一种改进的具有节气门观察功能的进气总管及汽油发动机节气门结冰整车台架检验方法与流程

1.本发明属于汽车性能分析领域，具体涉及汽节气门分析检验领域。


背景技术：

2.节气门是控制空气进入发动机的一道可控阀门，气体进入进气管后会和汽油混合变成可燃混合气，从而燃烧形成做功。它上接空气滤清器，下接发动机缸体，被称为汽车发动机的咽喉。
3.冬季严寒地区汽油发动机节气门结冰是一种常见现象。汽车在低温环境中运行时，含有水蒸气的高温油气通过部分呼吸管进入进气歧管内部。高温油气与由节气门进入的冷空气进行交汇，凝结成霜附着在歧管内壁、节气门阀板上。停车后，受发动机热辐射影响，冰霜融化沿管路缝隙流到节气门阀板边缘再次凝结成冰，致使节气门阀板卡滞，动作不畅。容易造成车辆启动困难或者启动后踩油门没有响应，这给用户带来了很大的抱怨。
4.目前国内外工程技术人员进行了各种节气门体加热保温的工程方案研究，如在节气门体上布置加热水道，在节气门阀板上布置加热阻抗，利用热能或电能对节气门体加热保温，以保证节气门阀板依发动机指令自如去随动。
5.但是很少有对节气门结冰的检验方法进行深入的研究，目前存在的节气门结冰检验方法存在如下缺陷：由于节气门下端通过进气管道与中冷器连接，上端通过进气总管与进气歧管连接，所以在对节气门结冰情况进行观察时，需要将节气门的一端拆卸下来，才能够进行观察，在低温环境下拆卸进气管路和节气门阀体，低温下管路拆卸容易损坏，机舱空间布置也会影响拆卸进度，拆卸时管路振动会对内部结冰原始状态造成影响，且需要花费大概40分钟时间，观察完毕恢复管路，验证破冰能力时，里面会进入太多的空气，与原始状态有偏差。该问题一直存在，也给汽车的检修造成的很大的困扰，但一直没有有效的解决办法。


技术实现要素：

6.为解决对节气门结冰情况进行观察时，需要将节气门拆卸，用时较长的问题，本发明提出了如下方案：
7.方案一、一种改进的具有节气门观察功能的进气总管，所述改进的具有节气门观察功能的进气总管包括：进气总管连接孔、进气歧管连接孔、腔体和节气门观察孔；所述进气总管连接孔设置在所述腔体正面中心处，所述进气歧管连接孔设置在所述腔体侧面，所述进气总管连接孔和所述进气歧管连接孔通过所述腔体联通，所述节气门观察孔设置在所述腔体背面中心处，与所述进气总管连接孔相对设置。
8.进一步，所述改进的具有节气门观察功能的进气总管还包括螺栓，所述螺栓与所述节气门观察孔可拆卸旋接。
9.方案二、一种汽油发动机节气门结冰整车台架检验方法，所述汽油发动机节气门
结冰整车台架检验方法使用如方案一所述改进的具有节气门观察功能的进气总管进行，所述汽油发动机节气门结冰整车台架检验方法包括如下步骤：
10.s301、车辆检查和整备：确认车辆及零部件符合试验要求；
11.s302、装置连接：将进气歧管和进气总管与所述汽油发动机节气门观察装置连接，将所述螺栓旋入所述节气门观察孔；
12.s303、台架检验：包括传感器安装、汽车道路载荷设定、驾车环境模拟及驾驶工况试验；
13.s304、检验结果处理：包括节气门结冰情况观察记录、怠速观察记录及温度数据采集记录。
14.进一步，所述试验要求包括：
15.整车发动机进气系统及节气门体为正式件，结构完整且工作有效；
16.发动机、变速器标定数据合格；
17.汽车的排气系统无泄漏；
18.发动机油、防冻液及燃油加注量合格；
19.润滑无油泄漏；
20.车辆轮胎无污物且轮胎花纹无石子。
21.进一步，所述传感器安装时，温度传感器安装位置包括：车辆前方1m，汽车前脸中心高度处、空调暖风入水口处以及从机油尺处插入，与机油尺下沿平齐处；压力传感器安装位置包括发动机加机油口处。
22.进一步，所述汽车道路载荷设定的依据为：
[0023][0024]
式中：
[0025]
f为汽车道路载荷，单位为牛顿；
[0026]cd
为空气阻力系数；
[0027]
a为车辆迎风面积，单位为m2；
[0028]
ρ为空气密度，单位为kg/m3；
