秦奮，程雙安，郭海樂，李勝龍，俞成，梁寶庫，齊洪波

關(guān)于動力總成試驗臺架集成小車解析

秦奮1,2，程雙安1,2，郭海樂1,2，李勝龍1,2，俞成1,2，梁寶庫1,2，齊洪波1,2

（1.寧波吉利羅佑發(fā)動機零部件有限公司，浙江 寧波 315336；2.浙江吉利羅佑發(fā)動機有限公司，浙江 寧波 315800）

隨著我國汽車產(chǎn)業(yè)核心零部件都走上了自主研發(fā)的道路，國內(nèi)先后建設(shè)了大量的試驗測試臺架，尤其是發(fā)動機測試臺架和動力總成測試臺架，這是一條重資產(chǎn)的道路，怎么樣使得這些動輒投資上千萬的臺架，好幾億的試驗中心能夠在有限的設(shè)備壽命周期內(nèi)發(fā)揮出最大的產(chǎn)能，為自主研發(fā)助力，成為一個應(yīng)用型課題，文章集合吉利動力總成試驗中心自主開發(fā)的快裝集成小車，通過結(jié)構(gòu)分析，使用情況統(tǒng)計，給國內(nèi)各大主機廠提供一種可選的推廣改善方案。

快裝；集成小車；提質(zhì)增效；模塊化

1 引言

隨著人們環(huán)保意識逐漸加強，開發(fā)更節(jié)能，更環(huán)保的動力系統(tǒng)是各大主機廠的使命，我國各汽車集團先后投入重金打造世界最先進的研發(fā)中心。

其中動力總成系統(tǒng)是汽車的核心部件，核心技術(shù)多年來一直把握在各個國際巨頭手中，隨后國家提倡工業(yè)4.0戰(zhàn)略，我國吹響了彎道超車的號角，各個動力研發(fā)單位先后建設(shè)了國際一流的試驗測試臺架，部分臺架投資上億，怎么樣讓這些先進設(shè)備在使用壽命內(nèi)有更多的產(chǎn)出，成為一個新的應(yīng)用型課題。也是我們奮斗在一線人員的使命。

吉利動力研究院結(jié)合現(xiàn)場使用情況，通過模塊化思路，開發(fā)了集成快裝小車，該集成裝置可以集成溫度測量，壓力測量，水溫控制，中冷溫度控制，燃油管路快接，網(wǎng)線、can線轉(zhuǎn)接等功能?？梢詷O大的縮短試驗準備時間，提升試驗臺架效率，提高試驗臺架的產(chǎn)出。

2 快裝集成小車基本結(jié)構(gòu)

2.1 快裝集成小車的構(gòu)造

（1）快裝集成小車主要有五部分組成，不銹鋼托盤式小車、可快速調(diào)整支撐腿及橫梁、散熱溫控部分、通訊轉(zhuǎn)接模塊、運輸拖車頭。具體如圖1所示。

（2）其中不銹鋼托盤式小車，具有液壓升降功能，通過液壓缸可以輕松升起整個托盤承重，方便運輸和移動。在小車底板處安裝有自定位導(dǎo)軌和限位塊。這部分組成可以保證小車在進入試驗臺架后能夠快速找中，達到快速定位和安裝，同時錐面定位可以確保對中精度在0.05mm以內(nèi)。在底板上面有全尺寸的不銹鋼托盤，可以收集測試樣機漏液，防止運輸過程地漏到地面。特別是托盤導(dǎo)流設(shè)計，可以有效的使得漏液集中到漏液傳感器處，通過漏液傳感器的報警設(shè)置，可以做到自動運行時危險提前識別，保護樣機樣件，提高運行風險防范能力。臨近漏液傳感器有手動開關(guān)閥，方便清理托盤。

