发动机可靠性试验方法重点讲义资料

GB/T 19055-2003 汽车发动机可靠性 试验方法 南京汽车质量监督检验鉴定试验所 GB/T 19055-2003 前言 本标准与GB/T 18297-2001《汽车发动机性能试验方法》属于同一系列标准，系汽车发动机试验方法的重要组成部分。 本标准自实施之日起，代替QC/T 525—1999。 本标准的附录A为规范性附录。 本标准由中国汽车工业协会提出。 本标准由全国汽车标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：东风汽车工程研究院。 本标准主要起草人：方达淳、吴新潮、饶如麟、鲍东辉、周明彪。 引言 本标准系在JBn 3744—84即QC/T 525—1999《汽车发动机可靠性试验方法》长期使用经验的基础上参考国外的先进技术，制定了本标准。 本标准对QC/T 525—1999的重大技术修改如下： ——拓展了标准适用范围，不仅适用于燃用汽、柴油的发动机，还适用于燃用天然气、液化石油气和醇类等燃料的发动机； ——修改了可靠性试验规范，对最大总质量小于3.5t的汽车用发动机采用更接近使用工况的交变负荷试验规范；对最大总质量在3.5t～12t之间的汽 车用发动机采用混合负荷试验规范，以改进润滑状态；冷热冲击试验过去仅在压燃机上进行，现扩展到点燃机，并增加了“停车”工况，使零部件承受的温度变化率 加大； ——修改了全负荷时最大活塞漏气量的限值，首次推出适用于不同转速范围的非增压机、增压机、增压中冷机的限值计算公式，使评定更为合理； ——为使汽车发动机满足国家排放标准对颗粒排放物限值的要求，修改了额定转速全负荷时机油/燃料消耗比的限值(由原来1.8%改为0.3%)； ——增加“试验结果的整理”的，并单独列为一事，要求对整机性能稳定性、零部件损坏和磨损等进行更为规范和详尽的评定； ——增加“试验报告”的内容，并单独列为一章，明确试验报告主要内容，使试验报告更为规范。 ——增加了附录A《汽车发动机可靠性评定方法》，使评定更为准确和全面， ——鉴于汽车发动机排放污染物必须满足国家排放标准的要求，在认证时按排放标准进行专项考核，故本标准不再涉及。 汽车发动机可靠性试验方法 1 范围 本标准规定厂汽车发动机在台架上整机的一般可靠性试验方法，具中包括负荷试验规范(如交变负荷、混合负荷和全速全负荷)、冷热冲击试验规范及可靠性评定方法。 本标准适用于乘用车、商用车的水冷发动机，不适用于摩托车及拖拉机用发动机。该类发动机属往复式、转子式，不含自由活塞式。其中包括点燃机及压燃机； 二冲程机及四冲程机；非增压机及增压机(机械增压及涡轮增压、水对空及空对空中冷)；适用于燃用汽油、柴油、天然气、液化石油气和醇类等燃料的发动机。 新没计或重大改进的汽车发动机定型、转厂生产的发动机认证以及现生产的发动机质量检验均可按本标准规定的办法进行可靠性试验。 本标准还可作为发动机制造厂和汽车制造厂之间交往的技术依据。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然 而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适州于本标准。 GB/T 15089 机动车辆及挂车分类 GB/T 17754 摩擦学术语 GB/T 18297-2001 汽车发动机性能试验方法 3 术语和定义 GB/T17754和GB/T 18297确立的以及下列术语和定义使用于本标准。 3.1 气门下沉量valve sinkage 气门与气门座的接触锥面在工作中磨蚀，气门沿其轴线方向陷入气门座的距离。 3.2 最大净功率转速 speed of maximum net power 不高于额定转速的情况下，发动机带全套车用附件（见GB/T18297-2001第7章）所输出的最大有效功率时的转速，符号为np。 3.3 最大净扭矩转速 speed of maximum net torque 发动机带全套车用附件（见GB/T 18297-2001第7章）所输出的最大有效扭矩时的转速，符号为nM 3.4 额定净功率 raled net power 发动机带全套车用附件(见GB/T 18297-2001第7章），在额定转速下、全负荷时所输出的校正有效功率。 4 试验发动机 试验发动机2台（A发动机及B发动机）应符合发动机制造厂的技术条件，所有紧固件应拧紧至规定值，气门间隙调整至规定值，采用制造厂规定的润滑脂及密封胶。 5 试验一般要求 试验所用仪表精度、测量部位及试验数据的计算按GB/T 18297--2001第4章和第5章的规定。 6 对试验一般条件的控制 6.1 燃料 燃料牌号按发动机制造厂的规定。汽油温度控制在298K±5 K，柴抽温度控制在311K±5K；其他燃料温度控制按发动机制造厂的规定。 6.2 机油 机油牌号按发动机制造厂的规定。机油温度控制在363K到398K之间或按发动机制造厂的规定。 6.3 冷却液 采用软水(钙、镁含量均低于200mg/ke)或采用发动机制造厂规定的冷却液。冷却液温度控制在361K到383K之间或按发动机制造厂规定的温度；冷热冲击试验时，水温的控制按9.4表4的规定。 