冯海洋
徐州徐工汽车制造有限公司 江苏省 徐州市 221100
摘要：汽车发动机是汽车的心脏，是十分重要的，在整个车辆投入到实际的使用之前，都需要对汽车的发动机进行试验检测，当检测结果符合实际的规章制度要求的时候，才能正式用到大规模生产线上。目前，汽车发动机的检测技术主要有两种，冷试和热试。热试，就是将发动机安装在车辆上，完全模拟车辆运行的环境，对整个发动机进行测试，而冷试不同，是通过搭载伺服电机来驱动发动机转动，从而得出检测结果。
关键词：汽车发动机；试验检测；冷试
引言
发动机冷态测试(简称冷试)，是运用先进的模拟技术，在不加汽油的情况下，对发动机运转时的启动扭矩、油压、振动、点火、进气、排气等一系列发动机关键的性能指标进行综合检测。冷试系统一般是由工作台、操作控制面板(HMI)、数据采集处理计算机等组成，具有高效率，低能耗，噪声小，无排放、柔性化程度较高等优点。
1发动机常见病
(1)发动机磨损。发动机通常会出现以下5种磨损症状:①正常磨损，由于运转产生的，这是不可避免的磨损;②腐蚀磨损，指燃油在发动机燃烧后所造成的有害物质对主要部件所引起的腐蚀;③灰尘造成的强磨损，是发动机在燃烧时，由于灰尘的大量吸入而造成的磨损;④锈蚀磨损，发动机在停机后，由于温度变低，对发动机所造成的严重磨损;⑤冷启动干摩擦，是发动机在停机4小时左右后，润滑油产生倒流，在这段时间启动的话，短时间会产生干摩擦，从而引起的严重磨损，冷启动干摩擦所造成的磨损占发动机总磨损的70%以上。(2)亏机油现象。这种现象主要是由于活塞的损坏，导致气缸之间有一定间隙，机油因此进入燃烧室而引起的，会造成汽车怠速不稳定和耗油上升等不良反映。检测动机有无亏机油现象的方法是先检查看排气管是否有蓝烟冒出，然后用手在排气管处探一下，手指有机油的味道的话，则可以确定是发动机里有机油进入燃烧室而造成的。(3)油封圈老化。油封圈老化后，机油会慢慢的漏掉，当燃油机现象不严重时，用修复剂就可以修复漏洞，但是情况严重的话就需要发动机拆卸开。所以在平时需定期更换机油。另外，在平时要多观察，检查油封圈有无出现问题，以便及时预防故障的出现。
2冷试技术
汽车发动机冷试，作为整个汽车发动机实验检测系统最为重要的组成部分之一，是整个汽车发动机正常运行的保障之一，如果整个汽车内的发动机出现问题的话，就会导致整个车辆的正常运行受阻碍，甚至于严重的问题有可能导致整个汽车发动机处于瘫痪状态，诱发安全事故。作为检测整个汽车发动机是否正常的实验之一，对汽车发动机的动力系统以及供电系统的检测实验工作，都是必不可少的。和汽车发动机中的动力系统以及供电系统相比较，对车辆发动机的模拟运行更加注重细节，以及精细化的控制，所以在实际的冷试时会使用到相关的PLC，PLC作为主控系统的种类之一，能够实现整个发动机系统对于自动化控制的需求，整个冷试的流程由PLC进行精细化的控制，所有的指令都以指令的形式编写在整个PLC的内部，当PLC接收到外部信号之后，就会根据之前编写好的程序来触发相应的检测设备进行动作。
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3发动机冷试参数
测试参数主要包括以下几大类:环境参数:包括温度，湿度，气压等环境参数，外界环境的变化会对发动机冷试结果有一定影响。机油压力:包括在150ＲPM下的机油压力，机油泵各齿油压，卸荷压力等。在开始测试时即检测150ＲPM油压指标，若超差则冷试测试程序立即自动停止，以防止发动机部件在无机油润滑情况下运转造成损伤。发动机机油泵质量，油路相关部件装配问题，发动机油道阻塞等均可从这类指标中判断出来。驱动扭矩:驱动扭矩是指冷试台的交流伺服电机驱动发动机转动时所需的扭矩，主要由发动机泵气功产生的扭矩和发动机部件磨擦扭矩两部分组成，主要用以判断发动机运动副中是否有异物或磨损。