CN104865010A - 一种发动机气缸密闭性测试方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种发动机气缸密闭性测试方法和系统，所述方法包括：步骤A，检测待测汽车整车上待测电控发动机待测气缸的上止点；步骤B，以检测出的上止点为临界点，记录曲轴自上述检测出的上止点前α°位置转至上述检测出的上止点所用的时长t1和曲轴自待测电控发动机待测气缸上止点转至待测电控发动机待测气缸上止点后β°位置所用的时长t2；步骤C，分别计算曲轴在上述时长t1和时长t2内转动的角速度ω1、ω2；步骤D，将ω1与预设的基准角速度ω01、将ω2与预设的基准角速度ω02分别进行大小比较，依据比较结果，判定该待测电控发动机的待测气缸是否漏气。本发明测试方便，便于使用，不仅可避免对整车上发动机的拆装，还可实现对电控发动机气缸密闭性的快速测试。
Description
技术领域
本发明涉及发动机气缸密闭性测试领域，具体是一种发动机气缸密闭性测试方法和系统，用于对电控汽车整车上的电控发动机的气缸的密闭性进行检测。
背景技术
对于电控汽车整车，其使用一段时间之后，如果活塞环、喷油器垫片磨损或气门间隙变大等造成发动机气缸密闭性不好或漏气，会使发动机油耗大，而输出功率低，工作效率低下。因此，在实际使用中，需要定期对整车上的发动机气缸进行密闭性测试，以监视整车上电控发动机的密闭性情况。
在现有技术中，通常用机械方法拆除和检查，其使用的部件比较复杂，拆装繁琐，测试过程长，无法满足快速测试的需要。另外，频繁的拆装发动机也容易对发动机本身的部件带来伤害，影响发动机的使用寿命和工作状态。此为现有技术的不足之处。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种发动机气缸密闭性测试方法和系统，装卸方便，便于使用，不仅可避免对整车上发动机的拆装，还可实现对电控发动机气缸密闭性的快速测试，较为实用。
为解决上述问题，本发明提出一种发动机气缸密闭性测试方法，包括：
步骤A，检测待测汽车整车上待测电控发动机的待测气缸的上止点；
步骤B，在曲轴以一定的转速转动的一个周期内，记录曲轴自上述步骤A中检测出的上止点前α°位置转至上述步骤A中检测出的上止点所用的时长t1，以及记录曲轴自上述步骤A中检测出的上止点转至上述步骤A中检测出的上止点后β°位置所用的时长t2；
步骤C，分别计算曲轴在上述时长t1和时长t2内转动的角速度ω1、ω2，其中，ω1＝α°/t1，ω2＝β°/t2；
步骤D，将上述计算出的角速度ω1与预设的基准角速度ω01、将上述计算出的角速度ω2与预设的基准角速度ω02分别进行大小比较，并依据比较结果，判定该待测电控发动机的待测气缸是否漏气；
其中，在步骤D中：所述的基准角速度ω01为与待测电控发动机型号相同且具有正常工作状态的标准电控发动机，在其曲轴以与上述待测电控发动机的曲轴的转速相同的转速运行的一个周期内，其曲轴在其与上述待测气缸相应的气缸的上止点前α°内转动的角速度；所述的基准角速度ω02为与待测电控发动机型号相同且具有正常工作状态的标准电控发动机，在其曲轴以与上述待测电控发动机的曲轴的转速相同的转速运行的一个周期内，其曲轴在其与上述待测气缸相应的气缸的上止点后β°内运行的角速度。
其中，步骤D中所述的依据比较结果，判定该待测电控发动机的待测气缸是否漏气的判定方法为：若ω1>ω01且ω2<ω02，则待测电控发动机待测气缸漏气；否则，待测电控发动机待测气缸不漏气。
此外，所述基准角速度ω01和基准角速度ω02的检测方法为：
步骤S1，检测与待测汽车整车上待测电控发动机型号相同且具有正常工作状态的标准电控发动机的相应气缸的上止点；
