发动机冷试设备原理及测试方法演示幻灯片
合集下载
发动机冷却系PPT课件 (3)
.
9
膨胀水箱
用于闭式冷却系，减少冷却液损失；避免空 气进入，在冷却系内造成氧化和穴蚀等不良 现象；使冷却系中水气分离；保持系统压力
稳定，提高水泵泵水量。（图7－4）
29.12.2020
通常与补偿水箱做成一体。
.
10
散热器（水箱）
由上水室、散热器 芯和下水室等组成。
其功用是增大散热 面积，加速水的冷
.
6
水冷系的组成
水冷系大都是由散热器、水泵、风扇、冷却水套 和温度调节装置等组成。（如下图所示）
29.12.2020
.
7
水冷系的工作过程
水泵强制冷却水循环，冷却水在水套内吸收热 量后，流经散热器，将热量散发到空气中，然 后再流入水套。如此循环，以保证发动机在最 佳温度下工作。根据发动机温度高低，水冷系
29.12.2020
蒸汽阀
.
空气阀
15
补偿水箱（膨胀水 箱）
减少冷却液损失，工作中自动补偿冷却液。冷 却液受热膨胀流入补偿水箱，冷却后，散热器
压力降低，冷却水流回。
29.12.2020
.
16
水泵
对冷却水加压，加速冷 却水的循环流动，保证 冷却可靠。车用发动机
多采用离心式水泵。
风扇
提高通过散热器芯的空气流速，增加 散热效果，加速水的冷却。风扇通常安 排在散热器后面，并与水泵同轴。当风 扇旋转时，对空气产生吸力，使之沿轴 向流动。空气流由前向后通过散热器芯， 使流经散热器芯的冷却水加速冷却。
上还有一个放水阀。
29.12.2020
.
12
散热器芯
29.12.2020
.
13
管片式 管带式
第五节发动机冷却系统的检测课件
详细描述
冷却风扇不工作会影响发动机散热效 果，导致发动机温度升高。遇到这种 情况，应检查风扇电机和控制电路是 否正常，清理风扇叶片上的积灰，确 保风扇正常运转。
冷却系统压力异常
总结词
冷却系统压力异常可能是由于水泵故障、气 缸垫损坏或节温器失灵等原因导致。
详细描述
冷却系统压力异常会影响冷却液的循环和散 热效果，进而影响发动机性能。遇到这种情 况，应检查水泵、气缸垫和节温器等部位， 确保其正常工作，同时注意定期维护和保养 发动机冷却系统。
冷却风扇的检查
总结词
冷却风扇是发动机冷却系统的重要组成部分，通过检查风扇的工作状态，可以确保冷却系统正常运行 。
详细描述
检查冷却风扇的方法包括听声音、观察风扇转速和检查风扇电机。听声音是通过听风扇转动的声音来 判断是否存在异常。观察风扇转速是通过观察风扇的转速是否正常来进行判断。检查风扇电机则是通 过检查电机的工作状态和连接来确保其正常工作。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
05
发动机冷却系统的发展 趋势
智能化控制
智能化控制技术
采用先进的传感器和控制系统，实时监测发动机的工作状态和冷却液温度，自动调节冷 却系统的运行参数，以实现更精确的温度控制。
远程监控与诊断
通过无线通讯技术，实现对发动机冷却系统的远程监控和故障诊断，提高维护和检修的 便利性。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
04
发动机冷却系统常见故 障及排除
冷却液温度过高
总结词
冷却液温度过高可能是由于冷却系统内部堵塞、冷却液不足 或冷却风扇故障等原因导致。
冷却风扇不工作会影响发动机散热效 果，导致发动机温度升高。遇到这种 情况，应检查风扇电机和控制电路是 否正常，清理风扇叶片上的积灰，确 保风扇正常运转。
冷却系统压力异常
总结词
冷却系统压力异常可能是由于水泵故障、气 缸垫损坏或节温器失灵等原因导致。
