測出氣門正時、氣門/氣門彈簧/挺柱缺失、進氣門泄漏、氣門是否彎曲等問題）、排氣壓力（可以檢測出氣門正時、氣門/氣門彈簧/挺柱缺失、排氣門泄漏、氣門是否彎曲等問題）、機油壓力（可以檢測出機油泵缺陷、發(fā)動機內(nèi)油路堵塞、軸瓦缺失等問題）、點火測試（可以檢測出線圈和連接點是否連接完好、火花塞電極間隙是否存在問題、點火模塊問題）、NVH（噪聲/震動/舒適性）測試（可以檢測出連桿軸瓦缺失或型號錯誤、推桿型號或尺寸錯誤、火花塞松動、缸孔粗糙等問題）等。需要特別注意的是，在冷試開始時，如果機油壓力不正常或者起動扭矩太高，應(yīng)該中止發(fā)動機測試，否則發(fā)動機會損壞；而且必須把所出現(xiàn)的問題解決后才能再次進行冷試。 發(fā)動機冷試驗有自動測試系統(tǒng)和半自動測試系統(tǒng)兩種。自動測試系統(tǒng)是在發(fā)動機冷試開始前，設(shè)備自動將各種管路連接到發(fā)動機上；而半自動測試系統(tǒng)是在發(fā)動機冷試開始前，由人工將各種管路連接到發(fā)動機上，然后進行測試。根據(jù)不同的測試要求，發(fā)動機在進入冷試工位時的狀態(tài)是不相同的，如是否需要在冷試時安裝連接線束、是否需要安裝進氣管、是否需要安裝排氣管等。對于冷試臺，必須定期對各種傳感器進行標(biāo)定，以保證冷試臺測試出來的結(jié)果是準(zhǔn)確的。 冷試系統(tǒng)的工作過程 普通冷試系統(tǒng)是這樣工作的：發(fā)動機在進入測試工位前，添加足量的機油；發(fā)動機連同托盤到達冷試工位，讀取托盤上的信息，安裝好各種連接管路；冷試工位的PLC將發(fā)動機的編號輸入到測試臺架電腦，創(chuàng)建一份針對該發(fā)動機的測試文件；冷試臺驅(qū)動各封堵頭和夾緊單元把發(fā)動機封堵和夾緊后，通過一個連接著發(fā)動機飛輪的裝置連接到一個交流伺服電動馬達上；測試工位啟動所有的測試傳感器，電動馬達拖動待測試發(fā)動機運轉(zhuǎn)；在發(fā)動機不燃燒的狀態(tài)下按照測試要求進行各種測量。發(fā)動機的測試循環(huán)是自動控制的。測試計算機在整個測試過程中收集數(shù)據(jù)，通過專用的算法來處理并和固定的極限比較。測試結(jié)束后，測試工位把一個通過/失敗的結(jié)果傳輸給托盤，各封堵頭和夾緊單元回位并且釋放發(fā)動機。 在測試過程中，測試工位上的電腦根據(jù)測試規(guī)范自動控制發(fā)動機在不同的速度和條件下進行測試。在測試期間，各個傳感器收集發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中的實時模擬信號，數(shù)據(jù)以波形的形式記錄、分析、存儲和使用。冷試計算機將收集的數(shù)據(jù)同預(yù)設(shè)的極限值進行比較，來判定測試發(fā)動機是否通過/未通過該冷試工位。測試的波形和結(jié)果在每次測試之后進行存儲。技術(shù)人員可以通過網(wǎng)絡(luò)把測試數(shù)據(jù)從單一工位上傳至到服務(wù)器。所有工位的數(shù)據(jù)都上傳至同一服務(wù)器存檔，以備未來調(diào)用。發(fā)動機所有的測試參數(shù)都合格后才能認(rèn)定為發(fā)動機通過測試工位。如果測試發(fā)動機沒有缺陷，任何信號的波形和預(yù)設(shè)的極限值都很類似并都處于合格范圍；如果存在缺陷，觀察到的數(shù)據(jù)將顯示異常，數(shù)據(jù)和波形將發(fā)生改變。有問題的發(fā)動機在離開發(fā)動機廠之前必須返修好。發(fā)動機測試結(jié)果波形見圖2。
圖2 測試結(jié)果波形樣例
在發(fā)動機制造企業(yè)一般都設(shè)有專門的測試工程師。測試工程師應(yīng)該根據(jù)測試要求和設(shè)備供應(yīng)商一起設(shè)計冷試臺架、安裝和調(diào)試設(shè)備。通常情況下，測試工程師需要把可能出現(xiàn)的問題做一個列表，根據(jù)列表故意制造有缺陷的發(fā)動機，并把它們拿來做冷試。在冷試過程中記錄和分析波形，對波形所對應(yīng)的缺陷類型、數(shù)值、特征進行歸類。各個測試參數(shù)的極限值應(yīng)該圍繞這些數(shù)值建立，這樣有利于發(fā)現(xiàn)問題并能更好地設(shè)置各參數(shù)的極限值。需要注意的是，這是一個持續(xù)的過程，各個參數(shù)的極限值需要不斷地修正直到穩(wěn)定。裝配零件的變化或設(shè)備的老化都可能要求重新去考慮和定義測試參數(shù)的極限值；而且如果不合格發(fā)動機的數(shù)量突然增加，測試工程師就需要去查找問題的根源，及時調(diào)整設(shè)備，保持設(shè)備的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。測試工程師需要對產(chǎn)品和零件的變更及時作出反應(yīng)，需要了解變更對波形的影響，并提前采取措施，減少生產(chǎn)中批量發(fā)動機不合格情況的出現(xiàn)。 另外，環(huán)境變化可能會在各個方面影響測試參數(shù)，如發(fā)動機的機油溫度變化會影響到測試結(jié)果。雖然現(xiàn)在很多測試軟件內(nèi)置了自我補償程序，但是都有一定的補償范圍，測試工程師需要關(guān)注測試環(huán)境的變化，及時采取措施。 結(jié)語 現(xiàn)在越來越多的發(fā)動機制造企業(yè)都在向以采用冷試技術(shù)來代替發(fā)動機熱測試的方向發(fā)展，強調(diào)在發(fā)動機工廠生產(chǎn)過程中的在線檢測，改進裝配技術(shù)，控制裝配質(zhì)量，避免不合格產(chǎn)品流出工廠。這也是當(dāng)今世界各國汽車發(fā)動機生產(chǎn)試驗的一種新潮流和發(fā)展趨勢。
工業(yè)清洗機原理清洗機價格清洗機型號清洗機廠家掃描關(guān)注官方微博
高壓清洗機訂制清洗機產(chǎn)品清洗機用途清洗機設(shè)備掃描關(guān)注官方微信
