在汽车行业,发动机性能直接关乎车辆的可靠性、安全性与能效表现。为确保发动机在各类复杂环境下稳定运作,步入式恒温恒湿试验室成为关键测试设备,通过精准模拟多样环境,助力车企优化发动机性能,提升产品品质。

步入式恒温恒湿试验室工作机制
步入式恒温恒湿试验室依靠制冷、加热与湿度调节系统协同工作,模拟复杂环境。制冷系统遵循逆卡诺循环,压缩机将低温低压制冷剂气体压缩为高温高压状态,经冷凝器散热转化为高压液体,再由节流装置降压,于蒸发器吸收箱内热量实现制冷。加热系统运用高效电加热丝,通电后产生热量,借助精心设计的风道均匀散布于室内,实现快速升温。
湿度调节方面,加湿常采用蒸汽加湿方式,将水加热成蒸汽注入室内;除湿则借助冷凝除湿或分子筛吸附技术达成。室内遍布高精度温湿度传感器,实时采集环境数据并反馈至先进控制系统。控制系统运用 PID 控制算法,依据预设值与实际值的偏差,精确调控各系统工作,确保温度控制精度达 ±0.5°C,湿度控制精度在 ±2% RH,为发动机测试提供稳定且精准的环境。
汽车发动机测试流程
前期准备
精心挑选具有代表性的汽车发动机,涵盖不同型号、排量及技术路线。运用高精度测量仪器,如发动机综合检测仪、油耗仪等,精准测定发动机的初始性能参数,如功率、扭矩、燃油消耗率、尾气排放指标等,并详细记录。将发动机稳固安装在试验室内定制的测试台架上,确保安装牢固且各连接管路、线路布置合理,不影响发动机正常运转及室内空气流通。
温度循环测试
参照汽车实际使用场景,制定科学的温度循环程序。模拟高温环境时,将温度设定在 40°C - 50°C,模拟发动机在夏季高温、长时间行驶工况下的工作状态;模拟低温环境时,温度降至 - 20°C - -10°C,对应冬季寒冷启动及低温行驶场景。在每个温度设定点稳定后,启动发动机并加载不同负荷,利用数据采集设备高频次测量发动机的输出参数,密切观察其性能变化。高温下,发动机可能出现机油粘度下降、零部件热膨胀导致配合间隙变化,进而影响动力输出与可靠性;低温环境则可能导致燃油雾化不良、启动困难、电池性能下降等问题。

湿热循环测试
为评估发动机在潮湿环境下的可靠性,开展湿热循环测试。设定温度为 35°C,相对湿度提升至 80% RH,模拟高湿度且温度较高的沿海、热带地区行驶环境。在该环境下维持数小时,加速湿气对发动机电气系统、金属部件及密封件的侵蚀。随后,快速将温湿度降至 - 10°C、30% RH,模拟干燥寒冷环境,促使水分凝结与蒸发循环。多次循环后,对发动机进行全面性能测试及无损检测,查看是否出现电气短路、金属部件腐蚀、密封件老化失效等问题。
极限环境测试
逐步提升或降低试验箱的温度与湿度,直至发动机出现性能异常,如动力下降、运转不稳定、尾气排放超标等。记录此时的环境参数,即发动机的耐受极限。此测试对评估发动机在苛刻工况下的可靠性意义重大,为高可靠性要求的特殊用途车辆(如越野、应急救援车辆)发动机设计提供关键参考。
测试数据处理与分析
对测试过程中采集的海量数据进行深度剖析。绘制发动机性能参数随温湿度变化的曲线,运用曲线拟合等数学方法,明确参数与环境因素的函数关系,计算温度影响系数、湿度敏感因子等关键指标。对比不同品牌、型号发动机的测试结果,分析性能差异,为发动机选型、改进设计提供有力依据。
若测试中发动机出现性能问题,借助专业检测手段,如内窥镜检查内部零部件磨损情况、X 射线检测金属部件缺陷、电气性能分析仪排查电路故障等,深入排查根源。可能涉及材料质量欠佳、设计不合理、制造工艺缺陷等。通过精准定位问题,为发动机制造工艺改进与产品优化提供方向,从而提升发动机在复杂环境中的性能与可靠性,推动汽车产业技术进步。
