(高清版)GBT 19055-2024 汽車發(fā)動機可靠性試驗方法

ICS43.060.01代替GB/T19055—2003國家標準化管理委員會國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布國家標準化管理委員會IGB/T19055—2024 Ⅲ 1 1 14試驗發(fā)動機 1 1 2 2 3 4 711試驗結果評定 812試驗報告 9附錄A(規(guī)范性)汽車發(fā)動機可靠性評定方法 ⅢGB/T19055—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件代替GB/T19055—2003《汽車發(fā)動機可靠性試驗方法》,與GB/T19055—2003相比，除結構調整和編輯性改動外，主要技術變化如下：a)更改了試驗發(fā)動機臺數(shù)，由2臺改為3臺(見第4章，2003年版的第4章);c)增加了燃料壓力控制要求，按發(fā)動機制造廠的規(guī)定(見6.2);e)更改了冷卻液控制，取消采用軟水作為冷卻液，統(tǒng)一采用發(fā)動機制造廠規(guī)定的冷卻液，冷卻液溫度明確為冷卻液出口溫度，溫度控制在361K到383K之間改為95℃±3℃(見6.4,2003年版的6.3);f)刪除了“異常燃燒的避免”的要求(見2003年版的6.4);g)增加了增壓發(fā)動機中冷后溫度和中冷器阻力要求(見7.1);h)刪除了“排放控制裝置”的要求(見2003年版的7.3);i)更改了冷卻系統(tǒng)要求(見7.3,2003年版的7.4);j)增加了附件系統(tǒng)要求(見7.6);k)更改了試驗前精密測量要求(見8.1,2003年版的8.1);1)刪除了磨合初期機油取樣要求(見2003年版的8.2);m)刪除了機械損失功率和負荷特性測試要求(見2003年版的8.3);n)更改了緊固件力矩評價方法(見8.6a),2003年版的8.6a)];o)增加了對性能相關總成件拆檢分析要求(見8.6b)];p)更改了不同最大總質量汽車用發(fā)動機可靠性試驗規(guī)范及運行持續(xù)時間(見表1,2003年版的表1);q)更改了交變負荷試驗規(guī)范，增加了循環(huán)工況點，調整了工況轉換時間(見9.2,2r)更改了混合負荷試驗規(guī)范，增加了試驗工況點，調整了工況轉換時間(見9.3,2003年版的9.2);t)更改了冷熱沖擊試驗規(guī)范，調整了冷熱沖擊溫度、試驗工況及工況轉換時間(見9.5,2003年版的9.4);u)更改了檢查及維護，調整了檢查及維護的時間(見第10章，2003年版的第10章);增加了通過或不通過的判定標準(見第12章，2003年版的第12章);w)更改了額定轉速、全負荷時機油/燃料消耗比評價標準，將0.3%改為0.2%(見A.1.4,2003年版的A.3);x)更改了漏氣量限值計算公式，更改了公式中系數(shù)C的大小及Tm的定義(見A.1.5,2003年版請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中華人民共和國工業(yè)和信息化部提出。GB/T19055—2024本文件由全國汽車標準化技術委員會(SAC/TC114)歸口。驗中心(天津)有限公司。本文件及其所代替文件的歷次版本發(fā)布情況為：——2003年首次發(fā)布為GB/T19055—2003;——本次為第一次修訂。1GB/T19055—2024汽車發(fā)動機可靠性試驗方法本文件規(guī)定了汽車用發(fā)動機整機臺架試驗的一般可靠性試驗方法及可靠性評定方法。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文本文件。