详细描述
冷却系统压力异常会影响冷却液的循环和散 热效果，进而影响发动机性能。遇到这种情 况，应检查水泵、气缸垫和节温器等部位， 确保其正常工作，同时注意定期维护和保养 发动机冷却系统。
冷却风扇的检查
总结词
冷却风扇是发动机冷却系统的重要组成部分，通过检查风扇的工作状态，可以确保冷却系统正常运行 。
详细描述
检查冷却风扇的方法包括听声音、观察风扇转速和检查风扇电机。听声音是通过听风扇转动的声音来 判断是否存在异常。观察风扇转速是通过观察风扇的转速是否正常来进行判断。检查风扇电机则是通 过检查电机的工作状态和连接来确保其正常工作。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
05
发动机冷却系统的发展 趋势
智能化控制
智能化控制技术
采用先进的传感器和控制系统，实时监测发动机的工作状态和冷却液温度，自动调节冷 却系统的运行参数，以实现更精确的温度控制。
远程监控与诊断
通过无线通讯技术，实现对发动机冷却系统的远程监控和故障诊断，提高维护和检修的 便利性。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
04
发动机冷却系统常见故 障及排除
冷却液温度过高
总结词
冷却液温度过高可能是由于冷却系统内部堵塞、冷却液不足 或冷却风扇故障等原因导致。
发动机冷却系统 ppt课件
ppt课件
4
ppt课件
5
冷却系统的作用
• 带走多余热量； • 尽可能快地达到工作温度； • 保持发动机在最适宜的温度范围内工作，防止过热、过冷。
ppt课件热配合间隙破坏；零件强度、刚度； • 润滑油性能润滑不良磨损； • 充气不良；汽油机不正常燃烧。 • 即：降低充气效率，使发动机功率下降；早燃和爆燃的倾
• 水冷发动机冷却均匀，工作可靠，冷却效果好，被广泛应 用于现代汽车的发动机，并且大多数汽车都采用强制循环 式水冷系统。
ppt课件
31
水冷发动机保持正常工作的温度
• 水冷式发动机保持正常工作的温度： 1. 冷却水的温度应在 353～363K（80℃～90℃）之间，这样 才能使零件处于正常工作范围。
ppt课件
35
水冷却液使用注意事项
ppt课件
33
冷却液
ppt课件
34
一、水冷却液
• 水冷却液是指直接用水作冷却液，它具有简单方便的优 点。
• 汽车发动机中使用的冷却水应该清洁的软水。 • 井水、河水、海水等含有大量的矿物质的水称之为硬水。 • 因为在高温作用下，这些矿物质会从水中沉淀析出而产
生水垢，产生的水垢附在水套的内壁和软管的接口处， 影响了水流的循环，造成高温零件散热困难而使发动机 过热。
//插入一段视频（介绍风冷式和水冷式）
ppt课件
15
一、风冷/空冷
• 风冷/空冷：冷却介质是空气，通过气流利用散热片直接向 周围空气散热。
ppt课件
16
风冷/空冷
由于汽车发动机 功率较大，需要冷 却的热量较多，多 采用功率、流量较 大的轴流式风扇以 加强发动机的冷却。
为了有效地利
用空气流和保证各
发动机冷试振动测试原理
发动机冷试振动测试原理冷试是指发动机在不点火的状态下，由电机拖动发动机曲轴运转，通过冷试台架的各项传感器对发动机各项性能指标进行监控，从而判断产品本身是否存在质量缺陷。
发动机冷试相比热试而言更加的安静、无污染。
在发动机冷试过程中，振动测试是非常关键的一项测试指标。
通过振动测试能够发现发动机装配过程中零件质量和零件配合问题导致的异响和共振，及时拦截缺陷发动机，改善产品质量。
1 冷试振动测试原理1.1 振动信号采集冷试测试过程中主要通过冷试台架内置的振动传感器来采集振动信号，并经过冷试台数据处理器计算，从而得到最终的振动测试结果。