[0029]
v为汽车行驶速度，单位为km/h；
[0030]
f为摩擦阻力系数，取0.011；
[0031]
m为整车所允许的最大质量，如果车辆可牵引，则为列车最大设计总质量，单位为kg；
[0032]
g为重力加速度，单位为m/s2。
[0033]
进一步，所述驾车环境模拟包括如下步骤：
[0034]
s701、将试验车辆置于环境模拟试验室内，固定到底盘测功机上，车辆引擎盖打开，迎面冷风机移至距车前方1m处；
[0035]
s702、启动环境模拟试验设备，设定环境温度为-30℃；
[0036]
s703、环境舱到达设定温度后，浸车12h，保证试验车辆与环境同温。
[0037]
进一步，所述驾驶工况试验包括如下步骤：
[0038]
s801、将车辆空调设置为温度最高、风量最大、外循环及吹脚状态；
[0039]
s802、车辆上电，连接传感器数据采集设备；
[0040]
s803、设定试验工况，启动车辆按所述试验工况行驶。
[0041]
进一步，所述试验工况依次包括：
[0042]
s901、车辆怠速；
[0043]
s902、以匀速行驶15km；
[0044]
s903、车辆怠速和匀速行驶交替进行，行驶20km后结束。
[0045]
进一步，所述节气门结冰情况观察记录的方法为试验结束后将所述螺栓旋出所述节气门观察孔，将内窥镜通过所述节气门观察孔伸入到节气门阀板位置，观察结冰情况并记录；
[0046]
所述怠速观察记录的方法为将所述螺栓旋入所述节气门观察孔，启动车辆，怠速时观察发动机转速有无异常，行车时观察油门踏板响应是否正常以及车辆能否正常行驶，并将观察结果记录；
[0047]
所述温度数据采集记录的方法为采集各位置温度传感器的温度数据，并将数据记录。
[0048]
本发明所述改进的具有节气门观察功能的进气总管的有益效果为：为了解决进气门检查过程复杂、时间长的问题，本技术克服现有技术偏见地调整了进气总管的结构，简单的创新地采用在汽车进气歧管与进气总管连接处所开设的观察孔，就解决了本领域一直没有解决的技术问题，并且获得了非常好的技术效果，然后通过该孔采用内窥镜进行观察的方式，在实际观察中，打开观察孔用时只需要一分钟，与而现有技术采用把节气门拆下后观察则需要十几到几十时分钟，提高了十几到几十倍，本发明所述观察方法可以极大地提升观察效率，节省时间成本，装配完成经测试得知，由于观察时间大幅度缩短，进而有效避免了装置不会对进气流量、压力等参数造成影响，保障了发动机的正常运转。
[0049]
本发明所述发动机节气门结冰整车台架检验方法的有益效果为：在进行发动机节气门结冰整车台架检验时，采用本发明所述改进的具有节气门观察功能的进气总管进行节气门结冰试验的观察，能够保证及时的对试验后节气门进行观察，确保观察到的节气门结冰现象的准确性；现有技术由于拆卸节气门花费时间过长，在此时间段内，节气门内部往往发生一定的变化，会导致观察结果的准确性下降；所以使用本发明所述检验方法可以极大提高对节气门结冰情况的观测精度。
[0050]
本发明所述节气门观察装置及节气门结冰整车台架检验方法可以应用在汽车性能分析领域、汽节气门分析检验领域以及汽车节气门结冰检验领域。
附图说明
[0051]
图1为本发明实施例中改进的具有节气门观察功能的进气总管正面示意图；
[0052]
图2为本发明实施例中改进的具有节气门观察功能的进气总管背面示意图；
[0053]
图3为本发明实施例中螺栓旋入观察孔时改进的具有节气门观察功能的进气总管中心位置纵向截面图；
[0054]
图4为本发明实施例中汽油发动机节气门结冰整车台架检验方法优选的实验工况示意图。
具体实施方式
[0055]
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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，都属于本发明的保护范围。
[0056]
实施例1.
