CN114705442A - 一种汽车发动机综合疲劳耐久试验方法 - Google Patents
一种汽车发动机综合疲劳耐久试验方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114705442A CN114705442A CN202210626956.7A CN202210626956A CN114705442A CN 114705442 A CN114705442 A CN 114705442A CN 202210626956 A CN202210626956 A CN 202210626956A CN 114705442 A CN114705442 A CN 114705442A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cycle
- fatigue
- engine
- endurance
- maximum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M15/00—Testing of engines
- G01M15/04—Testing internal-combustion engines
- G01M15/05—Testing internal-combustion engines by combined monitoring of two or more different engine parameters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M15/00—Testing of engines
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Testing Of Engines (AREA)
Abstract
本发明公开了一种汽车发动机综合疲劳耐久试验方法,包括以下步骤:S1收集拟试验发动机及其搭载车型的参数信息;S2全负荷下最大机械载荷的高周疲劳循环次数的计算;S3确定综合疲劳耐久循环次数;S4最大净功率工况点和最大净扭矩工况点的运行时间计算;S5按照综合疲劳耐久试验工况进行耐久验证。本发明设计一种综合疲劳耐久验证方法,涵盖高周疲劳和低周疲劳验证,通过试验就能同时考核发动机的高周疲劳和低周疲劳是否失效,缩短试验周期和试验样本;综合疲劳耐久试验工况耐久性验证的耐久时长与发动机所搭载的整车场景以及发动机的性能参数相关联,避免过考核或欠考核,保障发动机疲劳失效模式得到充分验证,节约了时间和经济成本。
Description
技术领域
本发明涉及汽车发动机疲劳验证技术领域,具体是指一种汽车发动机综合疲劳耐久试验方法。
背景技术
目前汽车发动机可靠性试验方法中仅规定了全速全负荷试验和冷热冲击试验用于分别验证发动机高周疲劳和低周疲劳,全速全负荷试验规范规定的耐久时长1000小时,冷热冲击试验200-300小时,两者总时长达到1200-1300小时,现有方法存在两个方面的不足:验证周期较长,同时需要2个试验发动机样本分开进行对照试验,试验耗费人力、物力较大;全速全负荷试验的试验时长并未和发动机所搭载的整车相关联,这对不同车型用的发动机而言,1000小时耐久考核可能存在过考核或欠考核现象,造成发动机的耐久寿命设计过于严格或者设计质量有欠缺,因此需求一种可以测试汽车发动机综合疲劳耐久的方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题,提供一种汽车发动机综合疲劳耐久试验方法,更为科学的解决汽车发动机综合疲劳耐久测试时间如何确定的问题。
一种汽车发动机综合疲劳耐久试验方法,包括以下步骤:
步骤S1.收集拟试验发动机及其搭载车型的参数信息:所述参数信息包括:发动机最大净功率及其转速、发动机最大净扭矩及其转速、低怠速、最大无负荷转速、搭载车型的最大载重质量;
步骤S2.全负荷下最大机械载荷的高周疲劳循环次数的计算:将发动机和所搭载车型进行关联,计算发动机需要承受的全负荷下最大机械载荷的高周疲劳循环次数,即全负荷发火次数;
步骤S3.确定综合疲劳耐久循环次数:根据低周疲劳循环验证次数,确定综合疲劳耐久循环次数;
步骤S4.最大净功率工况点和最大净扭矩工况点的运行时间计算:根据全负荷下最大机械载荷的高周疲劳循环次数和综合疲劳耐久循环次数,计算得到最大净功率工况点和最大净扭矩工况点的运行时间;
步骤S5.按照综合疲劳耐久试验工况进行耐久验证:按照综合疲劳耐久试验工况规定的转速、扭矩、运行时间以及发动机出水温度运行规定的综合疲劳耐久循环次数,得出发动机与整机的综合疲劳耐久试验工况的验证结果。
进一步地,所述步骤S2中,全负荷下最大机械载荷的高周期疲劳循环次数满足如下公式;
式(1)中:N H 表示全负荷下最大机械载荷的高周疲劳循环次数;
VSP表示比功率。
进一步地,所述步骤S3中,综合疲劳耐久循环次数,取决于其中低周疲劳循环验证次数,所述综合疲劳耐久循环次数满足如下公式:
N=N L /4 (2)
式(2)中:N表示综合疲劳耐久循环次数;
N L 表示低周疲劳循环验证次数。
低周疲劳循环验证次数N L 的值由缸盖材料不同的最大温度和温差条件下的寿命曲线得到。
所述步骤S4中,计算最大净功率工况点和最大净扭矩工况点的全负荷发火次数,设定最大净功率工况点和最大净扭矩工况点的运行时间为t,单位:秒;
单个循环中最大净功率工况点全负荷发火次数P1满足下式:
P1=4×[t×(n p / 60)]/2 (3)
式(3)中:n p 表示最大净功率转速,单位:rpm;
t表示最大净功率工况点和最大净扭矩工况点的运行时间,单位:秒;
单个循环中最大净扭矩工况点全负荷发火次数P2满足下式:
P2=4×[t×(n T / 60)]/2 (4)
式(4)中:n T 表示最大净扭矩转速,单位:rpm;
汽车发动机综合疲劳耐久试验的试验工况设计:单个综合疲劳耐久工况循环中包含2个最大净扭矩工况和5个最大净功率工况,因此,单个循环中最大净功率工况点和最大净扭矩转速工况点的运行时间t,单位:秒,满足下式:
t=N H /N/{[4×(n T / 60) /2]×2+[4×(n p / 60) /2]×5} (5)
式(5)中:N H 表示全负荷下最大机械载荷的高周疲劳循环次数。
进一步地,所述步骤S5中,综合疲劳耐久试验工况耐久性验证的耐久时长满足下式
T=N×t cycle /3600 (6)
式(6)中:T表示综合疲劳耐久试验工况耐久性验证的耐久时长,单位:小时;
t cycle 表示单个试验循环时间,单位:秒。
本发明的有益效果在于:
本发明提供一种汽车发动机综合疲劳耐久试验方法,涵盖高周疲劳和低周疲劳验证,通过试验就能同时考核发动机的高周疲劳和低周疲劳是否失效,缩短试验周期和试验样本;综合疲劳耐久试验工况耐久性验证的耐久时长与发动机所搭载的整车场景以及发动机的性能参数相关联,避免过考核或欠考核,保障发动机疲劳失效模式得到充分验证,节约了时间和经济成本。
附图说明
图1为一种汽车发动机综合疲劳耐久试验方法流程图;
图2为发动机转速与发动机负荷随时间变化的折线图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明是将发动机的高周疲劳验证和低周疲劳验证结合在一起,通过一个试验方法即可同步验证发动机的高周疲劳和低周疲劳失效,同时兼顾考核发动机在整车下坡情况下高怠速工况和加减速工况。
请参阅图1所示,一种汽车发动机综合疲劳耐久试验方法,包括以下步骤:
步骤S1.收集拟试验发动机及其搭载车型的参数信息:所述参数信息包括:发动机最大净功率及其转速、发动机最大净扭矩及其转速、低怠速、最大无负荷转速、搭载车型的最大载重质量;
步骤S2.全负荷下最大机械载荷的高周疲劳循环次数的计算:将发动机和所搭载车型进行关联,计算发动机需要承受的全负荷下最大机械载荷的高周疲劳循环次数,即全负荷发火次数;
步骤S3.确定综合疲劳耐久循环次数:根据低周疲劳循环验证次数,确定综合疲劳耐久循环次数;
步骤S4.最大净功率工况点和最大净扭矩工况点的运行时间计算:根据全负荷下最大机械载荷的高周疲劳循环次数和综合疲劳耐久循环次数,计算得到最大净功率工况点和最大净扭矩工况点的运行时间;
步骤S5.按照综合疲劳耐久试验工况进行耐久验证:按照综合疲劳耐久试验工况规定的转速、扭矩、运行时间以及发动机出水温度运行规定的综合疲劳耐久循环次数,得出发动机与整机的综合疲劳耐久试验工况的验证结果。
进一步地,所述步骤S2中,依据汽车发动机疲劳试验经验数据统计拟合得到全负荷下最大机械载荷的高周期疲劳循环次数满足如下公式;
式(1)中:N H 表示全负荷下最大机械载荷的高周疲劳循环次数;
VSP表示比功率。
比功率是衡量汽车动力性能的一个综合指标,具体是指汽车发动机最大净功率与汽车总质量之比。一般来讲,对同类型汽车而言,比功率越大,汽车的动力性能越好。
所述步骤S3中,综合疲劳耐久循环次数取决于低周疲劳循环验证次数,所述综合疲劳耐久循环次数满足如下公式:
N=N L /4 (2)
式(2)中:N表示综合疲劳耐久循环次数;
N L 表示低周疲劳循环验证次数;
需要达到的低周疲劳循环验证次数N L 的值由缸盖材料不同的最大温度和温差条件下的寿命曲线得到。
所述步骤S4中,计算最大净功率工况点和最大净扭矩工况点的全负荷发火次数,设定最大净功率工况点和最大净扭矩工况点的运行时间为t,单位:秒,因为发动机是4缸发动机,所以发动机每2转全负荷发火4次,计算公式如下:
单个循环中最大净功率工况点全负荷发火次数P1:
P1=4×[t×(n p / 60)]/2 (3)
式(3)中:n p 表示最大净功率转速,单位:rpm;
t表示最大净功率工况点和最大净扭矩工况点的运行时间,单位:秒;
单个循环中最大净扭矩工况点全负荷发火次数P2:
P2=4×[t×(n T / 60)]/2 (4)
式(4)中:n T 表示最大净扭矩转速,单位:rpm;
