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發(fā)動機(jī)熱試臺架在發(fā)動機(jī)制造過程中的應(yīng)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(jī)零部件有限公司 2．浙江吉利羅佑發(fā)動機(jī)有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年05月09日
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第5期
2015年10月
內(nèi)燃機(jī)
Internal Combustion Engines
No．5
Oct．2015
發(fā)動機(jī)熱試臺架在發(fā)動機(jī)制造過程中的應(yīng)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(jī)零部件有限公司，浙江寧波3153362．；2．浙江吉利羅佑發(fā)動機(jī)有限公司，浙江寧波315800)
摘要：發(fā)動機(jī)熱試是發(fā)動機(jī)制造過程中的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)。通過熱試過程，對發(fā)動機(jī)的性能、排放、可靠性及耐久性等方面
進(jìn)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(jī)制造過程中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：發(fā)動機(jī)；熱試；臺架
中圖分類號：TK407 文獻(xiàn)標(biāo)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(jī)各
項(xiàng)指標(biāo)的要求也越來越高。在發(fā)動機(jī)制造過程中，
發(fā)動機(jī)磨合是檢測發(fā)動機(jī)性能指標(biāo)及可靠性的重要
環(huán)節(jié)Ⅲ。通過臺架對發(fā)動機(jī)各項(xiàng)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(jìn)行分析
和處理，并對各項(xiàng)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)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(jī)順利出廠。
1熱試過程
一般熱試過程為：發(fā)動機(jī)在總裝線裝配完
后，通過一個(gè)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(jìn)行
機(jī)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(jī)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(jìn)出管道、排煙
管道、燃油進(jìn)出接口及節(jié)氣門接口等進(jìn)行連接。準(zhǔn)
備工作完成后，旋轉(zhuǎn)啟動鑰匙啟動發(fā)動機(jī)，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(jī)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(jī)油壓力、進(jìn)氣壓力(MAP)、
發(fā)動機(jī)密封性(漏冷卻液、進(jìn)排氣系統(tǒng)漏氣、漏機(jī)
油)、異響、噴油脈寬及點(diǎn)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(jī)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(chǔ)
從發(fā)動機(jī)熱磨合臺架周邊接人發(fā)動機(jī)進(jìn)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(jī)冷卻液進(jìn)出接頭、
發(fā)動機(jī)燃油進(jìn)出快速接頭等。發(fā)動機(jī)冷卻液快速接
頭能與發(fā)動機(jī)快速對接，對接后需保證連接緊固可
靠；燃油進(jìn)出快插接頭與可通過手動與發(fā)動機(jī)對
接，卸下時(shí)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?yán)o等作用，小車接送機(jī)構(gòu)由
推拉氣缸實(shí)現(xiàn)。磨合時(shí)，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(jī)熱試臺架在發(fā)動機(jī)制造過程中的應(yīng)用
氣缸將小車?yán)轿?，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(jī)
構(gòu)在移動時(shí)應(yīng)平穩(wěn)可靠無沖擊，移動速度可調(diào)節(jié)。
2．4發(fā)動機(jī)排氣機(jī)構(gòu)
快接機(jī)構(gòu)為連桿機(jī)構(gòu)(或快速夾鉗式)，排
氣快接器與發(fā)動機(jī)排氣口對接，在機(jī)械加緊機(jī)構(gòu)的
作用下，它與發(fā)動機(jī)的排氣管口緊密接觸，具有良
好的密封效果，排氣管上設(shè)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(jìn)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(fēng)機(jī)將排煙管中
發(fā)動機(jī)廢氣最大限度地進(jìn)行排放處理。另外快接裝
置、金屬管等還應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(dāng)供油管路低于設(shè)定壓力時(shí)，小油箱加油
閥打開，氣動隔膜泵自動供油；當(dāng)供油管路大于等
于設(shè)定壓力時(shí)，供油閥門關(guān)閉，泵自動停止。
發(fā)動機(jī)的供油采用氣動閥控制，起動點(diǎn)火開
關(guān)時(shí)，氣動閥打開，燃油自動供給。試驗(yàn)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(jī)
進(jìn)行吹掃。吹油采用間歇式，用時(shí)間進(jìn)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(jī)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(jī)冷卻液從給
定位置通過管路接到每個(gè)臺架，發(fā)動機(jī)廠負(fù)責(zé)向所
有臺架恒壓輸送冷卻液，并具有回水處理功能。每
個(gè)臺架設(shè)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(hù)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(jì)，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(yàn)系統(tǒng)正常工作。冷卻液供給系
統(tǒng)在試驗(yàn)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(jī)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(yīng)確保熱試臺的水管不會混入空氣。當(dāng)供水氣
動閥開、閉以及吹水時(shí)，對應(yīng)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(jī)循環(huán)水管路應(yīng)設(shè)置壓力、溫度傳感
器。壓力小于設(shè)定值時(shí)應(yīng)停機(jī)檢查。進(jìn)水溫度為
90～110℃，不在該范圍顯示異常，但發(fā)動機(jī)仍然
可點(diǎn)火；出水溫度超過110℃時(shí)，應(yīng)自動停機(jī)。
該信號要求從ECU輸出，與PLC實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制
(不同發(fā)動機(jī)對于水溫的要求也不同)。
2．7油門控制機(jī)構(gòu)
手控油門執(zhí)行機(jī)構(gòu)由安裝支架、旋鈕等機(jī)構(gòu)
組成。通過手動控制旋鈕調(diào)整發(fā)動機(jī)油門位置，改
變節(jié)氣門開度，進(jìn)而改變發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)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(jī)磨合小車進(jìn)行夾緊，對發(fā)
動機(jī)冷卻液管道積液進(jìn)行吹掃。發(fā)動機(jī)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(biāo)準(zhǔn)立柜，鋼制柜體，內(nèi)外部表面
都進(jìn)行預(yù)處理，涂底漆和噴漆，控制柜內(nèi)配置門位
開關(guān)、冷卻風(fēng)扇、過濾窗及電源插座?？刂乒竦碾?
