汽车发动机台架试验的研究

汽车发动机台架试验的研究

刘斌张强

（长城汽车股份有限公司，河北保定071000）

摘要：发动机是汽车的动力源头，也是整车十分重要的零部件之一，发动机的质量与汽车驾驶时的在座人员的生命安全相关，因此对于发动机质量的监测是不容忽视的。汽车发动机的台架试验就是专门针对发动机的实验，研究人员可以通过试验来监测发动机的各项指标，并检测发动机可能存在的一系列问题，进而不断提高发动机的性能。本文通过对发动机台架试验的试验类型与试验目的阐述，同时分析了试验中可能遇到的问题，并给出解决办法。

关键词：汽车发动机；台架试验；研究

引言：

发动机试验台是专门检测发动机性能的实验设备，汽车制造企业可以根据自己的实际情况来考虑以什么样的方式来进行实验台测试，可委托其他厂家进行试验也可自行制造试验台进行试验。发动机试验台通常由转速计、扭力计、气缸压力表、测功机、油耗仪、温度表、以及试验台操控台等部件组成、由于零件复杂就不一一赘述了。

一、进行发动机试验台测试的原因

为了检测企业在发动机生产的各个时期的机器性能以及完工度，通常利用发动机试验台对发动机进行专业的检测，以便及时发现其中存在的缺陷，完善其中问题。总的来说，发动机试验台的存在有以下三个原因：

第一，对发动机中重要的部件进行性能测试。发动机由不同的零部件构成，各部件之间的协调性以及相容性可能不是最优，就会对发动机整体的运作带来不良影响，甚至带来一些比较致命的问题，而这些问题如果不通过测试就很难发现，不及时处理将会造成严重的后果，给企业带来不可挽回的损失。因此需要对发动机进行长时间的试验来保证其材料、结构、完工情况达到相应生产标准[1]。

第二，对新款发动机的样机进行测试。新研发的发动机不同于大规模生产的发动机，新研发的发动机往往包含不稳定因素，理论上的可行并不代表着实际中的可行，因此需要借助发动机试验台来将其中的缺陷显现出来，对于可加以改进的地方进行改进，对于完全有问题的设计进行回炉重造处理。

第三，探究发动机在不同运转条件下的极限。发动机由许多金属零部件经过精密的组装构成，因此在运转的时候避免不了磨损带来的消耗，为了保证生产出的发动机在正常运转中有着合理的磨损期，要对发动机进行极限测试，即控制运转条件一直运转发动机直至发动机损耗降至标准以下，记录好数据以便后面进行数据参考，后期汽车返厂维修的维修费用可以参考此数据给出合理的价格[2]。

二、发动机台架试验的连接类型

（一）软连接

将发动机与变速器相连接，再将变速器的输出端与测功机连接的方式为软连接。软连接在测试后驱发动机的试验中经常用到，需要注意的是，动力通过变速器输出端再到测功机的过程中加装了一个变速箱来传递功率，因此会发生能量的损耗，测出来的实际功率比机器测出的功率要偏大，这一点是需要测试人员需要注意的点。软连接在测试中有如下特点：

第一，软连接是字节利用原车悬挂系统进行试验的，这一点与硬连接的单独进行测试不同。操作步骤要比硬连接简便。

第二，变速器带来了动力传播的平稳性，减小了对测功机的冲击力。

（二）硬连接

硬连接与软连接不同，硬连接需要将发动机的转轮通过连接装置与台架上的测功机相连接，同时还需要缓冲胶来固定发动机产生的冲击力。硬连接是直接连接到发动机台架上的，因此发动机损失的功率要比软连接少许多，硬连接几乎适用于所有的发动机类型测试，但是其由于连接方式限制不能反映出驾驶时其他系统的运转状况[3]。

三、试验中的常见问题研究

（一）水泵汽化腐蚀

由于发动机运转不可避免会带来高温，因此在高温条件下极易发生汽蚀现象。汽蚀现象即水泵内部压力低于饱和的蒸汽压力时，水由于高温会汽化为水蒸气，再经过高压区域时，水汽凝结为液态水。汽蚀现象会对水流造成不良影响，也会对水泵管道产生腐蚀，长期会造成管道破裂影响行车安全。对于这类问题，可以在水箱上加盖水箱盖增加压力，从源头上阻断汽蚀现象的产生。另外，为了避免压力过高而发生水堵现象，可以安装自动泄压装置，压力过大时自动排气。

（二）拉缸装置产生故障

发动机全负荷试验进行到后期时常常会发生拉缸现象，产生拉缸的原因有很多，这里举三个常见的例子。拉缸产生的原因有可能是由于发动机未安装空气过滤装置和机油过滤装置，发动机在运转时若机油不足会导致机油燃烧不充分进而产生大量残渣，而这些残渣在没有过滤装置的情况下往往没有排除发动机外，直接回到了缸体内，长期积累下来，缸体内的机油变得浑浊不堪，因此导致了拉缸。另一个原因可能为发动机自动熄火导致的拉缸[4]。发动机自动熄火的原因是由拆机可知缸连杆与活塞销两者的偏移距离过大导致的。最后一种原因是尾气的温度过高导致的拉缸，尾气温度过高，水温也随之升高。由于产生水温温差，不能及时为缸体降温，缸体变形，进而导致缸体拉缸现象的产生。

（三）故障的防范以及解决方案

试验过程中故障发生是常见的情况，因此解决故障的方案固然重要。以下是一些简单的预防措施：安装过滤性高的过滤装置到缸体，防止杂物进入缸体。对过滤装置要经常更换以及清理。要及时注意水温油温，发现异常状况要及时停下试验进行检查。要使用合格的机油进行试验。对于装机的条件要严格控制，按照相应的标准流程进行装机操作。

四、结束语

发动机台架试验是检测发动机质量的关键，无论是委托其他厂家测试发动机还是自主研发发动机台架，汽车生产企业都需要引起重视。发动机台架试验是一个极其复杂的系统性的工程，对于一款汽车的研发有着十分重要的意义，另外其中的不确定因素和出现的问题很多，因此需要专业的人员不断改善其中的技术，提升试验精度，为我国汽车行业的发展增添一份动力。

参考文献

[1]范皖元,宋长青,向晓野.发动机台架运行时间对应整车行驶里程关系研究[J].汽车实用技术,2017(21):173-175.

[2]艾毅,王凤滨,付铁强.基于同型号欧Ⅵ发动机的整车与台架排放测试差异性研究[J].小型内燃机与车辆技术,2016,45(5):34-39.

[3]郭宇辰,沈颖刚.B20小桐子生物柴油发动机台架及整车性能研究[J].内蒙古农业大学学报(自然科学版),2016(2):79-85.

[4]邓力,魏厚敏,黄德军.发动机台架测试减振系统广义反馈控制研究[J].内燃机与配件,2016(9):43-46