如图1所示为冷试台振动信号采集原理。
图1冷试台振动信号采集原理在直列四缸及三缸发动机冷试设备中，一般会设置2个振动传感器来进行检测，其中一个布置在缸体下部，另一个布置在缸盖上部，都要求垂直于发动机表面。
传感器根据其与发动机的接触方式分为接触式机械振动传感器和非接触式的激光振动传感器两种，在发动机冷试的研发阶段可以根据发动机和测试条件的不同选取合适的传感器，接触式机械加速度传感器的优点是外界干扰小，通过辅助装备可以在未完全加工的表面进行工作，缺点是量程小(上限大约在10khz)，易损坏；非接触式激光振动传感器的优点是量程范围大(上限大约在20khz)，缺点是外界干扰大，对环境工况要求较高。
图2 接触式振动传感器和非接触式激光振动传感器测试信号中振动的强弱可以通过频率，速度，位移，加速度等参数来评价发动机振动特性，冷试测试中通常使用加速度来进行评价，其计算公式如下：L α=20lg(αe αref) 式中：αe 为加速度有效值，单位dB ， αref 为加速度参考值，国际常规值：10−6m/s2，中国常规值：10−5m/s2。
1.2振动信号的处理冷试采集的振动信号为周期性振动，可以通过时域信号或者频域信号来进行表示。
其中时域波形可以表达信号随着时间的变化，时域是真实世界，是唯一实际存在的域。
发动机测试技术教学讲座PPT
物联网技术
02
03
人工智能技术
通过物联网技术实现发动机测试 设备的远程监控和管理，提高测 试的灵活性和便利性。
利用人工智能技术进行智能故障 诊断和预测，提高发动机的可靠 性和安全性。
06 发动机测试技术教学与实 践建议
加强理论与实践相结合的教学方法
理论教学
确保学生掌握发动机测试的基本原理、测试方法和数 据分析技巧。
监测与诊断系统
在线监测与诊断系统包括各种传感器、数据采集器、分析软件等，能够实时采集、处理和分析发动机的 工作参数，对发动机的性能和故障进行预警和诊断。
04 发动机测试技术案例分析
案例一：某型号发动机台架试验案例
总结词
台架试验是发动机测试的重要环节，通过模拟实际运行工况，对发动机性能进行全面检测。
详细描述
该案例介绍了某型号发动机的道路试验过程，包括试验准备、试验路线、试验数据采集和整理等方面的内容。通 过道路试验，该发动机在实际运行中的性能表现得到了充分验证，为产品的优化和改进提供了有力支持。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
案例三：某型号发动机在线监测与诊断案例
总结词
在线监测与诊断技术是现代发动机测试 的重要手段，能够实时监测发动机运行 状态，及时发现和解决潜在问题。
发动机测试技术教学讲座
目录
• 发动机测试技术概述 • 发动机测试技术基础知识 • 发动机测试技术实践应用 • 发动机测试技术案例分析 • 发动机测试技术发展趋势与挑战 • 发动机测试技术教学与实践建议
01 发动机测试技术概述
发动机测试的定义与目的
定义
发动机测试是指通过一系列试验和测 量，对发动机的性能、状态和可靠性 进行评估和检测的过程。
按测试目的分类
发动机冷试设备原理及测试方法演示幻灯片
2、母头要设计为快速更
一定程度的磨损、歪斜
2、研究母头整体快速切 换的结构
换机构
2
ALL
曲轴位置传感器损坏，备件 经常陷入紧张状态，并且因 为无备件停线1次
1、线路不稳定，经常不明 原因烧坏
2、夹紧不到位，被飞轮撞 坏
通过改造，将发动机凸 轮轴位置传感器零件用 在冷试上，解决备件问 题。
设计的时候，要求发动 机凸轮轴位置传感器零 件可以用在冷试上