步骤S2，在所述标准电控发动机的曲轴以与上述待测电控发动机的曲轴的转速相同的转速运行的一个周期内，记录曲轴自上述步骤S1中检测出的上止点前α°位置转至上述步骤S1中检测出的上止点所用的时长t3，以及记录曲轴自上述步骤S1中检测出的上止点转至上述步骤S1中检测出的上止点后β°位置所用的时长t4；
步骤C，分别计算得出曲轴在上述时长t3和时长t4内转动的基准角速度ω01、ω02，其中，ω01＝α°/t3，ω02＝β°/t4。
此外，为便于测量，所述α°、β°的取值范围分别为：30°≤α°≤90°，30°≤β°≤90°。
本发明还提供了一种发动机气缸密闭性测试系统，包括控制单元和用于检测待测汽车整车上待测电控发动机待测气缸的上止点的曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器，所述的控制单元包括控制模块、存储模块、第一计时模块和第二计时模块，其中：
第一计时模块：与所述的控制模块相连，用于记录曲轴自上述检测出的上止点前α°位置转至上述检测出的上止点所用的时长t1；
第二计时模块：与所述的控制模块相连，用于记录曲轴自上述检测出的上止点转至上述检测出的上止点后β°位置所用的时长t2；
存储模块：与所述的控制模块相连，用于系统的数据存储；
控制模块：用于系统的控制，对所涉及的数据进行处理，分别计算出曲轴在上述时长t1和时长t2内的角速度ω1、ω2，其中，ω1＝α°/t1，ω2＝β°/t2；并将计算出的角速度ω1与预设的基准角速度ω01，以及将上述计算出的角速度ω2与预设的基准角速度ω02分别进行比较，并依据比较结果，判定该待测电控发动机的待测气缸是否漏气；其中，基准角速度ω01为与待测电控发动机型号相同且具有正常工作状态的标准电控发动机，在其曲轴以与上述待测电控发动机的曲轴的转速相同的转速运行的一个周期内，其曲轴在其与上述待测气缸相应的气缸的上止点前α°内转动的角速度；所述的基准角速度ω02为与待测电控发动机型号相同且具有正常工作状态的标准电控发动机，在其曲轴以与上述待测电控发动机的曲轴的转速相同的转速运行的一个周期内，其曲轴在其与上述待测气缸相应的气缸的上止点后β°内转动的角速度。
进一步地，本测试系统中所述的依据比较结果，判定该待测电控发动机的待测气缸是否漏气的判定方法为：若ω1>ω01且ω2<ω02，则待测电控发动机待测气缸漏气；否则，待测电控发动机待测气缸不漏气。
此外，本测试系统还包括用于控制所述发动机气缸密闭性测试系统的测试启动与测试停止的测试开关，所述的测试开关与一供电电源和所述控制单元的控制模块相串联。
其中，所述的曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器分别安装在所述待测汽车整车的电控发动机上；所述的控制模块通过CAN总线连接在所述待测汽车整车的发动机ECU上。
此外，为便于测量，所述α°的取值范围为：30°≤α°≤90°。
此外，为便于测量，所述β°的取值范围为：30°≤β°≤90°。
其中，在本发明中，所述待测电控发动机的曲轴的转速可以为怠速至最高发动机转速内的某一恒定转速，确保与用于测定基准角速度ω01和基准角速度ω02的标准电控发动机的曲轴的转速相等即可。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)本发明所述的发动机气缸密闭性测试方法，通过判定曲轴在待测电控发动机待测气缸上止点前运行角速度的变化情况以及曲轴在待测电控发动机待测气缸上止点后运行角速度的变化情况，以测试待测电控发动机待测气缸的密闭性，可避免现有技术中通过机械方法拆除和检查的使用，不仅可提高测试效率，且鉴于本发明所述的测试方法通过电气控制完成，还可提高测试的准确度；