6.4 异常燃烧的避免 点燃机在台架可靠性试验全过程中，不应发生爆震、早燃及过高燃烧室温度，可按发动机制造厂的规定对火花塞热值、燃料辛烷值、点火提前角及混合气浓度进行适当调整，并在试验报告中注明。 7 试验时发动机所带附件及各系统的调整 7.1 进气系统 采用装车的标准进气系统. 7.2 排气系统 采用装车的标准排气系统或具有相等阻力(在额定功率工况下，与标准排气系统的背压相差不大于2 kPa)的试验室排气系统。 7.3 排放控制装置 除特殊规定外，均应安装并处于工作状态 7.4 冷却系统 不装车用风扇，可用外加吹风机对发动机吹拂。节温器置定在全开的位置。冷却系统应密封，能建立起厂家规定的放气阀开启压力，压力超过时能自动放气，在试验中（尤其是冷热冲击试验），冷却水在水套里的流量及流向应与装车状态一致。 7.5 点火系统 点燃式发动机的点火提前角按发动机制造厂的规定。 7.6 燃料供给系统 采用试验室供给系统，即在装车的供给系统中增加燃料消耗量测量、燃料温控等装置，试验室供给系统需满足发动机制造厂的要求，如燃料压力、温度、流量、清洁度等。 压燃式发动机的供油提前角按发动机制造厂的规定。 7.7 发电系统 应安装装车的发电机、调压器及蓄电池(在充满电状态)等，并处于工作状态。 8 工作程序 本程序在2台发动机（A发动机、B发动机）上进行。 8.1 试前精密测量 a) A发动机测量曲轴轴颈/轴瓦、缸筒/活塞组、凸轮/挺杆/摇臂和气门/导管摩擦副的尺寸和间隙(确定磨损用)；测量曲轴、凸轮轴止推间隙及齿隙；测量气门/气门座接触带宽和气门下沉量(试前为基准点)等； b) B发动机测量缸垫自由状态厚度及尺寸、缸体上平面及缸盖下平面的平面度、排气歧管密封面的平面度和尺寸(确定变形用)等。 8.2 磨合 按发动机制造厂的规范磨合。发动机安装到台架后，第一次起动前，检查并清除整个进气系统内的尘埃及异物。在磨合初期及末期按10.4.1取机油油样和未使用过的机油油样一起进行分析。 8.3 性能初试 净功率、负荷特性、机械损失功率、活塞漏气量及机油消耗量试验按GB/T 18297—2001的8.3、8.4、8.7、8.10及8.9.3的规定进行。机油消耗量测量仅在额定转速全负荷下运行24 h。 8.4 可靠性试验 按第9章的规定进行 8.5 性能复试 重复8.3。 8.6 拆检 拆检A发动机和B发动机： a) 检测紧固件(如螺栓、螺母等)拧紧力矩松动量。即拧松紧固件，再准确地拧回到原来的位置(事先应做好记号)，此拧回力矩与试验前的拧紧力矩之差为松动量； b) 对主要摩擦副的表面拍摄局部清晰照片。主要摩擦副有轴颈/轴瓦、缸筒（头环换向处）/活塞(裙部)/环、凸轮/挺杆/摇臂、气门/气门座等； c) 拍摄断口的断面及裂纹的放大照片； d) 拍摄活塞顶上、下表面、火花塞瓷体与电极、油嘴的照片； e) 拍摄在油底壳、罩盖、缸盖上表面、活塞和凸轮等表面上的沉积物、油泥及漆膜的照片； f) 拍摄密封件，如缸垫、进排气管垫、排气管及油封等窜漏的印迹。 其中d)、e)及f)所指零部件，拍照前不应清洗。 在每张照片下方均应附有说明。 8.7 试后精密澜量 重复8.1。 精测后要妥善保管所有零部件，以备进一步检查和分析。 9.可靠性试验规范 按发动机装车类别进行可靠性试验，试验规范及运行持续时间见表1。 表1 不同最大总质量汽车用发动机可靠性试验规范及运行持续时间 单位为小时 装机汽车类别a(按GB/T 15089） 附和试验规范（在A发动机上进行） 冷热冲击试验规范（在B发动机上进行） 交变负荷 混合负荷 全速全负荷 汽车最大总质量≤3500kg 400 - - 200 3500kg＜汽车最大总质量≤12000kg - 1000 - 300 汽车最大总质量＞12000kg - - 1000 500 a 装乘用车及商用车的发动机均按本表分类。           9.1 交变负荷试验规范 交变负荷试验规范如图1。 油门全开。从最大净扭矩的转速(nM)均匀地升至最大净功率的转速(np)，历时1.5min；在np稳定运行3.5min；随后均匀地降至nM，历时1.5min；在nM稳定运行3.5min。重复上述交变工况，运行到25min。 油门关闭，转速下降至怠速(ni)运行到29.5min；油门开大，无负荷，使转速均匀上升到105%额定转速(105%nr)或上升到发动机制造厂规定的最高转速，历时0.25min±0.1min；随即均匀地关小油门，使转速降至nM，历时O.25 min±0.1 min。 至此完成了一个循环，历时30 min。运行800个循环，运行持续时间400h。 9.2 混合负荷试验规范 混合负荷试验规范见图2及表2，不同工况间转换在1min内完成，均匀地改变转速2负荷。每循环历时60min，共1000个循环，运行持续时间1000h。 表2 混合负荷试验规范 工况序号 发动机转速 负荷 工况时间 1 怠速 ni 0 5 2 最大净扭矩的转速nM 油门全开 10 3 最大净扭矩的转速np 油门全开 40 4 额定转速nr 油门全开 5         9.3 全速全负荷试验规范 全速全负荷试验规范见表3。 表3 全速全负荷试验规范