淺談電壓數(shù)據(jù)在低溫起動(dòng)試驗(yàn)中的應(yīng)用

薛伶俐

摘 要：車(chē)輛冬季在低溫或寒帶地區(qū)起動(dòng)時(shí)，其發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能就顯得尤為重要。而樣車(chē)的起動(dòng)性能受影響的邊界條件有機(jī)油粘稠度、起動(dòng)電壓、電流等。而電壓因其可以體現(xiàn)車(chē)輛的預(yù)熱、起動(dòng)過(guò)程且容易監(jiān)控的特性在低溫起動(dòng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析中較為重要。文章通過(guò)使用便攜式數(shù)采系統(tǒng)對(duì)測(cè)試樣車(chē)在低溫起動(dòng)試驗(yàn)中電壓變化趨勢(shì)的分析，重點(diǎn)描述了低溫起動(dòng)試驗(yàn)中電壓數(shù)據(jù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：低溫起動(dòng)性能;預(yù)熱;電壓;便攜式數(shù)采系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：U467.2 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：1671-7988（2020）21-124-02

Abstract： When the vehicle starts in low temperature or cold zone in winter， the starting performance of the engine is particularly important. The boundary conditions that affect the starting performance of the sample vehicle include oil viscosity， starting voltage， current， etc. The voltage can reflect the warm-up and start-up process of the vehicle and is easy to monitor， so it is important to analyze the data of low-temperature starting test. In this paper， by using the portable data acquisition system to analyze the voltage change trend of the test sample vehicle in the low temperature start test， the application of the voltage data in the low temperature starting test is described emphatically.

Keywords： Cold starting ability; Preheat; Voltage; Portable data acquisition system

CLC NO.： U467.2 ?Document Code： A ?Article ID： 1671-7988（2020）21-124-02

1 引言

隨著汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，“全球車(chē)”、“世界車(chē)”的理念被引入車(chē)企的造車(chē)概念中。成為全球車(chē)的一個(gè)重要的因素便是整車(chē)的區(qū)域適應(yīng)性。而車(chē)輛的耐寒性（即車(chē)輛的低溫起動(dòng)性能）則是區(qū)域適應(yīng)性中的一個(gè)重要體現(xiàn)。

2 測(cè)試設(shè)備、評(píng)價(jià)指標(biāo)及測(cè)試方法

2.1 測(cè)試設(shè)備

便攜式數(shù)采設(shè)備（又稱(chēng)FLUKE 2638A-100），是美國(guó)FLUKE公司生產(chǎn)的一款桌上型數(shù)據(jù)記錄儀，它擁有的模擬量記錄通道可以用于測(cè)量和記錄直/交流電壓/電流、頻率、溫度等一系列數(shù)據(jù)。本次測(cè)試中所使用的便是其測(cè)量和記錄直流電壓的功能。

環(huán)境模擬倉(cāng)，是一種整車(chē)測(cè)試中使用的環(huán)境模擬設(shè)備，它可以為測(cè)試樣車(chē)提供不同的環(huán)境條件以便用來(lái)測(cè)試。

2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)

根據(jù)《汽車(chē)起動(dòng)性能試驗(yàn)方法》（GB/T 12535-2007）中關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)性能試驗(yàn)的要求，起動(dòng)機(jī)接通后，在規(guī)定的拖動(dòng)時(shí)間內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)能起動(dòng)自行運(yùn)轉(zhuǎn)，即為起動(dòng)成功。因此，車(chē)輛能否正常起動(dòng)以及其起動(dòng)過(guò)程中的電壓數(shù)據(jù)即可作為一個(gè)重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

2.3 測(cè)試方法

測(cè)試時(shí)按對(duì)應(yīng)國(guó)標(biāo)要求操作，并記錄對(duì)應(yīng)的啟動(dòng)電壓數(shù)據(jù)。

3 試驗(yàn)舉例及分析

以市場(chǎng)反饋的某公司生產(chǎn)的某款搭載2塊6-QW-80MF型蓄電池且配有預(yù)熱裝置的柴油車(chē)在-25℃左右環(huán)境下啟動(dòng)困難的低溫起動(dòng)故障為例，使用環(huán)境模擬倉(cāng)和便攜式數(shù)采設(shè)備對(duì)其進(jìn)行故障復(fù)現(xiàn)和數(shù)據(jù)采集。

