汽车整车和发动机可靠性道路试验分析
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汽车整车和发动机可靠性道路试验分析
摘要:在近年来汽车行业的发展过程中,整车道路试验是检测和优化汽车整车性能的重要手段,对汽车向更高质量方向的发展具有很重要的现实意义,基于此,本文在表述当前国内整车和发动机可靠性实验研究的基础上,通过实验,获取了对汽车相关测试的性能测试曲线和数据,在后续的发展中,分析了可靠性道路试验中易发生的故障,以期能为汽车相关部件的改进或优化设计提供有益的参考。
关键词:汽车;整车实验;可靠性;发动机
汽车的发展年代久远,新时期的汽车产业更是成为了很多国家的支柱产业,对其国民经济的发展发挥着日益重要的影响,我国的汽车行业虽起步晚,但发展迅速,且随着当前人民生活水平的提高,新时期的人们对于汽车的需求量急剧增长,促进了我国汽车行业的蓬勃发展,这也使得人们对当前的汽车在安全性等方面提出了更高的要求,针对此,国家相关部门对汽车的整个生产过程,尤其是发动机,都制定了完善的标准体系和考核方法,贯穿了汽车的前期研发、验证以及后期的销售等,为汽车的购买车提供了相应的保障和依据。
1.整车试验的具体内容及发展现状
我国是汽车使用大国,针对消费者的相关需求和汽车行业的发展状况,制定了相应的法规和标准,其中规定发动机必须通过200 h 冷热冲击和400h交变负荷可靠性台架试验,此外,整车还必须通过10万km可靠性道路试验。只有上述两项通过,才能成为合格的产品,继而进行后续的销售等。
对汽车进行性能检测的过程中,所谓的整车的可靠性道路试验即汽车负载一定重量的情况下,按规定的试验场设置的高速、凹凸、弯道、涉水、沙石等路面行驶,且要按照规定的速度来完成相应的里程数考核,证明车整体性能的优越性和可用性;发动机试的可靠性台架试验,即对汽车发动机进行试验时将其安装在发动机测试试验台上,进行规定的连续运转,这期间要按规定的转速、功率和扭矩来实施,考核其是否可按照规定时间完成所有要求的运转。综合来看,验证产品是否符合设计要求是这两种试验的目的,并在此基础上将设计中的隐患暴露了出来,使得相关的产品设计及开发人员可针对问题进行及时的改正和补救,进而确保产品良好的安全性和实用性[1]。
就目前发展来看,新时期的整车及发动机可靠性试验在进行不断改进和创新,基于安全性等方面考虑,国家也提高了可靠性实验的考核的标准,据相关规定来看,新时期的整车可靠性道路试验中新增了一项工况测试,对其的试验设置是根据模拟用户的实际使用来进行的,明确规定了行驶的时速、档位和制动的使用以及加、减速情况,这种形势下,强化了对发动机、离合器总成、制动系统以及变速器的总成的考核;另一方面,对于发动机可靠性台架试验进行了大幅改革和创新,一改往日的全速全负荷可靠性台架试验,使其变为更全面化的交变负荷、
冷热冲击可靠性台架试验,改进前的试验中,水温、负荷和转速保持不变,而改进后,发动机的水温、负荷和转速是交替变化的,如图1所示。
如上图,发动机启动后,汽车的发动机转速由怠速升至105%额定转速,经过设定的时间后,又降至最大净扭矩转速,随着时间的推移,转速会升至最大净功率转速,此外,在试验的负荷方面,由零加之最大净扭矩。上图试验的实施是交替运行的,需在规定的时间内完成。此外,试验中,发动机的快速加载和转速的急剧变化会形成剧烈的振动和冲击,相比于全速全负荷可靠性台架试验,改进后试验的破坏性更大。
2.对改进后汽车整车和发动机可靠性道路试验的分析
综合新时期汽车行业的发展和相关政策来看,针对汽车整车和发动机可靠性道路试验,国家提高了考核标准,以借此达到督促厂家注重提高整车沟壑发动机质量的目的,并在此基础上促进我国汽车行业的不断发展,和制造水平的不断进步,改进后的试验考核后,降低了故障率,使得汽车的相关部件和性能得到了有效保障[2]。
按发动机匹配整车进行试验所出现故障来看,即使汽车的发动机通过了交变负荷、冷热冲击可靠性台架试验考核,但不可否认,其仍然容易在搭载整车及逆行能够整车可靠性试验中出现故障,如橡胶件硬化龟裂、发电机支架断裂、各密封部位的渗油、渗水等等。
经笔者进行大量的分析及试验认为,这是故障的出现是因为发动机在进行交变负荷、冷热冲击可靠性台架试验时,其所具有的现场条件与进行整车可靠性道路试验时的不同而造成的,这种不同主要体现在发动机承受不同的振动和温度方面,因为改进后单个发动机的试验是在室内试验台架上实施的,这种情况下,即便发动机冷却液出口温度有105℃,但试验大环境的温度却为日常室温,加之空气减振的地基和试验中的支撑悬置为液体、橡胶与空气三位一体的弹性支撑装置,又使用变速器或弹性联轴器连接测功机,这种试验设置与连接使的发动机与测功机的安装对中的同轴度≤0.02mm,进而对发动机运转时产生的振动实现了有效消除或衰减。
在发动机搭载整车做可靠性道路试验时,试验的环境为半密封、散热受限且空间紧密的汽车发动机舱内,这种环境下,发动机运转必然产生大量的热辐射,使得发动机舱内温度远高于台架试验的室温,除此之外,此试验中汽车需完成各种工况下不同路面的颠簸行驶,试验中产生的振动极易造成密封胶圈失效、发电机轴承早期磨损以及,渗油、渗水等等故障。
3.结束语
综上所述,新时期的发展中,针对汽车行业的发展和人们对汽车提出的新需求,国家提高了整车和发动机可靠性试验的标准,针对此现状,本文对改进后的汽车整车和发动机可靠性道路试验进行了研究,并针对改进后试验中出现的故障
进行了详尽分析,以期能为提高我国的汽车生产和制造技术提供有益的参考。
参考文献:
[1]唐柳林.浅议汽车整车和发动机的可靠性试验[J].装备制造技术,2012,06:117-118+124.
[2]夏晓峰.汽车ABS及NVH特性整车道路试验[D].南昌大学,2011.