發(fā)動(dòng)機(jī)冷試設(shè)備原理及測(cè)試方法

1、,發(fā)動(dòng)機(jī)冷試設(shè)備原理及測(cè)試方法,目 錄,,冷試定義,,設(shè)備原理及構(gòu)造,,設(shè)備測(cè)試方法,,發(fā)展方向,冷 試 定 義,,什么是冷試？,冷試可以在第一時(shí)間向客戶交付無(wú)缺陷產(chǎn)品，降低成本，改進(jìn)質(zhì)量。,冷試是一種檢測(cè)總裝流程錯(cuò)誤及發(fā)動(dòng)機(jī)零件缺陷的工具。,冷試技術(shù)嚴(yán)格來(lái)說(shuō)應(yīng)該是一種質(zhì)量檢測(cè)的手段，是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配完成后的各系統(tǒng)進(jìn)行綜合測(cè)試的技術(shù)。,冷試相比熱試有明顯的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)：,1、優(yōu)點(diǎn)：無(wú)需消耗燃油，成本降低且對(duì)環(huán)境無(wú)污染；測(cè)試時(shí)間短、安全性也

2、相對(duì)較高；2、缺點(diǎn)：要求零件、裝配質(zhì)量達(dá)到相當(dāng)精度要求，需要建立龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、不能檢測(cè)熱力循環(huán)中的相關(guān)缺陷；,設(shè) 備 原 理 及 構(gòu) 造,,冷試系統(tǒng)的工作原理,通常,冷試設(shè)在發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線的尾部，在發(fā)動(dòng)機(jī)不點(diǎn)火的情況下，主要是通過(guò)交流伺服電機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行測(cè)試。冷試機(jī)上加裝的各傳感器信號(hào)監(jiān)控和測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的各項(xiàng)參數(shù)，并同標(biāo)準(zhǔn)模板進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比和分析，從而進(jìn)行故障診斷。,,冷試試驗(yàn)?zāi)芴崆鞍l(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配過(guò)程中的問(wèn)題和缺陷，把缺陷

3、控制在生產(chǎn)線內(nèi)。,設(shè) 備 原 理 及 構(gòu) 造,,冷試系統(tǒng)的工作流程,安裝工裝&工藝線束,進(jìn)入冷試工位,夾緊&封堵,設(shè)備自檢,電機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),測(cè)試,數(shù)據(jù)收集&判定,釋放發(fā)動(dòng)機(jī),,,,,,,,設(shè) 備 原 理 及 構(gòu) 造,,冷試系統(tǒng)的基本組成,冷試系統(tǒng)的最重要組成部分，用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和分析并判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是否合格,冷試臺(tái)架系統(tǒng),用于對(duì)這些不合格發(fā)動(dòng)機(jī)，通過(guò)此返修系統(tǒng)提供的發(fā)動(dòng)機(jī)波形圖及具體的不合格參數(shù)等信息，

4、進(jìn)行不合格發(fā)動(dòng)機(jī)的返修,返修系統(tǒng),用于提供詳盡的報(bào)表和質(zhì)量控制信息及建議，還提供參數(shù)極限的分析方法 ，如臺(tái)架的FTQ，不合格發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)量、不合格發(fā)動(dòng)機(jī)的主要原因,報(bào)表系統(tǒng),用于保存所有被測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)的信息供給返修系統(tǒng)和報(bào)表系統(tǒng)使用，并且提供信息回溯功能；同時(shí)，工程師對(duì)冷試參數(shù)極限的修改也在此系統(tǒng)進(jìn)行,服務(wù)器系統(tǒng),,,,,設(shè) 備 原 理 及 構(gòu) 造,,冷試系統(tǒng)的基本組成圖,設(shè)備原理舉例（扭矩測(cè)試）,設(shè) 備 原 理 及 構(gòu) 造,,測(cè)試臺(tái)架的基本

