发动机冷试关键技术的研究

航空发动机试验测试技术航空发动机是当代最精密的机械产品之一，由于航空发动机涉及气动、热工、结构与强度、控制、测试、计算机、制造技术和材料等多种学科，一台发动机内有十几个部件和系统以及数以万计的零件，其应力、温度、转速、压力、振动、间隙等工作条件远比飞机其它分系统复杂和苛刻，而且对性能、重量、适用性、可靠性、耐久性和环境特性又有很高的要求，因此发动机的研制过程是一个设计、制造、试验、修改设计的多次迭代性过程。

在有良好技术储备的基础上，研制一种新的发动机尚要做一万小时的整机试验和十万小时的部件及系统试验，需要庞大而精密的试验设备。

试验测试技术是发展先进航空发动机的关键技术之一，试验测试结果既是验证和修改发动机设计的重要依据，也是评价发动机部件和整机性能的重要判定条件。

因此“航空发动机是试出来的”已成为行业共识。

从航空发动机各组成部分的试验来分类，可分为部件试验和全台发动机的整机试验，一般也将全台发动机的试验称为试车。

部件试验主要有：进气道试验、压气机试验、平面叶栅试验、燃烧室试验、涡轮试验、加力燃烧室试验、尾喷管试验、附件试验以及零、组件的强度、振动试验等。

整机试验有：整机地面试验、高空模拟试验、环境试验和飞行试验等。

下面详细介绍几种试验。

1进气道试验研究飞行器进气道性能的风洞试验。

一般先进行小缩比尺寸模型的风洞试验，主要是验证和修改初步设计的进气道静特性。

然后还需在较大的风洞上进行l／6或l／5的缩尺模型试验，以便验证进气道全部设计要求。

进气道与发动机是共同工作的，在不同状态下都要求进气道与发动机的流量匹配和流场匹配，相容性要好。

实现相容目前主要依靠进气道与发动机联合试验。

2，压气机试验对压气机性能进行的试验。

压气机性能试验主要是在不同的转速下，测取压气机特性参数(空气流量、增压比、效率和喘振点等)，以便验证设计、计算是否正确、合理，找出不足之处，便于修改、完善设计。

压气机试验可分为：(1)压气机模型试验：用满足几何相似的缩小或放大的压气机模型件，在压气机试验台上按任务要求进行的试验。

航空涡轮风扇发动机试验技术与方法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述：航空涡轮风扇发动机是现代飞机的重要动力装置，其性能直接影响着飞机的运行效率和安全性。

为了确保发动机在各种工况下的可靠性和性能表现，需要进行一系列的试验验证。

本文将对航空涡轮风扇发动机试验技术与方法进行深入探讨，旨在为发动机试验工程师提供一些有益的指导和建议。

通过对试验概述、技术方法以及数据分析等方面的讨论，希望能够更好地了解和掌握航空涡轮风扇发动机试验的要点，为发动机性能优化和改进提供有力支持。

文章结构如下：1. 引言1.1 概述1.2 文章结构1.3 目的2. 正文2.1 航空涡轮风扇发动机试验概述2.2 试验技术与方法2.3 试验过程与数据分析3. 结论3.1 总结试验技术与方法的重要性3.2 展望未来发展方向3.3 结论每个部分将详细探讨相关内容，并基于实际案例和数据进行分析与总结。

