1、Development of the Crankcase Ven- tilation of an Engine on the Engine Test Stand 1 Introduction 1.1 Purpose. Measurements of the crankcase ven- tilation for the purpose of ensuring the required pres- sure conditions in the crankcase for the type test. Development work aimed at achieving the type tes
2、t requirements. 1.2 Foreword. Not applicable. 1.3 Applicability. For all engines. 1.4 Definitions. 1.4.1 Symbols, Indices & Abbreviations Used. n in min-1 Pe in kW PAUSR in kPa PKraftst in kPa PKurbelgeh in kPa poi in kPa pumg in kPa Measured torque, taking account of frictional losses of drive trai
3、n Maximum corrected torque Torque uncorrected (measured) Engine speed Uncorrected power, taking account of frictional losses of drive train Outlet back pressure Fuel pressure Crankcase pressure Oil pressure Ambient pressure uncorrected GME L-6-45 Entwicklung der Ku r bel g e- huseentlftung eines Mot
4、ors auf dem Motorprfstand 1 Einleitung 1.1 Zweck. Messungen an der Kurbelgehuseentlf- tung zwecks Gewhrleistung der fr die Typprfung geforderten Druckverhltnisse im Kurbelgehuse. Entwicklungsarbeiten zur Erlangung der Typprfungs- vorgaben. 1.2 Vorwort. Nicht anwendbar. 1.3 Anwendbarkeit. Fr alle Mot
5、oren. 1.4 Definitionen. 1.4.1 Verwendete Formelzeichen, Indizes & Ab- krzungen Md in Nm Mdmax in Nm Munk in Nm n in min-1 Pe in kW PAUSR in kPa PKraftst in kPa PKurbelgeh in kPa poi in kPa pumg in kPa Drehmoment gemessen, unter Bercksichtigung der Reibungsverluste des Antriebsstranges Maximales, kor
6、rigiertes Drehmoment Drehmoment unkorrigiert (gemessen) Motordrehzahl unkorrigierte Leistung, mit Bercksichtigung der Reibungsverluste des Antriebsstranges Auslassrckdruck Kraftstoffd r uc k Druck im Kurbelgehuse ldruck Umgebungsdruck u n korr ig iert 0 Copyright 2001 General Motors Corporation All
7、Rights Reserved Originating Department: GME Specification Center February 2001 Page 1 of 8 GME L-6-45 GM EUROPE ENGINEERING STANDARDS pusg in kPa TAbg in “c TAnsaug in Oc TKW in “C ToI in “C tKraftst in aZ in “KW cp in % YGe h PKraftst in g/cmJ Intake pipe vacuum Exhaust gas temperature Intake air t
8、emperature Engine coolant temperature Oil temperature be consumed Measured volume of fuel consumed Ignition angle Relative air humidity Transmission efficiency Air/fuel ratio Fuel density Time, in which VKraftst shall pusg in kPa TAbg in “c TAnsaug in Oc TKW in “C ToI in “C tKraftst in aZ in “KW cp
9、in % YGe h PKraftst in g/cmJ Saugro hru nterdruck Temperatur Abgas Ansauglufttemperatur K hlwassertemperatur itemperatur Zeit, in der VKraftst verbraucht wird gemessenes Volumen des verbrauchten Kraftstoffs ZU nd w i n kel Relative Lufteuchte Getriebewirkungsgrad Kraftstoff-/Luftverhltnis Kraftstoff
10、dichte Note: Nothing in the specification, however, super- sedes applicable laws and regulations unless a spe- cific exemption has been obtained. Hinweis: Falls keine Ausnahmen vereinbart wurden, darf die Vorschrift keine anzuwendenden Gesetze und Regelungen auer Kraft setzen. Note: In the event of
11、a conflict between the German and the English language, the German language shall take precedence. deutsche Text ausschlaggebend. Hinweis: Im Falle von Unstimmigkeiten zwischen dem deutschen und dem englischen Text ist der 2 References 2 Referenzen Note: Only the latest approved standards are appli-
12、 cable unless otherwise specified. 2.1 Normative. 2.1 Normative. Hinweis: Wenn nicht anders angegeben, ist jeweils die neueste Fassung der angegebenen Referenz gl- tig. IS0 9001 EN 228 98/69/EG 70/220/EEC 2.2 GM. 2.2 GM. GME L-6-50 GME L-6-49 GME L-6R-1 2.3 Additional. None. 2.3 Zustzliche. Keine. 0