• 高压点火曲线
2020/4/13
• 低压点火曲线
19
设备测试方法
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。
随着发动机结构的不断发展，发动机生产的质量控制水平在不断的提高，混线生产中冷试设备的柔性 尤为关键。目前采用自动夹具进行装夹，机器人辅助冷试主要体现在夹具的装夹上，自动切换不同的 夹具，机器人装夹的柔性更高便于后期拓展。
• 阶段C：300 RPM
– 低压点火测试 – 进气真空度测试 – 凸轮轴信号测试
• 阶段D：150 RPM – 排气压力测试 – 低速扭矩测试 – 低速机油压力测试 – NVH测试2
15
设备测试方法
扭矩测试
扭矩测试一般需要测试起动扭矩和运转扭矩。通过对驱动扭矩最大值、最小值、平均值、变化范围和 最大、最小位置的测量，来发现发动机的摩擦副是否存在故障缺陷，并判断发动机是否运转正常（测 试曲线如下图所示）
汽车发动机冷却系统 ppt课件
不同汽车发动机冷却风扇的驱动方式也不尽相同，一些发动机的风扇和发电机
一起由曲轴皮带轮通过三角皮带驱动，现代轿车发动机一般采用电动风扇。
ppt课件
17
信息搜集
汽车发动机的转速、负荷和环境气温等使用条件变化时，所要求的最佳冷却强 度也应变化，以保证发动机始终在最佳温度下工作。冷却强度可以用改变通过散热 器的空气流量或改变冷却水流量的方法进行调节。电动风扇由控制器或通过热敏电 阻开关控制。轿车发动机多采用两个电动风扇，既可以降低风扇直径和散热器高度， 又可以多级控制冷却强度。
①检查水泵渗漏。 水封失效时会有大量的冷却液从检视孔处流出。水泵壳体若有裂纹，也会发生渗 漏。 ②检查带轮的转动和轴向、径向窜动量。 用手转动带轮，应运转灵活，无卡滞现象；否则，泵轴可能弯曲或轴承浸水锈蚀。
ppt课件
1
任务导入 (一)客户报修：传动皮带达到更关里程
ppt课件
2
任务导入 (二)客户报修：冷却液温度报警灯点亮
ppt课件
3
信息搜集
（一）冷却系统的作用
冷却系统是对发动机受热零部件进行适当冷却，保障发动机工作正常，使发动 机各零部件在各种工况下都能保持在合适的温度范围内工作。
燃烧过程中，缸内气体温度高达2000℃以上，汽缸体、缸套、汽缸盖、活塞 和气门等直接与高温气体接触的零件，若不及时进行适当的冷却，会造成发动机过 热、工作过程恶化、零部件强度降低、机油变质、运动零件受热膨胀以及磨损加剧 等不良后果，同时引起发动机动力性、经济性、可靠性和耐久性下降，甚至会造成 受热零件因高温而损坏。发动机的冷却必须适度，若冷却过度会造成热量散失过多、 效率降低、汽缸壁面温度过低以及排放恶化等。
图5-27 推动滑移阀手柄至加压端
第五节 发动机冷却系统的检测 PPT
散热器外观检测1
散热器表面检测
①首先用水冲洗散热器芯，清除其表面的灰尘，如有油污，应用 汽油洗净。然后从外部察看散热器上、下水室及芯子，不得有渗 漏现象，散热器框架不得有断裂和脱焊现象。散热器芯上如果嵌 有杂物，可用细钢丝进行清理。
②检查散热器的紧固情况，散热 器应当紧固可靠，前后晃动无松 动现象。 ③检查储液罐的连接管是否有漏 气或堵塞现象，发现有漏气或堵 塞时应予以排除或疏通，以防储 液罐的冷却液回不到散热器内。
一、冷却系的作用
保持发动机在最适宜的温度（80℃～90℃ ）范围内工作。 发动机的冷却方式: 根据所用冷却介质不同，可分为风冷式和水冷式。 水冷式——以水为冷却介质，热量先由机件传给水，靠水 的流动把热量带走而后散入大气中。散热后的水再重新流回到 受热机件处。适当调节水路和冷却强度，就能保持发动机的正 常工作温度。同时，还可用热水预热发动机，便于冬季起动。 风冷式——高温零件的热量直接散入大气。