GB/T1883.1往復式內燃機詞匯第1部分：發(fā)動機設計和運行術語GB/T15089機動車輛及掛車分類GB/T17754摩擦學術語GB/T18297汽車發(fā)動機性能試驗方法GB/T15089、GB/T1883.1、GB/T17754和GB/T18297界定的以及下列術語和定義適用于本文件。3.1發(fā)動機在額定功率下的轉速。3.2最大凈扭矩轉速speedofmaximumnettorquenM按GB/T18297的規(guī)定，發(fā)動機帶全套車用附件所輸出的最大有效扭矩時的轉速。3.34試驗發(fā)動機試驗發(fā)動機3臺(編號為A、B、C)應符合發(fā)動機制造廠的產品技術標準。5試驗一般要求試驗所用儀表精度、測量部位及試驗數(shù)據(jù)的計算應按GB/T18297的規(guī)定。2GB/T19055—20246對試驗一般條件的控制6.1進氣狀態(tài)推薦控制進氣溫度在25℃±10℃范圍內。6.2燃料燃料牌號按發(fā)動機制造廠的規(guī)定。汽油溫度控制在25℃±5℃,柴油溫度控制在40℃±5℃,其他燃料溫度控制按發(fā)動機制造廠的規(guī)定。燃料壓力控制按發(fā)動機制造廠的規(guī)定。機油牌號按發(fā)動機制造廠的規(guī)定。機油溫度不能超過發(fā)動機制造廠規(guī)定的許用溫度，否則采用強制冷卻裝置。6.4冷卻液采用發(fā)動機制造廠規(guī)定的冷卻液。冷卻液出口溫度控制在95℃±3℃或按發(fā)動機制造廠規(guī)定的溫度；冷熱沖擊試驗時，冷卻液溫度的控制按表5的規(guī)定執(zhí)行。7試驗時發(fā)動機所帶附件及各系統(tǒng)的調整7.1進氣系統(tǒng)采用裝車的標準進氣系統(tǒng)或等效(在全速全負荷工況下，與標準進氣系統(tǒng)的阻力差值在±5%范圍內)的實驗室進氣系統(tǒng)。增壓中冷發(fā)動機中冷后進氣溫度應滿足發(fā)動機制造廠產品技術標準要求，中冷器或中冷模擬器在發(fā)動機全速全負荷工況下的阻力應與裝車用中冷器阻力相當。7.2排氣系統(tǒng)采用裝車的標準排氣系統(tǒng)或具有相等阻力(在全速全負荷工況下，與標準排氣系統(tǒng)的背壓差值在±2kPa范圍內)的試驗室排氣系統(tǒng)。7.3冷卻系統(tǒng)依據(jù)發(fā)動機制造廠的技術要求，選裝車用最大功率風扇(對于離合器風扇，應將離合器鎖死，達到直連風扇的效果),可用外加吹風機對發(fā)動機吹拂。應安裝整車冷卻系統(tǒng)零部件或其他等效部件，冷卻系統(tǒng)壓力、散熱器阻力和冷卻液流量值應滿足裝車及發(fā)動機制造廠產品技術標準要求。節(jié)溫器應置于全開位置。7.4點火系統(tǒng)點燃式發(fā)動機的點火提前角按發(fā)動機制造廠的規(guī)定。7.5發(fā)電系統(tǒng)3GB/T19055—20247.6附件系統(tǒng)應安裝裝車使用助力轉向泵、空調壓縮機等附件系統(tǒng)或其他等效零部件以保證輪系正常工作，除非8工作程序8.1試驗前精密測量試驗前對發(fā)動機及其零部件進行精密測量，應包含以下項目。2)曲軸、凸輪軸止推間隙及齒隙；3)氣門、氣門座接觸帶寬和氣門下沉量；4)氣缸套凸出或下沉高度(如適用)等。b)C發(fā)動機：2)缸體上平面及缸蓋下平面的平面度；3)排氣歧管密封面的平面度和尺寸等；4)增壓器與排氣管結合面的平面度和尺寸；5)氣缸套凸出或下沉高度(如適用)等。按發(fā)動機制造廠的規(guī)范磨合。發(fā)動機安裝到臺架后，第一次起動前，檢查并清除整個進氣系統(tǒng)內的塵埃及異物。