淺析高油水溫試驗對發(fā)動機的影響

郭強強+張大晴+李英濤

摘 要：高油水溫試驗，用來評價高熱負(fù)荷條件下，發(fā)動機運動副的磨損情況，通過強制劣化機油來評價活塞、活塞環(huán)、連桿金屬燒傷的情況。屬于發(fā)動機可靠性試驗本文主要結(jié)合某款渦輪增壓汽油發(fā)動機，論述在高油水溫試驗過程中，發(fā)動機的性能參數(shù)變化情況，以及試驗后發(fā)動機運動副如活塞、連桿、曲軸的磨損情況，來判斷發(fā)動機是否通過高油水溫試驗考核。

關(guān)鍵詞：機油劣化；高水溫；活塞；連桿；磨損

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.025

0 引言

隨著發(fā)動機技術(shù)的發(fā)展，以及國家對排放、油耗越來越嚴(yán)格的限制，發(fā)動機上集成的新技術(shù)越來越多，整機來講比如連續(xù)可變氣門正時技術(shù)、增壓中冷、缸內(nèi)直噴等，對于運動副，使用鍛造曲軸、活塞涂層、涂層連桿瓦、涂層主軸瓦等，這些技術(shù)的應(yīng)用有效降低了油耗，并且減少了排放污染物。

但隨著這些新技術(shù)的應(yīng)用，整機可靠性面臨的風(fēng)險必然上升，這些新技術(shù)最終都會牽扯到核心運動副。用戶在整車的使用過程中，不會按部就班的進行保養(yǎng)：更換機油、添加防凍液，這導(dǎo)致發(fā)動機可能會在劣化的機油中、高水溫中運轉(zhuǎn)。高油水溫試驗將這種劣化程度最大化。下面我們將通過某款發(fā)動機進行的高油水溫試驗，來評判試驗對發(fā)動機的影響。

1 試驗?zāi)康?/p>

（1）用來評價高熱負(fù)荷條件下，發(fā)動機運動副的磨損情況；

（2）通過強制劣化機油來評價活塞燒傷的情況。

2 試驗方案

（1）磨合試驗；

（2）性能初試試驗：外特性試驗，萬有特性試驗，活塞漏氣量試驗等；

（3）100小時高油水溫試驗；

（4）性能復(fù)試試驗：外特性試驗，萬有特性試驗，活塞漏氣量試驗等。

3 試驗條件

3.1 試驗設(shè)備

（1）測功機最大轉(zhuǎn)速的70%轉(zhuǎn)速大于試驗發(fā)動機的最高轉(zhuǎn)速，測量誤差不超過被測值得±5%；

（2）冷卻液恒溫裝置具備流量調(diào)節(jié)功能，可以模擬散熱器的阻尼特性，溫度控制精度±1℃；

（3）要有足夠的測量發(fā)動機邊界條件的溫度和壓力傳感器通道。

3.2 臺架布置

（1）供電系統(tǒng)：臺架供電或蓄電池供電均可，但須確保電壓穩(wěn)定性和電量滿足試驗要求，且對發(fā)動機線束及電控系統(tǒng)無干擾；

（2）進、排氣系統(tǒng)：使用整車進、排氣系統(tǒng)；

（3）發(fā)動機附件：對發(fā)動機正常工作有影響的附件必須附帶；

（4）燃油供給系統(tǒng)：采用試驗室供給系統(tǒng)，即在裝車的供給系統(tǒng)中增加燃油消耗量測量、燃料溫控裝置，如燃料壓力、溫度、流量、清潔度等。

3.3 試驗條件

（1）冷卻液：使用由50%冷卻水+50%乙二醇組成得防凍液，冷卻液溫度控制在115～120℃之間；

（2）機油：機油牌號按各款發(fā)動機的規(guī)定進行加注，機油溫度控制在135～140℃之間；

（3）燃料：燃料牌號按各款發(fā)動機的規(guī)定，汽油溫度控制在（25±5）℃；

（4）環(huán)境空調(diào)和進氣空調(diào)應(yīng)可將進氣溫度穩(wěn)定在（25±5）℃；

（5）臺架應(yīng)具有數(shù)據(jù)采集功能；

（6）磨合后的發(fā)動機需進行各缸的靜態(tài)缸壓測量，且缸壓值符合設(shè)計要求；

（7）發(fā)動機的性能指標(biāo)符合設(shè)計要求。

3.4 測量參數(shù)

發(fā)動機轉(zhuǎn)速、扭矩、功率、燃油消耗量、空濾后溫度壓力、進氣溫度壓力、曲軸箱壓力、排氣溫度壓力、進水溫度壓力、出水溫度壓力等。

4 試驗結(jié)論

4.1 性能結(jié)論

發(fā)動機經(jīng)過100小時高油水溫試驗后，動力性、經(jīng)濟性保持穩(wěn)定，判斷此樣機通過試驗考核。

試驗前后發(fā)動機動力性均符合指標(biāo)，且前后變化小于5%。

試驗前后發(fā)動機動力性均符合指標(biāo)，且前后變化小于5%。

試驗進行到50小時時，發(fā)動機功率、扭矩有明顯的下降。

試驗過程中發(fā)動機空濾后壓力、曲軸箱壓力保持穩(wěn)定。

4.2 活塞實物結(jié)論

發(fā)動機經(jīng)過100小時高油水溫試驗后，活塞磨損正常，沒有異常劃傷等現(xiàn)象，判斷此樣機通過試驗考核。endprint