CN113639988A - 节流阀破冰验证方法 - Google Patents
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Abstract
一种节流阀破冰验证方法主要用于模拟汽油机冬季极寒环境下节流阀尽可能多结冰并且验证是否可以成功破冰，包括如下步骤：S1.试验前准备，S11.数据采集：热电偶和数据采集设备采集数据每隔10s采集数据：S12.采用光纤视频相机和摄影设备查看相关情况；S2.车辆预处理：S21.机油加注；S22.浸车：将车放置在‑18℃环境舱内至少8hrs；S23.将汽车放入风洞室，并设定风洞温度为‑30℃；S3.模拟结冰；S4.融冰阶段；S5.二次结冰阶段；S6.破冰验证。本发明的节流阀结冰验证方法，对节流阀及曲轴箱通风管设计进行优化，然后采用此种方法进行破冰验证，售后未出现节流阀结冰的故障抱怨。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，具体的说，公开了一种节流阀破冰验证方法，主要用于模拟汽油机冬季极寒环境下节流阀尽可能多结冰并且验证是否可以成功破冰。
背景技术
汽油机在冬天寒冷环境下，由于曲轴箱通风管废气与新鲜空气温差较大，曲轴箱通风管过来的热空气遇到中冷后空气达到水蒸气的露点后形成冷凝水；在停机后，冷凝水附着在节流阀阀片上结冰，重新启动车后，如结冰较多，同时破冰不成功，会导致发动机无法正常启动，节气门烧毁，发动机故障灯亮，顾客抱怨大。
当前国内主机厂会增加节流阀结冰的策略，但只能靠人为滴水结冰的方法验证破冰策略是否存在，但是无法真正模拟出在极寒环境下结冰多少，所以如果售后车辆在极寒环境下，如结冰过多，存在大概率的破冰不成功情况。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术的缺陷，公开了一种节流阀破冰验证方法，即采用风洞设备模拟冬季结冰及破冰验证的一种方法，降低售后节流阀结冰卡滞或者烧毁抱怨：。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种节流阀破冰验证方法，主要包括如下步骤：
S1.试验前准备
S11.数据采集：热电偶和数据采集设备采集数据每隔10s采集以下数据：
测试单元的空气温度；
发动机冷却液温度——后软管/水泵端冷却液进口温度；
发动机舱温度——节流阀上方20mm处；
节流阀金属管部分外部壳体温度；
进气歧管及曲轴箱压力；
S12.采用光纤视频相机和摄影设备查看
流阀和增压中冷之间设置光纤视频相机；
用INCA记录故障代码、发动机转速及车速，采集频率为50Hz；
实时设备记录节流阀位置传感器输出信号并记录节流阀反馈电压；
S2.车辆预处理
S21.机油加注：按照标准加注少量的机油，按照最少1000ml加注5‰的水模拟机油稀释；
S22.浸车：将车放置在-18℃环境舱内至少8hrs；
S23.将汽车放入风洞室，并设定风洞温度为-30℃；
S3.模拟结冰
S31.结冰阶段
S311.将风洞风扇设定为匹配车辆速度；
S312.启动发动机；
S313.记录在缓慢踩油门使得电压在5s内依次至TPS电压、TP-PS电压到1V过程中节流阀的反应，然后尝试让阀门在0.5 s-1 s内回到怠速位置；
S314.继续怠速3min，搅拌油水混合物至乳化，倒入曲轴箱，继续怠速2 min；
S315.在45s内将车速加到58kph，保持3min；
S316.45s内将车速加到107kph，保持该速度90±5min；
S317.回到怠速；
S4.融冰阶段
S41.关闭汽车排气扇；
S42.将风洞风扇速度设置为8kph，并打开引擎盖；
S43.设定风洞温度为20℃，允许发动机在风洞中浸车直至节流阀上游温度到0℃，持续5min，开始用光纤摄像机记录；
S5.二次结冰阶段
设定风洞温度为-30℃，风洞风扇速度为24kph直到水结成冰或者直到节流阀上游温度下降到-5℃以下，然后设定风洞风扇速度为97kph；
S6.破冰验证
S61.启动，运行怠速90-100S；
S62.45s内将车速加到97kph，持续5min，轻踩油门至113kph，然后减速至107kph；
