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發(fā)動機熱試臺架在發(fā)動機制造過程中的應用

文檔作者：毛曉峰1 陳政弘1 蔣恩騰1 趙福成1 王瑞平1 2 琚玉波1 文檔來源： 1．寧波吉利羅佑發(fā)動機零部件有限公司 2．浙江吉利羅佑發(fā)動機有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年05月09日
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第5期
2015年10月
內(nèi)燃機
Internal Combustion Engines
No．5
Oct．2015
發(fā)動機熱試臺架在發(fā)動機制造過程中的應用
毛曉峰1，陳政弘1，蔣恩騰1，趙福成1，王瑞平1’2，琚玉波1
(1．寧波吉利羅佑發(fā)動機零部件有限公司，浙江寧波3153362．；2．浙江吉利羅佑發(fā)動機有限公司，浙江寧波315800)
摘要：發(fā)動機熱試是發(fā)動機制造過程中的一項重要環(huán)節(jié)。通過熱試過程，對發(fā)動機的性能、排放、可靠性及耐久性等方面
進行測試。通過熱試臺架的組成、熱試過程常見問題及分析說明，講述熱試臺架在發(fā)動機制造過程中的應用。
關(guān)鍵詞：發(fā)動機；熱試；臺架
中圖分類號：TK407 文獻標識碼：B 文章編號：1000—6494(2015)05—0022—04
The Application of Hot Test to The Engine Production Process
MAO Xiaofen91，CHEN Zhenghon91，JIANG Enten91，ZHAO Fuchen91，WANG Ruipingu，ju Yub01
(1．Ningbo Geely Royal Engine Components Co．，Ltd．，Ningbo 315336；
2．Zhejiang Geely Royal Engine Co．，Ltd．，Ningbo 3 15800)
Abstract：Engine hot test for the engine manufacturer process is an important aspect．Through the process of the hot test，we have a test
for the performance，emissions，reliability and durability，etc．of the el,gine．Through the description of the components of the hot test，
common problems and analysis shows the application of hot test to the engine production process．
Key words：engine；hot test；machine stand
隨著汽車產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，汽車對發(fā)動機各
項指標的要求也越來越高。在發(fā)動機制造過程中，
發(fā)動機磨合是檢測發(fā)動機性能指標及可靠性的重要
環(huán)節(jié)Ⅲ。通過臺架對發(fā)動機各項數(shù)據(jù)的檢測和監(jiān)
