海马484Q发动机台架耐久试验功率下降的故障诊断分析

符小泽

摘 要：本文简介台架耐久试验的相关知识以及浅谈在对海马484Q发动机做台架试验时出现功率下降的原因分析，综合试验测量数据变化，确定原因是由于空气流量计损失，提供错误的進气量信号至ECU，ECU根据内部空燃比数据进行喷油量计算，造成控制喷油过浓，从而使功率下降。

关键词：发动机;台架耐久试验;功率下降;诊断

前言

内燃机的工作指标主要有动力性指标（功率、转速、扭矩）、经济性指标（燃料和润滑油消耗率）、动转性指标（冷起动性能、噪声和排气品质）、和耐久可靠性指标（大修或更换零件之间的最长运行时间与无故障长期工作能力），本文主要分析试验时动力性指标功率下降原因。

1.耐久试验

耐久试验：为了对所开发的发动机进行全面的强度、磨损、劣化等的耐久性评价，在开发初期和最后必须实施标准耐久试验。但是，有特殊考察项目也需进行相应的耐久试验。

1.1标准耐久运转规范见图1，整个耐久运转时间450h，相当于整车运行20万公里。

图1  标准耐久运转循环图

备注：

a. 纵轴转速（%）以相对额定输出功率转速比率表示。

b. 带燃油切断装置（FC）的发动机为FC转速，不带FC的发动机为红色区域开始的转速。

c. 110%转速超过FC转速时，以FC转速为上限。

2.功率简介

发动机功率是衡量发动机动力性能的重要指标，分为指示功率和有效功率;

指示功率一般用于研究、计算等，有效功率一般用于试验、使用等。发动机的有效功率是在工厂和试验室利用测功机和转速传感器来进行测量有关数据，之后用下式计算得来的;

Ne=M×N/9594.5（KW）

式中：M：发动机扭矩（N*m）

N：发动机转速（r/min）

3.484Q******功率下降原因分析处理

3.1故障现象

海马484Q450小时耐久考核时，运行至180小时（R1工况6000转100%负荷），额定功率由于100KW逐渐下降到94KW，超出允许下降范围值

484Q额定功率要求

机型

最大功率

允许下降范围

功率范围

484Q

102KW

5%

102～96.7KW

3.2影响试验484Q发动机功率下降的原因分析

3.2.1配气机构（充气效率）对功率的影响：

（1）VVT系统故障造成进气量不足排气不净影响功率。

（2）气门间隙过大：缩短了进排气门时间，改变正常的配气相位，使发动机因进气不足，排气不净造成功率下降。气门间隙过小：气门关闭不严造成漏气，功率下降。

3.2.2正时不正确改变正常的配气相位从而造成功率下降

3.3燃油供给系

3.3.1燃油供给装置：

（1）燃油调压阀的损坏造成压力过高或过低影响喷油量造成功率下降

（2）燃油喷嘴堵塞造成喷油量下降

3.3.2空气供给装置：空气滤芯堵塞造成进气量不足影响功率。

空气流量计传感器损失造成ECU计算喷油脉宽有误从而影响功率。

3.3.3排气装置：整车三元催化器堵塞或排气调压阀关过小（试验室专用）造成背压高，排气阻力大造成排气不净及机械损失过大，从而影响功率下降。

3.4点火系

3.4.1发电机故障造成电泄电压低从而影响驱动喷油器及点火线圈等工作不良造成功率下降。

3.4.2点火线圈故障造成缺缸工作或燃烧不完全，使功率下降。

3.4.3火花塞故障造成点火不良燃烧不好功率下降

3.5其它方面因素影响功率下降

3.5.1燃烧室密封性：活塞环和气缸套的磨损，气门与座密封不严等造成漏气，使功率下降。

3.5.2测功机故障：测量的扭矩变小，使PUMA系统计算显示功率变小。

3.5.3机械损失增大：泵气损失、摩擦损失、能量损失使有效功率变小。

3.5.4闭环控制：爆振传感器或氧传感器故障造成推迟点火或加增减喷油量。

3.5.5燃烧室积炭严重，影响燃油与空气的混合质量，机体温度异常使功率下降。

3.5.6压缩比：气门下陷、轴承颈的磨损造成间隙过大，造成燃烧室空间增大等。都会引起压缩比变小，使之压缩终了压力减少，功率下降。

4.故障排除

针对上述故障现象，查看PUMA监控数据情况：喷油量由35KG/H升到40KG/H 其它影响功率的参数：排压，燃油压力，电泄电压等正常，结合PUMA监控参数及功率影响的因素进行分析排除，确定影响功率下降的原因是由于喷油过浓引起影响下降，根据上述分析功率下降的因素中最终确定空气流量计或氧传感器故障，使ECU控制喷油过浓，拆下空气流量计发现测量头异物附着造成测量有误，更换全新空气流量计后，发动机功率恢复正常。

5.结束语

进行试验时，出现故障要保持清晰的思路，根据发动机的现象分析影响故障的因素结合PUMA系统监控发动机的数据变化，确定影响故障的主要因素，并进行从易到难的排除方法对故障进行排除。

参考文献：

[1]发动机台架耐久试验规程.海马汽车发动机试验室技术文件.

[2]发动机性能试验规程.海马汽车发动机试验室技术文件.

[3]发动机结构与维修.中国劳动出版社出版.