文章将呈现出对航空涡轮风扇发动机试验技术与方法的全面介绍和深入探讨。

1.3 目的：本文的目的是通过深入分析航空涡轮风扇发动机试验技术与方法，探讨其在航空领域中的重要性和应用。

通过详细介绍发动机试验的概述、技术与方法以及试验过程与数据分析，旨在帮助读者深入了解航空涡轮风扇发动机试验的关键环节和技术要点，为相关研究和实践提供参考和指导。

同时，本文还将总结试验技术与方法的重要性，展望未来的发展方向，以及得出结论，为相关领域的研究和实践提供有益的帮助和启示。

通过该文，我们可以更好地认识和掌握航空涡轮风扇发动机试验领域的最新进展和趋势，为航空工程技术的快速发展和进步作出贡献。

2.正文2.1 航空涡轮风扇发动机试验概述航空涡轮风扇发动机是飞机上常用的动力装置，其性能直接关系到飞机的飞行效率和安全。

为了确保发动机的可靠性和性能达到设计要求，必须进行严格的试验验证。

航空涡轮风扇发动机试验通常包括地面试验和飞机试飞两个部分。

在地面试验阶段，通过在发动机测试台上进行各种静态和动态试验，来评估发动机的性能参数，包括推力、油耗、振动等。

发动机冷试技术张朝辉【摘要】通过发动机冷试技术的研究,根据实际生产经验建立冷试波形图模型并设定自动判定发动机测试是否合格的监控窗口,以提高发动机实物装配质量.【期刊名称】《柴油机设计与制造》【年(卷),期】2012(018)004【总页数】5页(P50-53,56)【关键词】冷试技术;波形图模型;监控窗口;装配质量【作者】张朝辉【作者单位】上海大众汽车有限公司,上海201805【正文语种】中文冷试是点燃式内燃机在不点火的状态下，通过驱动电机马达倒拖发动机旋转，利用冷试台架内布置的各种专用传感器采集相关测试信号，经信号处理后，由冷试软件处理形成波形图（曲线）并与由专业人员设定的监控窗口进行匹配（对比），自动判定发动机是否合格的测试工艺。

上世纪90年代中期，随着人们对劳动效率、生产成本和生产环境的日益关注，传统的发动机热试技术已无法满足现代化的生产需求；一种高效、环保的测试手段，发动机冷试技术应运而生。

相比传统热试的10分钟/测试循环，冷试只要1分钟/测试循环，大大缩短了测试的节拍，且热试过程中需消耗燃油和冷却液并产生大量废气、废物；而冷试技术不仅节拍短并可对发动机每一次的旋转状态进行监控和分析，有效提高了发动机测试的可靠性及针对性。

3.1 冷试台架硬件图1为发动机冷试的自动执行流程图，发动机冷试台架硬件主要由以下部分组成：（1）测试间：含驱动电机、测试传感器、发动机夹紧机构、辅助单元、通风装置、消防感应装置等，并带有防爆、隔音功能；（2）测量柜：装载测试传感器数据采集卡、测量卡、信号放大卡、软件通讯卡、振动与噪音分析评估系统等；（3）电气柜：PLC控制柜（介质模块：测试用燃油、液压油、压缩空气等介质集成模块，与测试间通过各管路对接）；（4）测试PC：将来自采集卡的信号生成波形图，并判断波形图是否合格；（5）服务器：保存测试PC的数据。

3.2 冷试测试传感器发动机冷试技术涉及到众多传感器，此处仅以排气压力传感器为例，作一简单介绍。

发动机冷试测试技术的应用研究摘要：发动机冷试测试技术属于新型的发动机在线检测技术，该技术具有测试时间短、应用成本低、排放污染物少等优点，也因此被广泛用于汽车发动机装配生产当中。

以往发动机试验主要是采取热试测试的方式，由于现阶段冷试测试技术应用较多，大部分汽车厂家都以冷试测试技术为主要的测试方法，还有部分发动机测试中将冷试测试技术与热试测试技术进行融合，形成全新发动机测试方案。

关键词：发动机；冷测试技术；应用；研究发动机作为汽车的主要动力能源，发动机性能、质量对于汽车运行情况起到了决定性的作用，因此，发动机测试成为汽车生产中的重点，冷测试技术具有高效、环保多种优势，已经成为发动机测试中的主要技术，可以达到较好的检测效果。

1冷试概述以及试验原理冷试测试技术是检测发动机综合总装流程错误以及发动机是否存在缺陷的一种方法，通过交流伺服电机连接发动机上的飞轮，在应用计算机对电机进行控制，带动飞轮进行转动，达到测试发动机的目的。

发动机在运行过程中，要对不喷油、不燃烧情况下的发动机运行数据进行采集处理，将经过处理的数据与标准参数进行对比，从而判断发动机质量是否达标。

通过冷试测试技术能够发现发动机存在问题以及故障，严格控制发动机质量，为汽车的正常生产运行提供保障。

冷试测试技术在发动机测试中应用，发动机处于不喷油不对外做功状态，但是发动机可以正常进行进气、压缩、做功以及排气等工作，对于发动机运行过程中的各项数据进行采集处理，实现对发动机综合性能测试，能够准确诊断出发动机存在的故障。

冷试测试技术如果测试的为同一型号的发动机，发动机设计和制造都不存问题，所有相同型号的发动机所产生的信号相同，可以证明发动机质量符合标准。

确定达标发动机合格标准，并将改变标准作为测试基础，经过测试的发动机达到该标准，说明发动机质量合格，如果发动机各项参数与合格发动机各项参数存在明显偏差，说明发动机存在故障，需要及时对其维修[1]。

