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机油流量试验.doc

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机油 流量 试验
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汽 车 工 程 研 究 院 发 动 机 试 验 规 范 机 油 流 量 试 验 第 1 页 共 7 页 机 油 流 量 试 验 汽 车 工 程 研 究 院 AVL 程 序编 号 F03N0040 版本号 1 版本日 期 汽 车 工 程 研 究 院 发 动 机 试 验 规 范 机 油 流 量 试 验 第 2 页 共 7 页 1.0 目的 1.1 试 验目 的是 测定 发动 机的机 油流 动特 性。 1.2 应 确定机 油泵的 输油 特性,或 者从 供应商/ 生产 厂家处获 知, 或者通 过单 独的设备 进行 试验获 知。 1.3 试 验应 建立 一个 超过 发动机 运转 所需 要的 转速 和温度 范围 。 1.4 试 验可 运用 反拖 试验 台架或 正常 点火 工作 的发 动机得 到实 行 , 应 关注 试 验方案 的选 择对 试验结 果的 影响 ,尤 其是 控制 条 件所 造成 的影 响。 1.5 当 开始 做试 验设 备和 实验仪 器准 备时 必须 结合 相关的 润滑 系统 试验 考虑 。 2.0 试验准备 2.1 试 验前 需要 测量 的所 有部件 列于 附 录A。 2.2 除 被责 任工 程师 特别 申明外 所有 的发 动机 部件 应符合 制图 公差 , 所有 的 装配拧 紧力 矩和 间隙必 须与 设计 值相 一致 。 2.3 除 被责 任工 程师 特别 申明外 所有 的部 件都 应为 以前未 使用 过的 。 2.4 按 照附 录B 所示 记录 发动机 的装 配测 量参 数。 2.5 如 果车 用发 动机 被运 用, 通常 一个 固定 的节 气 门打开 位置 和试 验台 架的 温度控 制系 统是 必要的 。 2.6 如 果 一 个发 动 机 被 反拖 , 通 常 发 动 机 无需 装 配 活塞和连杆以减少 对动力 系统的功率需 求。 在这 种情 况下装 配大 头轴承 是重 要的 , 且 用适 当的夹 具来 约束 (甚 至是 从连杆 上切 下 的 大头来 提供 ,这 些和 曲轴 箱没有 关系 ) , 来重 新校 正 轴承的 机油 泄漏 率。 2.7 如 果发 动机 被反 拖 , 正 常为了 维持 发动 机运 转所 要求的 机油 温度 应装 满由 泵驱动 的流 经 加热/冷 却设备 的冷 却液。 因此装 置需要 一个不 带节 温器的 完整的 冷却系 统。 尽管装 配由发 动机驱 动的 冷却 液循 环泵 是可以 的, 但通 常独 立于 曲轴转 动的 冷却 液循 环泵 是方便 的, 因此 一个独 立的 泵或 独立 的驱 动是被 推荐 的。 2.8 测 量主 油道 的机 油流 量是必 要的 , 如果 在向 主 油道供 油时 泻压 阀开 启则 无需关 注泻 压阀 内的机 油流 动。 一般 通过 修改机 油滤 清器 的转 接器 使之符 合设 计要 求, 参照 3.5 安 装合 适的 流量计 。 2.9 为 了确 定通 常发 动机 的机油 流量 ,装 配时 中等 公差水 平的 轴承 是被 推荐 的。 2.10 油 泵和 泻压阀 应当检 查以符合 图纸 要求且 应用 选用具有 代表 性的中 等公 差的油泵 进行 安装。 3.0 仪器和设备 3.1 试 验台 架或 反拖 设备 应能使 发动 机或 反拖 试验 台在设 计的 最高 转速 工作 。 