发动机测试项目

一、概述

采用电力测功机作为负载电机，配置可完成柴油发动机测试。

设计遵循的原则如下：

采用一体化设计，试验台要求测功机有良好的动态控制特性，精确的转速及扭矩控制，完备的监测与保护功能。测量系统在软硬件配置和设计理念上达到世界先进水平。

发动机测试台设计、制做遵照技术性能先进，采用先进的控制技术，高质量的元器件，确保测试台能长期、稳定、可靠地适应测试使用；

发动机测试台控制系统充分满足用户的负载特性及运行的工艺要求；

采用工艺成熟、质量可靠、先进、合理的技术进行设计；

控制系统应采用工作稳定、可靠、标准、成熟且经过工业现场运行考验的

控制技术和手段；设备选型时应充分考虑到维护的要求；系统的监控和安全保护措施应完善、齐全。

1、设计依据

GB/T 18297-2001《汽车发动机性能试验方法》

GB/T 19055-2003《汽车发动机可靠性试验方法》

GB/17691-2005《车用压燃式气体燃料点燃式发动机与汽车排气污物排放限值及测量方法

GB/3847-2005 《车用压燃式发动机与压燃式发动机汽车排气烟度排放限值与测量方法》

GB/T 50054-95《低压配电设计规范》

GB/T 50055-93《通用用电设备配电设计规范》

机械制造系统按GB9061-85验收

电气系统按GB5226-85验收

安全防护按中国的《安全生产法》及相关法律法规标准；

电气系统干扰及抗干扰能力符合ECE法规要求；

2、测试项目

发动机低空载稳定转速试验

发动机速度特性试验

发动机调速特性试验

发动机负荷特性试验

发动机功率试验

发动机耐久性台架试验

发动机万有特性试验

二、技术方案简介

1、发动机测试系统如下图所示

图2- 38 发动机测试系统示意

2、整体系统设计概述：

此台架用于检测发动机的性能、可靠性和问题验证等各类试验；以工业控制计算机为中心， 发动机专用软件为核心的主控系统，具备 RS485/RS232/以太网/CAN 通讯接口，可与系统所含各子系统（冷却液系统、机油冷却系统、油耗仪、数采系统、油门执行器等）实现通讯，进行数据交互，并能在主控系统上可对个子系统进行集中控制。

加载电机采用四川诚邦公司 DL 系列电力测功机，测功机测控系统以四川诚邦公司 ET4100 测控仪为核心，以 CANbus 总线为主体，通过通讯接口板与电力测功机控制单元、油门驱动仪发送指令，实现对测功机及发动机的控制。现场通过各路温度、压力采集，通过控制计算机完成发动机测试系统试验台的控制、连锁、操作以及故障诊断。通过 RS485/以太网/CAN 中的一种端口将控制计算机的输出传至数据处理计算机进行数据处理。

系统组成：

包括测功机变频控制系统、油门驱动仪、智能油耗仪、发动机测试保障系统系统等。

测控部分：（扭矩转速测量及控制）

扭矩传感器采用德国HBM的法兰式扭矩传感器T40B，精度±0.05%FS，输出形式可以为频率输出和电压输出。测功机控制器主要用于负载变频器的控制、通信控制、试验电机控制等。测功机控制器根据扭矩和转速信号对电机变频器进行闭环控制。

数据处理及控制软件：

发动机测试程序，运行在 Windows7 以上操作系统。作为测试系统的一个重要部件，与测功机、油门驱动仪等设备配套使用，共同构成机、电、仪三位一体化的实时测控系统，实现计算机全虚拟化测试。

控制软件具有手动测试、自动测试、定标测试等多种实验模式，以帮助客户全面判断被测产品的性能参数和特性曲线。可任意设置波特率并加载相应 dbc 协议；可提供恒转速模式、恒扭矩模式和恒油门等 7 种无扰动切换测控模式。它还具有产品的快速合格 /不合格检验功能。计算机可采集转速、扭矩、油门以及与之通讯的各子系统的数据并自动存储，且可分析计算试验数据用于储存、显示或以数据表和曲线的格式打印测试报告，并可自动转换为 Excel 或 PDF 等电子文档格式。软件还具备数据黑匣子：台架出现异常情况报警停机，台架可以自动保存停机前后的关键参数，时间和保存数据范围可自行设定。

3、发动机测试台架机械连接如下图所示

图2- 39 发动机测试系统机械连接示意

三、主要设备及资料交付清单

设备清单

地面车辆动力传动系统联合试验平台主要包括测控管理系统、驱动加载系统、试验辅助系统和配套基础设施等。主要供货设备清单。

表2- 3 主要供货设备清单

资料交付清单

       根据项目实施不同阶段提供相应的资料，包括（不限于）：设计资料、系统原厂随机资料、安装调试资料、培训资料等。

发货时资料提供

随设备供货提供控制柜装配图、接线图、对外端子表、原理图等资料两套。

竣工资料提供

现场调试结束后，提供与实物相符的竣工资料如技术资料、调试软件等，以确保设备的长期稳定运行和便于维护。控制系统投运后，向用户提供竣工图纸两套：电控系统原理图和控制柜装配图、接线图、对外端子表、元器件明细表、更改参数表、PLC程序及地址表。并提供电子文档（光盘）一套。图纸资料包含以下内容：

系统的用户手册、使用维护说明书和电气附件说明书；

变频柜图纸，说明书，安全规范手册及整流变压器、整流器、逆变器的选型计算说明书；

编程控制柜原理接线图纸；

电气控制原理图、柜体布置图和元器件清单；

可编程序控制器和人机界面的源程序，以及变频调速系统的当前参数表；验收阶段的各性能参数测试报告，如转速响应曲线，稳态特性曲线，动态特性曲线，转速上升/下降时间曲线。