在磨合末期取機油油樣并和未使用過的機油油樣進行對比分析。8.3性能初試凈功率(或總功率)、活塞漏氣量及機油消耗量試驗按GB/T18297的規(guī)定進行，試驗工況的選擇按照發(fā)動機制造廠的規(guī)定執(zhí)行。8.4可靠性試驗按第9章的規(guī)定進行。8.5性能復試重復8.3。拆檢A發(fā)動機、B發(fā)動機和C發(fā)動機：a)檢測緊固件(如螺栓、螺母等)擰緊力矩衰減量，即重新擰緊緊固件，緊固件開始轉動的力矩與試驗前的擰緊力矩之差為力矩衰減量；b)對性能相關的總成件按發(fā)動機制造廠控制要求進行拆檢分析；c)對主要摩擦副的表面拍攝局部清晰照片，主要摩擦副包括軸頸、軸瓦，缸筒(孔)(一環(huán)上下止點d)拍攝失效零件全貌、斷口的斷面及裂紋的放大照片；4發(fā)動機轉速n/(r/min)發(fā)動機轉速n/(r/min)e)拍攝活塞頂上、下表面，火花塞陶瓷體與電極、噴油器的照片；f)拍攝在油底殼、罩蓋、氣缸蓋上表面、活塞和凸輪等表面上的沉積物、油泥及漆膜的照片；g)拍攝密封件，如氣缸墊、進排氣管墊、排氣管及油封等竄漏的印跡。其中e)、f)及g)所指零部件，拍照前不應清洗，并且在每張照片下方均應附有說明。8.7試驗后精密測量重復8.1。精密測量后要妥善保管所有零部件，以備進一步檢查和分析。9可靠性試驗規(guī)范9.1試驗項目按發(fā)動機裝車類別進行可靠性試驗，試驗項目見表1。表1不同最大總質量汽車用發(fā)動機可靠性試驗項目裝機汽車類別(按GB/T15089)B發(fā)動機C發(fā)動機交變負荷試驗持續(xù)時間/h混合負荷試驗持續(xù)時間/h額定功率試驗持續(xù)時間/h冷熱沖擊試驗循環(huán)次數(shù)汽車最大總質量≤3500kg3500kg<汽車最大總質量≤12000kg汽車最大總質量>12000kg一8000“裝乘用車及商用車的發(fā)動機均按本表分類。9.2交變負荷試驗規(guī)范交變負荷試驗規(guī)范見圖1及表2,除特殊說明外，不同工況間轉換在30s內完成，均勻地改變轉速及負荷，工況轉換時間計入下一工況，每循環(huán)歷時40min。AAx.02.2512,2517.2522.2527.2532.2537.2539.5圖1交變負荷試驗規(guī)范示意圖(實線表示油門全開)5表2交變負荷試驗規(guī)范工況序號發(fā)動機轉速負荷/%工況時間/min說明怠速n;0工況轉換15s內完成2額定轉速n3最大凈扭矩轉速nm5增壓發(fā)動機為最大凈扭矩轉速范圍的中間轉速4額定轉速n,5帶廢氣再循環(huán)(EGR)的發(fā)動機可選擇EGR開啟溫度最高轉速代替，負荷依據(jù)EGR溫度點測量選取5最大增壓壓力轉速nBpmax5增壓發(fā)動機選用最大凈扭矩轉速nM5非增壓發(fā)動機選用6最大爆發(fā)壓力轉速npma5缸內爆發(fā)壓力最大時的轉速7最高持續(xù)轉速ncon5發(fā)動機帶全套車用附件，在全負荷穩(wěn)定輸出的最高轉速8怠速ni0工況轉換15s內完成9最高空載轉速nima0工況轉換15s內完成；發(fā)動機帶全套車用附件，在空載狀態(tài)下能夠達到的最高轉速9.3混合負荷試驗規(guī)范混合負荷試驗規(guī)范見圖2及表3,不同工況間轉換在20s內完成，均勻地改變轉速及負荷，轉換時間計入下一工況，每循環(huán)歷時60min。圖2混合負荷試驗規(guī)范示意圖(實線表示油門全開)6表3混合負荷試驗規(guī)范工況序號發(fā)動機轉速負荷/%工況時間/min說明怠速n052最低全負荷轉速nmi3最大凈扭矩轉速nM增壓發(fā)動機為最大凈扭矩轉速范圍的中間轉速4最大爆發(fā)壓力轉速npmax缸內爆發(fā)壓力最大時的轉速5額定轉速n,67最高空載轉速nimax059.4額定功率試驗規(guī)范額定功率試驗規(guī)范見圖3及表4,工況間轉換在15s內完成，均勻地改變轉速及負荷，轉換時間計入下一工況，每循環(huán)歷時30min。