13、 Copyright 2001 General Motors Corporation All Rights Reserved Page 2 of 8 February 2001 I GM EUROPE ENGINEERING STANDARDS GME L-6-451 3 Resources All test equipment shall be functional and shall be cal- ibrated according to IS0 9001. 3.1 Facilities. 3.1.1 Test Stand. An engine test stand with an ad
14、equate operating range for the maximum engine torque and engine speed shall be used for the devel- opment of crankcase ventilation. The engine shall be mounted on the test stand according to the installa- tion position in the vehicle. Necessary adjustments to the test stand (e.g. for transversal ins
15、tallation) are permitted. If using a transmission / drive train (for OPEL Standard), the frictional losses shall be compensated or corrected by means of calculation using the following formula: 3.1.2 Accuracy of Measurements. Torque I 1 % of the measured torque Engine speed I 0.5 % of the measured e
16、ngine speed Vehicle speed I 2 km/h Engine intake air temperature I 2 “C Barometer pressure I 100 Pa Fuel temperature I 2 “C Fuel consumption I 1 % of measured value Pressure in suction line I 50 Pa Exhaust qas back pressure I 200 Pa Crankcase pressure I 10 Pa 3 Gerte und Einrichtungen Alle Prfeinric
17、htungen und -ausrstungen mssen funktionsfhig sein und sind entsprechend IS0 9001 zu kalibrieren. 3.1 Einrichtung. 3.1.1 Prfstand. Zur Entwicklung der Kurbelgehu- seentlftung ist ein Motorenprfstand mit einem fr das Maximaldrehmoment und die Maximaldrehzahl des Motors ausreichenden Betriebsbereich zu
18、 ver- wenden, auf dem der Motor bezglich Einbaulage wie im Fahrzeug aufzubauen ist. Notwendige Anpassun- gen an den Prfstand (2.B. fr Quereinbau) sind zu- lssig. Bei Verwendung eines Getriebes / Antriebs- stranges (bei OPEL Standard), sind die Reibungsver- luste zu kompensieren bzw. rechnerisch nach
19、 folgen- der Formel zu korrigieren: 3.1.2 Genauigkeit der Messungen. Drehmoment f 1 % des gemessenen Drehmoments Drehzahl f 0.5 % der gemessenen Drehzahl Fahrzeuqqeschwindiqkeit f 2 km/h Ansauqlufttemperatur des Motors f 2 “C Barometerdruck f 100 Pa Kraftstofftemperatur f 2 “C Kraftstoffverbrauch f
20、1 % vom Messwert Druck in der Ansauqleitung f 50 Pa Abqasrckdruck f 200 Pa Druck im Kurbelqehuse 10 Pa 0 Copyright 2001 General Motors Corporation All Rights Reserved February 2001 Page 3 of 8 GME L-6-45 GM EUROPE ENGINEERING STANDARDS 3.2 Equipment. The equipment includes all power- related compone
21、nts which are required for operation of the engine in thevehicle, particularly the intake svs- - tem, the exhaust system and the electrical system. The intake and exhaust systems shall be assembled according to the arrangement in the vehicle. If a bat- tery is required for operating the engine, it s
22、hall be fully charged. Air-cooled engines shall be tested with intercooler. The standard cooler can be replaced by a test stand system, whereby the pressure and temperature drop in the intercooler shall conform to the values specified by the manufacturer for the complete vehicle. An additional test
23、stand fan can be used to cool the engine on the test stand if operated independently of the engine electrical system. 3.3 Test Vehicle / Test Piece. The measurement shall be performed on development, prototype or production engines. 3.4 Test Time. Not applicable. 3.5 Test Required Information. Not a
24、pplicable. 3.6 Personnel / Skills. Not applicable. 4 Procedure 4.1 Preparation. - The engine shall have a stable power characteris- tic, .e. it shall have completed a sufficient run-in period (5000 km min. according to GME L-6R-1). - The fuel supply (PKrafist, pump flow rate) shall cor- respond to t
25、he existing conditions in the vehicle. - The oil-dipstick guide tube shall be fitted with a pressure measuring point above the oil level. If the standard guide tube extends to below the oil level, it shall be shortened or a side bore shall be made. - The measurement shall be initialized on the test