[0057]
本实施例提供一种改进的具有节气门观察功能的进气总管，如图1所示为该进气总管的正面示意图，包括：进气总管连接孔1、进气歧管连接孔2、腔体3和节气门观察孔4；所述进气总管连接孔1设置在所述腔体3正面中心处，所述进气歧管连接孔2设置在所述腔体3侧面，所述进气总管连接孔1和所述进气歧管连接孔2通过所述腔体3联通，所述节气门观察孔4设置在所述腔体3背面中心处，如图2所示，与所述进气总管连接孔1相对设置。
[0058]
所述改进的具有节气门观察功能的进气总管还包括螺栓6，所述螺栓6与所述节气门观察孔4可拆卸旋接，图3为本发明实施例中螺栓6旋入观察孔时改进的具有节气门观察功能的进气总管中心位置纵向截面图，优选地，本实施例中节气门观察孔4直径为8.5mm,螺栓6选用m10螺栓封堵，螺栓6长度与腔体3壁厚度相同或者略长于腔体3壁厚度。
[0059]
装配完成经测试得知，改进的具有节气门观察功能的进气总管不会对进气流量、压力等参数造成影响，发动机正常运转。
[0060]
现有技术需要在低温环境下拆卸进气管路和节气门阀体，低温下管路拆卸容易损坏。机舱空间布置也会影响拆卸进度，拆卸时管路振动会对内部结冰原始状态造成影响，且需要花费大概40分钟时间。观察完毕恢复管路，验证破冰能力时，里面会进入太多的空气，与原始状态有偏差。而使用本改进的具有节气门观察功能的进气总管对发动机节气门进行观察时，打开节气门观察孔4用时只需要一分钟，可以极大地提升观察效率，节省时间成本，装配完成经测试得知，改进的具有节气门观察功能的进气总管不会对进气流量、压力等参数造成影响，发动机正常运转。
[0061]
实施例2.
[0062]
所述汽油发动机节气门结冰整车台架检验方法使用实施例1中的改进的具有节气门观察功能的进气总管进行，所述汽油发动机节气门结冰整车台架检验方法包括如下步骤：
[0063]
s301、车辆检查和整备：确认车辆及零部件符合试验要求；
[0064]
s302、装置连接：将进气歧管和进气总管与所述汽油发动机节气门观察装置连接，将所述螺栓6旋入所述节气门观察孔4；
[0065]
s303、台架检验：包括传感器安装、汽车道路载荷设定、驾车环境模拟及驾驶工况试验；
[0066]
s304、检验结果处理：包括节气门结冰情况观察记录、怠速观察记录及温度数据采集记录。
[0067]
在进行发动机节气门结冰整车台架检验时，采用本发明所述节气门观察方法进行节气门结冰试验的观察，能够保证及时的对试验后节气门进行观察，确保观察到的节气门结冰现象的准确性；现有技术由于拆卸节气门花费时间过长，在此时间段内，节气门内部往往发生一定的变化，会导致观察结果的准确性下降；所以使用本发明所述检验方法可以极大提高对节气门结冰情况的观测精度。
[0068]
实施例3.
[0069]
本实施例是对时实施例2的进一步限定，所述试验要求为：
[0070]
试验车辆应满足gb/t 12534要求外,还应当满足下列要求:
[0071]
a)确认整车发动机进气系统及节气门体为正式件,完整且工作有效；
[0072]
b)发动机、变速器标定数据具备试验条件；
[0073]
c)检查汽车的排气系统无泄漏；
[0074]
d)确认发动机油、防冻液、燃油加注适量且型号适应于试验温度；
[0075]
e)检查发动机、传动系等各总成零部件，确保无润滑油泄漏；
[0076]
f)确认车辆轮胎无污物,轮胎花纹无石子；
[0077]
g)在进气歧管如图所示位置开孔,并用螺栓封堵,结冰检查时拧开螺栓,作为内窥镜观察孔使用。
[0078]
实施例4.
