一、概述

采用電力測(cè)功機(jī)作為負(fù)載電機(jī)，配置可完成柴油發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試。

設(shè)計(jì)遵循的原則如下：

采用一體化設(shè)計(jì)，試驗(yàn)臺(tái)要求測(cè)功機(jī)有良好的動(dòng)態(tài)控制特性，精確的轉(zhuǎn)速及扭矩控制，完備的監(jiān)測(cè)與保護(hù)功能。測(cè)量系統(tǒng)在軟硬件配置和設(shè)計(jì)理念上達(dá)到世界先進(jìn)水平。

發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試臺(tái)設(shè)計(jì)、制做遵照技術(shù)性能先進(jìn)，采用先進(jìn)的控制技術(shù)，高質(zhì)量的元器件，確保測(cè)試臺(tái)能長(zhǎng)期、穩(wěn)定、可靠地適應(yīng)測(cè)試使用；

發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試臺(tái)控制系統(tǒng)充分滿足用戶的負(fù)載特性及運(yùn)行的工藝要求；

采用工藝成熟、質(zhì)量可靠、先進(jìn)、合理的技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)；

控制系統(tǒng)應(yīng)采用工作穩(wěn)定、可靠、標(biāo)準(zhǔn)、成熟且經(jīng)過工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行考驗(yàn)的

控制技術(shù)和手段；設(shè)備選型時(shí)應(yīng)充分考慮到維護(hù)的要求；系統(tǒng)的監(jiān)控和安全保護(hù)措施應(yīng)完善、齊全。

1、設(shè)計(jì)依據(jù)

GB/T 18297-2001《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)性能試驗(yàn)方法》

GB/T 19055-2003《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性試驗(yàn)方法》

GB/17691-2005《車用壓燃式氣體燃料點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)與汽車排氣污物排放限值及測(cè)量方法

GB/3847-2005 《車用壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)與壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)汽車排氣煙度排放限值與測(cè)量方法》

GB/T 50054-95《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》

GB/T 50055-93《通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范》

機(jī)械制造系統(tǒng)按GB9061-85驗(yàn)收

電氣系統(tǒng)按GB5226-85驗(yàn)收

安全防護(hù)按中國(guó)的《安全生產(chǎn)法》及相關(guān)法律法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)；

電氣系統(tǒng)干擾及抗干擾能力符合ECE法規(guī)要求；

2、測(cè)試項(xiàng)目

發(fā)動(dòng)機(jī)低空載穩(wěn)定轉(zhuǎn)速試驗(yàn)

發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性試驗(yàn)

發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)速特性試驗(yàn)

發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷特性試驗(yàn)

發(fā)動(dòng)機(jī)功率試驗(yàn)

發(fā)動(dòng)機(jī)耐久性臺(tái)架試驗(yàn)

發(fā)動(dòng)機(jī)萬有特性試驗(yàn)

二、技術(shù)方案簡(jiǎn)介

1、發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試系統(tǒng)如下圖所示

圖2- 38 發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試系統(tǒng)示意

2、整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述：

此臺(tái)架用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能、可靠性和問題驗(yàn)證等各類試驗(yàn)；以工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為中心， 發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)油冷卻系統(tǒng)、油耗儀、數(shù)采系統(tǒng)、油門執(zhí)行器等）實(shí)現(xiàn)通訊，進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，并能在主控系統(tǒng)上可對(duì)個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行集中控制。

加載電機(jī)采用四川誠(chéng)邦公司 DL 系列電力測(cè)功機(jī)，測(cè)功機(jī)測(cè)控系統(tǒng)以四川誠(chéng)邦公司 ET4100 測(cè)控儀為核心，以 CANbus 總線為主體，通過通訊接口板與電力測(cè)功機(jī)控制單元、油門驅(qū)動(dòng)儀發(fā)送指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)功機(jī)及發(fā)動(dòng)機(jī)的控制。現(xiàn)場(chǎng)通過各路溫度、壓力采集，通過控制計(jì)算機(jī)完成發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)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(jì)算機(jī)的輸出傳至數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