26、stand computer with the following: 3.2 Ausrstung. Die Ausrstung umfasst alle leis- tungsrelevanten Komponenten, die fr den Betrieb des Motors im Fahrzeug erforderlich sind, insbeson- dere das Einlasssvstem, das Abgassvstem und die elektrische Anlage. Einlass- und Auslasssystem sind entsprechend der
27、Anordnung im Fahrzeug aufzu- bauen. Ist fr den Betrieb des Motors eine Batterie notwendig, muss diese vollstndig geladen sein. Ladeluftgekhlte Motoren sind mit Ladeluftkhlung zu prfen. Der serienmige Khler darf durch ein Prf- standssystem ersetzt werden, wobei Druck- und Tem- peraturabfall im Ladelu
28、ftkhler den vom Hersteller fr das vollstndige Fahrzeug angegebenen Werten ent- sprechen mssen. Zur Khlung des Motors auf dem Prfstand kann ein zustzlicher Prfstandslfter benutzt werden, der unabhngig von der Motorelektrik betrieben werden muss. 3.3 Testahrzeug / Probekrper. Die Messung er- folgt an
29、Entwicklungs-, Prototyp- oder Produktions- motoren. 3.4 Prfzeit. Nicht anwendbar. 3.5 Zum Prfen bentigte Informationen. Nicht anwendbar. 3.6 Personal / Fhigkeiten. Nicht anwendbar. 4 Durchfhrung 4.1 Vorbereitung. - Der Motor muss ein stabiles Leistungsverhalten, d.h. einen ausreichenden Einlauf (500
30、0 km min. nach GME L-6R-1) absolviert haben. - Die Kraftstoffversorgung (PKrafist, Frdervolumen der Pumpe) muss den im Fahrzeug vorliegenden Bedingungen entsprechen. - Das Fhrungsrohr des lpeilstabes ist oberhalb des lspiegels mit einer Druckmessstelle zu ver- sehen. Sollte das serienmige Fhrungsroh
31、r bis unterhalb des lspiegels fhren, so ist dieses zu krzen oder mit einer seitlichen Bohrung zu verse- hen. - Im Prfstandsrechner ist die Messung folgender- maen zu initialisieren: 0 Copyright 2001 General Motors Corporation All Rights Reserved Page 4 of 8 February 2001 GM EUROPE ENGINEERING STANDA
32、RDS GME L-6-45 Details on engine type, engine number, model series, project, test stand number, octane number and density of the fuel, distance cov-ered by the engine, compression ratio, part numbers of the equipment, identification of the calibration. Note on the learning procedure (GME L-6-50). 4.
33、2 Conditions. 4.2.1 Environmental Conditions. Not applicable. 4.2.2 Test Conditions. Deviations from the require- ments of this test procedure shall have been agreed upon. Such requirements shall be specified on com- ponent drawings, test certificates, reports etc. 4.2.2.1 Temperature Measurements.
34、- The temperature of the intake air for combustion shall be measured at a distance of 0.15 m max. before entry into the air cleaner snorkel. The ther- mocouple shall be protected against thermal radi- ation and shall be located directly in the air current. - The coolant temperature shall be stabiliz
35、ed by means of the test stand regulation at a tempera- ture of +90 “C at the engine outlet. - The exhaust temperature shall be measured in the exhaust pipe at a distance of 150 mm behind the flange between the exhaust manifold and exhaust pipe. If this is not possible when using a catalytic converte
36、r which is near to the engine, the tempera- ture shall be measured at the cone of the catalytic converter. 4.2.2.2 Measurement of the Exhaust Back Pres- sure. The exhaust back pressure shall be measured in the exhaust pipe at a distance of 150 mm behind the flange between the exhaust manifold and ex
37、haust pipe. If this is not possible when using a catalytic con- verter which is near to the engine, the back pressure shall be measured at the cone of the catalytic con- verter. 4.2.2.3 Test Fuel. Commercially available fuel ac- cording to EN 228 shall be used with the octane num- ber with which the