S63.45s内切换车速至32kph，持续2min，切换至怠速，记录TPS输出信号；
S64.持续怠速5min，切换车辆至空挡；
S65.熄火，关闭摄像机，试验完成。
针对自动档汽车，在步骤S313与步骤S314之间还存在一个步骤：切换汽车至驾驶状态。
在所述步骤S316中，该90min分为两个阶段，在前30min结束后松油门至80kph，然后在在45s内加油门至107kph。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
在某汽油机SUV项目未采用此节流阀破冰验证方法前，仅采用人为滴水结冰的方法进行验证破冰策略，北方售后市场出现大批量节流阀结冰的的现象，发动机无法启动，故障灯亮，节流阀烧毁，售后故障高到10‰；
本发明的节流阀结冰验证方法，对节流阀及曲轴箱通风管设计进行优化，然后采用此种方法进行破冰验证，售后未出现节流阀结冰的故障抱怨。
附图说明
图1为本发明的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
请参阅图1，本发明实施例中，
本发明公开了一种节流阀破冰验证方法，主要包括如下步骤
S1.试验前准备
S11.数据采集：热电偶和数据采集设备每隔10s采集以下数据：
测试单元的空气温度；
发动机冷却液温度——后软管/水泵端冷却液进口温度；
发动机舱温度——节流阀上方20mm处；
节流阀金属管部分外部壳体温度，这些点是水分可能会累积的地方；
进气歧管及曲轴箱压力；
S12.采用光纤视频相机和摄影设备查看
流阀和增压中冷之间设置光纤视频相机，可看到水分可能累积的地方；
用INCA记录故障代码、发动机转速及车速，采集频率为50Hz；
实时设备记录节流阀位置传感器输出信号并记录节流阀反馈电压；
S2.车辆预处理
S21.机油加注：按照标准加注量少1000ml（或者一夸脱）的机油加注，按照最少1000ml加注5‰的水模拟机油稀释；
S22.浸车：将车放置在-18℃环境舱内至少8hrs；
S23.将汽车放入风洞室，并设定风洞温度为-30℃；
S3.模拟结冰
S31.结冰阶段
S311.将风洞风扇设定为匹配车辆速度，即根据整车不同车速下对应风阻的滑行曲线来确定风扇风阻大小，为常规技术；
S312.启动发动机；
S313.记录在缓慢踩油门使得电压在5s内依次至TPS电压、TP-PS电压到1V过程中节流阀的反应，然后尝试让阀门快速（0.5 s-1s内）回到怠速位置；
由于手动挡汽车可以依靠离合器控制车速，因此，针对自动档汽车，在此还存在一个步骤：切换汽车至驾驶状态；
S314.继续怠速3min，搅拌油水混合物至乳化，倒入曲轴箱，继续怠速2 min，该部分总怠速时间为5min；
S315.在45s内将车速加到58kph，保持3min；有定速巡航按照定速巡航定速，没定速巡航实验舱会有曲线控制，驾驶者按照车速曲线行驶，一般控制在58±3kph范围内；
S316.45s内将车速加到107kph，保持该速度90±5min。
进一步的，该90min分为两个阶段，在前30min结束后松油门至80kph，然后在在45s内加油门至107kph，使用节流阀控制模块设定0%节流继续保持60min，将90min分成两个阶段的原因是控制节流阀0开度，此时让冷凝水在阀门上有一定的凝结；
S317.回到怠速；
在此步骤S3阶段，浸车在-18℃后，并且风动温度在-30℃，同时机油使用稀释后的机油，车速较高（发动机转速也高）此时中冷后温度极低，同时窜气量非常大，窜出的热气遇到中冷后空气，容易达到冷凝点从而形成冷凝水。此时环境温度为-30℃，可达到冰点从而结冰。
S4.融冰阶段
S41.关闭汽车排气扇。
S42.将风洞风扇速度设置为8kph，并打开引擎盖；
S43.设定风洞温度为20℃，允许发动机在风洞中浸车直至节流阀上游温度到0℃，持续5min，开始用光纤摄像机记录；
S5.二次结冰阶段
设定风洞温度为-30℃，风洞风扇速度为24kph直到水结成冰（通过光纤摄像机观察）或者直到节流阀上游温度下降到-5℃以下，然后设定风洞风扇速度为97kph。
该过程中允许车辆在风洞中浸车直到节流阀上游温度降到-25℃以下，对于直喷发动机低于-15℃，且发动机机油温度在-20℃到-30℃之间，对于直喷发动机机油温度保持在-10~-20℃。
