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发动机冷试设备原理
及测试方法
目 录
冷试定义
设备原理及构造
设备测试方法
发展方向
冷 试 定 义
什么是冷试?
冷试可以在第一时间向客户交付无缺陷产品,降低成本,改进质量。
冷试是一种检测总装流程错误及发动机零件缺陷的工具。
冷试技术严格来说应该是一种质量检测的手段,是对发动机装配完成后的各系统进行综合测试的技术。
冷试相比热试有明显的优点和缺点:
1、优点:无需消耗燃油,成本降低且对环境无污染;测试时间短、安全性也相对较高;
2、缺点:要求零件、装配质量达到相当精度要求,需要建立庞大的数据库作为基础数据、不能检测热力循环中的相关缺陷;
设 备 原 理 及 构 造
冷试系统的工作原理
通常,冷试设在发动机装配线的尾部,在发动机不点火的情况下,主要是通过交流伺服电机带动发动机进行测试。冷试机上加装的各传感器信号监控和测量发动机运转的各项参数,并同标准模板进行数据对比和分析,从而进行故障诊断。
冷试试验能提前发现发动机装配过程中的问题和缺陷,把缺陷控制在生产线内。
设 备 原 理 及 构 造
冷试系统的工作流程
安装工装工艺线束
进入冷试工位
夹紧封堵
设备自检
电机带动发动机
测试
数据收集判定
释放发动机
设 备 原 理 及 构 造
冷试系统的基本组成
冷试系统的最重要组成部分,用于发动机控制、实时数据采集和分析并判断发动机是否合格
冷试台架系统
用于对这些不合格发动机,通过此返修系统提供的发动机波形图及具体的不合格参数等信息,进行不合格发动机的返修
返修系统
用于提供详尽的报表和质量控制信息及建议,还提供参数极限的分析方法 ,如台架的FTQ,不合格发动机数量、不合格发动机的主要原因
报表系统
用于保存所有被测试发动机的信息供给返修系统和报表系统使用,并且提供信息回溯功能;同时,工程师对冷试参数极限的修改也在此系统进行
服务器系统
设 备 原 理 及 构 造
冷试系统的基本组成图
设备原理举例(扭矩测试)
设 备 原 理 及 构 造
测试台架的基本结构
托盘上料/下料梭台
进气探头
排气探头
驱动接口
驱动系统
机油压力探头
电气接头探头
加速度计探头
曲轴位置传感器探头
设 备 原 理 及 构 造
当发动机测试时,通过气缸推动节流阀开启器同时密封头和密封也会顶住节气门,确保不漏气。这时由压力传感器收集数据并传输到服务器。
进气压力测试机构
压力传感器
密封头
压力传感器
节流阀开启器
密封头和密封
气 缸
当发动机测试时,发动机排出的气体通过密封头上中间小孔排出,由传感器收集数据并传输到服务器。
排气压力机构
密封圈
设 备 原 理 及 构 造
测试整个发动机的正时链,它影响整个发动机的测试数据。
曲轴传感器
定位销
曲轴传感器接头
气 缸
曲轴传感器
主要测试凸轮轴信号和点火信息。
电气接头与快速接头连接
电气束接头
设 备 原 理 及 构 造
主要测试发动机的内部零件的润滑程度。
机油压力传感器
设 备 原 理 及 构 造
冷试系统的特点
发动机在冷试过程中虽然不喷油,不对外做功,但是对发动机的测试并不是在静态状况下进行。冷测系统使用交流伺服电机拖动发动机在不同的转速下旋转,在此过程中,发动机同样具有进气、压缩、做功和排气四个冲程,并且循环往复,只是在气缸中的是纯净的空气而不是空气和燃油的混合气
使用交流伺服电机拖动发动机旋转
冷试不需要燃料及冷却液,无内燃、无热量、无污染产生
不需要燃料及冷却液
冷试节拍短,一般低于3分钟,我们的冷试工位节拍为85S
节拍短
由于发动机在冷试过程没有燃烧过程,不能测量具体的排放数值,不能检测发动机的功率、油耗等。
无燃烧过程
主要通过传感器信号产生的波形图对发动机性能或故障作判断
在线测试不合格的发动机,拆下的零件绝大部分可以重复利用
设 备 测 试 方 法
冷试的技术条件
冷试的测试项目
扭矩测试、进气真空度、排气压力、机油压力和温度、发动机正时、点火测试、电气测试、NVH、VVT和增压器测试等。
完成了大部分零件的装配
通过长缸体测试
加注完机油
预装发动机冷试用工装或工艺线束
在进行冷试试验前,发动机必须具备的条件:
主要包括:
设 备 测 试 方 法
一个典型的冷试测试周期
阶段A:500 RPM
设备安全自检
设备传感器自检
启动扭矩测试
中速机油压力测试
阶段B:1500 RPM
气门机构稳定性测试
高压点火测试
高速机油压力测试
NVH测试1
VVT测试
阶段C:300 RPM
低压点火测试
进气真空度测试
凸轮轴信号测试
阶段D:150 RPM
排气压力测试
低速扭矩测试
低速机油压力测试
NVH测试2
设 备 测 试 方 法
扭矩测试
扭矩测试
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