不 必具 有提 供 适用于 发动 机负 荷的 充足 的机油 加热 系统 。 3.2 要 求测 量的 参数 如下 所示: 曲轴转 速 汽 车 工 程 研 究 院 发 动 机 试 验 规 范 机 油 流 量 试 验 第 3 页 共 7 页 油底壳 机油 温度 机油流 量 油泵出 口处 的机 油压力 主油道 机油 压力 3.3 参 照适 当的 试验 程序 , 注意把 这个 试验 与别 的需 要额外 的试 验仪 器的 润滑 系统试 验相 结 合。 3.4 为 了控 制机 油温 度一 个与油 底壳 相连 接的 辅助 调节装 置是 必须 的 , 图1 显示了 装配 示意 图。 机油 通过 一个 独立 的泵 来驱动 使其 流经 一个 可以 加热和 冷却 机油 的热 量交 换器来 控制 油 底壳内 机油温 度在要 求的 范围内 。目标 控制范 围在 ±1℃的 范围内 是被 推荐的 。出油 口和回 油口位 置应 远离 机油 集滤 器且应 有恰 当的 距离 以至 不影响 发动 机机 油泵 的功 能, 也要 求出 油 口和回 油口 位置 之间 应有 恰当的 距离 以保 证油 底壳 内的全 部机 油能 流经 调节 器。 为了对发 动 机基 本 部 分 整体 加 热 和 维 持稳 定 的 机 油温 度 发 动 机 冷却 系 统 上 相似 的 调 节 装置 应被采 用。 3.5 为 了测 量发 动机 的机 油流量 , 通常 在机 油滤 清 器和主 油道 之间 引进 一个 转接器 从而 使机 油先流 经流 量计 然后 流入 主油道 ,参 照 图2 所 示。 转接器 的设 计取 决于 具体 发动机 的细 节 。 如 果 机 油 滤 清器 和 滤 清 器旁 通 阀 试 验 也将 进 行 则 转接 器 应 预 先 考虑 调 节 通 过滤 清 器 的 流量 (因此 强迫 经过 机油 滤清 器的流 动) 。这 种情 况参 照 适当的 试验 程序 。 注意选 用和 安装 适当 的流 量计以 致不 给润 滑系 统带 来不利 的影 响 。 连 接流 量计 的软管 应尽 可 能的减 小压 降 , 也就 是应 注意所 给软 管的 内部 直径 、 长 度和 弯角 处的半 径 。 发动机 在任 何运 转状况下 通过 修正的 转接 器、管道 、流 量计的 最大 压差不应 超过 0.3bar 。 机 油泵设计 参数 和流量 计的 说明 书应 和选 定的流 量计 进行 比较 。 3.6 在 机油 泵出 口和 主油 道处机 油压 力必 须使 用仪 器测量 以识 别典 型的 压力 波动值 在 15bar (取决 于发 动机 ) 和100Hz 内。 问题 包括 动态 压力 波 动能在 更高 的频 率用 仪器 进行抽 样 , 这 应该考 虑指 定的 设备 。 4.0 试验方法 4.1 装 配发 动机 或反 拖试 验台架 ,所 要求 测量 的部 件和装 配数 据列 于 2.0 的 试验准 备中 。 4.2 低速 (通 常 1000 转) 运转发 动机 或反 拖试 验台 架以检 查油 压、 检验 漏油 以及检 查正 常 的仪表 功能 。 4.3 建 议转 速和 温度 如下 所示: 速度( 转) —N (min )+10 典型 中速+N(max ) N (min ) : 可取 的反 托试 验 台架的 最低 转速 或同 等的 发动机 最低 的怠 速转 速, 典型 值 500 转。 N(max ) : 发动 机最 大额 定 转速或 反托 试验 台架 的最 大转速 。 