散热器盖阀门密封性的检查
将散热器盖旋装在测试器 上，用手推测试器，直至蒸 汽阀打开为止。蒸汽阀应在 压力0.026~0.037 MPa时打 开，若压力低于0.026MPa时 打开，应更换散热器盖。
2.散热风扇
1.作用：提高流经散热器的空气流速和流量，以增强散 热器的散热能力并冷却发动机附件。
2.安装位置：风扇多为轴流式，装在发动机壳与散热器 之间，与水泵同轴驱动。
10
管带式散热器芯：
采用冷却管和散热带沿纵向间隔 排列的方式，散热带上的小孔是 为了破坏空气流在散热带上形成 的附面层，使散热能力提高。这 种散热器芯散热能力强，制造工 艺简单，成本低，但结构刚度不 如管片式大，一般多为轿车发动 机采用，近年来在一些中型车辆 上也开始采用。
汽车检测与诊断技术课件：冷却系统的检测-
3.8 發動機異響診斷
輸出端
接地線 片簧 銅塊 壓電陶瓷片 中間隔片 外殼 磁座
圖3-72 壓電加速度計結構示意圖
3.8 發動機異響診斷
感測器結構一定時，D和m均為常數，因此電荷量 與振動加速度成正比。顯然，對於振動加速度來說， 其大小、方向是週期性變化的，因此電荷量也是週 期性變化的。這樣，帶電表面與殼體間就會出現週 期性變化的電壓。其變化頻率取決於振動頻率，振 幅越大，振動加速度越大，壓電材料表面產生的電 荷量越大，輸出電壓越高。因此，輸出電壓信號的 變化頻率可表示振動頻率，而電壓高低反映振動幅 度。若振動由異響引起，則電壓值就可反映異響的 強弱。
3.8 發動機異響診斷
二、發動機異響診斷儀 異響診斷常用儀器有兩種類型：可攜式異響
診斷儀和帶相位選擇的示波器顯示異響診斷 儀。許多發動機綜合檢測儀具有發動機異響 診斷的功能。
3.8 發動機異響診斷
1. 可攜式異響診斷儀
發動機 加速度計
阻抗匹配
雙T選頻 網路
頻率選擇
揚聲器
放大
選頻放大
功放
轉速線路
圖3-71 可攜式異響診斷儀方案框圖
顯示
3.8 發動機異響診斷
當壓電材料受到外力作用時，不僅其幾何尺 寸發生變化，而且內部極化，表面上有電荷 出現，形成電場；當外力去掉時，其又恢復 到原來狀態．這種現象稱為壓電效應。
3.8 發動機異響診斷
當加速度計受到振動時，品質塊隨之振動， 同時會有一個因振動而產生的慣性力作用於 壓電材料片上，其慣性力F(N)的大小與振動
本章小結
發動機功率檢測方法有穩態測功和動態測功 之分。一般來說，穩態測功必須在專門臺架 上進行，它常用於發動機的研究開發和品質 檢測；而動態測功可以在汽車不解體條件下 進行就車測定發動機功率。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
不需要燃料及冷却液
冷试不需要燃料及冷却液，无内燃、无热量、无污染产生
节拍短
冷试节拍短，一般低于3分钟，我们的冷试工位节拍为85S
无燃烧过程
由于发动机在冷试过程没有燃烧过程，不能测量具体的排放数值，不能检测发动 机的功率、油耗等。
主要通过传感器信号产生的波形图对发动机性能或故障作判断
在线测试不合格的发动机，拆下的零件绝大部分可以重复利用
2020/4/13
4
设备原理及构造
冷试系统的工作流程 2020/4/13
安装工装 &工艺线束 进入冷试工位 夹紧 &封堵 设备自检 电机带动发动机 测试 数据收集 &判定 释放发动机
5
设备原理及构造
冷试系统的基本组成
冷试台架系统
冷试系统的最重要组成部分，用于发动机控制、实时数据 采集和分析并判断发动机是否合格
2020/4/13
6
设备原理及构造
冷试系统的基本组成图
冷试台架系统