圖3額定功率試驗規(guī)范示意圖(實線表示油門全開)表4額定功率試驗規(guī)范工況序號發(fā)動機轉速負荷/%工況時間/min1怠速n;0329.5冷熱沖擊試驗規(guī)范冷熱沖擊試驗規(guī)范見圖4及表5,工況間轉換在15s內完成，均勻地改變轉速及負荷，轉換時間計入下一工況，每循環(huán)歷時6min。7發(fā)動機轉速n/(r/min)發(fā)動機轉速n/(r/min)時間//圖4冷熱沖擊試驗規(guī)范示意圖表5冷熱沖擊試驗規(guī)范工況序號發(fā)動機轉速負荷/%工況時間/s說明1怠速n;→額定轉速n開始升溫，采用冷熱沖擊專用設備，能實現(xiàn)外循環(huán)強制加熱2額定轉速nr冷卻液溫度升至105℃±3℃,溫度穩(wěn)定時間不低于60s3額定轉速n→怠速n0開始降溫，采用冷熱沖擊專用設備，能實現(xiàn)外循環(huán)強制降溫4怠速n;0冷卻液溫度降至30℃±3℃,溫度穩(wěn)定時間不低于60s10推薦的檢查及維護檢查及維護按10.2～10.6的要求進行，隨機型的差異，其內容及周期可作適當增減。檢查的結果及維護情況應詳細記錄。10.2.1應用數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)，在每步驟設置警報或停機限值，對試驗主要監(jiān)測參數(shù)進行全程監(jiān)控，警報限值的推薦值為正常運轉穩(wěn)定工況的±5%,停機限值的推薦值為正常運轉穩(wěn)定工況的±10%。10.2.2警報和停機功能在發(fā)動機運轉時應處于工作狀態(tài)。10.2.3若發(fā)出警報或緊急停機，進行處理和維護。若屬于發(fā)動機故障，則計為故障停機。記錄停機的10.2.4監(jiān)聽發(fā)動機運動件(如曲柄連桿機構和配氣機構等)的運行異響，必要時采取措施。8GB/T19055—202410.3每20h～30h的檢查及維護效引起的機油乳化和氣體竄入冷卻系統(tǒng)內等。保持發(fā)動機及其周圍的清潔，以便及時發(fā)現(xiàn)泄漏。10.3.3檢查所有液面高度，必要時檢查發(fā)動機的機油消耗量。10.4定期的檢查及保養(yǎng)(按發(fā)動機制造廠規(guī)定的時間間隔)10.4.1檢查機油的油位，必要時按發(fā)動機制造廠規(guī)定時間間隔取機油樣，測定黏度、不溶解物百分數(shù)、10.4.2測量氣門間隙(如適用)并根據(jù)制造廠的規(guī)定確定是否進行調整。10.4.4更換機油及機油濾芯。10.5更換空氣濾清器及燃油濾清器的濾芯按發(fā)動機制造廠的規(guī)定確定在合適時間更換空氣濾清器及燃油濾清器的濾芯。10.6可靠性試驗終了檢測取機油油樣，測量機油消耗量、氣缸壓縮壓力、氣門間隙(如適用)及氣門下沉量(例行檢查與終了檢11試驗結果評定依據(jù)發(fā)動機實際運行持續(xù)時間(h),運行過程中所更換的零部件及其時間(h),按A.1.1進行評定。11.2性能的穩(wěn)定性11.2.1比較初試(按8.3)及復試(按8.5)性能曲線及主要參數(shù)。按A.1.3、A.1.4、A.1.5的限值進行11.2.2繪制可靠性試驗過程中按10.2記錄的校正最大凈扭矩、校正最大凈功率、額定凈功率與運行持續(xù)時間(h)的關系曲線，分析可靠性試驗性能變化趨勢。