經(jīng)過以上對曲軸樣件進(jìn)行的疲勞試驗機疲勞測試，結(jié)果是令人滿意的。但是在實際的發(fā)動機工作狀態(tài)，加上高溫、振動、摩擦、復(fù)雜工況變化等等外界不利條件，曲軸是否能夠經(jīng)受住考驗，必須用足夠多的耐久試驗來證實。
一、耐久試驗規(guī)范選取
按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 19055-2003《汽車發(fā)動機可靠性試驗方法》，對不同種類和用途的發(fā)動機有著不同的規(guī)定，如表5.3所示。企業(yè)為了更好的考核發(fā)動機的耐久性，會制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來對發(fā)動機進(jìn)行可靠性考核，一般來講企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對發(fā)動機的要求要高于國家標(biāo)準(zhǔn)要求，甚至到達(dá)苛刻的地步。
 


 
我們項目開發(fā)的為小排量乘用車發(fā)動機，所搭載的整車總質(zhì)量也小于高性能汽油機曲軸設(shè)計及工程分析3500kg。因此需要進(jìn)行的耐久試驗項目有：
（1）400小時交變負(fù)荷耐久試驗，如表5.4所示：

 
 
至此完成了一個循環(huán)，歷時30 min。運行800個循環(huán)，運行持續(xù)時間400 h。主要考核目的是全部零部件的耐久可靠性能。
（2）200小時冷熱沖擊試驗，主要試驗規(guī)范如表5.5和圖5.3所示：
 

 
主要考核目的：發(fā)動機冷卻系統(tǒng)、缸體、缸蓋、活塞連桿機構(gòu)等等，考核發(fā)動機在整個試驗中的性能。除了上述國標(biāo)試驗項目外，我們還做了下列試驗：550小時混合工況耐久試驗，試驗循環(huán)如表5.6所示：



 
 
根據(jù)上述特性表，共衍生出4個循環(huán)描述控制表，計算單個循環(huán)總時間約為7.622小時，共計需要循環(huán)72次，約550小時。從循環(huán)描述控制表可以看出，按照企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在怠速工況切換到功率和扭矩的工況僅用6s，已經(jīng)對發(fā)動機的考核要比國標(biāo)嚴(yán)酷了很多。針對這種試驗規(guī)范，待實驗結(jié)束，可實際折合整車試驗里程已達(dá)20萬公里左右，基本上已經(jīng)接近了整車25萬公里設(shè)計目標(biāo)壽命的設(shè)計輸入。
二、試驗過程及結(jié)論
雖然還有其他比如高低溫循環(huán)耐久、高速耐久等試驗，但是我們主要以上述3種耐久試驗來對本次設(shè)計曲軸進(jìn)行實際臺架考核。本項目試驗樣機已經(jīng)能做過了3輪550小時混合工況耐久試驗和1輪400小時交變負(fù)荷耐久試驗及2輪200小時冷熱沖擊試驗。試驗過程中嚴(yán)格操作，遵守試驗規(guī)定。試驗結(jié)果分別進(jìn)行描述。
（1）輪550小時混合工況耐久試驗試驗臺架準(zhǔn)備，完成后的試驗臺架如圖5.4所示。試驗前后，根據(jù)試驗測量項目表對所進(jìn)行試驗的樣件進(jìn)行裝機前測量，均為合格后進(jìn)行樣機裝配。其中對曲軸的測量項目包括軸頸直徑尺寸、軸頸圓度/圓柱度，軸頸圓跳動等多個項目。試驗后對試驗樣機拆解后對以上試驗項目進(jìn)行重新測量，與試驗前數(shù)據(jù)進(jìn)行對比。在此因涉及項目詳細(xì)參數(shù)，就不展開敘述。本次試驗完成后，根據(jù)解析測量規(guī)范，對試驗樣機進(jìn)行了解析測量，針對本論文將相關(guān)解析結(jié)果進(jìn)行敘述和針對性的分析，具體分析如下：
（2）扭振檢測
在試驗中對發(fā)動機的扭振進(jìn)行了測量，測量的設(shè)備為HEAD扭振分析儀，傳感器為MP—910磁電式。首先將信號盤與發(fā)動機減震皮帶輪輪轂相連接，然后安裝傳感器并連接設(shè)備，設(shè)備連接如圖5.5所示。



 
 
啟動發(fā)動機預(yù)熱，水溫達(dá)到90℃、油溫達(dá)到90℃，檢測發(fā)動機外特性達(dá)到額定指標(biāo)。在發(fā)動機轉(zhuǎn)速1500～6000rpm范圍內(nèi)，每隔100rpm的任一轉(zhuǎn)速下，測量記錄曲軸相應(yīng)的各階（或主階）的扭振振幅。試驗數(shù)據(jù)如表5.7所示?？梢钥闯鲈囼灠l(fā)動機曲軸系扭振特性主要存在2、4、6、8階的振幅。通過大量的試驗證實，發(fā)動機的振動主要來自兩方面，一是發(fā)動機在工作時曲軸扭轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的振動，一是發(fā)動機系統(tǒng)所產(chǎn)生的滾振，主要反映在低頻振動上，測試圖上2階振動就屬于發(fā)動機運轉(zhuǎn)不均勻造成的滾振。其它階次在發(fā)動機任何轉(zhuǎn)速范圍中，扭振振幅都小于國家標(biāo)準(zhǔn)0.2°的要求，是合格的。這里的試驗結(jié)果也驗證了第3章中的仿真情況。


 
（3）曲軸磨損狀況
采用的是對曲軸軸頸磨損量進(jìn)行測量分析，具體數(shù)據(jù)如表5.8所示。http://m.zhdtlyjq.com