伺服驱动机构
数据采集系统
测试台架 PC
离线分析系统
数据库服 务器
报表 PC
维修PC 以太网
2020/4/13
7
设备原理举例（扭矩测试）
2020/4/13
8
设备原理及构造
测试台架的基本结构
2020/4/13
? 托盘上料/下料梭台 ? 进气探头 ? 排气探头 ? 驱动接口 ? 驱动系统 ? 机油压力探头 ? 电气接头探头 ? 加速度计探头 ? 曲轴位置传感器探头
2
1
目录
冷试定义 设备原理及构造 设备测试方法 发展方向
2020/4/13
2
冷试定义
什么是冷试？
冷试是一种检测总装流程错误及发动机零件缺陷的工具。 冷试技术严格来说应该是一种质量检测的手段，是对发动机装配 完成后的各系统进行综合测试的技术。 冷试相比热试有明显的优点和缺点： 1、优点：无需消耗燃油，成本降低且对环境无污染；测试时间短、 安全性也相对较高； 2、缺点：要求零件、装配质量达到相当精度要求，需要建立庞大 的数据库作为基础数据、不能检测热力循环中的相关缺陷；
过高而产生损坏
2020/4/13
? 安全油压曲线
17
油压测试
设备测试方法
?高速油压曲线
2020/4/13
? 低速油压曲线
18
设备测试方法
点火测试
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，目前在发动机的运转过程，采用高压 点火测试和低压点火测试2个阶段。
2020/4/13
3
设备原理及构造
冷试系统的工作原理
通常,冷试设在发动机装配线的尾部，在发动机不点火的情况下，主要是通过交流伺服电机带动发 动机进行测试。冷试机上加装的各传感器信号监控和测量发动机运转的各项参数，并同标准模板 进行数据对比和分析，从而进行故障诊断。
冷试试验能提前发现发动 机装配过程中的问题和缺 陷，把缺陷控制在生产线 内。
返修系统
用于对这些不合格发动机，通过此返修系统提供的发动机 波形图及具体的不合格参数等信息，进行不合格发动机的 返修
报表系统
用于提供详尽的报表和质量控制信息及建议，还提供参数 极限的分析方法 ，如台架的FTQ，不合格发动机数量、不 合格发动机的主要原因
服务器系统
用于保存所有被测试发动机的信息供给返修系统和报表系 统使用，并且提供信息回溯功能；同时，工程师对冷试参 数极限的修改也在此系统进行
2020/4/13
13
设备测试方法
冷试的测试项目
主要包括：
扭矩测试、进气真空度、排气压力、机油压力和温度、发动机正时、 点火测试、电气测试、NVH、VVT和增压器测试等。
冷试的技术条件
在进行冷试试验前，发动机必须具备的条件：
? 完成了大部分零件的装配 ? 通过长缸体测试 ? 加注完机油 ? 预装发动机冷试用工装或工艺线束
12
设备原理及构造
冷试系统的特点
使用交流伺服电机拖动发动机旋转
发动机在冷试过程中虽然不喷油，不对外做功，但是对发动机的测试并不是在静 态状况下进行。冷测系统使用交流伺服电机拖动发动机在不同的转速下旋转，在 此过程中，发动机同样具有进气、压缩、做功和排气四个冲程，并且循环往复， 只是在气缸中的是纯净的空气而不是空气和燃油的混合气
2020/4/13
14
设备测试方法
一个典型的冷试测试周期
? 阶段A：500 RPM
– 设备安全自检 – 设备传感器自检 – 启动扭矩测试 – 中速机油压力测试
2020/4/13
? 阶段B：1500 RPM
– 气门机构稳定性测试 – 高压点火测试 – 高速机油压力测试 – NVH测试1 – VVT测试
10
定位销
电气感器接头 气缸
曲轴传感器
? 曲轴传感器
测试整个发动机的正时链， 它影响整个发动机的测试数 据。