[0079]
本实施例是对实施例2的进一步限定，所述传感器安装时，测量参数和传感器安装位置见表1：
[0080]
表1：
[0081]
序号测量参数传感器安装位置1环境温度车辆前方1m，汽车前脸中心高度处2曲轴箱压力发动机加机油口处3发动机出水温度空调暖风入水口处4发动机机油温度从机油尺处插入，与机油尺下沿平齐
[0082]
实施例5.
[0083]
本实施例是对实施例2的进一步限定，所述汽车道路载荷设定的依据为：
[0084][0085]
式中：
[0086]
f为汽车道路载荷，单位为牛顿；
[0087]cd
为空气阻力系数；
[0088]
a为车辆迎风面积，单位为m2；
[0089]
ρ为空气密度，单位为kg/m3；
[0090]
v为汽车行驶速度，单位为km/h；
[0091]
f为摩擦阻力系数，取0.011；
[0092]
m为整车所允许的最大质量，如果车辆可牵引，则为列车最大设计总质量，单位为kg；
[0093]
g为重力加速度，单位为m/s2。
[0094]
实施例6.
[0095]
本实施例是对实施例2的进一步限定，所述驾车环境模拟包括如下步骤：
[0096]
s601、将试验车辆置于环境模拟试验室内，固定到底盘测功机上，车辆引擎盖打开，迎面冷风机移至距车前方1m处；
[0097]
s602、启动环境模拟试验设备，设定环境温度为-30℃；
[0098]
s603、环境舱到达设定温度后，浸车12h，保证试验车辆与环境同温。
[0099]
实施例7.
[0100]
本实施例是对实施例2的进一步限定，所述驾驶工况试验包括如下步骤：
[0101]
s701、将车辆空调设置为温度最高、风量最大、外循环及吹脚状态；
[0102]
s702、车辆上电，连接传感器数据采集设备；
[0103]
s703、设定试验工况，启动车辆按所述试验工况行驶。
[0104]
实施例8.
[0105]
本实施例是对实施例7的进一步限定，所述试验工况包括如下步骤：
[0106]
s801、车辆怠速；
[0107]
s802、以匀速行驶15km；
[0108]
s803、车辆怠速和匀速行驶交替进行，行驶20km后结束。
[0109]
本实施例给出一种优选的实验工况，如图4所示。
[0110]
实施例9.
[0111]
本实施例是对实施例2的进一步限定，所述节气门结冰情况观察记录的方法为试验结束后将所述螺栓6旋出所述节气门观察孔4，将内窥镜通过所述节气门观察孔4伸入到节气门阀板位置，观察结冰情况并记录；
[0112]
所述怠速观察记录的方法为将所述螺栓6旋入所述节气门观察孔4，启动车辆，怠速时观察发动机转速有无异常，行车时观察油门踏板响应是否正常以及车辆能否正常行驶，并将观察结果记录；
[0113]
所述温度数据采集记录的方法为采集各位置温度传感器的温度数据，并将数据记录。

技术特征：
1.一种改进的具有节气门观察功能的进气总管，其特征在于，所述进气总管包括：进气总管连接孔(1)、进气歧管连接孔(2)、腔体(3)和节气门观察孔(4)；所述进气总管连接孔(1)设置在所述腔体(3)正面中心处，所述进气歧管连接孔(2)设置在所述腔体(3)侧面，所述进气总管连接孔(1)和所述进气歧管连接孔(2)通过所述腔体(3)联通，所述节气门观察孔(4)设置在所述腔体(3)背面中心处，与所述进气总管连接孔(1)相对设置。2.根据权利要求1所述的改进的具有节气门观察功能的进气总管，其特征在于，所述改进的具有节气门观察功能的进气总管还包括螺栓(6)，所述螺栓(6)与所述节气门观察孔(4)可拆卸旋接。3.一种汽油发动机节气门结冰整车台架检验方法，其特征在于，所述汽油发动机节气门结冰整车台架检验方法使用如权利要求2所述改进的具有节气门观察功能的进气总管进行，所述汽油发动机节气门结冰整车台架检验方法包括如下步骤：s301、车辆检查和整备：确认车辆及零部件符合试验要求；s302、装置连接：将进气歧管和进气总管与所述汽油发动机节气门观察装置连接，将所述螺栓(6)旋入所述节气门观察孔(4)；s303、台架检验：包括传感器安装、汽车道路载荷设定、驾车环境模拟及驾驶工况试验；s304、检验结果处理：包括节气门结冰情况观察记录、怠速观察记录及温度数据采集记录。