一、概述

采用電力測功機作為負載電機，配置可完成柴油發(fā)動機測試。

設計遵循的原則如下：

采用一體化設計，試驗臺要求測功機有良好的動態(tài)控制特性，精確的轉速及扭矩控制，完備的監(jiān)測與保護功能。測量系統(tǒng)在軟硬件配置和設計理念上達到世界先進水平。

發(fā)動機測試臺設計、制做遵照技術性能先進，采用先進的控制技術，高質量的元器件，確保測試臺能長期、穩(wěn)定、可靠地適應測試使用；

發(fā)動機測試臺控制系統(tǒng)充分滿足用戶的負載特性及運行的工藝要求；

采用工藝成熟、質量可靠、先進、合理的技術進行設計；

控制系統(tǒng)應采用工作穩(wěn)定、可靠、標準、成熟且經(jīng)過工業(yè)現(xiàn)場運行考驗的

控制技術和手段；設備選型時應充分考慮到維護的要求；系統(tǒng)的監(jiān)控和安全保護措施應完善、齊全。

1、設計依據(jù)

GB/T 18297-2001《汽車發(fā)動機性能試驗方法》

GB/T 19055-2003《汽車發(fā)動機可靠性試驗方法》

GB/17691-2005《車用壓燃式氣體燃料點燃式發(fā)動機與汽車排氣污物排放限值及測量方法

GB/3847-2005 《車用壓燃式發(fā)動機與壓燃式發(fā)動機汽車排氣煙度排放限值與測量方法》

GB/T 50054-95《低壓配電設計規(guī)范》

GB/T 50055-93《通用用電設備配電設計規(guī)范》

機械制造系統(tǒng)按GB9061-85驗收

電氣系統(tǒng)按GB5226-85驗收

安全防護按中國的《安全生產(chǎn)法》及相關法律法規(guī)標準；

電氣系統(tǒng)干擾及抗干擾能力符合ECE法規(guī)要求；

2、測試項目

發(fā)動機低空載穩(wěn)定轉速試驗

發(fā)動機速度特性試驗

發(fā)動機調速特性試驗

發(fā)動機負荷特性試驗

發(fā)動機功率試驗

發(fā)動機耐久性臺架試驗

發(fā)動機萬有特性試驗

二、技術方案簡介

1、發(fā)動機測試系統(tǒng)如下圖所示

圖2- 38 發(fā)動機測試系統(tǒng)示意

2、整體系統(tǒng)設計概述：

此臺架用于檢測發(fā)動機的性能、可靠性和問題驗證等各類試驗；以工業(yè)控制計算機為中心， 發(fā)動機專用軟件為核心的主控系統(tǒng)，具備 RS485/RS232/以太網(wǎng)/CAN 通訊接口，可與系統(tǒng)所含各子系統(tǒng)（冷卻液系統(tǒng)、機油冷卻系統(tǒng)、油耗儀、數(shù)采系統(tǒng)、油門執(zhí)行器等）實現(xiàn)通訊，進行數(shù)據(jù)交互，并能在主控系統(tǒng)上可對個子系統(tǒng)進行集中控制。

加載電機采用四川誠邦公司 DL 系列電力測功機，測功機測控系統(tǒng)以四川誠邦公司 ET4100 測控儀為核心，以 CANbus 總線為主體，通過通訊接口板與電力測功機控制單元、油門驅動儀發(fā)送指令，實現(xiàn)對測功機及發(fā)動機的控制?，F(xiàn)場通過各路溫度、壓力采集，通過控制計算機完成發(fā)動機測試系統(tǒng)試驗臺的控制、連鎖、操作以及故障診斷。通過 RS485/以太網(wǎng)/CAN 中的一種端口將控制計算機的輸出傳至數(shù)據(jù)處理計算機進行數(shù)據(jù)處理。

系統(tǒng)組成：

包括測功機變頻控制系統(tǒng)、油門驅動儀、智能油耗儀、發(fā)動機測試保障系統(tǒng)系統(tǒng)等。

測控部分：（扭矩轉速測量及控制）

扭矩傳感器采用德國HBM的法蘭式扭矩傳感器T40B，精度±0.05%FS，輸出形式可以為頻率輸出和電壓輸出。測功機控制器主要用于負載變頻器的控制、通信控制、試驗電機控制等。測功機控制器根據(jù)扭矩和轉速信號對電機變頻器進行閉環(huán)控制。

數(shù)據(jù)處理及控制軟件：

發(fā)動機測試程序，運行在 Windows7 以上操作系統(tǒng)。作為測試系統(tǒng)的一個重要部件，與測功機、油門驅動儀等設備配套使用，共同構成機、電、儀三位一體化的實時測控系統(tǒng)，實現(xiàn)計算機全虛擬化測試。

控制軟件具有手動測試、自動測試、定標測試等多種實驗模式，以幫助客戶全面判斷被測產(chǎn)品的性能參數(shù)和特性曲線?？扇我庠O置波特率并加載相應 dbc 協(xié)議；可提供恒轉速模式、恒扭矩模式和恒油門等 7 種無擾動切換測控模式。它還具有產(chǎn)品的快速合格 /不合格檢驗功能。計算機可采集轉速、扭矩、油門以及與之通訊的各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)并自動存儲，且可分析計算試驗數(shù)據(jù)用于儲存、顯示或以數(shù)據(jù)表和曲線的格式打印測試報告，并可自動轉換為 Excel 或 PDF 等電子文檔格式。軟件還具備數(shù)據(jù)黑匣子：臺架出現(xiàn)異常情況報警停機，臺架可以自動保存停機前后的關鍵參數(shù)，時間和保存數(shù)據(jù)范圍可自行設定。

3、發(fā)動機測試臺架機械連接如下圖所示

圖2- 39 發(fā)動機測試系統(tǒng)機械連接示意

三、主要設備及資料交付清單

設備清單

地面車輛動力傳動系統(tǒng)聯(lián)合試驗平臺主要包括測控管理系統(tǒng)、驅動加載系統(tǒng)、試驗輔助系統(tǒng)和配套基礎設施等。主要供貨設備清單。

表2- 3 主要供貨設備清單

資料交付清單

       根據(jù)項目實施不同階段提供相應的資料，包括（不限于）：設計資料、系統(tǒng)原廠隨機資料、安裝調試資料、培訓資料等。

發(fā)貨時資料提供

隨設備供貨提供控制柜裝配圖、接線圖、對外端子表、原理圖等資料兩套。

竣工資料提供

現(xiàn)場調試結束后，提供與實物相符的竣工資料如技術資料、調試軟件等，以確保設備的長期穩(wěn)定運行和便于維護?？刂葡到y(tǒng)投運后，向用戶提供竣工圖紙兩套：電控系統(tǒng)原理圖和控制柜裝配圖、接線圖、對外端子表、元器件明細表、更改參數(shù)表、PLC程序及地址表。并提供電子文檔（光盤）一套。圖紙資料包含以下內(nèi)容：

系統(tǒng)的用戶手冊、使用維護說明書和電氣附件說明書；

變頻柜圖紙，說明書，安全規(guī)范手冊及整流變壓器、整流器、逆變器的選型計算說明書；

編程控制柜原理接線圖紙；

電氣控制原理圖、柜體布置圖和元器件清單；

可編程序控制器和人機界面的源程序，以及變頻調速系統(tǒng)的當前參數(shù)表；驗收階段的各性能參數(shù)測試報告，如轉速響應曲線，穩(wěn)態(tài)特性曲線，動態(tài)特性曲線，轉速上升/下降時間曲線。