GB∕T 19055-2024 汽車發動機可靠性試驗方法(正式版)

ICS43.060.01代替GB/T19055—2003國家標準化管理委員會國家市場監督管理總局發布國家標準化管理委員會IGB/T19055—2024 Ⅲ 1 1 14試驗發動機 1 1 2 2 3 4 711試驗結果評定 812試驗報告 9附錄A(規范性)汽車發動機可靠性評定方法 Ⅲ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則》的規定起草。本文件代替GB/T19055—2003《汽車發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)更改了試驗發動機臺數，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，按發動機制造廠的規定(見6.2);e)更改了冷卻液控制，取消采用軟水作為冷卻液，統一采用發動機制造廠規定的冷卻液，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)更改了冷卻系統要求(見7.3,2003年版的7.4);j)增加了附件系統要求(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動機可靠性試驗規范及運行持續時間(見表1,2003年版的表1);q)更改了交變負荷試驗規范，增加了循環工況點，調整t)更改了冷熱沖擊試驗規范，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布情況為：——2003年首次發布為GB/T19055—2003;——本次為第一次修訂。1GB/T19055—2024汽車發動機可靠性試驗方法本文件規定了汽車用發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規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規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GB/T1883.1往復式內燃機詞匯第1部分：發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汽車發動機性能試驗方法3術語和定義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。發動機在額定功率下的轉速。最大凈扭矩轉速speedofmaximumnettorquenM按GB/T18297的規定，發動機帶全套車用附件所輸出的最大有效扭矩時的轉速。3.3額定凈功率ratednetpower4試驗發動機試驗發動機3臺(編號為A、B、C)應符合發動機制造廠的產品技術標準。5試驗一般要求2GB/T19055—20246對試驗一般條件的控制6.1進氣狀態推薦控制進氣溫度在25℃±10℃范圍內。6.2燃料燃料牌號按發動機制造廠的規定。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動機制造廠的規定。燃料壓力控制按發動機制造廠的規定。6.3機油機油牌號按發動機制造廠的規定。機油溫度不能超過發動機制造廠規定的許用溫度，否則采用強制冷卻裝置。6.4冷卻液采用發動機制造廠規定的冷卻液。冷卻液出口溫度控制在95℃±3℃或按發動機制造廠規定的溫度；冷熱沖擊試驗時，冷卻液溫度的控制按表5的規定執行。7試驗時發動機所帶附件及各系統的調整7.1進氣系統采用裝車的標準進氣系統或等效(在全速全負荷工況下，與標準進氣系統的阻力差值在士5%范圍內)的實驗室進氣系統。增壓中冷發動機中冷后進氣溫度應滿足發動機制造廠產品技術標準要求，中冷器或中冷模擬器在發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排氣系統采用裝車的標準排氣系統或具有相等阻力(在全速全負荷工況下，與標準排氣系統的背壓差值在±2kPa范圍內)的試驗室排氣系統。7.3冷卻系統依據發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動機吹拂。應安裝整車冷卻系統零部件或其他等效部件，冷卻系統壓力、散熱器阻力和冷卻液流量值應滿足裝車及發動機制造廠產品技術標準要求。節溫器應置于全開位置。7.4點火系統點燃式發動機的點火提前角按發動機制造廠的規定。7.5發電系統3GB/T19055—20248工作程序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。1)缸墊自由狀態厚度及尺寸；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。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。照發動機制造廠的規定執行。按第9章的規定進行。重復8.3。拆檢A發動機、B發動機和C發動機：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動機制造廠控制要求進行拆檢分析；4發動機轉速n/(r/min)發動機轉速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可靠性試驗規范9.1試驗項目按發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動機可靠性試驗項目裝機汽車類別(按GB/T15089)A發動機B發動機C發動機交變負荷試驗持續時間/h混合負荷試驗持續時間/h額定功率試驗持續時間/h冷熱沖擊試驗循環次數汽車最大總質量≤3500kg3500kg<汽車最大總質量≤12000kg汽車最大總質量>12000kg裝乘用車及商用車的發動機均按本表分類。9.2交變負荷試驗規范交變負荷試驗規范見圖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，每循環歷時40min。