汽车发动机综合疲劳耐久试验的试验工况设计:单个综合疲劳耐久工况循环中包含2个最大净扭矩工况和5个最大净功率工况,因为发动机是4缸发动机,所以发动机每2转,全负荷发火4次,因此,单个循环中最大净功率工况点和最大净扭矩转速工况点的运行时间t,单位:秒,满足下式:
t=N H /N/{[4×(n T / 60) /2]×2+[4×(n p / 60) /2]×5} (5)
式(5)中:N H 表示全负荷下最大机械载荷的高周疲劳循环次数。
进一步地,所述步骤S5中,综合疲劳耐久试验工况耐久性验证的耐久时长满足下式
T=N×t cycle /3600 (6)
式(6)中:T表示综合疲劳耐久试验工况耐久性验证的耐久时长,单位:小时;
t cycle 表示单个试验循环时间,单位:秒。
下面取一实例进一步说明综合疲劳耐久试验工况,具体说明如下:
以本实施例为样例,本发明的试验工况设计如下表1:
表1试验工况设计表
工况序号 | 发动机转速[rpm] | 负荷[%] | 冷却液出口温度[℃] | 工况时间[秒] | 工况类型 | 冷却方式 |
1 | 怠速<i>n</i><sub><i>I</i></sub> | 0 | 稳定工况 | |||
2 | 最大净扭矩转速<i>n</i><sub><i>M</i></sub> | 100 | 95±2 | 15 | 过渡工况 | 自然上升 |
3 | 最大净扭矩转速<i>n</i><sub><i>M</i></sub> | 100 | 95±2 | t | 稳定工况 | 恒温控制 |
4 | 最大净功率转速<i>n</i><sub><i>p</i></sub> | 100 | 95±2 | 15 | 过渡工况 | 恒温控制 |
5 | 最大净功率转速<i>n</i><sub><i>p</i></sub> | 100 | 95±2 | t | 稳定工况 | 恒温控制 |
6 | 最大无负载转速<i>n</i><sub><i>H</i></sub> | 100 | 95±2 | 15 | 过渡工况 | 恒温控制 |
7 | 最大无负载转速<i>n</i><sub><i>H</i></sub> | 100 | 95±2 | 120 | 稳定工况 | 恒温控制 |
8 | 最大净扭矩转速<i>n</i><sub><i>M</i></sub> | 100 | 95±2 | 15 | 过渡工况 | 恒温控制 |
9 | 最大净扭矩转速<i>n</i><sub><i>M</i></sub> | 100 | 95±2 | t | 稳定工况 | 恒温控制 |
10 | 最大净功率转速<i>n</i><sub><i>p</i></sub> | 100 | 95±2 | 15 | 过渡工况 | 恒温控制 |
11 | 最大净功率转速<i>n</i><sub><i>p</i></sub> | 100 | 95±2 | t | 稳定工况 | 恒温控制 |
12 | 怠速<i>n</i><sub><i>I</i></sub> | 0 | 25±2 | 15 | 过渡工况 | 强制冷却 |
13 | 怠速<i>n</i><sub><i>I</i></sub> | 0 | 25±2 | 60 | 稳定工况 | 强制冷却 |
14 | 最大净功率转速<i>n</i><sub><i>p</i></sub> | 100 | 95±2 | 15 | 过渡工况 | 自然上升 |
15 | 最大净功率转速<i>n</i><sub><i>p</i></sub> | 100 | 95±2 | t | 稳定工况 | 自然上升 |
16 | 怠速<i>n</i><sub><i>I</i></sub> | 0 | 25±2 | 15 | 过渡工况 | 强制冷却 |
17 | 怠速<i>n</i><sub><i>I</i></sub> | 0 | 25±2 | 60 | 稳定工况 | 强制冷却 |
18 | 最大净功率转速<i>n</i><sub><i>p</i></sub> | 100 | 95±2 | 15 | 过渡工况 | 自然上升 |
19 | 最大净功率转速<i>n</i><sub><i>p</i></sub> | 100 | 95±2 | t | 稳定工况 | 自然上升 |
20 | 怠速<i>n</i><sub><i>I</i></sub> | 0 | 25±2 | 15 | 过渡工况 | 强制冷却 |
21 | 怠速<i>n</i><sub><i>I</i></sub> | 0 | 25±2 | 60 | 稳定工况 | 强制冷却 |
22 | 最大净功率转速<i>n</i><sub><i>p</i></sub> | 100 | 95±2 | 15 | 过渡工况 | 自然上升 |
23 | 最大净功率转速<i>n</i><sub><i>p</i></sub> | 100 | 95±2 | t | 稳定工况 | 自然上升 |
24 | 怠速<i>n</i><sub><i>I</i></sub> | 0 | 25±2 | 15 | 过渡工况 | 强制冷却 |