2冷试测试技术的应用2.1传感器测试传感器测试主要包括两部分内容，即执行件以及感应件的测试，测试的目的是确定传感器与被测执行部件连接是否可靠，保证发动机各项功能可以正常使用，使冷试测试技术中的关键内容。

航空发动机试验与测试技术研究第一章绪论航空发动机是飞机飞行的关键部件之一。

其寿命、可靠性、效率等关键指标，直接关系着飞机的性能和安全。

为了确保航空发动机的质量和安全，以及满足不断升级的技术需求，航空发动机试验与测试技术显得尤为重要。

第二章航空发动机试验技术航空发动机试验分为台架试验和飞行试验。

其中，台架试验是航空发动机研发过程中的关键环节。

在台架试验中，需要对发动机进行各种试验，包括磨损试验、损伤试验、疲劳试验、可靠性试验等。

这些试验可以帮助发动机厂家确定发动机的寿命和可靠性指标。

第三章航空发动机测试技术航空发动机测试可以分为静态测试和动态测试。

其中，静态测试主要是通过检测发动机各部件的温度、压力、振动等参数，评估发动机在不同工作状态下的性能指标。

动态测试则主要是在实际飞行中对发动机进行测试，以评估其在高空、低温、高温等各种极端环境下的性能指标。

第四章航空发动机性能测试技术航空发动机性能测试是评估发动机整体性能指标的过程。

它主要包括推力测试、油耗测试和空气动力测试。

推力测试是评估发动机推力输出能力的指标，这在选择发动机型号时尤为重要。

油耗测试则是评估发动机燃料消耗能力的指标。

空气动力测试则是为了评估发动机的空气动力性能指标，主要包括气动布局和空气动力特性。

第五章航空发动机故障与故障排查技术航空发动机故障会严重影响飞机的安全和性能。

因此，及时排查航空发动机故障显得尤为重要。

在排查故障时，需要使用各种先进的故障诊断技术和工具。

比如飞行数据记录仪和事件记录仪可以记录发动机在飞行过程中的各种数据，帮助判断发动机的故障症状。

此外，还需要使用各种检测设备和方法，比如超声波检测、X射线检测、磁粉检测等，以便查找发动机中的故障源。

第六章结论航空发动机试验与测试技术是航空发动机研发和生产的重要环节。

通过各种试验和测试，可以在航空发动机设计和生产的过程中发现问题并及时解决。

这将帮助确保航空发动机的性能和安全，并满足不断升级的技术需求。

航空发动机涡轮叶片冷却技术的发展及关键技术 导读： 简单介绍了涡轮叶片冷却技术的基本原理和重要性，在此基础上对国外涡轮叶片冷却技术的研究进展进行了追踪，对相关文献资料进行汇总分析后提出了涡轮叶片冷却技术的发展趋势和关键技术，并对将涡轮叶片冷却技术应用于弹用涡扇发动机进行了可行性分析。

对于涡扇发动机而言，提高涡轮进口燃气温度对于改善发动机性能，如增大发动机推力，提高发动机的效率和发动机的推重比都具有极其重要的意义。

然而，涡轮进口燃气温度却受涡轮材料的耐热能力所限制。

目前，先进航空涡扇发动机的涡轮进口燃气温度已经达到1800K~2050K，超出了耐高温叶片材料可承受的极限温度，所以必须采用有效的冷却方式来降低涡轮叶片的壁面温度。

图1给出了涡轮进口燃气温度的逐年变化趋势。

图1 涡轮进口燃气温度的逐年变化趋势 目前，涡轮叶片冷却技术普遍应用于大型航空涡扇发动机，而在弹用涡扇发动机上的应用相对较少。

但随着国内外导弹的不断发展进步，要求导弹飞的更高、更快、更远，同时又不能过多增加发动机的尺寸和重量，这就对弹用发动机的性能提出了更高的要求，为了满足导弹这种研制模式的需求，弹用涡扇发动机采用涡轮叶片冷却技术已成为一种必然的发展趋势。

1、涡轮叶片冷却技术的基本原理 能在高温、高速、高压(简称“三高”条件下稳定工作是现代涡扇发动机对涡轮性能提出的最基本要求。

对于气流而言，温度、速度和压力是密切相关的三个参量，于是“三高”要求最终就体现在尽可能提高涡轮进口燃气温度上面，而涡轮进口燃气温度也就成了衡量发动机性能好坏的一个关键性指标。