油底壳 机油 温度 (℃ ) — 40 90 120 取决于 反拖 试验 台架 的机 油容量 条件 , 可 能不 能取 到所有 的这 些条 件, 责任 工程师 应确 定指 定其余 的转 速和 温度 以确 保能取 得有 代表 性的 压力 与速度 、温 度图 。 4.4 首 先运 行调 节装 置使 油底壳 机油 温度 稳定 在设 计值。 汽 车 工 程 研 究 院 发 动 机 试 验 规 范 机 油 流 量 试 验 第 4 页 共 7 页 4.5 按 3.2 所 示记 录数 值 。如果 采样 在 100Hz 建议每 30 秒 记录 测量 数据 以确 保能确 认动 态 系统的 任何 影响 。 参照4.7 重 复直 到最 大转 速的每 个转 速。 试验进 程中 应监 控温 度以 确定其 没有 偏离 目标 值很 多。 运行 调节 装置 来维 持机 油温度 是必 要 的,通 常为 了取 得继 续运 行所需 要的 机油 状况 中途 停机是 可以 接受 的。 当试验 以记 录完 所有 的转 速回到 低怠 速, 然后 停机。 如果运 行的 发动 机被 用来 做试验 通常 在 低负荷 运转 ,尽 管负 载有 利于高 转速 温度 的控 制。 4.6 运 行调 节装 置直 到得 到下一 个温 度值 ,然 后重 复 4.4 步。 4.7 继 续试 验直 到所 有的 转速和 温度 都已 被测 试。 5.0 结果陈述 5.1 完 成试 验报 告 试验报 告内 容包 括: 零件列 表 零件测 量( 附 录A) 装配测 量( 附 录B2.1 节) 试验设 备的 图纸 、图 表、 草图 试验结 果分 析 5.2 参 照图3 绘 制在 每个 温度点 机油 流量 对发 动机 转速的 曲线 图。 5.3 参 照图3 绘 制在 每个 温度点 机油 压力 对发 动机 转速的 曲线 图。 5.4 参 照图3 绘 制机 油压 力随时 间变 化的 曲线 图 , 例如应 确定 试验 过程 中的 任何不 稳定 状态 或试验 循环 过程 中压 力波 动都被 观察 到。 5.5 机 油流 量对 发动 机转 速和机 油温 度变 化的 二维 或三维 曲线 图的 基本 格式 如下所 示: X 轴 发 动机 转速 Y 轴 机 油温 度 Z 轴 机 油流 动 附录A 零件测量参数 曲轴箱 :带 轴瓦 的主 轴承 孔直径 曲轴: 连 杆大 头螺 栓和 主轴承 螺栓 直径 连杆: 有 轴瓦 的大 头孔 直径 凸轮轴 : 轴承 孔直 径, 轴承直 径 挺柱: 挺 柱直 径, 孔直 径 平衡轴 :轴 承孔 直径 ,轴 承直径 机油泵 :按 照图 纸的 转子 间隙 泻压阀 :按 照图 纸的 弹簧 和柱塞 。 附录B 汽 车 工 程 研 究 院 发 动 机 试 验 规 范 机 油 流 量 试 验 第 5 页 共 7 页 装配测量参数 除了被 工程 师指 定外 下面 的所有 参数 都应 在试 验前 被测量 或计 算。 主轴承 间隙 连杆大 头轴 承间 隙( 取决 于所运 用的 轴承 盖的 类型 ) 凸轮轴 间隙 挺柱孔 间隙 平衡 轴 间隙 (任何 别的 压力 与轴 承间 隙的配 合, 列如 惰轮 链轮 齿) 机油泵 转子 间隙 泻压阀 安装 (按 照图 纸) 图一 图二 机油流量试验修改过 的机 滤流动控制草图 关闭机滤流动阀门迫 使机 油从旁通阀通过 汽 车 工 程 研 究 院 发 动 机 试 验 规 范 机 油 流 量 试 验 第 6 页 共 7 页 图三 机油流量试验试验结 果曲 线图 汽 车 工 程 研 究 院 发 动 机 试 验 规 范 机 油 流 量 试 验 第 7 页 共 7 页
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