系統(tǒng)組成：

包括測(cè)功機(jī)變頻控制系統(tǒng)、油門驅(qū)動(dòng)儀、智能油耗儀、發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試保障系統(tǒng)系統(tǒng)等。

測(cè)控部分：（扭矩轉(zhuǎn)速測(cè)量及控制）

扭矩傳感器采用德國(guó)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(cè)功機(jī)控制器主要用于負(fù)載變頻器的控制、通信控制、試驗(yàn)電機(jī)控制等。測(cè)功機(jī)控制器根據(jù)扭矩和轉(zhuǎn)速信號(hào)對(duì)電機(jī)變頻器進(jìn)行閉環(huán)控制。

數(shù)據(jù)處理及控制軟件：

發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試程序，運(yùn)行在 Windows7 以上操作系統(tǒng)。作為測(cè)試系統(tǒng)的一個(gè)重要部件，與測(cè)功機(jī)、油門驅(qū)動(dòng)儀等設(shè)備配套使用，共同構(gòu)成機(jī)、電、儀三位一體化的實(shí)時(shí)測(cè)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)全虛擬化測(cè)試。

控制軟件具有手動(dòng)測(cè)試、自動(dòng)測(cè)試、定標(biāo)測(cè)試等多種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，以幫助客戶全面判斷被測(cè)產(chǎn)品的性能參數(shù)和特性曲線?？扇我庠O(shè)置波特率并加載相應(yīng) dbc 協(xié)議；可提供恒轉(zhuǎn)速模式、恒扭矩模式和恒油門等 7 種無擾動(dòng)切換測(cè)控模式。它還具有產(chǎn)品的快速合格 /不合格檢驗(yàn)功能。計(jì)算機(jī)可采集轉(zhuǎn)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(dòng)存儲(chǔ)，且可分析計(jì)算試驗(yàn)數(shù)據(jù)用于儲(chǔ)存、顯示或以數(shù)據(jù)表和曲線的格式打印測(cè)試報(bào)告，并可自動(dòng)轉(zhuǎn)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(tái)架出現(xiàn)異常情況報(bào)警停機(jī)，臺(tái)架可以自動(dòng)保存停機(jī)前后的關(guān)鍵參數(shù)，時(shí)間和保存數(shù)據(jù)范圍可自行設(shè)定。

3、發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試臺(tái)架機(jī)械連接如下圖所示

圖2- 39 發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試系統(tǒng)機(jī)械連接示意

三、主要設(shè)備及資料交付清單

設(shè)備清單

地面車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)聯(lián)合試驗(yàn)平臺(tái)主要包括測(cè)控管理系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)加載系統(tǒng)、試驗(yàn)輔助系統(tǒng)和配套基礎(chǔ)設(shè)施等。主要供貨設(shè)備清單。

表2- 3 主要供貨設(shè)備清單

資料交付清單

       根據(jù)項(xiàng)目實(shí)施不同階段提供相應(yīng)的資料，包括（不限于）：設(shè)計(jì)資料、系統(tǒng)原廠隨機(jī)資料、安裝調(diào)試資料、培訓(xùn)資料等。

發(fā)貨時(shí)資料提供

隨設(shè)備供貨提供控制柜裝配圖、接線圖、對(duì)外端子表、原理圖等資料兩套。

竣工資料提供

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試結(jié)束后，提供與實(shí)物相符的竣工資料如技術(shù)資料、調(diào)試軟件等，以確保設(shè)備的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行和便于維護(hù)?？刂葡到y(tǒng)投運(yùn)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(duì)外端子表、元器件明細(xì)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(cè)、使用維護(hù)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(cè)及整流變壓器、整流器、逆變器的選型計(jì)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(jī)界面的源程序，以及變頻調(diào)速系統(tǒng)的當(dāng)前參數(shù)表；驗(yàn)收階段的各性能參數(shù)測(cè)試報(bào)告，如轉(zhuǎn)速響應(yīng)曲線，穩(wěn)態(tài)特性曲線，動(dòng)態(tài)特性曲線，轉(zhuǎn)速上升/下降時(shí)間曲線。