根据计算，涡轮进口燃气温度每提高55°C，在发动机尺寸不变的条件下，发动机推力约可提高10%。

可见，提高涡轮进口燃气温度有很高的实用价值，但由于涡轮叶片材料可承受的温度有限，这就需要对涡轮叶片采用冷却技术来提高这一指标。

航空发动机冷却技术很复杂，并且各个发动机制造厂采用的技术各不相同，甚至相同的发动机制造厂为各种不同型号的发动机使用了不同的冷却系统。

发动机冷试机油压力偏低的研究摘要：作为一种综合测试发动机各系统的全自动在线检测设备，发动机冷试具有污染少、成本低、精度高以及测试时间短的特点。

本文对发动机冷试的基本原理进行了分析和介绍，并且对其测试项目以及系统结构进行了阐述。

利用发动机冷试技术能够将机油压力低的发动机准确的筛选出来，而且还可以有效地分析影响发动机机油压力低的各个因素，从而能够科学有效地采取纠正措施。

关键词：发动机;机油压力;冷试技术;我们都知道整车的性能和安全在很大程度上受到了发动机装配质量好坏的影响，因此各大汽车厂非常重视的一个问题就是发动机的整体质量。

以前为了使发动机的出厂产品质量得到保证，通常都会在完成发动机的装配之后采用几分钟的热试检测对其进行测试，其主要包括对发动机的漏气、漏油、漏水和异响等情况进行检查。

现在在网络技术、软件技术、计算机技术以及微电子技术等不断发展的今天，出现了大量的新的检测技术和检测方法，而其中的发动机冷试技术已经成为了发动机下线检测的主要方式。

一、发动机冷试的概述由于科学技术的不断发展，再加上各大发动机厂都在不断地追求质量控制和节能减排的目标，因此现在发动机的检测方式已经基本上变成了环保、准确、快捷以及高效的发动机冷试检测。

通过发动机冷试检测方式能够提前发现装配过程中的零部件缺陷或者总成缺陷，这样就更能够在生产线内对问题进行控制，从而能够使发动机产品质量得以有效提升。

与热试的方法比起来，发动机冷试具有一系列的优点，其主要包括：较高的效率、较短的测试周期;不需要燃料和冷却液，不会排放废气，具有节能环保的特点;其具有较多的测试项目;具有较高的安全性和较低的使用成本;其能够利用高精度的传感器在具体的监测过程中将发动机的运行参数捕捉住，因此其具有较高的完善性、精确性和独立性[1]。

作为综合测试下线发动机各系统质量的一种全自动在线检测设备，发动机冷试目前在发动机检测中得到了十分广泛的应用。

通过交流伺服电动机连接发动机飞轮，通过计算机的控制采用不同的转速对被测试的发动机进行拖动，然后利用在设备上加装的传感器收集各种各样的测试数据，利用专门的测试算法由测试软件处理采集到的各种数据，然后以设定的限定值为根据对处理结果进行比较。

《装备维修技术》2021年第12期—263—汽车发动机冷试技术的应用研究郭子明（中国重型汽车集团有限公司，山东 济南 250000）本文将首先针对发动机冷试技术的概念入手，之后针对冷试技术在汽车发动机的应用做出研究。