;himyM/a22.2527.2532.2537.2539.5圖1交變負荷試驗規范示意圖(實線表示油門全開)5GB/T19055—2024表2交變負荷試驗規范工況序號發動機轉速負荷/%工況時間/min說明1怠速n;02.25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(EGR)的發動機可選擇EGR開啟溫度最高轉速代替，負荷依據EGR溫度點測量選取5最大增壓壓力轉速ngpma5增壓發動機選用最大凈扭矩轉速nM5非增壓發動機選用6最大爆發壓力轉速npma5缸內爆發壓力最大時的轉速7最高持續轉速neon5發動機帶全套車用附件，在全負荷穩定輸出的最高轉速8怠速n;02.25工況轉換15s內完成9最高空載轉速nimax0工況轉換15s內完成；發動機帶全套車用附件，在空載狀態下能夠達到的最高轉速9.3混合負荷試驗規范混合負荷試驗規范見圖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，每循環歷時60min。圖2混合負荷試驗規范示意圖(實線表示油門全開)6發動機轉速n/(r/min)GB/T19055—2024發動機轉速n/(r/min)表3混合負荷試驗規范工況序號發動機轉速負荷/%工況時間/min說明1怠速n052最低全負荷轉速nmi3最大凈扭矩轉速nm4最大爆發壓力轉速npmax缸內爆發壓力最大時的轉速5額定轉速n,6最高持續轉速nc 7最高空載轉速nimu05額定功率試驗規范見圖3及表4,工況間轉換在15s內完成，均勻地改變轉速及負荷，轉換時間計圖3額定功率試驗規范示意圖(實線表示油門全開)表4額定功率試驗規范工況序號發動機轉速負荷/%工況時間/min1怠速n;032額定轉速n冷熱沖擊試驗規范見圖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7發動機轉速n/(r/min)GB/T發動機轉速n/(r/min)圖4冷熱沖擊試驗規范示意圖表5冷熱沖擊試驗規范工況序號發動機轉速負荷/%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，能實現外循環強制加熱2額定轉速n,冷卻液溫度升至105℃±3℃,溫度穩定時間不低于60s3額定轉速n,→怠速n0開始降溫，采用冷熱沖擊專用設備，能實現外循環強制降溫4怠速n0冷卻液溫度降至30℃±3℃,溫度穩定時間不低于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應用數據采集及控制系統，在每步驟設置警報或停機限值，對試驗主要監測參數進行全程監控，警報限值的推薦值為正常運轉穩定工況的±5%,停機限值的推薦值為正常運轉穩定工況的±10%。10.2.2警報和停機功能在發動機運轉時應處于工作狀態。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內等。保持發動機及其周圍的清潔，以便及時發現泄漏。10.3.3檢查所有液面高度，必要時檢查發動機的機油消耗量。10.4定期的檢查及保養(按發動機制造廠規定的時間間隔)10.4.1檢查機油的油位，必要時按發動機制造廠規定時間間隔取機油樣，測定黏度、不溶解物百分數、10.4.2測量氣門間隙(如適用)并根據制造廠的規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動機制造廠的規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11.1運行時間依據發動機實際運行持續時間(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。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；用精密測量數據分析變形量。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整理精密測量數據，確定8.6c)中的主要摩擦副的磨損量。11.4.3區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—202412試驗報告e)試驗條件、試驗發動機所帶附件及各系統的調整和試驗程序：注明依據的試驗標準及其編求編寫。2)零部件：參照A.2的規定評價，符合表A.1～表A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(規范性)汽車發動機可靠性評定方法A.1整機評定A.1.1為使發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，運行持續時間(h)達到表1的規定才進行評定。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發動機不應向內、向外漏油或漏水；空氣不應滲入發動機負壓系統；發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.1.5四沖程發動機在全負荷時最大活塞漏氣量(Bmx)不應超過限值(B?),漏氣量限值按照公式(A.1)進行計算：……(A.1)式中：C——系數(壓燃式發動機選定為0.8%,點燃式發動機選定為0.6%);V,——四沖程發動機在標準狀態下額定轉速時的理論吸氣量，單位為升每分(L/min),即充氣系VH發動機排量，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發動機可靠性試驗故障用首次故障時間、故障停機次數及故障平均間隔時間[即運行持續時間(h)與故障次數之比]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倍的放大鏡才能發現不會發展，不引起故障B中等裂紋肉眼可見有可能擴展，引起故障C較大的裂紋或斷裂尺寸較大的裂紋或斷裂裂紋很可能擴展引起故障零件斷裂但未引起故障D嚴重裂紋或斷裂關鍵部位的大裂紋或斷裂導致重大故障A.2.2緊固件擰緊力矩的評定記錄緊固件的擰緊