控，熱試過程中，可以對出現(xiàn)的各類故障進行分析
和處理，并對各項監(jiān)測數(shù)據(jù)進行記錄，使得裝配線
與磨合測試線合為一體，以保證發(fā)動機順利出廠。
1熱試過程
一般熱試過程為：發(fā)動機在總裝線裝配完
后，通過一個單臂吊或其他上料工裝吊裝到熱磨合
專用小車上，將其輸送至熱磨合工段，并對其進行
機油尺油位檢查以及其他零部件外觀檢查。檢查完
畢后將合格的發(fā)動機通過熱磨合專用小車輸送至熱
磨合工位，定位夾緊后，對冷卻液進出管道、排煙
管道、燃油進出接口及節(jié)氣門接口等進行連接。準
備工作完成后，旋轉(zhuǎn)啟動鑰匙啟動發(fā)動機，磨合過
程中，按磨合規(guī)范快速完成各測試數(shù)據(jù)的測試。檢
作者簡介：毛曉峰(1989一)，男，浙江寧波人，工程
師，主要從事發(fā)動機裝配工藝相關(guān)工作。
收稿日期：2015—04—27
測內(nèi)容主要有水溫、機油壓力、進氣壓力(MAP)、
發(fā)動機密封性(漏冷卻液、進排氣系統(tǒng)漏氣、漏機
油)、異響、噴油脈寬及點火提前角等數(shù)據(jù)。
2熱試臺架組成部分
熱試臺架主要由臺架本體、磨合小車、液壓
控制裝置、排氣裝置、發(fā)動機裝夾裝置、冷卻液供
給循環(huán)裝置、測量裝置、燃油供給裝置、電氣控制
系統(tǒng)等組成圓。
2．1基礎
從發(fā)動機熱磨合臺架周邊接人發(fā)動機進出冷
卻液、燃油、動力電源、起動電源及排煙管道等。
2．2油、水、氣管道連接
管道連接部件包括發(fā)動機冷卻液進出接頭、
發(fā)動機燃油進出快速接頭等。發(fā)動機冷卻液快速接
頭能與發(fā)動機快速對接，對接后需保證連接緊固可
靠；燃油進出快插接頭與可通過手動與發(fā)動機對
接，卸下時要求能夠自封無泄漏。
2．3底座支撐
底座為鋼結(jié)構(gòu)焊接件，作為磨合小車固定
臺，起支撐磨合小車拉緊等作用，小車接送機構(gòu)由
推拉氣缸實現(xiàn)。磨合時，推上小車，小車底座拉緊
萬方數(shù)據(jù)
第5期毛曉峰，等：發(fā)動機熱試臺架在發(fā)動機制造過程中的應用
氣缸將小車拉到位，按下控制柜上的按鈕，拉緊氣
缸自動將小車壓緊定位，斷電后氣缸不回落。該機
構(gòu)在移動時應平穩(wěn)可靠無沖擊，移動速度可調(diào)節(jié)。
2．4發(fā)動機排氣機構(gòu)
快接機構(gòu)為連桿機構(gòu)(或快速夾鉗式)，排
氣快接器與發(fā)動機排氣口對接，在機械加緊機構(gòu)的
作用下，它與發(fā)動機的排氣管口緊密接觸，具有良
好的密封效果，排氣管上設有氧傳感器、溫度傳感
器等測試元件。法蘭與排氣歧管采用快換鎖緊連接
結(jié)構(gòu)進行連接。
排氣快接裝置采用金屬管，排煙裝置連接有消
音器、三元催化器等裝置。通過抽風機將排煙管中
發(fā)動機廢氣最大限度地進行排放處理。另外快接裝
置、金屬管等還應考慮安全措施，熱試臺內(nèi)部的排
氣配管要求采用絕熱材料包扎，以防止高溫灼傷。
2．5燃油供給系統(tǒng)及快插系統(tǒng)
熱試臺架應采用集中供油的方式，由于汽油
是易燃易爆品，所以供油系統(tǒng)的供油罐應采取防燃
防爆措施(如四周填充黃沙)，供油采用氣動隔膜
泵泵給。當供油管路低于設定壓力時，小油箱加油
閥打開，氣動隔膜泵自動供油；當供油管路大于等
于設定壓力時，供油閥門關(guān)閉，泵自動停止。
發(fā)動機的供油采用氣動閥控制，起動點火開