实际车在行驶过程中结冰主要是凝结在进气歧管，节流阀阀板上，中冷后软管，但是节流阀一直在驱动，并不会导致节流阀结冰报错，融冰的目的主要是看在极寒条件下，堆积在节气门上测的冷凝水到底有多少，有些冷凝水会随着节气门流到中冷后管上，由于此时节流阀不工作，故节流阀容易结冰卡住，再次结冰，才是真正模拟冬季极寒条件下停车一段时间再启动，节流阀结冰的情况。因此，整个过程模拟为结冰-融冰-二次结冰。
S6.破冰验证
S61.启动，运行怠速90-100S；
S62.45s内将车速加到97kph，持续5min，轻踩油门至113kph，然后减速至107kph。
S63.45s内切换车速至32kph，持续2min，切换至怠速，记录TPS输出信号。
S64.持续怠速5min，切换车辆至空挡；
S65.熄火，关闭摄像机，试验完成。
对试验结果的验证：
1）INCA软件监控数据显示已触发破冰策略，并且破冰程序触发后，控制节流阀开度50%，需求开度和实际开度相符合；
2）光纤视频相机观察节流阀阀门已动；
3）整车OBD未报节流阀相关故障码（如电流受限，卡滞等）；
以上，三个都符合，评估节流阀破冰验证达到要求；
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
Claims (3)
1.一种节流阀破冰验证方法，其特征在于，主要包括如下步骤：
S1.试验前准备
S11.数据采集：热电偶和数据采集设备采集数据每隔10s采集以下数据：
测试单元的空气温度；
发动机冷却液温度——后软管/水泵端冷却液进口温度；
发动机舱温度——节流阀上方20mm处；
节流阀金属管部分外部壳体温度；
进气歧管及曲轴箱压力；
S12.采用光纤视频相机和摄影设备查看
流阀和增压中冷之间设置光纤视频相机；
用INCA记录故障代码、发动机转速及车速，采集频率为50Hz；
实时设备记录节流阀位置传感器输出信号并记录节流阀反馈电压；
S2.车辆预处理
S21.机油加注：按照标准加注少量的机油，按照最少1000ml加注5‰的水模拟机油稀释；
S22.浸车：将车放置在-18℃环境舱内至少8hrs；
S23.将汽车放入风洞室，并设定风洞温度为-30℃；
S3.模拟结冰
S31.结冰阶段
S311.将风洞风扇设定为匹配车辆速度；
S312.启动发动机；
S313.记录在缓慢踩油门使得电压在5s内依次至TPS电压、TP-PS电压到1V过程中节流阀的反应，然后尝试让阀门在0.5 s-1 s内回到怠速位置；
S314.继续怠速3min，搅拌油水混合物至乳化，倒入曲轴箱，继续怠速2 min；
S315.在45s内将车速加到58kph，保持3min；
S316.45s内将车速加到107kph，保持该速度90±5min；
S317.回到怠速；
S4.融冰阶段
S41.关闭汽车排气扇；
S42.将风洞风扇速度设置为8kph，并打开引擎盖；
S43.设定风洞温度为20℃，允许发动机在风洞中浸车直至节流阀上游温度到0℃，持续5min，开始用光纤摄像机记录；
S5.二次结冰阶段
设定风洞温度为-30℃，风洞风扇速度为24kph直到水结成冰或者直到节流阀上游温度下降到-5℃以下，然后设定风洞风扇速度为97kph；
S6.破冰验证
S61.启动，运行怠速90-100S；
S62.45s内将车速加到97kph，持续5min，轻踩油门至113kph，然后减速至107kph；
S63.45s内切换车速至32kph，持续2min，切换至怠速，记录TPS输出信号；
S64.持续怠速5min，切换车辆至空挡；
S65.熄火，关闭摄像机，试验完成。
2.根据权利要求1所述的一种节流阀破冰验证方法，其特征在于：针对自动档汽车，在步骤S313与步骤S314之间还存在一个步骤：切换汽车至驾驶状态。
3.根据权利要求1所述的一种节流阀破冰验证方法，其特征在于：在所述步骤S316中，该90min分为两个阶段，在前30min结束后松油门至80kph，然后在在45s内加油门至107kph。
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