GB/T 19055-2003標準是汽車發(fā)動機在臺架上整機的一般可靠性試驗方法,其中包括負荷試驗規(guī)范(如交變負荷、混合負荷和全速全負荷)、冷熱沖擊試驗規(guī)范及可靠性評定方法。相對老標準JBn3744-84《汽車發(fā)動機可靠性試驗方法》有一定難度。特別是目前發(fā)動機本身的技術水平,比十年前高很多,配置比以往復雜,附件出故障的幾率也很高,如果臺架的配置和技術沒跟上,試驗很難進行下去。工況控制設備工況控制設備包括測功機、油門執(zhí)行器以及工況控制器。在GBT/19055-2003《汽車發(fā)動機可靠性試驗方法》中,變負荷、變工況的試驗較多,在試驗時對上述設備不僅要求有較快的反應速度,而且要求有很好的穩(wěn)定性。
在進行全速全負荷試驗時,采用哪一種形式的測功機都可以滿足試驗要求。特別是水力測功機、水渦流測功機、直冷式電渦流測功機,在設備的可靠性上更具優(yōu)勢,因為測功機吸收功率產生的熱量直接被冷卻水帶走。在進行交變負荷試驗、混合負荷試驗、冷熱沖擊試驗時應選用空載負荷小的測功機,如背冷(間冷)式電渦流測功機、電力測功機。測功機的空載負荷直接影響了試驗的實際工況,在起動工況時增大了起動電機的負荷,造成起動機早期損壞,同時也造成柴油機高怠速工況無法實現。
對測功機的選擇要注意的幾個問題:測功機的空載負荷(扭矩值)在發(fā)動機轉速時,應小于額定功率時扭矩的2%0測功機的功率、扭矩包絡曲線應大于發(fā)動機外特性上的額定功率、扭矩值,并留有30%功率、扭矩的余量。GB/T 19055-2003《汽車發(fā)動機可靠性試驗方法》對油門控制也有要求,發(fā)動機從怠速到油門全開要求均勻的在15s完成,從油門全開到怠速也是均勻的在15s完成。在交變負荷試驗,冷熱沖擊試驗中的轉速,都是靠油門調節(jié)來實現的,所以,對油門執(zhí)行器和控制器提出如下要求:
油門拉力,100N,移動距離為100mm,油門速度}3s(0-100%),定位精度為士O.Smmo參數測量參數測量除了GB/T 19055-2003《汽車發(fā)動機可靠性試驗方法》要求外,對發(fā)動機的保護參數也應在試驗臺架的控制中設置。
一、測量參數
測量參數及精度如下:(以250kW柴油發(fā)動機示例)
a.功率:350kW/1800-}-4000r/min
b.扭拒:0一1857N·m/1200r/min一1600r/min
c.溫度:0℃一150℃士1℃10路
0℃一1000℃士3℃2路
d.壓力:8路,0-}-2kPa,0一士lOkPa,0-}-100kPa,0-}-300kPa,0-}-1MPa
e.油耗:0}=80kg/h士0.5%
二、測量調理模塊
傳統(tǒng)的數顯儀表測量方式已經不能滿足目前試驗要求,多通道數據采集,以及數據處理,都需要高精度、高穩(wěn)定性的調理模塊,為了保證良好的抗干擾性,調理模塊的輸入/輸出信號應該是隔離的。5B系列模塊及采用RS485總線、采集速率為l OHz的ADAM5000系列智能模塊應用比較廣泛。
三、測量傳感器
檢測參數一覽表中常用的傳感器有:溫度傳感器、轉速傳感器、扭矩傳感器、不銹鋼隔離膜壓力傳感器。以上這四種傳感器,是發(fā)動機可靠性試驗中損壞非常多的傳感器,在實施GB/T 19055-2003《汽車發(fā)動機可靠性試驗方法》過程中,傳感器的故障率高于發(fā)動機的故障頻次,所以,傳感器的選型、安裝連接、信號的接插件都必須認真考慮,目前,這些問題都得到很好地解決。數據采集單元一個典型的數據采集系統(tǒng),由傳感器、信號調理電路、數據采集板卡和計算機等四個部分組成。
該系統(tǒng)共有32路A/D輸入通道、6路D/A輸出通道、16路D/I,D/O數字輸入、輸出控制,用于采集試驗過程中的各類數據,它包括溫度、壓力、油耗、流量及排放等一些參數測量值。為保證系統(tǒng)測量的性,在信號處理上采用了信號調理模塊。信號調理是數字化測量系統(tǒng)中保證信號的準確性、可靠性和安全性的關鍵性措施,目的在于提高信號測量的性,并保護測量系統(tǒng),防止外界異常信號或異常變化可能給系統(tǒng)造成的損害,幫助系統(tǒng)實現高準確度,提高噪聲抑制能力,加強系統(tǒng)的安全防護性能和傳感器直接接口性能。信號調理包括輸入/輸出保護,信號及電源隔離、共模抑制、常模抑制、信號放大、濾波、信號激勵、冷端補償等等。在該系統(tǒng)中,信號調理主要是對溫度、壓力、轉速等非電量信號進行調理,使其轉換成標準的電信號。
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