(2)本发明所述的发动机气缸密闭性测试系统，在检测待测汽车整车的待测电控发动机待测气缸的密闭性时，无需拆解发动机，不仅测试迅速，且对发动机的损伤较小。
附图说明
图1为本发明所述发动机气缸密闭性测试系统的结构框图示意图。
其中：1为曲轴位置传感器，2为控制单元，2.1为控制模块，2.2为第二计时模块，2.3为第一计时模块，2.4为存储模块，3为测试开关，4为供电电源，5为凸轮轴位置传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
本发明的一种发动机气缸密闭性测试方法，包括：
步骤A，检测待测汽车整车上待测电控发动机的待测气缸的上止点；
步骤B，在曲轴以一定的转速转动的一个周期内，记录曲轴自上述步骤A中检测出的上止点前α°位置转至上述步骤A中检测出的上止点所用的时长t1，以及记录曲轴自上述步骤A中检测出的上止点转至上述步骤A中检测出的上止点后β°位置所用的时长t2；
步骤C，分别计算曲轴在上述时长t1和时长t2内转动的角速度ω1、ω2，其中，ω1＝α°/t1，ω2＝β°/t2；
步骤D，将上述计算出的角速度ω1与预设的基准角速度ω01、将上述计算出的角速度ω2与预设的基准角速度ω02分别进行大小比较，并依据比较结果，判定该待测电控发动机的待测气缸是否漏气；
其中，在步骤D中：所述的基准角速度ω01为与待测电控发动机型号相同且具有正常工作状态的标准电控发动机，在其曲轴以与上述待测电控发动机的曲轴的转速相同的转速运行的一个周期内，其曲轴在其与上述待测气缸相应的气缸的上止点前α°内转动的角速度；所述的基准角速度ω02为与待测电控发动机型号相同且具有正常工作状态的标准电控发动机，在其曲轴以与上述待测电控发动机的曲轴的转速相同的转速运行的一个周期内，其曲轴在其与上述待测气缸相应的气缸的上止点后β°内运行的角速度。
在本实施方式中，步骤D中所述的依据比较结果，判定该待测电控发动机的待测气缸是否漏气的判定方法为：若ω1>ω01且ω2<ω02，则待测电控发动机待测气缸漏气；否则，待测电控发动机待测气缸不漏气。
在本实施方式中，所述基准角速度ω01和基准角速度ω02的检测方法为：
步骤S1，检测与待测汽车整车上待测电控发动机型号相同且具有正常工作状态的标准电控发动机的相应气缸的上止点；
步骤S2，在所述标准电控发动机的曲轴以与上述待测电控发动机的曲轴的转速相同的转速运行的一个周期内，记录曲轴自上述步骤S1中检测出的上止点前α°位置转至上述步骤S1中检测出的上止点所用的时长t3，以及记录曲轴自上述步骤S1中检测出的上止点转至上述步骤S1中检测出的上止点后β°位置所用的时长t4；
步骤C，分别计算得出曲轴在上述时长t3和时长t4内转动的基准角速度ω01、ω02，其中，ω01＝α°/t3，ω02＝β°/t4。
其中，为提高测量的便利性与准确性，所述α°、β°的取值范围可以为：30°≤α°≤90°，30°≤β°≤90°。其中，为便于存储与处理，在本实施方式中，可取α°＝β°＝45°。
综上，该发动机气缸密闭性测试方法，通过判定曲轴在待测电控发动机待测气缸上止点前运行角速度的变化情况以及曲轴在待测电控发动机待测气缸上止点后运行角速度的变化情况，以测试待测电控发动机待测气缸的密闭性，可避免现有技术中通过机械方法拆除和检查的使用，不仅可提高测试效率，且鉴于本发明所述的测试方法通过电气控制完成，还可提高测试的准确度。
如图1所示，本发明的一种发动机气缸密闭性测试系统，包括控制单元和用于检测待测汽车整车上待测电控发动机待测气缸的上止点的曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器；所述的控制单元包括控制模块、存储模块、第一计时模块和第二计时模块，其中：