1.发动机冷试检测概念冷试技术是一种对发动机进行检测的手段，发动机在组装完成之后，在不点火的状态下由冷试台上的马达带动组装完成的发动机进行转动。

在转动过程中传感器会将冷试台中的发动机数据通过数字的形式传输至电脑分析软件之中，分析软件通过信息形成合理的图像数据，从而判定汽车发动机的运转质量。

这种发动机检测技术是不通过点火完成的，所以又被称为冷试技术。

冷试技术在应用过程中又分为短发冷试和长发冷试，针对发动机的扭矩、正时检测等项目进行合理的检测。

但是长发冷试中例如高低压点火测试、传感器静态测试、喷油器动作测试等检测项目在短发冷试中并没有涉及，所以长发冷试技术的检测项目要多于短发冷试技术的检测项目。

汽车发动机作为汽车的核心部件，其质量的高低将直接影响到车辆品质，所以对汽车发动机进行质量测试是十分有必要的工作。

传统发动机检测一般采用热试检测技术，这种检测技术持续时间一般为5至15分钟之间。

由于检测时间较长，往往无法满足生产线的生产节拍，所以冷试检测技术成为了发动机检测过程中最常用的检测手段。

并且由于热试实验在检测过程中需要耗费大量的燃油，同时燃油燃烧还会产生废气，也不符合现今的环保生产要求，热试检测逐渐被冷试检测所替代。

冷试检测技术测试时间短，不消耗燃油，成本较低，并且其检测准确性较强[1]。

2.冷试技术设备冷试设备主要有以下几部分构成，首先是测试间，测试间要包含驱动电机、传感器等多种检测过程中需要的设备。

同时由于测试过程中发动机会被运转、加速，发动机产生一定热量，所以为了确保安全起见测试间还需要有自动灭火装置，并且还要有一定的防爆保护功能。

测试间搭建完成之后还要安装测量柜，测量柜里需要装载相关传感器，以及测量卡与信号放大设备，同时这些设备中还要有相应的分析处理系统。

航空发动机冷却技术研究随着现代科技的不断发展，航空运输业也在不断壮大和发展。

现代航空发动机作为飞机的动力源，其性能的稳定和可靠性是航空运输的重要保障。

航空发动机在工作过程中会产生大量的热量，若不能及时而有效地排出热量，发动机的寿命和性能都会受到很大的影响。

因此，航空发动机冷却技术是发动机研发和维护的重要方向。

航空发动机的热量排出主要有两种方式：一种是通过发动机表面散热，另一种则是通过发动机内部循环流体来散热。

发动机表面散热的方式通常只能散发出机身表面附近的热量，而无法解决发动机更深层次的散热问题。

而发动机内部循环流体的方式则直接决定了航空发动机的性能和耐久性。

因此，航空发动机冷却技术的研究至关重要。

在航空发动机内部的冷却系统中，流体通常扮演着非常重要的角色。

流体的作用不仅仅是为发动机提供充足的冷却能力，还能有效地去除发动机内部的碎屑和残余物质，降低排气温度以及起到防锈和清洗的作用。

为此，航空发动机内部流体的选取和流动设计显得尤为重要。

同时，航空发动机的寿命除了取决于其冷却技术以外，也与其材料选取有关。

未来，材料科技的发展将是航空发动机冷却技术发展的关键因素。

轻质、高强度、高温稳定的航空发动机材料将会成为未来发动机制造的主流。

不仅如此，新型的特种材料和新工艺技术也将在未来的航空发动机冷却技术中得到广泛应用。

当然，航空发动机的冷却技术也有很多挑战需要克服。

航空发动机在极端环境下的工作状况往往对冷却技术提出了更高的要求。

例如，在飞行高空，氧气稀薄以及大气温度骤降，这些都会增加发动机的工作温度，进而影响发动机的寿命。

其次，航空发动机冷却系统还需要解决材料和流体的兼容性问题。

这不仅需要耐高温、耐腐蚀、高强度的材料，还需要科学而完整的流体循环系统，以确保任何杂质不会堵塞管道或者引起系统故障。

总之，航空发动机冷却技术的研究与发展有助于提高航空运输的可靠性和安全性。

未来，航空发动机冷却技术的研究和发展将涉及到机械、材料、化学、电子等多个领域，需要各方面的努力和合作。

航空发动机燃烧室冷却技术研究航空发动机是现代航空领域的核心设备之一，其性能直接影响到飞机的安全性和运行效率。

而航空发动机在高温高压条件下运行时，燃烧室冷却是至关重要的一个环节。

燃烧室冷却技术的研究和发展，对于提高发动机的可靠性、延长使用寿命以及提高发动机的功率密度具有重要意义。

燃烧室是航空发动机中的关键部件，其作用是将燃料与空气进行充分混合并燃烧，产生高温高压气体，驱动涡轮机转动从而推动飞机前进。

然而，燃烧过程中产生的高温高压气体会对燃烧室内壁面造成巨大的热负荷，如果不进行有效的冷却处理，会导致燃烧室融化、开裂等问题，严重影响发动机的运行安全和寿命。