3.1 整車(chē)測(cè)試數(shù)據(jù)采樣

先將測(cè)試樣車(chē)置于環(huán)境模擬倉(cāng)中進(jìn)行-25℃的低溫浸置，使樣車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)、出水溫度均浸置至與環(huán)境相同。隨后，采用與市場(chǎng)相同的工況對(duì)其進(jìn)行低溫起動(dòng)性能測(cè)試，并對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析，并將采集的數(shù)據(jù)使用軟件形成圖1。

為了更清晰的對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，對(duì)每次起動(dòng)過(guò)程數(shù)據(jù)進(jìn)行分段及放大處理，可得圖2、圖3。

3.2 整車(chē)測(cè)試數(shù)據(jù)分析

由圖2、圖3可以看出，在兩次試驗(yàn)過(guò)程中，該樣車(chē)的預(yù)熱裝置均正常工作，每次工作約26s完成預(yù)熱。從圖2更可以看出，該樣車(chē)在進(jìn)行起動(dòng)試驗(yàn)的6.8s左右已完成起動(dòng)，但因某種原因?qū)е掳l(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)熄火。而圖3可以看出，雖然在啟動(dòng)過(guò)程中，整車(chē)電壓進(jìn)行周期性變化，但最終并未啟動(dòng)成功。

因該樣車(chē)第一次低溫起動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，樣車(chē)已完成起動(dòng)動(dòng)作，故判定該樣車(chē)起動(dòng)系統(tǒng)并無(wú)問(wèn)題，導(dǎo)致熄火的問(wèn)題點(diǎn)可能由于發(fā)動(dòng)機(jī)輸出端與后連傳動(dòng)系部分低溫狀態(tài)下拖滯阻力較大所致。

在對(duì)起動(dòng)電壓-時(shí)間的數(shù)據(jù)進(jìn)行總覽時(shí)發(fā)現(xiàn)，該樣車(chē)第二次起動(dòng)的初始電壓較第一次略有下降，且樣車(chē)每次預(yù)熱時(shí)長(zhǎng)約26s，初步推斷該問(wèn)題可能是由于該樣車(chē)搭載的蓄電池在低溫狀態(tài)下性能衰退較嚴(yán)重所致。

在分析出可能的問(wèn)題點(diǎn)后，對(duì)該樣車(chē)進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)排查，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致其產(chǎn)生第一次起動(dòng)失敗的原因是該樣車(chē)低溫狀態(tài)下離合分離不徹底所致。在對(duì)該車(chē)離合器進(jìn)行處理并對(duì)蓄電池性能進(jìn)行優(yōu)化后復(fù)測(cè)，該樣車(chē)-25℃低溫狀態(tài)下起動(dòng)一次成功。

4 結(jié)論

本文闡述了利用環(huán)境模擬倉(cāng)和便攜式數(shù)采設(shè)備通過(guò)采集的時(shí)間-電壓信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)整車(chē)低溫起動(dòng)性能問(wèn)題排查的可行性。該試驗(yàn)方法數(shù)據(jù)處理簡(jiǎn)單，曲線圖直觀，完全滿足對(duì)比分析的需要。同時(shí)，可以通過(guò)數(shù)據(jù)曲線圖第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問(wèn)題判定原因并提出整改意見(jiàn)和建議。

因此，環(huán)境模擬倉(cāng)和便攜式數(shù)采設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)整車(chē)低溫起動(dòng)性能問(wèn)題排查證明是切實(shí)可行的，可在汽車(chē)制造商對(duì)車(chē)輛進(jìn)行正向開(kāi)發(fā)、分析時(shí)使用。

參考文獻(xiàn)

[1] GB/T 12535-2007.汽車(chē)起動(dòng)性能試驗(yàn)方法[S].

[2] 孫晨東.淺析商用車(chē)低溫起動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)研究[J].汽車(chē)實(shí)用技術(shù)， 2018，（16），166-169.

[3] 錢(qián)利東.依維柯客車(chē)低溫不易起動(dòng)故障1例[J].汽車(chē)維修，2018，（3）， 32-33.

[4] 趙鼎等.輪式軍用車(chē)輛低溫起動(dòng)性能研究及模擬試驗(yàn)分析[J].車(chē)輛與動(dòng)力技術(shù)，2017，（4），45-48.