第一计时模块：与所述的控制模块相连，用于记录曲轴自上述检测出的上止点前α°位置转至上述检测出的上止点所用的时长t1；
第二计时模块：与所述的控制模块相连，用于记录曲轴自上述检测出的上止点转至上述检测出的上止点后β°位置所用的时长t2；
存储模块：与所述的控制模块相连，用于系统的数据存储；
控制模块：用于系统的控制，对所涉及的数据进行处理，分别计算出曲轴在上述时长t1和时长t2内的角速度ω1、ω2，其中，ω1＝α°/t1，ω2＝β°/t2；并将计算出的角速度ω1与预设的基准角速度ω01，以及将上述计算出的角速度ω2与预设的基准角速度ω02分别进行比较，并依据比较结果，判定该待测电控发动机的待测气缸是否漏气；其中，基准角速度ω01为与待测电控发动机型号相同且具有正常工作状态的标准电控发动机，在其曲轴以与上述待测电控发动机的曲轴的转速相同的转速运行的一个周期内，其曲轴在其与上述待测气缸相应的气缸的上止点前α°内转动的角速度；所述的基准角速度ω02为与待测电控发动机型号相同且具有正常工作状态的标准电控发动机，在其曲轴以与上述待测电控发动机的曲轴的转速相同的转速运行的一个周期内，其曲轴在其与上述待测气缸相应的气缸的上止点后β°内转动的角速度。
其中，所述的存储模块2.4用于存储所述待测电控发动机待测气缸上止点前α°、待测电控发动机待测气缸上止点后β°、第一计时模块2.3记录的信息、第二计时模块2.2记录的信息、曲轴位置传感器1输出信号、凸轮轴位置传感器5输出信号、以及上述预设的基准角速度ω01和基准角速度ω02。
其中，在本实施方式中，所述的依据比较结果，判定该待测电控发动机的待测气缸是否漏气的判定方法为：若ω1>ω01且ω2<ω02，则待测电控发动机待测气缸漏气；否则，待测电控发动机待测气缸不漏气。
此外，所述发动机气缸密闭性测试系统还包括用于控制所述发动机气缸密闭性测试系统的测试启动与测试停止的测试开关，所述的测试开关与一供电电源和所述控制单元的控制模块相串联。在本实施方式中，所述的测试开关3采用按钮开关。
其中，上述第一计时模块2.3和第二计时模块2.2可以采用软件实现，也可以采用硬件计时器实现。在本实施方式中，第一计时模块2.3和第二计时模块2.2分别采用软件实现。
在本实施方式中，所述的曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器分别安装在所述待测汽车整车的电控发动机上；所述的控制模块通过CAN总线连接在所述待测汽车整车的发动机ECU上。
在本实施方式中，α°＝β°＝45°。使用之前，通过控制器预先设定上述α°＝β°＝45°，并预先设定基准角速度ω01和基准角速度ω02。其中，所述的基准角速度ω01和基准角速度ω02可以通过本发明所述的发动机气缸密闭性测试系统进行测量，具体测量时更换测量对象、并在相同的测量条件下进行测量即可。
其中，上述基准角速度ω01为与待测电控发动机型号相同且具有正常工作状态的标准电控发动机，在其曲轴以与上述待测电控发动机的曲轴的转速相同的转速运行的一个周期内，其曲轴在其与上述待测气缸相应的气缸的上止点前α°内转动的角速度；所述的基准角速度ω02为与待测电控发动机型号相同且具有正常工作状态的标准电控发动机，在其曲轴以与上述待测电控发动机的曲轴的转速相同的转速运行的一个周期内，其曲轴在其与上述待测气缸相应的气缸的上止点后β°内转动的角速度。即基准角速度ω01和基准角速度ω02分别是无气缸漏气故障的电控发动机中曲轴在气缸的上止点之前和上止点之后的标准角速度，因发动机的不同而取值不同。
