ICS 27.020 J90 备案号：64089—2018
JB
中华人民共和国机械行业标准
JB/T13503—2018
发动机冷试方法 EnginesCold test methods
2018-12-01实施
2018-04-30 发布
中华人民共和国工业和信息化部发布 JB/T13503—2018
目 次
前言.. 范围.
I
1
2术语和定义 3试验条件. 4试验项目.. 5试验方法.. 5.1 测试设备调整. 5.2 限定值设定试验 5.3 起动转矩试验. 5.4 曲轴、凸轮正时试验 5.5 机油压力试验 5.6 VVT试验 5.7 NVH试验， 5.8 点火系统试验 5.9 进气真空度试验， 5.10 运行转矩试验.. 5.11 排气压力试验. 6 试验报告..
6
表 1 冷试时发动机转速，表 2 测试设备精度要求表 3 发动机冷试项目.. 表4 控制上限和控制下限
T JB/T 13503—2018
前 言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国内燃机标准化技术委员会（SAC/TC177）归口。 本标准起草单位：上海华依科技集团股份有限公司、上海内燃机研究所、广西玉柴机器股份有限公
司、雪龙集团股份有限公司、潍柴动力股份有限公司、上海汽车集团股份有限公司商用车技术中心。
本标准主要起草人：王立、陈云清、薛冰、谢正良、贺群艳、王玉春、黄胜东、谢亚平、乔亮亮、 史嵩雁、赵德英、孟红霞、肖文龙。
本标准为首次发布。
I JB/T 13503—2018
发动机 冷试方法
范围
1
本标准规定了发动机冷试的术语和定义、试验条件、试验项目、试验方法及试验报告。 本标准适用于量产往复式内燃机（火花点燃式或压燃式发动机）的在线检测，但不包括自由活塞式
发动机。
术语和定义
2
下列术语和定义适用于本文件
2.1
发动机冷试 engine cold test 发动机在不燃烧、不做功状态下，被伺服电动机拖动到不同转速后所进行的机械测试和电气测试。
试验条件
3
3.1 发动机进行冷试时宜安装除进气歧管、节气门、排气总管、涡轮增压器和整车线束外的所有零部件。 3.2 进行冷试的发动机， 应是未经过着火做功的发动机。 3.3 发动机曲轴与伺服电动机主轴之间应采用刚性连接，不允许采用任何形式的柔性连接。 3.4 冷试前，发动机应加注定量机油，所加机油型号和加注量应符合发动机有关技术文件的规定。 3.5 冷试时，发动机转速宜按表1规定值调整，也可由试验单位或部门与发动机制造厂协商确定。
表1冷试时发动机转速
发动机转速 r/min
序号
冷试项目名称
机械测试
起动转矩试验安全油压试验高速NVH试验高速机油压力试验低速机油压力试验进气真空度试验低速NVH试验运行转矩试验排气压力试验
0~60 ≤发动机急速 2 000 2 000
1 2 3 4 5 6 7 8 9
150 300 150 150 150
1 JB/T 13503—2018
表1 冷试时发动机转速 （续）
发动机转速 r/min
序号
冷试项目名称
电气测试
300 2 000 300
曲轴、凸轮正时试验
1 2 3
VVT试验点火系统试验
3.6 测试设备精度应符合表2的规定。
表2 测试设备精度要求
精度满量程的±0.05% 满量程的±0.06% 满量程的土0.06% 满量程的土0.06%
测量参数转矩真空度排气压力机油压力机油温度振动噪声声压伺服电动机转速
序号 1 2 3 4 5 6 1 8
±1℃ ± 1 m/s2 ±0.1 Pa ± 1 r/min
4 试验项目
发动机冷试需进行的试验项目见表3。
表3 发动机冷试项目
序号 1 2 3 4 5 6 1 8 9 10
冷试项目名称起动转矩试验曲轴、凸轮正时试验机油压力试验机油温度试验
VVT 试验 NVH 试验点火系统试验进气真空度试验运行转矩试验排气压力试验
2 JB/T 13503—2018
5试验方法
5.1 测试设备调整
在进行冷试前，应对以下测量装置的测量重复度C和准确度C。进行调整 a）转矩测量装置； b）进气真空度测量装置； c）排气压力测量装置； d）机油压力测量装置；
机油温度测量装置；
e f) NVH振动测量装置；
g）NVH噪声测量装置。 这些装置的测量重复度C,和测量准确度C均应大于1.33。 测量重复度C。按公式（1）进行计算。
Cg=0.2 (Tgo-Tgu) /(6S)
: (1)
式中： Tgo 控制上限； Tgu 控制下限； S——测量值的标准偏差。 测量准确度Ck按公式（2）进行计算。
Cgk=0.1 [(Tgo-Tgu) -(Xbar-Tgu)] /(3S)
: (2)
..