源總開關(guān)設(shè)置在控制柜外，控制柜內(nèi)布線合理、美
觀，接線采用標(biāo)準(zhǔn)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(shè)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?？刂乒衽_
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(hù)功能，其外圍電路對PLC的輸出應(yīng)具
有可靠保護(hù)，PLC的I／O點(diǎn)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(hù)。
2．10 EGO及線束支架
根據(jù)各種機(jī)型配備ECU及磨合專用線束的情
況，每個(gè)臺位不同機(jī)型各配1套。各種型號的ECU
和線束集成設(shè)計(jì)布置在磨合臺架易操作的位置。
2．1 1發(fā)動機(jī)啟動電源系統(tǒng)
萬方數(shù)據(jù)
·24· 內(nèi)燃機(jī)2015年10月
發(fā)動機(jī)啟動可采用發(fā)動機(jī)自帶啟動電機(jī)或臺架
啟動電機(jī)，發(fā)動機(jī)輸送到試驗(yàn)臺時(shí)，人工連接啟動
電機(jī)電源線和控制線。啟動電源系統(tǒng)采用DCl2V
電壓。發(fā)電機(jī)電壓、電流輸入計(jì)算機(jī)顯示。
2．12發(fā)動機(jī)磨合小車
磨合小車上安裝有發(fā)動機(jī)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(dǎo)
軌。小車行走機(jī)構(gòu)為尼龍角輪，要求配有車用橡膠
減震器，車體底部設(shè)計(jì)有集水盤。磨合臺架見圖
1，磨合臺架設(shè)備主要配置見表1。
圖l磨合臺架總爾意圖
表1發(fā)動機(jī)磨合臺架設(shè)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(jī)車用起動機(jī)
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(yàn)小車
小車定位系統(tǒng)
發(fā)動機(jī)支架及減震裝置等
4 試驗(yàn)小車
小車快插盤
小車導(dǎo)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(bǔ)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(jìn)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(jī)
8
系統(tǒng)不銹鋼繞性波紋管
抽風(fēng)系統(tǒng)瀚瘩試車間油蒸汽等抽
走，每個(gè)臺架正E方—個(gè)抽風(fēng)口)
三元催化器
臺架專用
ECU安裝盒、飛輪防護(hù)罩、皮帶防護(hù)罩
9 起動電源
線束
發(fā)動機(jī)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(jìn)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(jìn)水堵頭
燃油進(jìn)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(jī)
掃描搶、線纜
磨合臺架專用機(jī)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(jī)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(jī)熱試常見故障及排
除方法見表2。
表2發(fā)動機(jī)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(diǎn)
斷開與線束的連接，測量
火控制
臺架點(diǎn)火控制線電壓
測量線線斷路
束點(diǎn)火
1 無電線柬點(diǎn)檢查點(diǎn)火保險(xiǎn)絲、測量點(diǎn)線圈接
頭電壓火控制火控制線端與線束點(diǎn)火繼
線斷路電器是否導(dǎo)通
萬方數(shù)據(jù)
第5期毛曉峰，等：發(fā)動機(jī)熱試臺架在發(fā)動機(jī)制造過程中的應(yīng)用·25·
點(diǎn)火繼開關(guān)點(diǎn)火按鈕，測量點(diǎn)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(cuò)
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(cuò)或接
火
位置傳觸不好
不花
感器信點(diǎn)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(dǎo)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(jī)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(biāo)定好／卜--v-，l
進(jìn)氣進(jìn)氣軟管
系統(tǒng)吸癟，進(jìn)檢查進(jìn)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(yàn)，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(yùn)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(bào)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(jī)放機(jī)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(jī)油
機(jī)油稀機(jī)油放出機(jī)油聞氣味，更換
機(jī)油釋問題稀釋新機(jī)油驗(yàn)證
潤
壓力機(jī)濾機(jī)濾
更換新機(jī)濾驗(yàn)證
滑
逐漸問題堵塞
4 降低機(jī)油泵機(jī)油泵
系更換新的機(jī)油泵驗(yàn)證
統(tǒng)
問題磨損
機(jī)油
設(shè)計(jì)
泄壓閥
壓力開啟壓更換高的泄壓閥驗(yàn)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(jī)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(jī)機(jī)非擰緊
安裝情況
震正常小車發(fā)動機(jī)
動晃動發(fā)動機(jī)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(jī)發(fā)動機(jī)拉缸、氣量曲線變化；檢查機(jī)
性能故障
拉瓦
油鐵屑；檢查發(fā)動機(jī)曲
發(fā)問題軸軸向間隙
動
7 機(jī)
發(fā)動機(jī)發(fā)動機(jī)
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(jī)
機(jī)發(fā)動機(jī)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(jī)
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(jī)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(jìn)氣軟
常迸氣
管等出檢查進(jìn)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(jī)制造過程的應(yīng)用以及測試流程。
【參考文獻(xiàn)】
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【2】匡敏．汽車發(fā)動機(jī)熱磨合試驗(yàn)技術(shù)發(fā)展的探討叨．技術(shù)
導(dǎo)向，2009．
萬方數(shù)據(jù)

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