使用时，将发明所述测试系统的曲轴位置传感器1和凸轮轴位置传感器5分别安装在所述待测汽车整车的电控发动机上，并将控制单元2的控制模块2.1通过CAN总线连接在所述待测汽车整车的发动机ECU上。之后按下测试开关3，控制模块2.1首先向上述发动机ECU发送停止喷油指令，然后控制上述发动机ECU启动发动机。发动机启动时，控制模块2.1控制第一计时模块2.3开始计时。且在发动机起动的过程中，控制模块2.1通过曲轴位置传感器1和凸轮轴位置传感器5反馈的信息，确定出待测电控发动机待测气缸的上止点。确定出待测电控发动机待测气缸的上止点时，控制模块2.1控制第一计时模块2.3结束计时，并控制第二计时模块2.2开始计，直至曲轴转至待测电控发动机待测气缸上止点后β°＝45°位置，第二计时模块2.2停止计时。在第一计时模块2.3和第二计时模块2.2的计时过程中，两计时模块实时将计时信息传给控制模块2.1，并在控制模块2.1的作用下，存储在存储模块2.4中，生成两个与曲轴运行相对应的时序，控制模块2.1依据上述两个时序，分别确定出待测电控发动机待测气缸上止点前α°位置和待测电控发动机待测气缸上止点后β°位置，从而计算出上述时长t1和时长t2；进而在控制模块2.1的控制下，依据公式ω1＝α°/t1和ω2＝β°/t2计算出角速度ω1、ω2，其中α°为曲轴自待测电控发动机待测气缸上止点前α°位置至待测电控发动机待测气缸上止点之间的角度值，β°为曲轴自待测电控发动机待测气缸上止点至待测电控发动机待测气缸上止点后β°位置之间的角度值；之后控制模块2.1将计算出的角速度ω1与上述预设的基准角速度ω01进行大小比较，并将计算出的ω2与上述预设的基准角速度ω02进行大小比较，若ω1>ω01且ω2<ω02，则待测电控发动机待测气缸漏气，否则待测电控发动机待测气缸不漏气。
综上，本发明所述的测试系统结构简单，装卸方便，且无需将发动机拆卸出来便可进行发动机气缸的密闭性检测，使用方便，便于快速检测，较为实用，便于推广使用。
以上所述，仅为本发明专利较佳的具体实施方式，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明专利的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种发动机气缸密闭性测试方法，其特征在于，包括：
步骤A，检测待测汽车整车上待测电控发动机的待测气缸的上止点；
步骤B，在曲轴以一定的转速转动的一个周期内，记录曲轴自上述步骤A中检测出的上止点前α°位置转至上述步骤A中检测出的上止点所用的时长t1，以及记录曲轴自上述步骤A中检测出的上止点转至上述步骤A中检测出的上止点后β°位置所用的时长t2；
步骤C，分别计算曲轴在上述时长t1和时长t2内转动的角速度ω1、ω2，其中，ω1＝α°/t1，ω2＝β°/t2；
步骤D，将上述计算出的角速度ω1与预设的基准角速度ω01、将上述计算出的角速度ω2与预设的基准角速度ω02分别进行大小比较，并依据比较结果，判定该待测电控发动机的待测气缸是否漏气；
其中，在步骤D中：所述的基准角速度ω01为与待测电控发动机型号相同且具有正常工作状态的标准电控发动机，在其曲轴以与上述待测电控发动机的曲轴的转速相同的转速运行的一个周期内，其曲轴在其与上述待测气缸相应的气缸的上止点前α°内转动的角速度；所述的基准角速度ω02为与待测电控发动机型号相同且具有正常工作状态的标准电控发动机，在其曲轴以与上述待测电控发动机的曲轴的转速相同的转速运行的一个周期内，其曲轴在其与上述待测气缸相应的气缸的上止点后β°内运行的角速度。
2.根据权要求1所述的发动机气缸密闭性测试方法，其特征在于，步骤D中所述的依据比较结果，判定该待测电控发动机的待测气缸是否漏气的判定方法为：若ω1>ω01且ω2<ω02，则待测电控发动机待测气缸漏气；否则，待测电控发动机待测气缸不漏气。