4.根据权利要求3所述的节气门结冰整车台架检验方法，其特征在于，所述试验要求包括：整车发动机进气系统及节气门体为正式件，结构完整且工作有效；发动机、变速器标定数据合格；汽车的排气系统无泄漏；发动机油、防冻液及燃油加注量合格；润滑无油泄漏；车辆轮胎无污物且轮胎花纹无石子。5.根据权利要求3所述的节气门结冰整车台架检验方法，其特征在于，所述传感器安装时，温度传感器安装位置包括：车辆前方1m，汽车前脸中心高度处、空调暖风入水口处以及从机油尺处插入，与机油尺下沿平齐处；压力传感器安装位置包括发动机加机油口处。6.根据权利要求3所述的节气门结冰整车台架检验方法，其特征在于，所述汽车道路载荷设定的依据为：式中：f为汽车道路载荷，单位为牛顿；c
d
为空气阻力系数；a为车辆迎风面积，单位为m2；ρ为空气密度，单位为kg/m3；v为汽车行驶速度，单位为km/h；f为摩擦阻力系数，取0.011；
m为整车所允许的最大质量，如果车辆可牵引，则为列车最大设计总质量，单位为kg；g为重力加速度，单位为m/s2。7.根据权利要求3所述的节气门结冰整车台架检验方法，其特征在于，所述驾车环境模拟包括如下步骤：s701、将试验车辆置于环境模拟试验室内，固定到底盘测功机上，车辆引擎盖打开，迎面冷风机移至距车前方1m处；s702、启动环境模拟试验设备，设定环境温度为-30℃；s703、环境舱到达设定温度后，浸车12h，保证试验车辆与环境同温。8.根据权利要求3所述的节气门结冰整车台架检验方法，其特征在于，所述驾驶工况试验包括如下步骤：s801、将车辆空调设置为温度最高、风量最大、外循环及吹脚状态；s802、车辆上电，连接传感器数据采集设备；s803、设定试验工况，启动车辆按所述试验工况行驶。9.根据权利要求8所述的节气门结冰整车台架检验方法，其特征在于，所述试验工况依次包括：s901、车辆怠速；s902、以匀速行驶15km；s903、车辆怠速和匀速行驶交替进行，行驶20km后结束。10.根据权利要求5所述的整车台架检验方法，其特征在于，所述节气门结冰情况观察记录的方法为试验结束后将所述螺栓(6)旋出所述节气门观察孔(4)，将内窥镜通过所述节气门观察孔(4)伸入到节气门阀板位置，观察结冰情况并记录；所述怠速观察记录的方法为将所述螺栓(6)旋入所述节气门观察孔(4)，启动车辆，怠速时观察发动机转速有无异常，行车时观察油门踏板响应是否正常以及车辆能否正常行驶，并将观察结果记录；所述温度数据采集记录的方法为采集各位置温度传感器的温度数据，并将数据记录。

技术总结
改进的具有节气门观察功能的进气总管及汽油发动机节气门结冰整车台架检验方法。属于汽车性能分析领域，具体涉及汽节气门分析检验领域。其解决了对节气门结冰情况进行观察时，需要将节气门拆卸，用时较长的问题。所述进气总管包括：进气总管连接孔、进气歧管连接孔、腔体和节气门观察孔；进气总管连接孔设置在所述腔体正面中心处，进气歧管连接孔设置在所述腔体侧面，进气总管连接孔和进气歧管连接孔通过腔体联通，节气门观察孔设置在腔体背面中心处，与进气总管连接孔相对设置。检验方法采用所述进气总管进行。本发明所述进气总管及节气门结冰整车台架检验方法可以应用在汽车性能分析领域、汽节气门分析检验领域以及汽车节气门结冰检验领域。门结冰检验领域。门结冰检验领域。


技术研发人员：郝小琼 徐阳 王文葵 赵勇 于翔 李顺 王卓 白卓伟 肖扬
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：2023.04.21
技术公布日：2023/7/22