11.3零部件的損壞時間(h)及維護作業(yè)情況；提供損壞部位、裂紋、斷口和竄漏印跡等照片；用精密測量數(shù)據(jù)分析變形量。零部件的評定按A.2進行。11.4零部件磨損11.4.1依據(jù)機油油樣分析結果，判斷零部件磨損情況及機油品質。11.4.2整理精密測量數(shù)據(jù)，確定8.6c)中的主要摩擦副的磨損量。11.4.3區(qū)分零部件磨損的形式，判定磨損的嚴重程度，提供磨損的照片，按A.2.3進行評定。11.4.4描述摩擦副表面接觸情況并提供照片，按A.2.4進行評定。9GB/T19055—202411.5零部件表面沉積物描述零部件表面沉積物的狀態(tài)并提供照片，按A.2.5進行評定。12試驗報告試驗報告至少應包括下列內容。c)試驗對象：試驗發(fā)動機技術參數(shù)按GB/T18297中“點燃機主要參數(shù)表”或“壓燃機主要參數(shù)e)試驗條件、試驗發(fā)動機所帶附件及各系統(tǒng)的調整和試驗程序：注明依據(jù)的試驗標準及其編f)試驗結果：對原始試驗數(shù)據(jù)加以處理，盡可能用曲線表示，重要的數(shù)據(jù)可以列表；按第11章要求編寫。g)結論：根據(jù)試驗結果和附錄A的評定方法，對該發(fā)動機可靠性作出通過或不通過的結論；對不通過的發(fā)動機，應提出改進和補充試驗的建議。通過條件：1)整機：按A.1評價滿足要求且與發(fā)動機的安全、法規(guī)、環(huán)保等相關的零部件沒有出現(xiàn)破壞(裂紋或斷裂)現(xiàn)象則判斷為整機通過，否則判定為不通過；表A.1～表A.5中D類要求的判定為不通過；符合表A.1～表A.5中C類要求的，按發(fā)動機制造廠的控制要求或組織評審來判定是否通過。h)試驗日期。GB/T19055—2024(規(guī)范性)汽車發(fā)動機可靠性評定方法A.1整機評定A.1.1為使發(fā)動機可靠性有一致的評定基礎，在沒有重大的結構損壞的前提下，允許更換少量的零部件，運行持續(xù)時間(h)達到表1的規(guī)定才進行評定。試驗中更換的零部件未達到設計的壽命，則該零部件可靠性不合格。A.1.2發(fā)動機不應向內、向外漏油或漏水；空氣不應滲入發(fā)動機負壓系統(tǒng)；發(fā)動機內不應有燃氣竄入油道或水道、油水混合等。A.1.3在運行過程中，校正最大凈扭矩、校正最大凈功率及額定凈功率下降不應超過初始值的5%。A.1.4額定轉速、全負荷時機油/燃料消耗比不應超過0.2%。A.1.5四沖程發(fā)動機在全負荷時最大活塞漏氣量(Bmax)不應超過限值(BL),漏氣量限值按照公式(A.1)進行計算：……(A.1)式中：C——系數(shù)(壓燃式發(fā)動機選定為0.8%,點燃式發(fā)動機選定為0.6%);V?——四沖程發(fā)動機在標準狀態(tài)下額定轉速時的理論吸氣量，單位為升每分(L/min),即充氣系數(shù)=1;VH——發(fā)動機排量，單位為升(L);n,——額定轉速，單位為轉每分(r/min);r,——額定轉速、全負荷時增壓機的壓比，即壓氣機出口絕對壓力P。與壓氣機進口絕對壓力P;之比(r,=P?/P),非增壓機令r,=1;Tm——進氣歧管內進氣溫度，單位為攝氏度(℃),非增壓機令Tm=25℃,增壓機為中冷后進氣溫度。A.1.6發(fā)動機可靠性試驗故障用首次故障時間、故障停機次數(shù)及故障平均間隔時間[即運行持續(xù)時間(h)與故障次數(shù)之比]來評定。A.2零部件評定A.2.1對零部件裂紋或斷裂的主觀評定零部件裂紋或斷裂的嚴重程度按表A.1分類。表A.1裂紋或斷裂嚴重程度分類類別程度形貌危害度A輕微裂紋通過探傷儀或用10倍的放大鏡才能發(fā)現(xiàn)不會發(fā)展，不引起故障B中等裂