38、 basic tuning of the engine has been performed. For this purpose, the aim shall be to en- sure that the actual octane number (ROZ) of the fuel used only deviates from the nominal octane number by up to +1 ROZ max. Angaben zu Motortyp, -nummer, Modellreihe, Projekt, Prfstandsnummer, Oktanzahl und Dic
39、hte des Kraftstoffes, Laufstrecke des Motors, Verdich- tungsverhltnis, Teilenummern der Ausrstung, Kennzeichnung der Kalibrierung. Hinweis ber Lernprozedur (GME L-6-50). 4.2 Bedingungen. 4.2.1 Umgebungsbedingungen. Nicht anwendbar. 4.2.2 Prf bed ing ungen. Abweichungen von den Bedingungen dieser Tes
40、t Procedure mssen vereinbart werden. Diese Bedingungen sind auf Teilezeichnungen vorgeschrieben bzw. mssen auf Prfzeugnissen, Berichten u. dergl. angegeben werden. 4.2.2.1 Temperaturmessungen. - Die Temperatur der Ansaugluft fr die Verbrennung muss in einer Enternung von 0.15 m max. vor Ein- tritt i
41、n den Luftilterschnorchel gemessen werden. Das Thermoelement muss gegen Wrmestrahlung geschtzt sein und direkt im Luftstrom liegen. - Die Khlwassertemperatur ist ber die Prfstands- regelung auf eine Temperatur von +90 “C am Mo- torausgang zu stabilisieren. - Die Abgastemperatur ist im Auspuffrohr in
42、 einem Abstand von 150 mm hinter dem Flansch zwischen Auslasskrmmer und Auspuffrohr zu messen. Ist dies bei Verwendung eines motornahen Katalysa- tors nicht mglich, ist die Temperatur im Konus des Katalysators zu messen. 4.2.2.2 Messung des Auslacsrckdrucks. Der Auslassrckdruck ist im Auspuffrohr in
43、 einem Ab- stand von 150 mm hinter dem Flansch zwischen Auslasskrmmer und Auspuffrohr zu messen. Ist dies bei Verwendung eines motornahen Katalysa- tors nicht mglich, ist der Rckdruck im Konus des Katalysators zu messen. 4.2.2.3 Prfkraftstoff. Es ist handelsblicher Kraft- stoff gem EN 228 mit der Ok
44、tanzahl zu verwenden, mit der die Basisabstimmung des Motors durchge- fhrt wurde. Dabei ist anzustreben, dass die tatschli- che Oktanzahl (ROZ) des verwendeten Kraftstoffs nur bis +1 ROZ max. von der nominellen Oktanzahl ab- weicht. 0 Copyright 2001 General Motors Corporation All Rights Reserved Feb
45、ruary 2001 Page 5 of 8 I GME L-6-45 GM EUROPE ENGINEERING STANDARDS I 4.2.2.4 Conditioning of Engine. Before performing the measurements, the engine shall be precondi- tioned or warmed up. For this purpose, the engine shall be operated at the engine speed of the max- imum torque at full load until t
46、he following stability criteria are fulfilled: - Engine speed change An 5 3 min-1 within 10 s - Torque change AMunk 5 3 Nm within 10 s - Oil sump temperature change ATI 5 1 “C within 15 s - Exhaust gas temperature change ATAbg 5 5 “C within 30 s The blow-by volume of the test engine shall be within
47、the known values for the particular engine type. 4.2.2.5 Learning Procedure (GME L-6-50). Be- fore starting the measurement, the engine shall be subjected to a defined learning procedure which is specific to the engine and EMS. The current applica- ble procedure shall be approved by the department r
48、esponsible for the application of the engine / EMS system. After completion the adaptation process, the crankcase pressure measurement can begin. 4.3 Instructions. Crankcase pressure measure- ments (Note l) shall be performed according to 98/69/EC and 70/220/EEC Appendix V (measuring point for oil-d
49、ipstick guide tube), whereby other regulations may apply in other markets: 4.2.2.4 Konditionierung des Motors. Vor Durchfh- rung der Messungen ist der Motor vorzukonditionie- ren bzw. warmzufahren. Dazu ist der Motor bei der Drehzahl des maximalen Drehmoments in der Vollast so lange zu betreiben, bis folgende Stabilittskriterien erfllt sind: - Drehzahlnderung An 5 3 min-1 innerhalb von 10 s - Drehmomentnderung AMunk 5 3 Nm innerhalb von 10 s - lsumpftemperaturnderung ATI 5 1