目前，航空发动机燃烧室冷却技术主要包括内壁面冷却、外壁面冷却和补给冷却三种形式。

首先，内壁面冷却是指通过在燃烧室内部设置冷却通道，将冷却剂引入到燃烧室内壁面附近形成薄膜冷却层，用以保护内壁面。

这种冷却方式主要通过对冷却剂的喷射、转化和薄膜传热来实现。

内壁面冷却技术具有结构简单、制造工艺成熟等优点，已经被广泛应用于现代航空发动机中。

接下来，外壁面冷却是指通过在燃烧室外壁面设置冷却孔，将冷却剂喷射到外壁面形成冷却膜，以降低外壁面温度。

相比内壁面冷却，外壁面冷却可以更有效地降低外壁面温度，提高燃烧室的热防护能力。

一种常见的外壁面冷却方式是采用薄膜冷却技术，即在外壁面上涂覆一层陶瓷膜，通过陶瓷膜的隔热性能实现外壁面的冷却。

最后，补给冷却是指将冷却剂喷射到燃烧室燃烧区域和喷嘴等高温部位，以消耗燃烧产物的热量并降低温度。

补给冷却可以有效地保护燃烧室内的零部件免受高温的侵蚀，提高发动机的可靠性和使用寿命。

补给冷却技术的研究主要集中在冷却剂的喷洒方式、喷洒位置以及喷洒量等方面。

值得一提的是，随着航空技术的不断发展，航空发动机对冷却技术的要求也越来越高。

目前，一些先进的冷却技术正在逐渐应用于航空发动机的研制中。

例如，超声速冷却技术利用超声波的能量传递特性，可以提高冷却剂的喷射效率，提高冷却效果。

发动机冷热冲击试验现代汽车发动机在运行过程中，经常会经历冷热循环的冲击，这种冲击对发动机的性能和寿命都会产生重要影响。

为了确保发动机的可靠性和稳定性，在其设计阶段通常会进行冷热冲击试验，以评估其在极端温度条件下的性能表现。

是指在特定温度条件下，通过频繁变换发动机工作状态，模拟发动机在实际运行中经历的冷热循环过程。

这种试验可以帮助发动机制造商评估其设计的合理性，验证发动机在不同温度下的性能表现，为进一步优化发动机的设计提供重要参考。

在进行发动机冷热冲击试验时，首先需要确定试验的温度范围和变化规律。

一般来说，这里包括了发动机工作温度的上下限，以及冷热循环的频率和持续时间等参数。

通过合理地设置这些参数，可以确保试验结果的可靠性和有效性。

在试验中，通常会采用专门设计的测试台或设备来模拟发动机在不同温度下的工作状态。

这些设备通常包括恒温箱、冷却系统、加热系统等部件，可以精确地控制试验环境的温度和湿度，确保试验的准确性和可重复性。

在试验过程中，可以通过安装传感器和监测设备来实时监测和记录发动机的工作参数，包括转速、温度、压力等。

这些数据可以帮助研究人员分析发动机在不同温度下的性能波动情况，找出其中的规律性和问题所在。

通过对冷热冲击试验的研究分析，可以得出一些重要结论。

首先，发动机在不同温度下的工作特性和性能表现会有所差异，需要根据实际情况进行调整和优化。

其次，长期处于极端温度环境下的发动机会出现一些损耗和老化现象，需要及时进行维护和保养。

最后，发动机冷热冲击试验可以为改进发动机设计提供重要参考，帮助提升其性能和可靠性。

梳理一下本文的重点，我们可以发现，发动机冷热冲击试验是一项重要的工程实践，可以为发动机制造商提供重要的数据支持和技术参考。

通过深入研究和分析，可以不断优化发动机设计，提高其性能和寿命，为汽车行业的发展做出贡献。

DOI:10.19392/ki.1671-7341.201822129发动机冷态测试工艺及其参数张天华上海汽车集团股份有限公司培训中心㊀上海㊀200086摘㊀要:发动机冷态测试作为一种新兴的先进的发动机测试工艺率先在上海通用汽车各条发动机装配线投入使用㊂本文介绍了发动机冷态测试(以下简称 冷试 )技术以及各测试参数的意义,并在冷试的实际应用中实现对测试参数的设置和优化㊂关键词:发动机;冷态测试;参数优化㊀㊀发动机冷态测试(简称冷试),是运用先进的模拟技术,在不加汽油的情况下,对发动机运转时的启动扭矩㊁油压㊁振动㊁点火㊁进气㊁排气等一系列发动机关键的性能指标进行综合检测㊂冷试系统一般是由工作台㊁操作控制面板(HMI)㊁数据采集处理计算机等组成,具有高效率,低能耗,噪声小,无排放㊁柔性化程度较高等优点㊂1发动机冷试参数测试参数主要包括以下几大类:环境参数:包括温度,湿度,气压等环境参数,外界环境的变化会对发动机冷试结果有一定影响㊂机油压力:包括在150RPM 下的机油压力,机油泵各齿油压,卸荷压力等㊂在开始测试时即检测150RPM 