5、結(jié)構(gòu),托盤(pán)上料/下料梭臺(tái) 進(jìn)氣探頭 排氣探頭 驅(qū)動(dòng)接口 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 機(jī)油壓力探頭 電氣接頭探頭 加速度計(jì)探頭 曲軸位置傳感器探頭,設(shè) 備 原 理 及 構(gòu) 造,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試時(shí)，通過(guò)氣缸推動(dòng)節(jié)流閥開(kāi)啟器同時(shí)密封頭和密封也會(huì)頂住節(jié)氣門(mén)，確保不漏氣。這時(shí)由壓力傳感器收集數(shù)據(jù)并傳輸?shù)椒?wù)器。,進(jìn)氣壓力測(cè)試機(jī)構(gòu),,壓力傳感器,,密封頭,,,壓力傳感器,,節(jié)流閥開(kāi)啟器,,密封頭和密封

6、,,氣 缸,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)排出的氣體通過(guò)密封頭上中間小孔排出，由傳感器收集數(shù)據(jù)并傳輸?shù)椒?wù)器。,排氣壓力機(jī)構(gòu),密封圈,設(shè) 備 原 理 及 構(gòu) 造,測(cè)試整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的正時(shí)鏈，它影響整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的測(cè)試數(shù)據(jù)。,曲軸傳感器,,定位銷(xiāo),,曲軸傳感器接頭,,氣 缸,,曲軸傳感器,主要測(cè)試凸輪軸信號(hào)和點(diǎn)火信息。,電氣接頭與快速接頭連接,,電氣束接頭,設(shè) 備 原 理 及 構(gòu) 造,主要測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部零件的潤(rùn)滑程度。,機(jī)油壓力傳感器,設(shè) 備 原 理

7、及 構(gòu) 造,,冷試系統(tǒng)的特點(diǎn),發(fā)動(dòng)機(jī)在冷試過(guò)程中雖然不噴油，不對(duì)外做功，但是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的測(cè)試并不是在靜態(tài)狀況下進(jìn)行。冷測(cè)系統(tǒng)使用交流伺服電機(jī)拖動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)，在此過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)同樣具有進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣四個(gè)沖程，并且循環(huán)往復(fù)，只是在氣缸中的是純凈的空氣而不是空氣和燃油的混合氣,使用交流伺服電機(jī)拖動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn),,冷試不需要燃料及冷卻液，無(wú)內(nèi)燃、無(wú)熱量、無(wú)污染產(chǎn)生,不需要燃料及冷卻液,,冷試節(jié)拍短，一般低于3分鐘，我們的冷試工

8、位節(jié)拍為85S,節(jié)拍短,,由于發(fā)動(dòng)機(jī)在冷試過(guò)程沒(méi)有燃燒過(guò)程，不能測(cè)量具體的排放數(shù)值，不能檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、油耗等。,無(wú)燃燒過(guò)程,,主要通過(guò)傳感器信號(hào)產(chǎn)生的波形圖對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能或故障作判斷,,在線測(cè)試不合格的發(fā)動(dòng)機(jī)，拆下的零件絕大部分可以重復(fù)利用,,設(shè) 備 測(cè) 試 方 法,,冷試的技術(shù)條件,,冷試的測(cè)試項(xiàng)目,扭矩測(cè)試、進(jìn)氣真空度、排氣壓力、機(jī)油壓力和溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)、點(diǎn)火測(cè)試、電氣測(cè)試、NVH、VVT和增壓器測(cè)試等。,完成了大部分零件的裝配

9、 通過(guò)長(zhǎng)缸體測(cè)試 加注完機(jī)油 預(yù)裝發(fā)動(dòng)機(jī)冷試用工裝或工藝線束,在進(jìn)行冷試試驗(yàn)前，發(fā)動(dòng)機(jī)必須具備的條件：,主要包括：,,,,,設(shè) 備 測(cè) 試 方 法,,一個(gè)典型的冷試測(cè)試周期,階段A：500 RPM,設(shè)備安全自檢設(shè)備傳感器自檢啟動(dòng)扭矩測(cè)試中速機(jī)油壓力測(cè)試,階段B：1500 RPM,氣門(mén)機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性測(cè)試高壓點(diǎn)火測(cè)試高速機(jī)油壓力測(cè)試NVH測(cè)試1VVT測(cè)試,階段C：300 RPM,低壓點(diǎn)火測(cè)試進(jìn)氣真空度測(cè)試凸輪軸信號(hào)