25 | 怠速<i>n</i><sub><i>I</i></sub> | 0 | 25±2 | 60 | 稳定工况 | 强制冷却 |
请参阅图2所示,单个综合疲劳耐久工况循环中包含2个最大净扭矩工况和5个最大净功率工况,发动机在不同转速下随累计运行时间变化的负荷表现。发动机综合疲劳耐久试验工况设计如下:发动机热机后,第一步,在怠速运行15 秒,第二步,15 秒内过渡到最大净扭矩工况n T 并运行t 秒,发动机出水温度控制在95±2℃;第三步,在15 秒内过渡到最大净功率工况n P 并运行t 秒,发动机出水温度控制在95±2℃;第四步,15 秒内过渡到最高无负载转速工况n H 并运行120 秒,第五步,15 秒内过渡到最大净扭矩工况n T 并运行t 秒,发动机出水温度控制在95±2℃,第六步,15 秒内过渡到最大净功率工况n P 并运行t 秒,发动机出水温度控制在95±2℃。第七步,在15 秒内由最大净功率工况过渡至怠速工况并稳定60 秒,并通过切换台架冷冻水,经台架热交换器对发动机采取强制冷却的方式在60 秒内将发动机出水温度冷却至25±2℃;第八步,在15 秒内爬升至最大净功率工况并稳定运行t秒,此时发动机水温采用自然升温,切换台架常温水,通过调节台架热交换器的冷却效率,控制在t 秒时间内,发动机水温上升至95±2℃;重复第七步至第八步两次后,重复第八步。
下面依据一种汽车发动机综合疲劳耐久试验方法的步骤计算实施例:
步骤S1.收集拟试验发动机及其搭载车型的参数信息如表2所示;参数信息包括:发动机最大净功率及其转速、发动机最大净扭矩及其转速、发动机低怠速、发动机最大无负荷转速、搭载车型最大载重质量;
本实施例中需收集发动机及搭载车型参数表如表2所示:
表2 需收集发动机及搭载车型参数表
最大净功率[KW] | 116 | 搭载车型最大满载总质量[kg] | 6700 |
最大净扭矩[Nm] | 460 | 发动机最大无负荷转速[rpm] | 3600 |
发动机最大净功率点转速[rpm] | 3000 | 发动机低怠速[rpm] | 750 |
发动机最大净扭矩点转速[rpm] | 2000 |
步骤S2.全负荷下最大机械载荷的高周疲劳循环次数的计算:将发动机和所搭载车型进行关联,计算发动机需要承受的全负荷下最大机械载荷的高周疲劳循环次数,即全负荷发火次数;
进一步地,按步骤S2所述,依据汽车发动机疲劳试验经验数据统计拟合得到全负荷下最大机械载荷的高周期疲劳循环次数满足如下公式;
式(1)中:N H 表示全负荷下最大机械载荷的高周疲劳循环次数;
VSP表示比功率。
比功率是衡量汽车动力性能的一个综合指标,具体是指汽车发动机最大净功率与汽车总质量之比。一般来讲,对同类型汽车而言,比功率越大,汽车的动力性能越好。
式(1)中VSP与N H 的对应关系,如下表3所示。
表3 VSP与N H 对应关系表
比功率<i>VSP</i> | 全负荷下最大机械载荷的高周疲劳循环次数<i>N</i><sub><i>H</i></sub> |
<i>VSP</i>≤0.03 | 10<sup>8</sup>次 |
0.03<i><VSP<</i>0.05 | (197.5-32.5<i>VSP</i>)x10<sup>6</sup>次 |
<i>VSP</i>≥0.05 | 35x10<sup>6</sup>次 |
按本实施例需收集发动机及搭载车型参数表,比功率VSP表示汽车发动机最大净功率与汽车总质量之比,表2所示,汽车发动机最大净功率为116kw,汽车总质量为6700kg,比功率VSP=116/6700=0.0173<0.03,由式(1)可得,全负荷下最大机械载荷的高周疲劳循环次数N H =108次;
步骤S3.确定综合疲劳耐久循环次数;根据低周疲劳循环验证次数,确定综合疲劳耐久循环次数;
进一步地,所述步骤S3中,4缸发动机的综合疲劳耐久循环次数,取决于低周疲劳循环验证次数,所述综合疲劳耐久循环次数满足如下公式:
N=N L /4 (2)
式(2)中:N表示综合疲劳耐久循环次数;
N L 表示低周疲劳循环验证次数;
需要达到的低周疲劳循环验证次数N L 的值由缸盖材料不同的最大温度和温差条件下的寿命曲线得到。
本实施例中低周疲劳循环验证次数N L 取4000次,因此,由式(2)可得综合疲劳耐久循环次数N=N L /4=4000/4=1000次。
S4.最大净功率工况点和最大净扭矩工况点的运行时间计算。根据全负荷下最大机械载荷的高周疲劳循环次数和综合疲劳耐久循环次数,计算得到最大净功率工况点和最大净扭矩工况点的运行时间。
进一步地,所述步骤S4中,计算最大净功率工况点和最大净扭矩工况点的全负荷发火次数,设定最大净功率工况点和最大净扭矩工况点的运行时间为t,单位:秒,因为发动机是4缸发动机,所以发动机每2转全负荷发火4次,计算公式如下:
单个循环中最大净功率工况点全负荷发火次数P1:
P1=4×[t×(n p / 60)]/2 (3)