油压指标,若超差则冷试测试程序立即自动停止,以防止发动机部件在无机油润滑情况下运转造成损伤㊂发动机机油泵质量,油路相关部件装配问题,发动机油道阻塞等均可从这类指标中判断出来㊂驱动扭矩:驱动扭矩是指冷试台的交流伺服电机驱动发动机转动时所需的扭矩,主要由发动机泵气功产生的扭矩和发动机部件磨擦扭矩两部分组成,主要用以判断发动机运动副中是否有异物或磨损㊂进气真空度:当发动机转动时,压力传感器感到的是吸气负压,因此称为进气 真空度 ,主要检查进气管路是否通畅,有无泄漏,凸轮轴相位是否正确㊂排气压力:通过排气压力的变化以及特定指标如排气压力峰值,峰值角度,开启角度,泄露值等检测排气路的通畅,发动机正时以及气门密封性㊁活塞组件在气缸中工作的情况㊂点火参数:包括点火峰值最大值㊁最小值㊁平均值,点火宽度最大值㊁最小值㊁平均值,点火峰值与宽度的比值,点火线圈峰值平均值㊁差值等一系列测试参数,用来检测发动机点火系统各部件性能及装配质量,如火花塞,点火线圈,火花塞线束等㊂振动参数:检查发动机运转时的振动,可以检查发动机活塞敲缸㊁气缸内部存有异物㊁气缸体裂缝等一些严重缺陷㊂2发动机冷试参数设置及优化2.1用数据统计法设置初始冷试测试参数通常使用同系列的发动机冷试测试参数作为新发动机的参考数据,在预试生产阶段积累了一定数据后,使用数据统计法设置初始冷试参数㊂所谓数据统计法,是基于正态分布的原理,对每个参数都以Xʃσ的统计公式确定范围,认为在此范围外的就是属于应予注意的异常情况㊂右图中,实际X 及正态分布图用红色标出,现参数设定范围用绿色标出,将参数范围分为18等分,加上超上限及下限部分,所有数据共分为20组,每组的数据量用柱状图显示㊂针对不同发动机使用不同的测试计划和数据状态,通过这个统计图,可以清晰的判断出在此时间的相应测试数据分布情况,由此可以确定初始冷试测试参数㊂测试结果数据统计柱状图2.2发动机参考试验用数据统计法设置的冷试测试参数只是一个初始数据,为了确保通过冷试的发动机质量,对参数还需要进一步修正㊂依据发动机工艺经验,设想可能产生的发动机失效原因,然后在原测试无缺陷的发动机上模拟这些失效模式,记录这些模式下的发动机冷试测试数据,最后将这些数据与初始设置的数据进行比较,修改参数设置以保证发动机冷试能够检查出这些失效问题㊂2.3根据质量反馈或样件生产数据修改测试参数在经过了参考试验修改后,冷试参数得到了进一步的改进,但参考试验中所做的发动机人为设置的缺陷种类毕竟有限,在实际生产中仍有可能遇到新缺陷或新问题,在这种情况下,要根据实际情况及时作出相应的参数调整和优化㊂冷试检测是对发动机的综合检测,如果发动机的相关零件有了改变,可能会导致冷试数据的变化,应在零件样件试生产阶段对相应冷试数据进行跟踪㊂如将发动机润滑油的型号,由10W30改为使用5W30后,发现低速油压偏低超差的现象增多,对数据分析后发现,使用5W30润滑油的发动机油压与使用10W30润滑油的原发动机油压相比,σ值基本一致,均值小了20Kpa,据此进一步调整油压参数范围,以取得正确的测试数值㊂3总结发动机冷试作为主流的发动机测试技术,通过全自动电脑控制,为发动机制造质量的检测提供了一种精确㊁可靠的手段㊂正确应用冷试系统㊁及时优化测试参数,会能实时监控日常的生产制造过程,对突发的质量问题,能够有快速的响应和控制㊂作者简介:张天华(1972-),男,江苏海门人,本科,讲师,汽车发动机㊁汽车底盘方向㊂841机械化工科技风2018年8月. All Rights Reserved.。

航空发动机涡轮叶片冷却技术一、引言航空发动机自诞生以来，对它的基本发展要求就是推力更大、推重比更高、耗油率更低、质量更轻、耐久性更好和费用更低等。

因此，航空发动机涡轮的发展趋势主要在以下两个方面：其一是不断提高涡轮前温度；其二就是不断增加涡轮气动负荷，采用跨音速涡轮设计方案，减少涡轮级数和叶片排数。

在现有技术条件下，并在保证尺寸小、质量轻的情况下，提高涡轮前温度，是获得大推力和高推重比的主要措施之一。

从理论上讲，涡轮进口温度每提高100℃，航空发动机的推重比能够提高10%左右。

当前，先进航空发动机涡轮前温度已经达到1900K 左右，这远远超过了涡轮叶片所用的高温合金材料的熔点温度。

为了保证涡轮叶片在高温燃气环境下安全可靠地工作，就必须对叶片采取冷却和热防护措施。

对于高温所带来的一系列问题，解决的办法主要有两个：一是提高材料的耐热性，发展高性能耐热合金，制造单晶叶片；二是采用先进的冷却技术，以少量的冷却空气获得更高的降温效果。

