一种验证发动机气门机构强度的考核试验方法与流程

1.本发明涉及一种验证发动机气门机构强度的考核试验方法，属于发动机技术领域。


背景技术：

2.发动机可靠性考核试验通常包括全速全负荷耐久、交变负荷耐久、冷热冲击耐久等项目，而即使通过了以上耐久考核的发动机，在整车路试或者客户驾驶车辆时也会偶发缸盖气门偏磨故障。显然，常规的发动机台架耐久试验考核无法验证缸盖气门偏磨故障，所以需要一种验证发动机气门机构强度的考核试验方法。


技术实现要素：

3.为解决背景技术中存在的问题，本发明提供一种验证发动机气门机构强度的考核试验方法。
4.实现上述目的，本发明采取下述技术方案：一种验证发动机气门机构强度的考核试验方法，所述方法包括如下步骤：
5.s1：对试验用发动机进行燃烧测试；
6.s2：对s1所得的燃烧数据进行分析；
7.s3：进行发动机气门机构强度的考核试验；
8.s4：分解检查；
9.s5：进行考核试验结果评价；
10.s6：试验整理。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
12.本发明可应用于发动机产品开发阶段，充分验证发动机产品的可靠性，可以用于发动机气门偏磨故障攻关，为发动机气门偏磨故障攻关提供了有效的验证手段，快速验证对策的有效性，缩短了故障攻关的排查时间，大大提高试验验证效率，具有很好的应用前景。
附图说明
13.图1是本发明试验用发动机3200r/min，100％负荷时的pv图；
14.图2是本发明试验用发动机3200r/min，118nm负荷时的pv图。
具体实施方式
15.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
16.一种验证发动机气门机构强度的考核试验方法，所述方法包括如下步骤：
17.s1：对试验用发动机进行燃烧测试；
18.s101：准备燃烧测试用所有资源，并安装缸压传感器、角标仪及接线；
19.s102：按照发动机转速1000r/min-5500r/min，扭矩间隔1bar进行万有特性试验测试，并记录台架及燃烧分析数据。
20.s2：对s1所得的燃烧数据进行分析；
21.本发明试验用发动机选用1.5l增压发动机，通过分析燃烧数据发现，发动机在中负荷时燃烧数据中压力升高率最大，而对应转速全负荷时反而变小，通过示功图可以明显看出部分负荷时压力突变快(见图1、图2)。发动机在1600r/min-3200r/min中负荷时燃烧冲击大，正是用户开车常用工况，这些工况点都可以做为验证发动机气门机构强度的考核工况。
22.s3：进行发动机气门机构强度的考核试验；
23.s301：进行试验前准备工作；
24.s30101：测量所有试验用零部件的尺寸，确定满足零部件标准后，按照作业标准装配试验用发动机；
25.s30102：将试验用发动机安装于试验台架上，保证试验用发动机及试验台架工作正常，发动机不进行磨合运转。
26.s302：调试试验条件；
27.原则上是按下列条件进行试验，当按下列以外的条件进行试验时，应在试验报告中说明。
28.a)发动机冷却液出口温度：100
±
3℃；
29.b)机油温度：低于140℃；
30.c)其余试验条件控制按gb/t 18297-2001第6条规定执行。
31.s303：进行发动机气门机构强度的考核试验。
32.s30301：进行缸压测量；
33.s30302：将试验用发动机的转速设定为1600r/min，将试验用发动机的扭矩设定为100nm，使试验用发动机运转1小时；
34.s30303：将试验用发动机的转速设定为2000r/min，将试验用发动机的扭矩设定为100nm，使试验用发动机运转1小时；
35.s30304：将试验用发动机的转速设定为2500r/min，将试验用发动机的扭矩设定为120nm，使试验用发动机运转1小时；
36.s30305：将试验用发动机的转速设定为3000r/min，将试验用发动机的扭矩设定为120nm，使试验用发动机运转1小时；
37.s30306：循环运行s30302-s30305共5次，共计20小时；
38.s30307：用6秒钟时间将试验用发动机转速降至1000r/min，将试验用发动机的扭矩降至该转速时的全负荷的20％—30％；
39.s30308：用6秒钟时间将试验用发动机转速升至5000r/min，将试验用发动机的扭矩升至该转速时的全负荷的20％—30％；
40.s30309：重复运行s30307-s30308共20次，共计4分钟；
41.s303010：重复运行s30302-s30309共10次，共计运转发动机200h40min。
42.且运行期间，每间隔50小时进行一次缸压测量，并在考核后再次进行缸压测量。
43.s4：分解检查；
44.分解检查时要使用煤油对缸盖进气门侧以及排气门侧进行渗漏测试，检查各部件的机能、破损、磨损状况，对耐久后零部件状态进行拍照，对微分测量件进行微分测量。
45.s5：进行考核试验结果评价；
46.s5所述考核试验结果评价包括考核过程中评价以及考核结束后评价，其中：在考核过程中的评价时，若试验用发动机的缸压值下降超过初始缸压值的30％，则中止考核试验，并拆解试验用发动机后检查试验用发动机无其他异常问题，则判定为气门机构强度不符合设计要求，发动机其他异常问题导致的缸压下降不属于气门机构强度判定范围；在考核结束后的评价时，拆解试验用发动机，而后对缸盖进气门侧以及排气门侧均进行渗漏测试，若发生气门漏液情况，则判定为气门机构强度不符合设计要求，若无气门漏液情况，则再次对气门机构各零部件进行微分测量，根据此时的测量结果及零部件磨损量结合s4的微分测量依据相关标准对气门机构各零部件强度是否合格进行最终判定。
47.s6：试验整理。
48.按照耐久试验要求整理相关试验数据、分解调查表及微分测量结果，出试验报告。
49.实际工作中的难点在于发动机运转的试验工况的获取，根据发动机在常规耐久考核中均会出现缸盖气门偏磨故障，而用户实际道路工况却仅是可能发生缸盖气门偏磨故障，推测发动机偏磨工况可能发生在部分负荷，与发动机过热导致偏磨可能无关，可能与发动机不同工况的燃烧情况、与燃烧室气门瞬间落座冲击力有关，在发动机燃烧测试中可以获取燃烧室里的爆发压力升高率rmax(bar/deg)，通过对发动机进行万有特性下的燃烧测试，从而分析各工况下的压力升高率，从而选取压力升高率偏大的点做为参考工况，从而完成工况的选取，然后组织发动机，按照新选取工况验证工况的有效性。
50.通过以上考核工况验证，s2所述1.5l增压发动机气门偏磨故障再现，证明该工况对气门偏磨故障攻关有效，解决了常规耐久试验方法无法考核该故障的问题，而且该工况十分恶劣，可以快速验证对策方案的有效性，大大缩短了故障攻关的排查时间，提高试验效率。本发明填补了考核发动机气门机构强度的试验方法，该发明的应用，使得发动机耐久考核更加充分，从而提升了发动机产品质量，同时，也为发动机气门偏磨故障攻关提供了有效的验证手段，具有很好的应用前景。
51.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同条件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
52.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。