摘要：本文介绍汽车起动机匹配测试方法，采集测试数据，并简析得出起动机匹配结论。

    起动机低温起动性能是判断起动机匹配发动机是否合理的关键性指标之一。影响起动机匹配除蓄电池外，主要影响有2个因素：发动机阻力矩和发动机最低转速。这2个因素均与温度有关，温度越低，机油粘度增加，发动机阻力矩增加；燃油粘度增加，汽化困难，造成发动机最低起动转速提高川。本文探讨起动机起动测试，为起动机匹配的合理性建立数据支持。利用起动测试数据，计算发动机真实阻力矩和实际拖动转速，为主机厂起动系统改善提供数据支持。

    1 试验条件建立
    1.1试验场地
    1）天然试验场中国各大汽车厂一般会在冬季12-1月之间，气温处于－30℃以下，组织车队前往黑龙江漠河或黑河，利用天然低温环境进行冷起动测试。优点是可以避免人工建造低温试验室，节约试验经费；缺点是受时间限制。此种方式多用于起动机匹配验证和后期改善。
    2）人造低温试验室某些主机厂会自己建立低温环境试验室，气温最低可以控制到－35℃。优点是可以随时进行整车低温起动测试，不受外界环境影响。
    1.2试验品的准备
    1）试验车辆一台，也可以使用发动机总成按实车接线方式，组建起动系统台架进行测试。
    2）示波仪一台，至少拥有5通道以及信号采集线。
    3）分流器一个，用于测试起动电流使用。
    1.3测试点
    蓄电池电压、起动机B+电压、起动电流、机油温度、环境温度。
    1.4连接方式
    起动机冷起动测试接线图如图1所示。


    2 数据的采集
    试验用的整车或台架在连接信号线后，在确认各测试连接点固定牢固、信号线正常、蓄电池为满电状态的情况下，静态放置于低温试验室，环境温度恒定，放置时间大于8h以上。数据采集分为以下2种方式。
    1）不点火拖动数据采集人为切断火花塞电源状态下，使用起动机拖动发动机，利用示波仪采集测试点波形数据。
    2）点火起动数据采集发动机点火情况下正常起动，利用示波仪采集测试点波形数据。
注意，数据采集应尽可能一次成功，发动机起动次数越多，会造成机油和燃油以及发动机本体温度回升，对数据采集的有效性造成影响。

    3 数据的分析
    1）冷起动测试数据波形以某车型在－35℃环境温度下的实际冷起动拖动和起动时数据为例进行分析，如图2、表职图3所示。



    2）线路电阻计算计算数据以拖动测试数据为例，起动机回路电阻＝（蓄电池平均电压一起动机的平均电压）／起动过程中的平均电流=（9.3－8.8）/261.5×1000=1.9 mΩ，正常（注：汽车起动回路电阻设计一般要求2 mΩ以下）。
    3）蓄电池低温内阻计算蓄电池内阻＝（蓄电池初始电压一起动机工作平均电压）／起动平均电流一回路电阻＝[（11.8-8.8）/261.5] －1.9=9.5 mΩ，正常（注：70 Ah蓄电池在－35℃，蓄电池内阻一般为10 mΩ左右）。
    4）发动机拖动转速计算由图2可以看到，在5s内电流峰值波动17次。发动机拖动转速＝（电流峰值波动数／时间）×（2／缸数）×60=（17/5） ×（2/4） ×60=102 r/min，与ECU获取的拖动转速基本一致（注：表1中发动机转速105为ECU信号实际数据）。

    5）发动机阻力矩计算蓄电池内阻和起动机回路电阻总计11.4 mΩ，起动初始电压11.8 V;将起动机在－35℃低温箱内冷冻8h以上，按照上述条件，测试起动机机械性能曲线（一般由起动机供应商提供），根据起动机性能曲线，查找电流在261.5 A情况下，起动机对应的输出扭矩，利用飞轮与起动齿轮传动比，计算出发动机阻力矩（本文中发动机阻力矩经计算后为54.326 Nm）。
    6）起动时间从图3中可以识别出，该车型发动机在－35℃环境下，点火起动机需要0.9s。
    7）结果判定①线路线束电阻正常，符合在2 mΩ以下的线束要求；②蓄电池内阻在合理范围，蓄电池状态正常；③发动机拖动转速与ECU数据基本一致，该试验测试数据准确；④本文中发动机阻力矩经计算后为54.326 Nm，为主机厂后期改善升级提供依据；⑤发动机点火起动良好。
    8）起动系统不正常表2为两款车型起动系统测试数据。
    样车1起动系统总电阻（11.7～7.6V）/318.3 A×1000=12.9 mΩ ，蓄电池基本正常，与上述案例比较，导致拖动转速87 r/min< 100 r/min原因：①该车发动机阻力矩大，不属于正常制造水平；②起动机匹配偏小，判断该车常温起动正常，但极寒条件下可能出现起动不良现象。

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