式(3)中:n p 表示最大净功率转速,单位:rpm;
按表2所示,在本实施例中最大净功率转速n p 为3000rpm
单个循环中最大净扭矩工况点全负荷发火次数P2:
P2=4×[t×(n T / 60)]/2 (4)
式(4)中:n T 表示最大净扭矩转速,单位:rpm;
按表2所示,在本实施例中最大净扭矩转速n T 为2000rpm。
汽车发动机综合疲劳耐久试验的试验工况设计:单个综合疲劳耐久工况循环中包含2个最大净扭矩工况和5个最大净功率工况,因此,单个循环中最大净功率工况点和最大净扭矩转速工况点的运行时间t满足下式:
t=N H /N/{[4×(n T / 60) /2]×2+[4×(n p / 60) /2]×5} (5)
式(5)中:N H 表示全负荷下最大机械载荷的高周疲劳循环次数。
综合式(1)、式(2)、式(3)、式(4)、式(5)所得出的结果,单个循环中最大净功率工况点和最大净扭矩转速工况点的运行时间t为:
t=108/1000/{[4×(2000/ 60) /2]×2+[4×(3000/ 60) /2]×5}≈158 秒
S5.按照综合疲劳耐久试验工况进行耐久验证;按照综合疲劳耐久试验工况规定的转速、扭矩、运行时间以及发动机出水温度运行规定的综合疲劳耐久循环次数,得出发动机与整机的综合疲劳耐久试验工况的验证结果。
所述步骤S5中,综合疲劳耐久循环次数乘以单个试验循环时间即为综合疲劳耐久试验工况耐久性验证的耐久时长,满足下式:
T=N×t cycle /3600 (6)
式(6)中:T表示综合疲劳耐久试验工况耐久性验证的耐久时长,单位:小时;
t cycle 表示单个试验循环时间,单位:秒。
按本实施例中表1所示,试验工况设计中的工况时间求和即为单个试验的循环时间,本实施例中单个试验循环时间t cycle 为1646秒,依据式(2)及式(6)可得综合疲劳耐久试验工况耐久性验证的耐久时长T=1000×1646/3600≈457.2小时。
综上所述,本发明提供一种汽车发动机综合疲劳耐久试验方法,涵盖高周疲劳和低周疲劳验证,通过试验就能同时考核发动机的高周疲劳和低周疲劳是否失效,缩短试验周期和试验样本;综合疲劳耐久试验工况耐久性验证的耐久时长与发动机所搭载的整车场景以及发动机的性能参数相关联,避免过考核或欠考核,保障发动机疲劳失效模式得到充分验证,节约了时间和经济成本。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换或直接或间接运用在相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种汽车发动机综合疲劳耐久试验方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1.收集拟试验发动机及其搭载车型的参数信息:所述参数信息包括:发动机最大净功率及其转速、发动机最大净扭矩及其转速、低怠速、最大无负荷转速、搭载车型的最大载重质量;
S2.全负荷下最大机械载荷的高周疲劳循环次数的计算:将发动机和所搭载车型进行关联,计算发动机需要承受的全负荷下最大机械载荷的高周疲劳循环次数,即全负荷发火次数;
S3.确定综合疲劳耐久循环次数:根据低周疲劳循环验证次数,确定综合疲劳耐久循环次数;
S4.最大净功率工况点和最大净扭矩工况点的运行时间计算:根据全负荷下最大机械载荷的高周疲劳循环次数和综合疲劳耐久循环次数,计算得到最大净功率工况点和最大净扭矩工况点的运行时间;
S5.按照综合疲劳耐久试验工况进行耐久验证:按照综合疲劳耐久试验工况规定的转速、扭矩、运行时间以及发动机出水温度运行规定的综合疲劳耐久循环次数,得出发动机与整机的综合疲劳耐久试验工况的验证结果。
3.根据权利要求1所述的一种汽车发动机综合疲劳耐久试验方法,其特征在于:所述步骤S3中的综合疲劳耐久循环次数,取决于低周疲劳循环验证次数,所述综合疲劳耐久循环次数满足如下公式:
N=N L /4 (2)
式(2)中:N表示综合疲劳耐久循环次数;
N L 表示低周疲劳循环验证次数;
所述低周疲劳循环验证次数N L 的值由缸盖材料不同的最大温度和温差条件下的寿命曲线得到。
4.根据权利要求1所述的一种汽车发动机综合疲劳耐久试验方法,其特征在于:所述步骤S4中,在工况设计的时候设定最大净功率工况点和最大净扭矩工况点的运行时间为t秒,计算单个综合疲劳耐久工况循环中的最大净功率工况点和最大净扭矩工况点的全负荷发火次数,计算公式如下:
单个循环中最大净功率工况点全负荷发火次数P1:
P1=4×[t×(n p / 60)]/2 (3)
式(3)中:n p 表示最大净功率转速,单位:rpm;
t表示最大净功率工况点和最大净扭矩工况点的运行时间,单位:秒;
单个循环中最大净扭矩工况点全负荷发火次数P2:
P2=4×[t×(n T / 60)]/2 (4)
式(4)中:n T 表示最大净扭矩转速,单位:rpm;