? 电气接头与快速接头连接
主要测试凸轮轴信号和点火信息。
11
设备原理及构造
2020/4/13
? 机油压力传感器
主要测试发动机的内部零件 的润滑程度。
9
设备原理及构造
气缸
密封头 密封圈
2020/4/13
压力传感器 节流阀开启器 密封头和密封
? 进气压力测试机构
当发动机测试时，通过气缸推 动节流阀开启器同时密封头和 密封也会顶住节气门，确保不 漏气。这时由压力传感器收集 数据并传输到服务器。
压力传感器
? 排气压力机构
当发动机测试时，发动机排出 的气体通过密封头上中间小孔 排出，由传感器收集数据并传 输到服务器。
? 阶段C：300 RPM
– 低压点火测试 – 进气真空度测试 – 凸轮轴信号测试
? 阶段D：150 RPM
– 排气压力测试 – 低速扭矩测试 – 低速机油压力测试 – NVH测试2
15
设备测试方法
扭矩测试
扭矩测试一般需要测试起动扭矩和运转扭矩。通过对驱动扭矩最大值、最小值、平均值、变化范围和 最大、最小位置的测量，来发现发动机的摩擦副是否存在故障缺陷，并判断发动机是否运转正常（测 试曲线如下图所示）
?启动扭矩曲线
2020/4/13
?运行扭矩曲线
16
设备测试方法
油压测试
– 机油压力测试，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
冷试不需要燃料及冷却液，无内燃、无热量、无污染产生
节拍短
冷试节拍短，一般低于3分钟，我们的冷试工位节拍为85S
无燃烧过程
由于发动机在冷试过程没有燃烧过程，不能测量具体的排放数值，不能检测发动 机的功率、油耗等。
主要通过传感器信号产生的波形图对发动机性能或故障作判断
在线测试不合格的发动机，拆下的零件绝大部分可以重复利用
2020/4/13
4
设备原理及构造
冷试系统的工作流程 2020/4/13
安装工装 &工艺线束 进入冷试工位 夹紧 &封堵 设备自检 电机带动发动机 测试 数据收集 &判定 释放发动机
5
设备原理及构造
冷试系统的基本组成
冷试台架系统
冷试系统的最重要组成部分，用于发动机控制、实时数据 采集和分析并判断发动机是否合格
2020/4/13
6
设备原理及构造
冷试系统的基本组成图
冷试台架系统
伺服驱动机构
数据采集系统
测试台架 PC
离线分析系统
数据库服 务器
报表 PC
维修PC 以太网
2020/4/13
7
设备原理举例（扭矩测试）
2020/4/13
8
设备原理及构造
测试台架的基本结构
2020/4/13
? 托盘上料/下料梭台 ? 进气探头 ? 排气探头 ? 驱动接口 ? 驱动系统 ? 机油压力探头 ? 电气接头探头 ? 加速度计探头 ? 曲轴位置传感器探头
2
1
目录
冷试定义 设备原理及构造 设备测试方法 发展方向
2020/4/13
2
冷试定义
什么是冷试？
冷试是一种检测总装流程错误及发动机零件缺陷的工具。 冷试技术严格来说应该是一种质量检测的手段，是对发动机装配 完成后的各系统进行综合测试的技术。 冷试相比热试有明显的优点和缺点： 1、优点：无需消耗燃油，成本降低且对环境无污染；测试时间短、 安全性也相对较高； 2、缺点：要求零件、装配质量达到相当精度要求，需要建立庞大 的数据库作为基础数据、不能检测热力循环中的相关缺陷；
过高而产生损坏
2020/4/13
? 安全油压曲线
17
油压测试
设备测试方法
?高速油压曲线
2020/4/13
? 低速油压曲线
18
设备测试方法
点火测试
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，目前在发动机的运转过程，采用高压 点火测试和低压点火测试2个阶段。