關(guān)時，氣動閥打開，燃油自動供給。試驗完畢后，
供油氣動閥關(guān)閉，壓縮空氣閥自動打開，對發(fā)動機
進行吹掃。吹油采用間歇式，用時間進行控制。殘
油經(jīng)主回油管路，流到殘油收集系統(tǒng)。收集系統(tǒng)要
求具備防爆功能。
供油系統(tǒng)在熱磨合臺架內(nèi)配管用軟管或硬管
連接，軟管耐壓1 MPa以上，集中向臺架供給符
合要求的燃油。供油系統(tǒng)有外置燃油泵，具有發(fā)動
機燃油回油，壓力調(diào)節(jié)等功能。
2．6冷卻液供給系統(tǒng)
采用集中供冷卻液方式，發(fā)動機冷卻液從給
定位置通過管路接到每個臺架，發(fā)動機廠負責向所
有臺架恒壓輸送冷卻液，并具有回水處理功能。每
個臺架設置小水箱，小水箱有效容積大約為60
L，內(nèi)置加熱器(帶漏電保護器)，保證在20 min
內(nèi)水箱溫度由30℃加熱至85℃以上。水箱裝有
液位計，朝向操作者布置，便于觀察。
臺架冷卻液供給系統(tǒng)要求具備回水吹掃功
能，以保證臺架試驗系統(tǒng)正常工作。冷卻液供給系
統(tǒng)在試驗臺架內(nèi)的管道用軟管連接，軟管耐壓須大
于0．5 MPa，耐溫必須大于120℃。在發(fā)動機一側(cè)
可視范圍內(nèi)配備透明軟管，以便觀察水的流動狀
況，應確保熱試臺的水管不會混入空氣。當供水氣
動閥開、閉以及吹水時，對應操作面板上的指示燈
亮。因冷卻液供給系統(tǒng)中水溫較高，因此各水路控
制氣動閥需選用耐溫型。
在發(fā)動機循環(huán)水管路應設置壓力、溫度傳感
器。壓力小于設定值時應停機檢查。進水溫度為
90～110℃，不在該范圍顯示異常，但發(fā)動機仍然
可點火；出水溫度超過110℃時，應自動停機。
該信號要求從ECU輸出，與PLC實現(xiàn)聯(lián)鎖控制
(不同發(fā)動機對于水溫的要求也不同)。
2．7油門控制機構(gòu)
手控油門執(zhí)行機構(gòu)由安裝支架、旋鈕等機構(gòu)
組成。通過手動控制旋鈕調(diào)整發(fā)動機油門位置，改
變節(jié)氣門開度，進而改變發(fā)動機轉(zhuǎn)速，達到控制熱
磨合工況的目的。
2．8臺架氣動裝置
該裝置可對發(fā)動機磨合小車進行夾緊，對發(fā)
動機冷卻液管道積液進行吹掃。發(fā)動機燃油管道積
液吹掃氣動系統(tǒng)由氣動控制閥組、氣動截止閥及氣
動管路組成。
2．9磨合臺電氣控制柜
控制柜為標準立柜，鋼制柜體，內(nèi)外部表面
都進行預處理，涂底漆和噴漆，控制柜內(nèi)配置門位
開關(guān)、冷卻風扇、過濾窗及電源插座?？刂乒竦碾?
源總開關(guān)設置在控制柜外，控制柜內(nèi)布線合理、美
觀，接線采用標準接頭，保證接觸良好。操作臺布
置在臺架旁，臺面布置操作按鈕及狀態(tài)指示，內(nèi)部
布置PLC模塊?？刂乒裼屑蓖ｉ_關(guān)，所有指示元
件采用直流24 V電源，設備控制系統(tǒng)按三相五線
制布線，異常停止開關(guān)采用紅色壓旋式。控制柜臺
架的電器元件要具有防水、防油的功能，各動作端
和各選擇按鈕的動作用指示燈顯示。重要電氣元件
建議采用高質(zhì)量的產(chǎn)品，其中限位開關(guān)、接近開關(guān)
及光電開關(guān)等最好自帶指示燈。PLC程序具有聯(lián)鎖
及安全保護功能，其外圍電路對PLC的輸出應具
有可靠保護，PLC的I／O點留有10％的余量?？?