汽车发动机综合疲劳耐久试验的试验工况设计:单个综合疲劳耐久工况循环中包含2个最大净扭矩工况和5个最大净功率工况,因此,单个循环中最大净功率工况点和最大净扭矩转速工况点的运行时间t满足下式:
t=N H /N/{[4×(n T / 60) /2]×2+[4×(n p / 60) /2]×5} (5)
式(5)中:N H 表示全负荷下最大机械载荷的高周疲劳循环次数。
5.根据权利要求1所述的一种汽车发动机综合疲劳耐久试验方法,其特征在于:所述步骤S5中,综合疲劳耐久试验工况耐久性验证的耐久时长满足下式
T=N×t cycle /3600 (6)
式(6)中:T表示综合疲劳耐久试验工况耐久性验证的耐久时长,单位:小时;
t cycle 表示单个试验循环时间,单位:秒。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210626956.7A CN114705442B (zh) | 2022-06-06 | 2022-06-06 | 一种汽车发动机综合疲劳耐久试验方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210626956.7A CN114705442B (zh) | 2022-06-06 | 2022-06-06 | 一种汽车发动机综合疲劳耐久试验方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114705442A true CN114705442A (zh) | 2022-07-05 |
CN114705442B CN114705442B (zh) | 2022-08-19 |
Family
ID=82177621
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210626956.7A Active CN114705442B (zh) | 2022-06-06 | 2022-06-06 | 一种汽车发动机综合疲劳耐久试验方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114705442B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116164980A (zh) * | 2022-12-27 | 2023-05-26 | 阿尔特汽车技术股份有限公司 | Edu总成耐久性测试方法、装置、设备及可读存储介质 |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2111470C1 (ru) * | 1997-04-21 | 1998-05-20 | 21 Научно-исследовательский испытательный институт автомобильной техники Минобороны России | Способ дорожных испытаний на надежность трансмиссии транспортного средства |
JP2004324597A (ja) * | 2003-04-28 | 2004-11-18 | Mazda Motor Corp | エンジン部品の破壊予測方法、破壊予測システム及びその制御プログラム |
CN102854010A (zh) * | 2012-10-10 | 2013-01-02 | 湖南奔腾动力科技有限公司 | 一种基于道路循环工况的发动机零件疲劳寿命计算方法 |
CN104280244A (zh) * | 2014-10-28 | 2015-01-14 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 基于载荷作用确定发动机台架可靠性试验时间方法 |
CN106370430A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-02-01 | 哈尔滨东安汽车发动机制造有限公司 | 一种发动机中低负荷耐久试验方法 |
CN108072525A (zh) * | 2017-12-05 | 2018-05-25 | 重庆康明斯发动机有限公司 | 一种起动机耐久性试验验证方法及系统 |
CN109470481A (zh) * | 2018-11-13 | 2019-03-15 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | 一种发动机台架试验方法 |
CN109613905A (zh) * | 2018-11-07 | 2019-04-12 | 中国汽车技术研究中心有限公司 | 一种动态识别重型商用车实际运行高油耗恶劣工况的方法和装置 |
CN109885920A (zh) * | 2019-02-13 | 2019-06-14 | 西安电子科技大学 | 一种航空发动机涡轮叶片的高低周复合疲劳寿命预测方法 |