（3）其中可快速調(diào)整支撐腿及橫梁，在橫梁前后移動時，有齒條和齒輪，并且有細到毫米級別的刻度，可以很方便的微調(diào)。在橫梁上的支撐腿有左右移動的螺桿，用專用扳手很方便的進行左右移動。而且左右側(cè)可以單獨移動，非常方便的完成不同測試樣件的安裝匹配調(diào)試。同時支撐腿有固定高度的工字鋼，可以適配于很多機型的高低調(diào)整，方便匹配。其中支撐腿有螺紋升降及鎖死裝置，可以進行小范圍微調(diào)，同時具有加緊鎖死功能。

（4）其中散熱溫控部分由比例閥、電動泵、膨脹水箱、液位計、加注口、安全閥、換熱器、自鎖快接接頭、PLC控制模塊及相關(guān)電路組成。其中冷卻液由加注口加入，通過膨脹水箱和相關(guān)管路進入被測樣機冷卻系統(tǒng)，通過高點管路連接到膨脹水箱進行排氣。通過液位計來確認系統(tǒng)補液在合理范圍內(nèi)。通過電動泵來加壓循環(huán)，確保單位時間的流通量，通過比例閥和換熱器來控制單位時間的換熱量，保證系統(tǒng)冷卻效果，其中中冷控制系統(tǒng)類似。

（5）其中通訊模塊接頭由K型熱電偶快插接頭、PT100快插接頭、自鎖式壓力快插轉(zhuǎn)接頭、網(wǎng)線轉(zhuǎn)接接頭、9針快插接頭、油管快插接頭等組成。K型熱電偶快插接頭及轉(zhuǎn)接線由雙金屬熱補償導(dǎo)線材料制成，能夠確保精度，同時帶有高度絕緣層和屏蔽層，具有良好的電磁兼容性。能夠保證該設(shè)備良好通訊。其中PT100快插接頭可以接受上萬次的插拔，極高的可靠性和穩(wěn)定性，能夠確保信號不被干擾，良好的傳輸?shù)綔y試及記錄模塊。其中自鎖式壓力接頭更是具有良好的密封性和高的可靠性。能夠在保證高精度測試的基礎(chǔ)上具有高度可靠性。

（6）其中運輸車頭是半拖掛式電動車頭，能夠快速自定位和重力自鎖死。保證運輸安全便捷，降低作業(yè)人員勞動強度。

2.2 快裝集成小車工作原理

2.2.1 快裝集成小車開發(fā)需求

快裝集成小車是對標VOLVO新品開發(fā)流程，基于吉利NPDS流程業(yè)務(wù)劃分，合理規(guī)劃戰(zhàn)略資源分配，將換件、熱調(diào)熱試、試驗準備等工作與戰(zhàn)略資源進行模塊化剝離，建造快速響應(yīng)服務(wù)機制。使得戰(zhàn)略資源高效釋放研發(fā)能力。見圖2。

圖2 模塊化三維整裝圖

2.2.2 快裝小車工作核心部件及原理

通訊模塊的熱電偶、熱電阻、壓力、網(wǎng)口、232通訊口等標準化部件具有高度可靠性、通用性和穩(wěn)定性，燃油、冷凍水、循環(huán)水等快插接頭自密封和高度通用化是集成小車成功的關(guān)鍵。高價值硬軟件固定具體試驗室，低價值高通用性硬件及與測試樣件強關(guān)聯(lián)的硬件通用化，模塊化和與小車集成化。通過增加和普及低價值硬件，降低安裝調(diào)試等無直接產(chǎn)出工作占用戰(zhàn)略資源的時間，提升戰(zhàn)略資源使用效率。增加產(chǎn)能降低總投資。

3 快裝集成小車對測試數(shù)據(jù)的影響分析

3.1 溫度直采測試與集成轉(zhuǎn)接測試數(shù)據(jù)對比

見圖3，進行動態(tài)數(shù)據(jù)對比，分析數(shù)據(jù)的跟隨性、差異性、和重復(fù)性，通過對比發(fā)現(xiàn)測試跟隨性達到100%，數(shù)據(jù)差異性差0.08%以內(nèi)。數(shù)據(jù)說明，采用集成小車和直采測試對數(shù)據(jù)質(zhì)量沒有影響。