2020/4/13
3
设备原理及构造
冷试系统的工作原理
通常,冷试设在发动机装配线的尾部，在发动机不点火的情况下，主要是通过交流伺服电机带动发 动机进行测试。冷试机上加装的各传感器信号监控和测量发动机运转的各项参数，并同标准模板 进行数据对比和分析，从而进行故障诊断。
冷试试验能提前发现发动 机装配过程中的问题和缺 陷，把缺陷控制在生产线 内。
返修系统
用于对这些不合格发动机，通过此返修系统提供的发动机 波形图及具体的不合格参数等信息，进行不合格发动机的 返修
报表系统
用于提供详尽的报表和质量控制信息及建议，还提供参数 极限的分析方法 ，如台架的FTQ，不合格发动机数量、不 合格发动机的主要原因
服务器系统
用于保存所有被测试发动机的信息供给返修系统和报表系 统使用，并且提供信息回溯功能；同时，工程师对冷试参 数极限的修改也在此系统进行
2020/4/13
13
设备测试方法
冷试的测试项目
主要包括：
扭矩测试、进气真空度、排气压力、机油压力和温度、发动机正时、 点火测试、电气测试、NVH、VVT和增压器测试等。
冷试的技术条件
在进行冷试试验前，发动机必须具备的条件：
? 完成了大部分零件的装配 ? 通过长缸体测试 ? 加注完机油 ? 预装发动机冷试用工装或工艺线束
12
设备原理及构造
冷试系统的特点
使用交流伺服电机拖动发动机旋转
发动机在冷试过程中虽然不喷油，不对外做功，但是对发动机的测试并不是在静 态状况下进行。冷测系统使用交流伺服电机拖动发动机在不同的转速下旋转，在 此过程中，发动机同样具有进气、压缩、做功和排气四个冲程，并且循环往复， 只是在气缸中的是纯净的空气而不是空气和燃油的混合气
2020/4/13
14
设备测试方法
一个典型的冷试测试周期
? 阶段A：500 RPM
– 设备安全自检 – 设备传感器自检 – 启动扭矩测试 – 中速机油压力测试
2020/4/13
? 阶段B：1500 RPM
– 气门机构稳定性测试 – 高压点火测试 – 高速机油压力测试 – NVH测试1 – VVT测试
10
定位销
电气感器接头 气缸
曲轴传感器
? 曲轴传感器
测试整个发动机的正时链， 它影响整个发动机的测试数 据。
? 电气接头与快速接头连接
主要测试凸轮轴信号和点火信息。
11
设备原理及构造
2020/4/13
? 机油压力传感器
主要测试发动机的内部零件 的润滑程度。
9
设备原理及构造
气缸
密封头 密封圈
2020/4/13
压力传感器 节流阀开启器 密封头和密封
? 进气压力测试机构
当发动机测试时，通过气缸推 动节流阀开启器同时密封头和 密封也会顶住节气门，确保不 漏气。这时由压力传感器收集 数据并传输到服务器。
压力传感器
? 排气压力机构
当发动机测试时，发动机排出 的气体通过密封头上中间小孔 排出，由传感器收集数据并传 输到服务器。
? 阶段C：300 RPM
– 低压点火测试 – 进气真空度测试 – 凸轮轴信号测试
? 阶段D：150 RPM
– 排气压力测试 – 低速扭矩测试 – 低速机油压力测试 – NVH测试2
15
设备测试方法
扭矩测试
扭矩测试一般需要测试起动扭矩和运转扭矩。通过对驱动扭矩最大值、最小值、平均值、变化范围和 最大、最小位置的测量，来发现发动机的摩擦副是否存在故障缺陷，并判断发动机是否运转正常（测 试曲线如下图所示）
?启动扭矩曲线
2020/4/13
?运行扭矩曲线
16
设备测试方法
油压测试
– 机油压力测试，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