CN110263443A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-09-20 | 中国航发沈阳发动机研究所 | 一种航空发动机成附件随机振动耐久试验时间计算方法 |
CN110579419A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-12-17 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | 低周疲劳可靠性试验方法和装置 |
CN114562396A (zh) * | 2022-03-28 | 2022-05-31 | 江铃汽车股份有限公司 | 一种egr系统低温工况可靠性验证方法 |
-
2022
- 2022-06-06 CN CN202210626956.7A patent/CN114705442B/zh active Active
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2111470C1 (ru) * | 1997-04-21 | 1998-05-20 | 21 Научно-исследовательский испытательный институт автомобильной техники Минобороны России | Способ дорожных испытаний на надежность трансмиссии транспортного средства |
JP2004324597A (ja) * | 2003-04-28 | 2004-11-18 | Mazda Motor Corp | エンジン部品の破壊予測方法、破壊予測システム及びその制御プログラム |
CN102854010A (zh) * | 2012-10-10 | 2013-01-02 | 湖南奔腾动力科技有限公司 | 一种基于道路循环工况的发动机零件疲劳寿命计算方法 |
CN104280244A (zh) * | 2014-10-28 | 2015-01-14 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 基于载荷作用确定发动机台架可靠性试验时间方法 |
CN106370430A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-02-01 | 哈尔滨东安汽车发动机制造有限公司 | 一种发动机中低负荷耐久试验方法 |
CN108072525A (zh) * | 2017-12-05 | 2018-05-25 | 重庆康明斯发动机有限公司 | 一种起动机耐久性试验验证方法及系统 |
CN109613905A (zh) * | 2018-11-07 | 2019-04-12 | 中国汽车技术研究中心有限公司 | 一种动态识别重型商用车实际运行高油耗恶劣工况的方法和装置 |
CN109470481A (zh) * | 2018-11-13 | 2019-03-15 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | 一种发动机台架试验方法 |
CN109885920A (zh) * | 2019-02-13 | 2019-06-14 | 西安电子科技大学 | 一种航空发动机涡轮叶片的高低周复合疲劳寿命预测方法 |
CN110263443A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-09-20 | 中国航发沈阳发动机研究所 | 一种航空发动机成附件随机振动耐久试验时间计算方法 |
CN110579419A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-12-17 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | 低周疲劳可靠性试验方法和装置 |
CN114562396A (zh) * | 2022-03-28 | 2022-05-31 | 江铃汽车股份有限公司 | 一种egr系统低温工况可靠性验证方法 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
方达淳 等: "论"汽车发动机可靠性试验方法"", 《汽车科技》 * |
李忠 等: "汽车柴油机耐久试验方法与活塞典型失效模式浅析", 《汽车零部件》 * |
桂树国 等: "某型2.0L汽车发动机交变载荷可靠性试验研究", 《新乡学院学报》 * |