圖3 水溫測試對比

3.2 壓力直采與轉(zhuǎn)接數(shù)據(jù)對比

見圖4，進行動態(tài)數(shù)據(jù)對比，分析壓力數(shù)據(jù)采集達到100%重合。數(shù)據(jù)說明采用集成小車和直采測試對數(shù)據(jù)質(zhì)量沒有影響。

圖4 壓力測試對比

3.3 與非集成快裝試驗室對比試驗效率提升率

在沒有安裝集成快裝小車時，年度平均運行效率48.2%，推廣使用集成小車時運行效率55.4%。下圖時推廣開始和推廣過程中得數(shù)據(jù)統(tǒng)計，在推廣初期到推廣完成并穩(wěn)定，期間持續(xù)5個月。通過數(shù)據(jù)對比，我們發(fā)現(xiàn)利用集成快裝方案，試驗運行效率提升7%左右。見圖5：

圖5 效率統(tǒng)計數(shù)據(jù)

4 快裝小車常見故障

（1）液壓缸密封不良或缺油，升降功能失效。做好三個月定期維護，問題發(fā)生的概率會很低，投產(chǎn)60臺，一年發(fā)生0.8次；

（2）傳感器無數(shù)值，轉(zhuǎn)接箱內(nèi)部線路斷路；

（3）壓力通道漏液。

5 發(fā)展方向及預(yù)測

（1）無線測試方向，隨著智能傳感器，無源傳感器的發(fā)展，測試偏向無線測試，快速通訊，降低布線成本，提高布置靈活性，提高測試效率；

（2）標準化布置方向，小車集成化、標準化、通用化帶來的布置標準，測試結(jié)果一致性和可重復(fù)性提高。標準化布置帶來的是消耗標準，保養(yǎng)周期化，物資壽命可量化管控，做到精益研發(fā)的效果；

（3）可調(diào)整配重的振動性能改善，針對多樣性的測試樣件，針對小車開發(fā)不同位置、不同質(zhì)量的配重，調(diào)整系統(tǒng)質(zhì)心，改善測試震動。降低測試失敗風險。

6 結(jié)論

本文對集成快裝小車的構(gòu)造、作用、工作原理以及優(yōu)點缺點進行研究與分析、介紹。通過使用情況和保養(yǎng)維護情況統(tǒng)計分析，得出此類改進型輔助設(shè)備可以有效提高試驗室的效率。提供了一種應(yīng)用型改進的新思路。

Analysis on Powertrain Test Bench Integrated Trolley

Qin Fen1,2, Cheng Shuang’an1,2, Guo Haile1,2, Li Shenglong1,2, Yu Cheng1,2, Liang Baoku1,2, Qi Hongbo1,2

（1.Ningbo Geely Royal Engine Components Co., Ltd., Zhejiang Ningbo 315336; 2.Zhejiang Geely Royal Engine Co., Ltd., Zhejiang Ningbo 315800）

Along with our country automobile industry core parts are on the path of the independent research and develop -ment, China has built a large number of test bench, especially chamber engine test bench and powertrain test bench, it is the way to a heavy assets, how to make these often invested tens of millions of bench, hundreds of millions of test center can in the limited equipment life cycle play out the biggest production capacity, as the independent research and development power, become a practical subject, this article set geely powertrain test center can develop fast integration of the car, through the analysis of the structure, usage statistics,To provide an alternative promotion and improvement plan for major domestic main engine factories.

Fast loading; Integrated car; Quality and efficiency improvement; Modularization

A

1671-7988(2020)24-58-03

U467

A

1671-7988(2020)24-58-03

秦奮，就職于寧波吉利羅佑發(fā)動機零部件有限公司，浙江吉利羅佑發(fā)動機有限公司。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2020.24.020

CLC NO.: U467