其中材料的改善占40%，冷却技术占60%。

对于军用航空发动机，第3代的涡轮进口温度为1680~1750K，涡轮叶片耐温能力主要通过第1代单晶合金或定向合金和气膜冷却技术保证；第4代的涡轮进口温度达到1850~1980K，涡轮叶片耐温能力主要通过第2代单晶合金和对流-冲击-气膜复合冷却技术来保证；未来一代的涡轮进口温度将高达2200K，预计涡轮叶片耐温能力通过第3代单晶合金或陶瓷基复合材料等耐高温材料和包括层板发散冷却在内的更加高效的冷却技术来保证。

二、航空发动机涡轮叶片冷却技术概述涡轮冷却技术研究始于上个世纪40年代，大约在1960年，气冷涡轮首次应用于商业航空发动机上。

经过多年的发展，目前基本上形成了由内部冷却和外部冷却构成的涡轮叶片冷却方案。

1.内部冷却其基本原理是冷气从叶片下部进入叶片内部，通过带肋壁的内流冷却通道，对叶片的内表面实施有效的冷却，一部分冷气通过冲击孔，以冲击冷却的形式对叶片前缘内表面进行冷却，剩下的一部分气体经过叶片尾部的扰流柱，被扰动强化换热以后从尾缘排出。

·９０　·大众汽车　２０１５年４月第２１卷第４期　Ｐｏｐｕｌａｒａｕｔｏ，Ａｐｒｉｌ２０１５，Ｖｏｌ．２１，Ｎｏ．４二、箱体电磁泄漏的对策一般除了低频磁场外，大部分金属材料可以提供１００ｄＢ以上的屏蔽效能。

但在实际中，常见的情况是金属做成的屏蔽体，并没有这么高的屏蔽效能，甚至几乎没有屏蔽效能。

这是因为许多设计人员没有了解电磁屏蔽的关键。

首先，需要了解的是电磁屏蔽与屏蔽体接地与否并没有关系。

这与静电场的屏蔽不同，在静电中，只要将屏蔽体接地，就能够有效地屏蔽静电场。

而电磁屏蔽却与屏蔽体接地与否无关，这是必须明确的。

电磁屏蔽的关键点有两个，一个是保证屏蔽体的导电连续性，即整个屏蔽体必须是一个完整的、连续的导电体。

另一点是不能有穿过机箱的导体。

对于一个实际的机箱，这两点实现起来都非常困难。

其次，一个实用的箱体上会有很多孔洞和孔缝：通风口、显示口、安装各种调节杆的开口、不同部分结合的缝隙等。

屏蔽设计的主要内容就是如何妥善处理这些孔缝，同时不会影响机箱的其他性能（美观、可维性、可靠性）。

最后，箱体上总是会有电缆穿出（入），至少会有一条电源电缆。

结合通信指挥车侧拉箱体的改制：１．箱体电磁泄漏要素屏蔽箱体的屏蔽设计存在两个难点：一是低频段的磁场屏蔽，二是高频段的电磁屏蔽。

电磁屏蔽箱体的屏蔽性能能否得到保证主要取决于对箱体的电磁泄漏部位能否采取有效的技术措施进行控制。

２．箱体壁板材料根据电磁屏蔽理论，人板材料对屏蔽效能的要求主要是小于１ＭＨｚ的低频磁屏蔽。

高频时，由于趋肤深度６很小（例如，铝在３０ＭＨｚ时的趋肤深度仅为０ ０１５ｍｍ），只要具有一定刚强度的金属薄壁板就可实现高达几百甚至上千ｄＢ的屏效，因而选择金属壁板材料主要是针对１ＭＨｚ以下的磁场。

３．舱门舱门是屏蔽箱体电磁泄漏最大，也是最难以设计的部件之一。

其原因有两个：一是处于频繁的开关状态，衬垫的耐压缩疲劳性能、抗电化学腐蚀性能、门框导电处理及导电层的耐磨性能等都对门的屏敲效能产生很大的影响；二是由于装配、制造公差以及其他防水等要求，使得门很难保证导电衬垫处于合理的压缩变形状态。