10、測(cè)試,階段D：150 RPM,排氣壓力測(cè)試低速扭矩測(cè)試低速機(jī)油壓力測(cè)試NVH測(cè)試2,設(shè) 備 測(cè) 試 方 法,,扭矩測(cè)試,扭矩測(cè)試一般需要測(cè)試起動(dòng)扭矩和運(yùn)轉(zhuǎn)扭矩。通過(guò)對(duì)驅(qū)動(dòng)扭矩最大值、最小值、平均值、變化范圍和最大、最小位置的測(cè)量，來(lái)發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的摩擦副是否存在故障缺陷，并判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常（測(cè)試曲線如下圖所示）,啟動(dòng)扭矩曲線,運(yùn)行扭矩曲線,設(shè) 備 測(cè) 試 方 法,,油壓測(cè)試,機(jī)油壓力測(cè)試，主要設(shè)置有監(jiān)控油壓和低速油壓、高速油壓測(cè)

11、試監(jiān)控油壓主要是為了確保在發(fā)動(dòng)機(jī)整個(gè)測(cè)試循環(huán)過(guò)程中，各個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)件有足夠的潤(rùn)滑低速油壓是為了檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)主要零部件的裝配情況如曲軸、主軸軸瓦等而高速油壓主要檢測(cè)機(jī)油泵的卸荷閥(限壓閥)是否能正確開(kāi)啟，防止發(fā)動(dòng)機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)因機(jī)油壓力過(guò)高而產(chǎn)生損壞,安全油壓曲線,設(shè) 備 測(cè) 試 方 法,,油壓測(cè)試,低速油壓曲線,高速油壓曲線,設(shè) 備 測(cè) 試 方 法,,點(diǎn)火測(cè)試,測(cè)試臺(tái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)工作，并通過(guò)傳感器感應(yīng)點(diǎn)火線圈工作過(guò)程中周?chē)艌?chǎng)的

12、變化，間接判斷點(diǎn)火系統(tǒng)的好壞。點(diǎn)火系統(tǒng)的測(cè)試是一個(gè)比較復(fù)雜的測(cè)試過(guò)程，目前在發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程，采用高壓點(diǎn)火測(cè)試和低壓點(diǎn)火測(cè)試2個(gè)階段。,高壓點(diǎn)火曲線,低壓點(diǎn)火曲線,設(shè) 備 測(cè) 試 方 法,,正時(shí)系統(tǒng)測(cè)試,發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)系統(tǒng)的檢測(cè)是一項(xiàng)綜合的工作，對(duì)于有精確角度控制的發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)講，在冷測(cè)試中可以精確的檢測(cè)到正時(shí)脈沖盤(pán)的安裝角度，因此也就非常容易的確定正時(shí)安裝是否正確。對(duì)曲軸位置及凸輪軸位置的檢測(cè)，并沒(méi)有精確到檢測(cè)出每一時(shí)刻凸輪軸所處的角度，這樣

13、我們就需要通過(guò)排氣壓力、運(yùn)轉(zhuǎn)扭矩等機(jī)械性能測(cè)試項(xiàng)，來(lái)間接的檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)裝配是否正確。,正時(shí)檢測(cè),設(shè) 備 測(cè) 試 方 法,,進(jìn)氣測(cè)試,進(jìn)氣真空度的測(cè)量也叫進(jìn)氣壓力測(cè)量，通過(guò)安裝在進(jìn)氣側(cè)的壓力傳感器來(lái)測(cè)量進(jìn)氣壓力的變化，以檢查進(jìn)氣門(mén)泄漏和確認(rèn)進(jìn)氣執(zhí)行機(jī)構(gòu)的故障/缺陷和安裝在進(jìn)氣口附件的其他部件（如噴油嘴）。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)安裝狀態(tài)不同，采用不同的測(cè)試形式。,進(jìn)氣分缸測(cè)試,進(jìn)氣整體測(cè)試,設(shè) 備 測(cè) 試 方 法,,排氣壓力測(cè)試,通過(guò)安裝在排氣側(cè)的壓

