发动机曲轴扭振试验规范

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概述 .............................................................................................................................................. 错误!未定义书签。

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1.范围 (3)
2.规范性引用文件 (3)
3.术语和定义 (3)
3.1 轴系扭振 (3)
3.2 角度编码器 (3)
3.3边界条件 (3)
3.4 额定功率点 (3)
3.5 怠速 (3)
4.试验条件 (4)
4.1发动机要求 (4)
4.2 试验设备 (4)
4.3台架布置 (4)
5.试验方法 (6)
5.1测试软件 (6)
5.2试验工况 (6)
5.3 试验记录：记录转速上升全部过程。

(6)
5.4 重复测量2次或2次以上，避免测量误差。

(6)
6.试验评价 (6)
6.1 数据处理 (6)
6.2 评价标准 (7)
7.试验流程图 (7)
1.范围
本标准规定了汽车用四冲程发动机的曲轴扭振试验方法，用来评定汽车发动机轴系的
加工质量是否满足设计要求。

其主要内容包括：规范性引用文件，术语和定义，试验条
件控制，试验方法，试验评价，试验流程图和试验经验积累。

本标准适用于本公司生产的所有汽柴油发动机，凡新设计及重大改进的发动机定型
试验、转厂生产的发动机验证试验以及现生产的发动机质量检验试验等，均可按本标准
规定的方法进行。

本标准还可作为发动机制造厂和汽车制造厂之间交往的技术依据。

2.规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件,其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T 1883 往复活塞式内燃机术语
GB/T 15371 曲轴轴系扭转振动的测量与评定方法
GB/T 13436 扭转振动测量仪器技术要求
GB/T 18297 发动机性能试验方法
GB 1105.1－1105.3 内燃机台架性能试验方法
3.术语和定义
3.1 轴系扭振
轴系扭振即发动机轴系的扭转振动。

当轴系传递力矩时，在其各个断面上因其所受扭矩的不同而产生不同的角位移。

当扭矩受到干扰，如扭矩瞬时变化、扭矩突然卸去或加载时，则轴系产生按其固有扭振频率的扭转振动。

3.2 角度编码器
用来精确测量轴系转速的仪器。

3.3边界条件
满足发动机试验所需要的参数条件控制。

3.4 额定功率点
在额定转速下的全负荷工况所输出的总功率。

3.5 怠速
怠速是指低怠速和高怠速。

4. 试验条件
4.1发动机要求
此试验必须保证发动机能够正常运转，发动机功率、扭矩均达到设计要求，并且扭振皮带轮符合图纸（如果是样机必须按照磨合规范进行
10小时磨合）。

4.2 试验设备
扭振分析仪（含同步测量发动机的转速设备和数据处理软件：
1、转速设备每转的采样频
率≥100 次，2
、数据处理软件应能分析出发动机各阶次的扭转角和总扭转角）
测功机（能够控制发动机转速匀速上升） 具备恒定控制发动机水温和油温的装置
具备 10 个以上测量发动机温度和压力传感器通道的仪器 燃料、机油和冷却液牌号及控制必须满足设计要求 4.3台架布置
把发动机布置在测功机上，除了测功机测量出的发动机转速、功率和扭矩外，还需测量其它参数，详见附表1。

扭振设备由三部分组成：角度编码器、数据采集系统和笔记本电脑（分析软件），安装原理图和实际安装图见Fig1和Fig2所示。

Fig.1扭振设备安装原理图
当确定发动机状态良好后，首先安装角度编码器，具体安装方法：用专用接头将角度编码器安装到曲轴前端，并尽量保证角度编码器与曲轴具有较高同轴度，安装完毕后固定角度编码器，以免在发动机运转过程中抖动影响测量数据，角度编码器安装在发动机曲轴的前端，安装示意图见Fig 3、Fig 4。

Fig.2 扭振设备实际安装布置图
Fig.3 角度编码器安装原理图
发动机本体
角度编码器
数据采集系统
Fig 4 角度编码器安装实物图
5.试验方法
5.1测试软件
采样频率设置值应与编码器脉冲值保持一致（我司编码器脉冲值为1024pl/s）。

5.2试验工况
发动机热机至油温水温大于80℃，然后保持全速全负荷工况继续运行20分钟后，开始进行试验；
试验工况：发动机保持全负荷（油门全开），由低怠速匀加速到高怠速，过渡时间80~150s，加速过程中采集数据。

5.3 试验记录：记录转速上升全部过程。

5.4 重复测量2次或2次以上，避免测量误差。

6.试验评价
6.1 数据处理
将采集的数据进行FFT变换，然后阶次提取，输出各个转速主阶次（例如：4缸4冲程为2、4、6、8、10阶）的扭振大小和合成阶次扭振大小（例如：1.5+2.0+2.5+……+10）。

6.2 评价标准
根据设计任务书轴系扭振标准如下：
◆MAXXFORCE发动机的轴系扭振指标----合成阶次扭振角小于////，单阶次扭振小于
////；
◆HFC4DA1发动机的轴系扭振指标----合成阶次扭振角小于////，单阶次扭振角小于
///。

附表1。