浅谈电压数据在低温起动试验中的应用

薛伶俐

摘 要：车辆冬季在低温或寒带地区起动时，其发动机的起动性能就显得尤为重要。而样车的起动性能受影响的边界条件有机油粘稠度、起动电压、电流等。而电压因其可以体现车辆的预热、起动过程且容易监控的特性在低温起动试验数据分析中较为重要。文章通过使用便携式数采系统对测试样车在低温起动试验中电压变化趋势的分析，重点描述了低温起动试验中电压数据的应用。

关键词：低温起动性能;预热;电压;便携式数采系统

中图分类号：U467.2  文献标识码：A  文章编号：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

随着汽车产业的发展，“全球车”、“世界车”的理念被引入车企的造车概念中。成为全球车的一个重要的因素便是整车的区域适应性。而车辆的耐寒性（即车辆的低温起动性能）则是区域适应性中的一个重要体现。

2 测试设备、评价指标及测试方法

2.1 测试设备

便携式数采设备（又称FLUKE 2638A-100），是美国FLUKE公司生产的一款桌上型数据记录仪，它拥有的模拟量记录通道可以用于测量和记录直/交流电压/电流、频率、温度等一系列数据。本次测试中所使用的便是其测量和记录直流电压的功能。

环境模拟仓，是一种整车测试中使用的环境模拟设备，它可以为测试样车提供不同的环境条件以便用来测试。

2.2 评价指标

根据《汽车起动性能试验方法》（GB/T 12535-2007）中关于发动机起动性能试验的要求，起动机接通后，在规定的拖动时间内，发动机能起动自行运转，即为起动成功。因此，车辆能否正常起动以及其起动过程中的电压数据即可作为一个重要的评价指标。

2.3 测试方法

测试时按对应国标要求操作，并记录对应的启动电压数据。

3 试验举例及分析

以市场反馈的某公司生产的某款搭载2块6-QW-80MF型蓄电池且配有预热装置的柴油车在-25℃左右环境下启动困难的低温起动故障为例，使用环境模拟仓和便携式数采设备对其进行故障复现和数据采集。

3.1 整车测试数据采样

先将测试样车置于环境模拟仓中进行-25℃的低温浸置，使样车的发动机机油、发动机进、出水温度均浸置至与环境相同。随后，采用与市场相同的工况对其进行低温起动性能测试，并对测试数据进行采集、分析，并将采集的数据使用软件形成图1。

为了更清晰的对采样数据进行解析，对每次起动过程数据进行分段及放大处理，可得图2、图3。

3.2 整车测试数据分析

由图2、图3可以看出，在两次试验过程中，该样车的预热装置均正常工作，每次工作約26s完成预热。从图2更可以看出，该样车在进行起动试验的6.8s左右已完成起动，但因某种原因导致发动机自动熄火。而图3可以看出，虽然在启动过程中，整车电压进行周期性变化，但最终并未启动成功。

因该样车第一次低温起动试验时，样车已完成起动动作，故判定该样车起动系统并无问题，导致熄火的问题点可能由于发动机输出端与后连传动系部分低温状态下拖滞阻力较大所致。

在对起动电压-时间的数据进行总览时发现，该样车第二次起动的初始电压较第一次略有下降，且样车每次预热时长约26s，初步推断该问题可能是由于该样车搭载的蓄电池在低温状态下性能衰退较严重所致。

在分析出可能的问题点后，对该样车进行专项排查，发现导致其产生第一次起动失败的原因是该样车低温状态下离合分离不彻底所致。在对该车离合器进行处理并对蓄电池性能进行优化后复测，该样车-25℃低温状态下起动一次成功。

4 结论

本文阐述了利用环境模拟仓和便携式数采设备通过采集的时间-电压信号实现对整车低温起动性能问题排查的可行性。该试验方法数据处理简单，曲线图直观，完全满足对比分析的需要。同时，可以通过数据曲线图第一时间发现问题判定原因并提出整改意见和建议。

因此，环境模拟仓和便携式数采设备实现对整车低温起动性能问题排查证明是切实可行的，可在汽车制造商对车辆进行正向开发、分析时使用。

参考文献

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