进气真空度:当发动机转动时，压力传感器感到的是吸气负压，因此称为进气“真空度”，主要检查进气管路是否通畅，有无泄漏，凸轮轴相位是否正确。排气压力:通过排气压力的变化以及特定指标如排气压力峰值，峰值角度，开启角度，泄露值等检测排气路的通畅，发动机正时以及气门密封性、活塞组件在气缸中工作的情况。点火参数:包括点火峰值最大值、最小值、平均值，点火宽度最大值、最小值、平均值，点火峰值与宽度的比值，点火线圈峰值平均值、差值等一系列测试参数，用来检测发动机点火系统各部件性能及装配质量，如火花塞，点火线圈，火花塞线束等。振动参数:检查发动机运转时的振动，可以检查发动机活塞敲缸、气缸内部存有异物、气缸体裂缝等一些严重缺陷。
4汽车发动机冷试技术的具体应用
4.1传感器测试
汽车发动机在启动并且运行滞后，其中的ECU模块便会在整车的ECU系统上运行。就传感器而言，需要在其上添加反馈信号线，通过冷试技术在测试的过程中对传感器的有效运行性进行检测与验证，以便保证其能够对数据形成反馈信号，并且能够进行顺畅的信号传输。
4.2进排气测试
（1）进气检测。当进气门打开，活塞压缩并且开始出现真空负压。真空负压状态将持续上升到下止点，这个点真空度达到最大值，通过分析这个极值点可以判断以下缺陷：1）排气门或进气门颈部泄露；2）气门座圈压装不到位造成泄露；3）缸孔边缘存在划痕等。（2）排气测试。在排气冲程中，活塞向上运动，排气压力增大，一直持续到活塞运动到上止点处。进气门在活塞到达上止点前开始提前打开，在测试时，冷试台架系统在曲轴角度位置720℃内开始采集一个运转周期内的排气压力值，同时结合上止点信号，对所采集到的数据进行计算分析，从而得出压力值与曲轴位置关系。
4.3机油温度补偿测试
机油温度补偿中冷试技术人员需要积极的应用红外非接触式温度传感器或者热电偶式温度传感器对机油温度的检测进行完善。一般情况下，机油压力的修正算法需要采用经验补偿公式。应用冷试技术对汽车发动机机油温度补偿进行测试时，大量合格的发动机试验将能够获得比较准确的多组机油压力与机油温度数据，在拟合计算的情况下能够得出发动机油温补偿的具体情况，便于对发动机组装与生产质量进行明确和控制。
5冷试PLC实际应用流程
整个冷试实验的流程，主要是依托PLC实现的。首先，是对发动机的预热运行，此阶段主要是对整个发动机做一个前期预热，相当于模拟汽车发动前的热车阶段，持续运行一段时间后，就开始进行对发动机的变速实验，整个过程主要是通过PLC进行速度变化的控制，不断的进行速度的变化，是整个发动机运行在一个速度区间内，这个阶段主要是检测整个发动机的稳定性以及使用寿命是否符合我国对于汽车发动机的实际需求，最后，是持续加速试验阶段，根据发动机的最大马力，对PLC的参数进行调整，使该试验发动机处于最高转速，来检测整个发动机的工作性能。
结语
发动机冷试作为主流的发动机测试技术，通过全自动电脑控制，为发动机制造质量的检测提供了一种精确、可靠的手段。正确应用冷试系统、及时优化测试参数，会能实时监控日常的生产制造过程，对突发的质量问题，能够有快速的响应和控制。
参考文献
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[3]任彪.发动机冷试验系统研究与开发[D].昆明：昆明理工大学，2008.
论文作者:冯海洋
论文发表刊物:《防护工程》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/15
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