3.根据权利要求1或2所述的发动机气缸密闭性测试方法，其特征在于，所述基准角速度ω01和基准角速度ω02的检测方法为：
步骤S1，检测与待测汽车整车上待测电控发动机型号相同且具有正常工作状态的标准电控发动机的相应气缸的上止点；
步骤S2，在所述标准电控发动机的曲轴以与上述待测电控发动机的曲轴的转速相同的转速运行的一个周期内，记录曲轴自上述步骤S1中检测出的上止点前α°位置转至上述步骤S1中检测出的上止点所用的时长t3，以及记录曲轴自上述步骤S1中检测出的上止点转至上述步骤S1中检测出的上止点后β°位置所用的时长t4；
步骤C，分别计算得出曲轴在上述时长t3和时长t4内转动的基准角速度ω01、ω02，其中，ω01＝α°/t3，ω02＝β°/t4。
4.根据权利要求1或2所述的发动机气缸密闭性测试方法，其特征在于，所述α°、β°的取值范围分别为：30°≤α°≤90°，30°≤β°≤90°。
5.一种发动机气缸密闭性测试系统，其特征在于，包括控制单元和用于检测待测汽车整车上待测电控发动机待测气缸的上止点的曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器；所述的控制单元包括控制模块、存储模块、第一计时模块和第二计时模块，其中：
第一计时模块：与所述的控制模块相连，用于记录曲轴自上述检测出的上止点前α°位置转至上述检测出的上止点所用的时长t1；
第二计时模块：与所述的控制模块相连，用于记录曲轴自上述检测出的上止点转至上述检测出的上止点后β°位置所用的时长t2；
存储模块：与所述的控制模块相连，用于系统的数据存储；
控制模块：用于系统的控制，对所涉及的数据进行处理，分别计算出曲轴在上述时长t1和时长t2内的角速度ω1、ω2，其中，ω1＝α°/t1，ω2＝β°/t2；并将计算出的角速度ω1与预设的基准角速度ω01，以及将上述计算出的角速度ω2与预设的基准角速度ω02分别进行比较，并依据比较结果，判定该待测电控发动机的待测气缸是否漏气；其中，基准角速度ω01为与待测电控发动机型号相同且具有正常工作状态的标准电控发动机，在其曲轴以与上述待测电控发动机的曲轴的转速相同的转速运行的一个周期内，其曲轴在其与上述待测气缸相应的气缸的上止点前α°内转动的角速度；所述的基准角速度ω02为与待测电控发动机型号相同且具有正常工作状态的标准电控发动机，在其曲轴以与上述待测电控发动机的曲轴的转速相同的转速运行的一个周期内，其曲轴在其与上述待测气缸相应的气缸的上止点后β°内转动的角速度。
6.根据权利要求5所述的发动机气缸密闭性测试系统，其特征在于，所述的依据比较结果，判定该待测电控发动机的待测气缸是否漏气的判定方法为：若ω1>ω01且ω2<ω02，则待测电控发动机待测气缸漏气；否则，待测电控发动机待测气缸不漏气。
7.根据权利要求5或6所述的发动机气缸密闭性测试系统，其特征在于，还包括用于控制所述发动机气缸密闭性测试系统的测试启动与测试停止的测试开关，所述的测试开关与一供电电源和所述控制单元的控制模块相串联。
8.根据权利要求5或6所述的发动机气缸密闭性测试系统，其特征在于，所述的曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器分别安装在所述待测汽车整车的电控发动机上；所述的控制模块通过CAN总线连接在所述待测汽车整车的发动机ECU上。
9.根据权利要求5或6所述的发动机气缸密闭性测试系统，其特征在于，所述α°的取值范围为：30°≤α°≤90°。
10.根据权利要求5或6所述的发动机气缸密闭性测试系统，其特征在于，所述β°的取值范围为：30°≤β°≤90°。
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