14、力傳感器來(lái)測(cè)量排氣壓力的變化以檢查氣門(mén)泄漏和確認(rèn)進(jìn)氣執(zhí)行機(jī)構(gòu)等故障。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝狀態(tài)的不同，也有多個(gè)傳感器和單個(gè)傳感器的測(cè)量方式。,排氣壓力測(cè)試,設(shè) 備 測(cè) 試 方 法,,VVT測(cè)試,VVT測(cè)試主要針對(duì)帶可變正時(shí)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，在發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)階段，通過(guò)監(jiān)控凸輪軸的相位變化來(lái)識(shí)別發(fā)動(dòng)機(jī)的油路、零件配合、正時(shí)系統(tǒng)、可變角度及時(shí)間等是否正常，能有效檢測(cè)出精確的測(cè)試參數(shù)。,VVT測(cè)試,冷試常見(jiàn)的問(wèn)題（青島）,冷試常見(jiàn)的問(wèn)題（河西2期）,冷

15、試常見(jiàn)的問(wèn)題（河西1期）,冷 試 發(fā) 展 方 向,,分體式測(cè)試,在發(fā)動(dòng)機(jī)冷試線，因設(shè)備、工裝、零件等各方面的因素影響，發(fā)動(dòng)機(jī)冷試的FTQ平均約94%～96%。為提高冷試FTQ，減少返修，提升生產(chǎn)效率，現(xiàn)較多發(fā)動(dòng)機(jī)工廠將點(diǎn)火測(cè)試從冷試中分離，安排在冷試前的工位進(jìn)行單獨(dú)檢測(cè)。,,,,,冷 試 發(fā) 展 方 向,,增壓發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試技術(shù),渦輪增壓裝置是一種空氣壓縮機(jī)，通過(guò)壓縮空氣來(lái)增加發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩。,,,在增壓器高

16、速旋轉(zhuǎn)的工作情況下，渦輪軸均需要機(jī)油對(duì)其進(jìn)行潤(rùn)滑，需要冷卻水進(jìn)行冷卻。因此現(xiàn)階段增壓器都有進(jìn)油管、回油管和進(jìn)水管、回水管，需要對(duì)增壓發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行油道、水道的泄漏測(cè)試。,,,單獨(dú)的渦輪增壓器測(cè)試總成的渦輪增壓器測(cè)試,根據(jù)不同廠家渦輪增壓器產(chǎn)品的不同，目前具有以下幾種測(cè)試工藝。,,單獨(dú)的渦輪增壓器測(cè)試臺(tái),冷 試 發(fā) 展 方 向,單獨(dú)的渦輪增壓器測(cè)試,,,渦輪增壓器動(dòng)態(tài)測(cè)試系統(tǒng)示意圖,1) 渦輪側(cè)進(jìn)口壓力測(cè)試2) 渦輪側(cè)出口壓力測(cè)試3

17、) 壓縮機(jī)側(cè)進(jìn)口壓力測(cè)試4) 壓縮機(jī)側(cè)出口壓力測(cè)試5) 渦輪轉(zhuǎn)速、振動(dòng)測(cè)試6) 旁通閥功能測(cè)試7) 可變噴嘴VNT功能測(cè)試,冷 試 發(fā) 展 方 向,總成的渦輪增壓器測(cè)試,,,總成泄漏測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)圖,為了更準(zhǔn)確的檢測(cè)渦輪增壓器的油道、水道的泄漏值，如發(fā)動(dòng)機(jī)的品種單一，則渦輪增壓器的測(cè)試便集成在冷試設(shè)備上。如在一條裝配線上生產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)品種過(guò)多，則采用泄漏測(cè)試設(shè)備測(cè)試渦輪增壓器的水道和油道。,冷 試 發(fā) 展 方 向,,機(jī)器人輔助冷試,隨著