制柜所有電器線路使用橋架走線，防水、防油，易
于維護。
2．10 EGO及線束支架
根據(jù)各種機型配備ECU及磨合專用線束的情
況，每個臺位不同機型各配1套。各種型號的ECU
和線束集成設計布置在磨合臺架易操作的位置。
2．1 1發(fā)動機啟動電源系統(tǒng)
萬方數(shù)據(jù)
·24· 內(nèi)燃機2015年10月
發(fā)動機啟動可采用發(fā)動機自帶啟動電機或臺架
啟動電機，發(fā)動機輸送到試驗臺時，人工連接啟動
電機電源線和控制線。啟動電源系統(tǒng)采用DCl2V
電壓。發(fā)電機電壓、電流輸入計算機顯示。
2．12發(fā)動機磨合小車
磨合小車上安裝有發(fā)動機定位支架，磨合小
車本體要求采用型鋼焊接，底部有精加工承壓導
軌。小車行走機構(gòu)為尼龍角輪，要求配有車用橡膠
減震器，車體底部設計有集水盤。磨合臺架見圖
1，磨合臺架設備主要配置見表1。
圖l磨合臺架總爾意圖
表1發(fā)動機磨合臺架設備主要配置表
序號主要貨物名稱
臺架小車
1 小車定位裝置
定位裝置
起動機車用起動機
2
夾具安裝夾具
數(shù)據(jù)采集
各種采集模塊
3 各種傳感器及壓力變送器
系統(tǒng)
各串口卡采集卡
試驗小車
小車定位系統(tǒng)
發(fā)動機支架及減震裝置等
4 試驗小車
小車快插盤
小車導向定位支撐
冷卻液循環(huán)系統(tǒng)
回水水箱(帶水泵)
臺架水箱
冷卻液
5 氣動殘液排空系統(tǒng)
循環(huán)系統(tǒng)
電磁閥及自動補水裝置
不銹鋼連接管路及接頭
控制系統(tǒng)
臺架不銹鋼油箱
臺架燃油
氣動吹油排空裝置
6 系統(tǒng)電磁閥
系統(tǒng)管件等
燃油過濾裝置
油泵
控制系統(tǒng)
油、水臺架自身油水管路連接
7 管路連接臺架油管與主油管管路連接
系統(tǒng)臺架水管進出口與循環(huán)回水箱管潞對接
快速排煙對接裝置
臺架排煙消聲器
工藝排煙管
臺架排煙主排煙管及抽煙機
8
系統(tǒng)不銹鋼繞性波紋管
抽風系統(tǒng)瀚瘩試車間油蒸汽等抽
走，每個臺架正E方—個抽風口)
三元催化器
臺架專用
ECU安裝盒、飛輪防護罩、皮帶防護罩
9 起動電源
線束
發(fā)動機工藝線柬
閥島
10 氣源組合氣源組合
氣源組合支架
冷卻液進水快插接頭
冷卻液出水快插接頭
11 快插接頭冷卻液出水小循環(huán)快插接頭
冷卻液進水堵頭
燃油進油快插接頭
可編程器PLC
控制柜及19寸液晶顯示器
12 控制系統(tǒng)工控機
掃描搶、線纜
磨合臺架專用機柜
配電及配電柜元件
13
照明電纜
3熱試過程常見問題及分析
發(fā)動機臺架熱試所測數(shù)據(jù)涉及內(nèi)容較多，過
程中也會產(chǎn)生很多問題。發(fā)動機熱試常見故障及排
除方法見表2。
表2發(fā)動機熱試常見故障及排除方法
序問具體判斷故障
號題現(xiàn)象方法原因診斷方法
電瓶
測量電瓶電壓
無電
臺架點
斷開與線束的連接，測量
火控制
臺架點火控制線電壓
測量線線斷路
束點火
1 無電線柬點檢查點火保險絲、測量點線圈接
頭電壓火控制火控制線端與線束點火繼
線斷路電器是否導通
萬方數(shù)據(jù)
第5期毛曉峰，等：發(fā)動機熱試臺架在發(fā)動機制造過程中的應用·25·
點火繼開關(guān)點火按鈕，測量點火
電器繼電器控制線路電壓變化
損壞判斷是否工作
檢查轉(zhuǎn)速傳感器是否用錯
曲軸位
曲軸位置傳感器線束接頭
置傳感
未插好
無
器信號曲軸位置傳感器是否損
法
故障壞，更換曲軸位置傳感器
啟轉(zhuǎn)速傳感器與飛輪信號
動齒位置不對
檢凸輪軸位置傳感器線束
查
凸輪軸接頭未插好、插錯或接
火
位置傳觸不好
不花
