发动机冷测试技术在汽车生产中的应用

3.4 排气压力测试  

发动机冷测试中的排气压力测试，即移去排气管，在每个汽缸对应的排气口安装独立的压力传感器进行排气端口的压力测量。其检测装置和进气真空度的检测装置原理是相同的，可参考图2。  

根据不同的发动机构造，排气压力测试的曲线又有多种形式。图5所示是一种比较常见的单缸排气压力测试曲线，图6所示是在缸盖上设计有二次空气喷射管路的排气压力测试曲线。  

排气压力测试与进气真空度测试相结合，可以用来检测进排气系统的缺陷，如检测气门安装是否到位，汽缸是否存在漏点，活塞环是否完全张开，正时系统及可变正时系统是否正确装配，以及凸轮轴及液压挺柱的装配缺陷等。  


  
图5 排气压力测试曲线  


  
图6 排气压力测试曲线  

3.5 扭矩测试  

在伺服电机与发动机夹紧装置之间，有一扭矩传感器，在伺服电机驱动发动机运转的时候，通过该传感器便可以实时检测到作用在驱动轴上的力矩。在扭矩传感器之后，有一个超速离合器，在运转扭矩严重超载的时候能够起到保护扭矩传感器的作用。（图7）  

扭矩测试波形如图8。  


  
图7 伺服电机与扭矩传感器  


  
图8 运转扭矩  

3.6 机油压力测试  

机油润滑是发动机运转过程中不可缺少的润滑剂，如果缺少足够的润滑，那么发动机会产生划伤、抱轴、轴瓦磨损等情况。因此在测试过程中，必须要保证发动机有足够的机油压力。另外，在特定转速时机油压力的波动值，也能体现发动机的某些零件的装配情况，如主轴轴瓦，主油道等等。  

对机油压力测试，我们主要设置有监控油压和低速油压、高速油压测试。  

监控油压主要是为了确保在发动机整个测试循环过程中，各个相对运动件有足够的润滑；低速油压是为了检测发动机主要零部件的装配情况如曲轴、主轴轴瓦等；而高速油压主要检测机油泵的卸荷阀（限压阀）是否能正确开启，防止发动机在高速运转时因机油压力过高而产生损坏。  

3.7 发动机正时系统测试  

发动机正时系统的检测是一项综合的工作，对于有精确角度控制的发动机来讲，在冷测试中可以精确的检测到正时脉冲盘的安装角度，因此也就非常容易的确定正时安装是否正确。对于这种类型的发动机，我们在设置参数时，一般会将参数范围设置为一个飞轮齿的宽度。  

而目前我们大部分2.0排量以下的发动机，对曲轴位置及凸轮轴位置的检测，并没有精确到检测出每一时刻凸轮轴所处的角度，这样我们就需要通过排气压力、运转扭矩等机械性能测试项，来间接的检测发动机正时装配是否正确。  

举例而言，我们可以检测每一缸扭矩的零点位置所处的角度值，来判断正时安装是否正确；另外也可以通过排气压力发生转折时的角度，来确定正时的安装情况。  

3.8 其它机械性能参数测试  

对某些应用了可变正时技术的发动机，在冷试验时还需要进一步检测可变正时调节系统的工作状况。  

4. 发动机冷试验中的电器性能测试  

发动机冷试验中的电器性能测试，主要包括发动机各种传感器的测试、各个执行器的测试以及点火测试等。  

4.1 各种传感器测试  

发动机在整车上运行时，发动机ECU模块根据整车ECU系统传来的指令，要求发动机各个执行器及传感器进行相对应的调节工作，同时，传感器上会有一个反馈信号线，冷试验时对传感器及执行器的检测，即是根据对传感器信号反馈以及执行器运作时其电压或电流信号会发生变化来执行检测的。  

举例而言，节气门在翻转到不同位置时，会引起节气门位置传感器两端电压值的一个变化，而对于某一特定的节气门位置，其对应的电压值也是有一定的范围要求的，因此通过检测电压值的变化情况，便可以了解到节气门执行器是否正常翻转、节气门位置传感器是否正常工作等等。  

4.2 点火系统的测试  

测试台控制发动机点火系统工作，并通过传感器感应点火线圈工作过程中周围磁场的变化，间接判断点火系统的好坏。  

点火系统的测试是一个比较复杂的测试过程，目前已有比较多的关于点火系统测试的文章，冷试验对点火系统的测试，采取的也是比较成熟的检测方法之一，在此不再展开描述。  

5. 冷试Mapping的制作  

Mapping是发动机冷试验的一个基础，它的含义就是在冷试验台正式投入使用之前，需要对一定数量的发动机进行各种状况的测试，包括合格的发动机以及模拟生产中可能出现的各种类型的缺陷，通过搜集分析这些数据，来对冷试验台进行相应的验证及调整，同时也积累对于特定车型发动机测试的初期经验数据，形成一套初期的冷试验测试系统，并需要在后续的批量生产中不断进行总结修正。Mapping所进行的深入程度以及对数据的总结程度，极大的影响着冷试验台在生产中能否顺利使用。