式中： Tgo 控制上限；
Tgu 控制下限； Xbar 测量值的平均值；
一测量值的标准偏差。
S- 控制上限和控制下限按照表4规定值或由发动机制造厂规定。
表4 控制上限和控制下限
名称转矩测量装置进气真空度测量装置排气压力测量装置机油压力测量装置机油油温测量装置 NVH振动测量装置 NVH噪声测量装置
控制上限 +4 N · m +3 kPa +5 kPa +5 kPa +1℃ +9.8 m/s2 +1Pa
控制下限 -4 N ·m -3 kPa -5 kPa -5 kPa -1℃ -9.8 m/s2 -1 Pa
5.2限定值设定试验
冷试的每个项目有若干个测量结果，将其与所设定的限定值对比，如果其超出限定值范围，则测试结果不合格；如果其在限定值范围内，则测试结果合格。
对于单台发动机测试，至少应重复测试50次，再按3标准设置限定值。 对于5台发动机测试，每台发动机至少应重复测试10次，再按3c标准设置限定值。
3 JB/T13503—2018
对于500台发动机测试，每台发动机测试1次后，按3c标准设置限定值。 设置的限定值按公式（3）进行计算。
(3)
L=u±3g
式中： L 一限定值； u 总体测量值的均值；
标准偏差，按公式（4）进行计算。
h
1
（4)
CX.
VN
式中： N—样本数 X,—第i台发动机的测量值。
5.3起动转矩试验
起动转矩试验应在发动机从静止到转动的动态过程中进行，转矩测量位置为发动机与伺服电动机之间的连接轴靠近电动机端处。
起动转矩试验时，发动机转速为60r/min，采集发动机从静止状态到60r/min过程数据，应获取至少2s时间内的起动转矩数据，进行分析。
起动转矩试验不合格，应立刻停止后续测试。 5.4曲轴、凸轮正时试验
直接从发动机的曲轴位置传感器和凸轮位置传感器测量曲轴位置信号和凸轮位置信号。 曲轴、凸轮正时试验时，发动机转速为300r/min，以第1缸压缩上止点为基准，获取1个完整发
动机循环（720°）的曲轴位置和凸轮位置数据，进行分析。 5.5机油压力试验
机油压力在机油滤清器出油口、涡轮增压器进油口或机油压力传感器安装位置处测量。 高速机油压力试验和安全油压试验时，不进行机油温度修正。 安全油压试验不合格，应立刻停止后续测试。 对于高速/低速机油压力试验和安全油压试验，获取至少1个完整发动机循环（720°）的机油压力
数据并进行分析。其中高速机油压力试验时发动机转速为2000r/min，低速机油压力试验时发动机转速为150r/min，安全油压试验时发动机转速应小于或等于发动机急速。
低速机油压力试验时，应进行机油温度修正，修正范围为10℃～50℃，机油压力按公式（5）进行
修正。
(5)
Pcorr=Pbase+Pmeasure
式中: Pcorr 修正后机油压力，单位为千帕（kPa)； Pbase 基准机油温度下对应的机油压力[将 t=25℃代入公式（6）所得Pbase，即p（25)]，单位
为千帕（kPa)；
Pmeasure 实测机油压力，单位为千帕（kPa)；
Pt 拟合机油压力，单位为千帕（kPa），可按公式（6）进行计算。
P:=ao+a,t+a,t+a,t+ast+a,t?..
· (6)
4 JB/T 13503—2018
式中： aoαa2、a、a、as——修正系数;
人 一 机油温度，单位为摄氏度（℃）。
在初始机油温度不高于20℃的情况下，将发动机拖动到“低速机油压力试验”所推荐的发动机转
速（见表1），并持续运转直到机油温度不低于60℃，在此过程中连续记录发动机的机油压力和机油温度。在20℃～60℃的机油温度范围内，等间隔选取至少8组机油压力和机油温度数据，进行最小二乘法5阶多项式曲线拟合，所得多项式系数即为修正系数ao、αi、a2、a3、a4、as。
机油压力进行温度修正时采用的标准基准状况：总气压p=100kPa; 空气温度T=298K（t=25℃); 相对湿度P=30%。 注：在温度为298K、相对湿度为30%时，相应的水蒸气分压为1kPa，相应的干气压为99kPa。
5.6VVT试验
VVT试验时，发动机转速为2000r/min，以第1缸压缩上止点为基准，获取至少25个完整发动机循环（720°）的凸轮位置数据并进行分析。 5.7 NVH试验
在发动机气缸盖、进气侧和排气侧三个方向进行振动测量，测量位置应是精加工面，在靠近发动机正时链条的部位测量噪声。
测试时以第1缸压缩上止点为基准，获取至少4个发动机循环（720°）的振动和噪声数据进行分析，其中高速NVH试验时发动机转速为2000r/min，低速NVH试验时发动机转速为150r/min。 5.8点火系统试验
直接从发动机点火线圈接头处测量火花塞放电电压。 点火系统试验时，发动机转速为300r/min，以第1缸压缩上止点为基准，让每个火花塞至少放电4
次，获取至少4次的放电电压数据并进行分析。
5.9进气真空度试验
在发动机各进气口处分别测量进气真空度，测量位置应靠近进气口。 进气真空度试验时，发动机转速为300r/min，以第1缸压缩上止点为基准，获取1个完整发动机
循环（720°）的进气真空度数据并进行分析。
5.10运行转矩试验
运行转矩试验时发动机转速为150r/min，以第1缸压缩上止点为基准，获取1个完整发动机循环（720°）的转矩数据并进行分析。 5.11排气压力试验
在发动机各排气口处分别测量排气压力，测量位置应靠近排气口。 排气压力试验时，发动机转速为150r/min，以第1缸压缩上止点为基准，获取1个完整发动机循
环（720°）的排气压力数据并进行分析。
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