感器信點塞凸輪軸位置傳感器是否
火放
號故障損壞，更換凸輪軸位置
電傳感器
情ECU持
況續(xù)俳持檢查線柬ECU持續(xù)(非持續(xù))電源針腳與正極
續(xù))電源
線的導通
斷路
ECU ECU損壞
故障ECU數(shù)據(jù)不對
ECU
有防盜檢查防盜功能
功能
拆除噴
無油壓檢查燃油供給
無油器檢測量線束噴油器接頭電壓
油查噴油線束
情況故障噴油器是否損壞，
更換噴油器
轉(zhuǎn)速傳
發(fā)轉(zhuǎn)速
感器和
動傳感器
信號輪檢查轉(zhuǎn)速傳感器
機速位置
位置安與信號輪的間隙
無度裝有
2 法上偏差
正不
常去油門執(zhí)
工行器未
節(jié)氣門
檢查節(jié)氣門開度
作標定好／卜--v-，l
進氣進氣軟管
系統(tǒng)吸癟，進檢查進氣軟管
問題氣不足
高速線束
節(jié)氣門
直接問題
插件檢查節(jié)氣門插件
掉為
松動
怠速燃油系燃油壓
統(tǒng)問題力不足
檢查燃油壓力表讀數(shù)
啟動臺架冷冷卻系統(tǒng)里存在氣阻，打
后
臺架冷
卻液未開排氣閥檢驗，打開旁通
出水
卻系統(tǒng)循環(huán)水管，查看溫度是否下降
溫度
持續(xù)
問題
節(jié)溫器檢查節(jié)溫器，
升高未打開更換節(jié)溫器
冷
卻運行
傳感器
3 由傳感器
系通道更換通道
水溫問題
統(tǒng)故障
報警
冷卻
放氣不
出水系統(tǒng)低速后繼續(xù)放氣
徹底
壓力有氣阻
持續(xù)發(fā)動機放機油，檢查其乳化情
升高缸墊質(zhì)沖缸墊況，檢查膨脹箱里冷卻
量問題液是否存有機油
機油稀機油放出機油聞氣味，更換
機油釋問題稀釋新機油驗證
潤
壓力機濾機濾
更換新機濾驗證
滑
逐漸問題堵塞
4 降低機油泵機油泵
系更換新的機油泵驗證
統(tǒng)
問題磨損
機油
設計
泄壓閥
壓力開啟壓更換高的泄壓閥驗證
低
方面
力過低
5 蓁活塞拉缸
檢測活塞漏氣量，用內(nèi)
漏氣
窺鏡檢查珩磨網(wǎng)紋
量大
活塞環(huán)
有對口拆機檢查
性能
燃燒
差， 缺缸檢測線束插件，火花塞
抖動
問題
發(fā)龍門龍門檢測龍門支架螺栓
動發(fā)動支架
支架未
6 機機非擰緊
安裝情況
震正常小車發(fā)動機
動晃動發(fā)動機支架剛檢查支架是否有開裂
大
支架度不夠
臺架
臺架對
抖動中效果重新對中
問題
不好
發(fā)動檢查缸壓，分析活塞漏
機發(fā)動機拉缸、氣量曲線變化；檢查機
性能故障
拉瓦
油鐵屑；檢查發(fā)動機曲
發(fā)問題軸軸向間隙
動
7 機
發(fā)動機發(fā)動機
異工作聲工作爆震
檢查爆震傳感器
音尖銳異常安裝情況
響
發(fā)動發(fā)動機
機發(fā)動機拆開附件皮帶，檢查
故障
右斷裂
異響的附件附件是否有異常
發(fā)
發(fā)動機
節(jié)氣門
檢查節(jié)氣門，或更換
轉(zhuǎn)軸
怠動
問題節(jié)氣門
損壞
速機ECU ECU數(shù)檢查ECU版本，或8 工不問題據(jù)問題更換ECU
作
穩(wěn)異進氣軟
常迸氣
管等出檢查進氣系統(tǒng)
不穩(wěn)定
有憋氣
4結(jié)論
本文簡要闡述了熱試的原理及臺架結(jié)構(gòu)，著重
描述了熱試過程常見故障及故障解決措施，講述了
熱試臺架在發(fā)動機制造過程的應用以及測試流程。
【參考文獻】
【l】司利增．汽車發(fā)動機及其診斷維修【M]．北京：電子工業(yè)
出版社，2006．
【2】匡敏．汽車發(fā)動機熱磨合試驗技術(shù)發(fā)展的探討叨．技術(shù)
導向，2009．
萬方數(shù)據(jù)

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