罗剑坤: "发动机可靠性及耐久性开发试验验证方法研究", 《小型内燃机与车辆技术》 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116164980A (zh) * | 2022-12-27 | 2023-05-26 | 阿尔特汽车技术股份有限公司 | Edu总成耐久性测试方法、装置、设备及可读存储介质 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114705442B (zh) | 2022-08-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN114705442B (zh) | 一种汽车发动机综合疲劳耐久试验方法 | |
MX2008016333A (es) | Metodo y aparato para calificacion de desempeño de turbocargador. | |
Brinkert et al. | Understanding the twin scroll turbine: flow similarity | |
CN111623989A (zh) | 起动机性能测试系统 | |
US7454963B2 (en) | Method for ensuring the reliability of technical components | |
US6318160B1 (en) | Testing a power plant system of a locomotive under a thermally steady state | |
CN114562396A (zh) | 一种egr系统低温工况可靠性验证方法 | |
CN112710472A (zh) | 发动机冷启动试验方法及装置 | |
CN113820142A (zh) | 一种重型混合动力电动汽车能耗排放联合测试系统及方法 | |
CN112098058A (zh) | 重型燃气轮机透平叶片热疲劳寿命分析方法及试验系统 | |
Abdelghaffar et al. | Effects of coolant temperature on the performance and emissions of a diesel engine | |
CN113916524B (zh) | 增程式电动汽车用增程器总成临界转速耐久试验方法 | |
RU2696523C1 (ru) | Способ эксплуатации авиационного газотурбинного двигателя по его техническому состоянию | |
Serrano et al. | Methodology to evaluate turbocharger turbine performance at high blade to jet speed ratio under quasi adiabatic conditions | |
CN107941481A (zh) | 一种车用增压器涡轮的高温持久寿命评定方法 | |
CN112304624B (zh) | 一种发动机活塞动力学特性测试方法 | |
CN109443775B (zh) | 模拟柴油机冷热whtc循环中热态whtc循环的试验方法及装置 | |
CN111665052B (zh) | 一种发动机前端轮系附件耐久试验方法 | |
Saad et al. | Transient Response of Turbocharged Compression Ignition Engine under Different Load Conditions | |
CN115031974A (zh) | 一种检验天然气发动机可靠性的方法和系统 | |
RU2484441C1 (ru) | Газотурбинный двигатель. способ испытания газотурбинного двигателя. способ производства партии газотурбинных двигателей (варианты). способ эксплуатации газотурбинного двигателя | |
KR100437523B1 (ko) | 가스터빈엔진의 천이성능시험에 의한 정상상태성능 예측방법 | |
CN112729849B (zh) | 用于测试至少一个驱动系构件的方法和系统 | |
EP2110535B1 (en) | Method for controlling the temperature of the exhaust gas in an internal combustion engine | |
RU2140064C1 (ru) | Способ эквивалентно-циклических испытаний поршневых двс |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |