技術(shù)報(bào)告

大功率系列柴油機(jī)試驗(yàn)裝置

方案設(shè)計(jì)與評(píng)估

川東鉆探企業(yè)機(jī)械廠

12月25日

大功率系列柴油機(jī)試驗(yàn)裝置

方案設(shè)計(jì)與評(píng)估

項(xiàng)目完畢起止時(shí)間：3月-12月

項(xiàng)目重要研究人員：

項(xiàng)目參與人員：

匯報(bào)編寫人：劉衍琴

匯報(bào)審核人：

項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：肖光平

川東鉆探企業(yè)機(jī)械廠

12月25日

目錄

第一章.設(shè)計(jì)方案概述：

第二章.試車工藝裝置構(gòu).

第三章.試驗(yàn)裝置系統(tǒng)

第四章設(shè)備配置及慨算

第一章.方案設(shè)計(jì)概述:

川東鉆探企業(yè)機(jī)械廠是川東天然氣勘探開發(fā)鉆井動(dòng)力設(shè)備口勺修理單

位,重要修理12V190系列和3512系列柴油機(jī)。其中12V190系列每年修理

能力在50至60臺(tái)套，其修理質(zhì)量和性能的好壞直接影響鉆井勘探及開發(fā)。

華隨鉆井工藝技術(shù)時(shí)提高，原有柴油機(jī)設(shè)備新舊系數(shù)日勺下降，大功率柴油

機(jī)在鉆井作業(yè)中日勺作用發(fā)揮愈加明顯。但我廠目前的工藝檢測(cè)設(shè)備只能測(cè)試

其扭矩。對(duì)燃油消耗量、各缸進(jìn)排氣及進(jìn)、出水溫度、燃油壓力等有關(guān)技術(shù)

參數(shù)難以檢測(cè)。因此迫切需要對(duì)原有試車檢測(cè)裝置進(jìn)行技術(shù)研究改造，以滿

足大功率柴油機(jī)型H勺需要。

由我廠提出對(duì)試車裝置進(jìn)行技術(shù)研究和完善，重要是為大功率柴油

機(jī)型進(jìn)行檢修提供一套完善H勺檢測(cè)系統(tǒng)，使其測(cè)試性能愈加可靠，理論數(shù)

據(jù)愈加精確，變化目前測(cè)試參數(shù)單一（只能測(cè)試扭矩）的現(xiàn)實(shí)狀況。目前的試

車工藝裝置是我廠80年代自主設(shè)計(jì)及制造口勺，其構(gòu)造簡(jiǎn)樸，重要唯一設(shè)備

（P1500水力測(cè)功器）陳舊,所測(cè)參數(shù)單一，測(cè)量精度差,數(shù)據(jù)記錄不精確,

并且配套設(shè)施存在許多局限性：無排氣、消聲、減震系統(tǒng)，油污排放系統(tǒng)，測(cè)

功設(shè)備用水循環(huán)系統(tǒng)，導(dǎo)致了極大H勺噪聲、環(huán)境污染及水資源的大量揮霍,

難以滿足既有測(cè)試工藝口勺需要。為了滿足大功率柴油機(jī)修理試車需要，提高

柴油機(jī)綜合參數(shù)、技術(shù)指標(biāo)，對(duì)既有柴油機(jī)試車裝置進(jìn)行技術(shù)研究改造具有

很好的必要性。

方案設(shè)計(jì)遵照如下原則:

1.為保持我廠對(duì)大功率柴油機(jī)修理在同行業(yè)中的領(lǐng)先地位，本次技術(shù)

研究改造中測(cè)試設(shè)備選型應(yīng)瞄準(zhǔn)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)水平，即改造完畢后對(duì)大功

率柴油機(jī)修理能到達(dá)國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品的水平，并在同行業(yè)中領(lǐng)先。

2.設(shè)計(jì)中認(rèn)真貫徹企業(yè)有關(guān)技術(shù)改造的方針政策，突出重點(diǎn)針對(duì)新

建工房的實(shí)際需要，著重處理大功率柴油機(jī)修理所需日勺設(shè)備和配套設(shè)施工

藝條件，使產(chǎn)品H勺技術(shù)性能到達(dá)修理設(shè)備的原則

3.為了實(shí)現(xiàn)對(duì)大功率柴油機(jī)日勺修理，在建立新的柴油機(jī)功率試驗(yàn)裝置

的同步，加強(qiáng)同國(guó)內(nèi)測(cè)試設(shè)備制造廠家的技術(shù)合作，以提高測(cè)試技術(shù)的能

力。

4、充足運(yùn)用工廠既有日勺設(shè)施、工裝，節(jié)省投資，加緊技術(shù)改造。

5.選用的設(shè)備和檢測(cè)儀器是技術(shù)先進(jìn)的，盡量選用直觀H勺數(shù)顯設(shè)備。

6、項(xiàng)目建設(shè)嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家環(huán)境保護(hù)，職業(yè)衛(wèi)生，消防日勺有關(guān)法規(guī)，

7、考慮到鉆井市場(chǎng)的發(fā)展變化，對(duì)關(guān)鍵檢查裝備設(shè)計(jì)按年80——90臺(tái)

口勺原則生產(chǎn)配置。

目的：根據(jù)柴油機(jī)技術(shù)參數(shù)、技術(shù)指標(biāo)規(guī)定，我們通過對(duì)多種方案的精

心比較、優(yōu)化，確定的該套試車系統(tǒng)具有技術(shù)先進(jìn)性，高可靠性、易維護(hù)

性等長(zhǎng)處，

(1)、技術(shù)先進(jìn)性：本測(cè)試系統(tǒng)通過對(duì)試驗(yàn)臺(tái)設(shè)備備置，保證

其技術(shù)水平先進(jìn)。

(2)、高可靠性：本測(cè)試系統(tǒng)通過柴油機(jī)和測(cè)功器在運(yùn)行過程

中多種故障的狀態(tài)監(jiān)控和自動(dòng)保護(hù)，使測(cè)試設(shè)備運(yùn)行愈加安全可靠。

（3）、易維護(hù)性：本系統(tǒng)通過采用高度集成模塊系統(tǒng)，使系統(tǒng)

更易于使用、互換、管理、維護(hù)。

第二章、試車裝置

為了減少柴油機(jī)試車時(shí)產(chǎn)生的噪聲，保障周圍有一種好H勺

工作環(huán)境，根據(jù)新建工房構(gòu)造框架，與工房連接處設(shè)置全封閉混凝土構(gòu)造

式驗(yàn)房，（如下圖）。試驗(yàn)房的試驗(yàn)室內(nèi)臺(tái)架基礎(chǔ)和混凝土構(gòu)造由建筑施工

單位應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地基H勺土質(zhì)構(gòu)造設(shè)計(jì)確定。

第一節(jié)：試驗(yàn)減振底座基礎(chǔ)

由于柴油機(jī)在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)、會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)，必須用一種減振底座（大平底板）來固定它:

一般狀況下，測(cè)功器和柴油機(jī)安裝在同一種基礎(chǔ)上，（如圖）：

訛》I蛤大

基礎(chǔ)深度應(yīng)為1.5?2叫基礎(chǔ)口勺長(zhǎng)寬按大平底板構(gòu)造尺寸確

定，基礎(chǔ)邊緣應(yīng)寬于臺(tái)架邊緣約150mm（單邊）?；A(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)有足夠的質(zhì)量,

以使試驗(yàn)臺(tái)的振動(dòng)降至最低H勺程度，假如振動(dòng)大，將會(huì)影響待試設(shè)備H勺精

度和質(zhì)量?；A(chǔ)用高于90號(hào)混凝土澆注，配料按體積1份水泥，2.5份河

沙，4份石子；澆注時(shí)應(yīng)對(duì)平底板固定日勺位置預(yù)留地腳螺栓孔。在平底板基

礎(chǔ)的三周設(shè)置排污暗溝和放油槽，排出的污油、污水將流向工房外用污水處

理裝置集中處理，喑溝上鋪設(shè)鋼柵網(wǎng)板供操作用，鋼柵網(wǎng)板下布置油、水、

氣管線。基礎(chǔ)周圍應(yīng)采用有效時(shí)隔振措施，減少試驗(yàn)臺(tái)W、J振動(dòng)能量向外界傳

澧，措施是在混凝土基礎(chǔ)下面墊一層黃沙，在基礎(chǔ)四面開200毫米寬、800

毫米深的防震槽。試驗(yàn)證明：在鄰近建筑物不產(chǎn)生共振的狀況下，振幅不得

不小于0.05-0.1毫米，為了防止振動(dòng)向外傳播，保證周圍地面和建筑物有

很好的隔離，所有聯(lián)接管線盡量采用活動(dòng)軟管。

第二節(jié)試驗(yàn)房構(gòu)造

試驗(yàn)房房體構(gòu)造規(guī)格為14mX8n】X7m（長(zhǎng)X寬X高），總面積112平方，提

成柴油機(jī)試車房、控制室二部分。

柴油機(jī)試車房?jī)?nèi)部?jī)舫叽鐬椋洪L(zhǎng)X寬X高=10nlX7.5mX6m,（供參照）

控制室內(nèi)部?jī)舫叽鐬椋洪L(zhǎng)義寬X高=3.5mX7.5mX6m,（供參照）

2.1.柴油機(jī)試車房房體構(gòu)造規(guī)定具有足夠的強(qiáng)度；在門、窗和通風(fēng)管開

口處均布置次構(gòu)造。為了變化室內(nèi)對(duì)外部產(chǎn)生噪聲，到達(dá)室外噪聲原則,

需在室內(nèi)面和室頂布置吸聲吸音材料。

2.2.為了保證工房待試柴油機(jī)裝在平車上進(jìn)入試車室，在室頂設(shè)單軌

10噸電動(dòng)葫蘆1臺(tái)，用于柴油機(jī)和測(cè)試設(shè)備的起吊。

2.3.為了保證試車間、控制間及所有設(shè)備的安全，規(guī)定設(shè)置消防器材。

2.4、房體前端位置設(shè)電動(dòng)控制隔聲降噪門，隔開室內(nèi)試車噪聲向外傳

播，同步保證柴油機(jī)裝在平車上能順利進(jìn)入。

2.5.控制室和試車室之間設(shè)手動(dòng)側(cè)開門，側(cè)開門背面用不銹鋼微孔板；

內(nèi)腔填充吸聲材料；門周圍采用硅膠成型密封材料。

2.6、控制室隔聲觀測(cè)窗規(guī)定采用雙層防爆組合式玻璃構(gòu)造，密封性要

好，隔聲量要高，觀測(cè)清晰，

2.7、為了保證控制室溫度配置壁掛試空調(diào)一臺(tái)。

2.8、試驗(yàn)室兩側(cè)墻面上設(shè)4盞可調(diào)角度日勺投射迅速起動(dòng)冷光金屬鹵素

燈，

控制間設(shè)獨(dú)立嵌入式動(dòng)力配電箱，具有電源過載保護(hù)和火警自動(dòng)切斷電

源并報(bào)警燈閃爍，配電箱內(nèi)對(duì)起動(dòng)電源、照明電源（含行車、插座）、測(cè)

控系統(tǒng)單獨(dú)分路控制。

試驗(yàn)間、附屬設(shè)施間各墻面設(shè)置防爆型電源接插口，布置5孔220V插座,

3孔380V插座。

2.9既有試車裝置在試車過程中會(huì)產(chǎn)生巨大的噪聲，重要是氣體動(dòng)力性

排氣噪聲，沒有進(jìn)行消聲降噪，其噪聲等級(jí)均達(dá)100分貝以上。危害性

很大，能影響人們?nèi)丈渍Ｉ詈凸ぷ鳎瑴p少勞動(dòng)生產(chǎn)效率，特強(qiáng)的噪

聲還能損壞建筑物，影響設(shè)備H勺正常運(yùn)轉(zhuǎn)。常常在90分貝以上的I噪聲環(huán)

境中工作會(huì)損傷聽力，產(chǎn)生噪聲性耳聾。據(jù)調(diào)查既有動(dòng)修工產(chǎn)生噪聲性

耳聾日勺達(dá)70%,環(huán)境保護(hù)檢測(cè)柴油機(jī)試車過程產(chǎn)生U勺噪聲在110-120分

貝內(nèi)，資料表明；工廠口勺生產(chǎn)車間每天工作8小時(shí)，容許持續(xù)噪聲為9Q

分貝，在任何狀況下持續(xù)噪聲不應(yīng)超過115分貝。柴油機(jī)的容許噪聲值

必須不不小于80分貝，才能符合國(guó)標(biāo)。

排煙廢氣也沒有排出室外，直接在室內(nèi)流通，對(duì)室內(nèi)工作環(huán)境危害很

大。煙氣中具有某些有毒金屬，對(duì)人體導(dǎo)致較大影響。為了保證柴油機(jī)

修理試車工藝H勺完整性，滿足柴油機(jī)試車需要，因此需在試車房體內(nèi)設(shè)

置柴油機(jī)排氣系統(tǒng)：（如示意圖）

排氣系統(tǒng)日勺管徑要考慮排氣背壓，伸出不能過高，過高會(huì)增大排氣背壓,

影響柴油機(jī)的性能。廢氣要排出室外，排氣系統(tǒng)管伸出房外設(shè)消聲器和防

雨消音帽，到達(dá)降噪效果。排氣管材規(guī)定采用耐高溫材料外包隔熱層，房

內(nèi)與柴油機(jī)排氣口連接處采用耐高溫不銹鋼垂直伸縮波紋管。為滿足不一

樣柴油機(jī)測(cè)試，室內(nèi)排氣支架設(shè)計(jì)要有1800旋轉(zhuǎn)功能。配置煙度儀重要

對(duì)柴油機(jī)排氣煙度進(jìn)行測(cè)量。

綜上所述，控制柴油機(jī)試車過程中產(chǎn)生H勺噪聲勢(shì)在必行。

采用控制措施：安裝阻抗型復(fù)合式消聲器，可減少柴油機(jī)氣體動(dòng)力性噪

聲40_60分貝。

2.10柴油機(jī)在封閉日勺試車室內(nèi)作業(yè)時(shí)，燃燒需?？諝猓?/p>

此需配置通風(fēng)換氣系統(tǒng)，采用下送上抽方式，目的是排出室內(nèi)日勺熱空氣，

保證室內(nèi)溫度，同步要將泄漏的柴油機(jī)廢氣及時(shí)排出室外，保證柴油機(jī)正

常工作。

第三章：試驗(yàn)裝置系統(tǒng)

試驗(yàn)裝置H勺設(shè)計(jì)規(guī)定：安裝在試驗(yàn)裝置上的柴油機(jī)能模擬實(shí)際使用

條件或盡量日勺靠近實(shí)際使用條件；更便于安裝、調(diào)整、檢查和更換柴

油機(jī)零部件；能以便H勺安裝測(cè)定柴油機(jī)各項(xiàng)參數(shù)的精密測(cè)量?jī)x表，并

能保證有足夠口勺測(cè)量精度；操作簡(jiǎn)便、可靠、有應(yīng)急安全裝置，盡量

自動(dòng)化。

柴油機(jī)試驗(yàn)裝置由下列幾部分構(gòu)成：

1試驗(yàn)測(cè)功裝置系統(tǒng)

2測(cè)量和操作控制系統(tǒng)

3試驗(yàn)公用設(shè)施系統(tǒng)

第一節(jié)試驗(yàn)測(cè)功裝置系統(tǒng)

測(cè)功裝置系統(tǒng)由大平底板、中間底座和撓性傳動(dòng)軸、水渦流

測(cè)功器等構(gòu)成，由測(cè)功器生產(chǎn)單位提供。如圖；

1.1.大平底板示意構(gòu)造圖：

平板用固定螺絲連接在試驗(yàn)裝置基礎(chǔ)上，平板與基礎(chǔ)間放有橡膠減振墊層

減少振動(dòng)。平板表面開設(shè)有數(shù)條T型槽，用于安裝中間底座和柴油機(jī)固定支

架，安裝時(shí)平板應(yīng)當(dāng)保持水平，其偏差應(yīng)不不小于0.1毫米。平板設(shè)計(jì)要充

足考慮柴油機(jī)底座構(gòu)造尺寸和中間底座構(gòu)造尺寸（平板設(shè)計(jì)規(guī)格為長(zhǎng)x寬x

高二8000x2500x300材料選用灰鑄鐵供參照）。

1.2中間底座和撓性傳動(dòng)軸。

中間底座采用焊接式鋼構(gòu)造，作用在于裝測(cè)功器和擾性傳動(dòng)軸。，

撓性傳動(dòng)對(duì)接由力向傳動(dòng)軸和高彈性聯(lián)軸器組合，高彈性聯(lián)軸器一

端直接和測(cè)功器連接，萬向傳動(dòng)軸另一端與柴油機(jī)連接盤連接。

1.3水渦流測(cè)功器

測(cè)功器是用來檢測(cè)動(dòng)力機(jī)功率及傳動(dòng)機(jī)械效率H勺，是動(dòng)力機(jī)特

性試驗(yàn)及傳動(dòng)機(jī)械效率試驗(yàn)中不可缺乏的測(cè)試設(shè)備。常用的測(cè)功器有

水力測(cè)功器和電力測(cè)功器兩種，水力測(cè)功器分為旋渦流和銷釘式，有

Y系列和D系列，銷釘式D系列水力測(cè)功器價(jià)格廉價(jià)，維修以便，通過

變化進(jìn)排水量開度可以變化測(cè)功器日勺工況，構(gòu)造簡(jiǎn)樸，可正反轉(zhuǎn)測(cè)量,

但工作狀況不穩(wěn)定。電力測(cè)功器是用電機(jī)來測(cè)量柴油機(jī)時(shí)輸出扭矩和

功率，分為平衡式直流電力測(cè)功器、交流電力測(cè)功器和電渦流測(cè)功器。

DN電渦流測(cè)功器重要用來測(cè)量動(dòng)力機(jī)W、J有效功率及機(jī)械的效率，是目

前國(guó)內(nèi)先進(jìn)的加載測(cè)功設(shè)備，其長(zhǎng)處是測(cè)試范圍廣，許用轉(zhuǎn)速高，轉(zhuǎn)

動(dòng)慣量小，測(cè)試精度高，可雙向運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)突變負(fù)荷響應(yīng)快，但不合適

大功率柴油機(jī)。而Y系列水渦流測(cè)功器是引進(jìn)德國(guó)策爾納企業(yè)先進(jìn)技

術(shù)，具有控制穩(wěn)定性好、響應(yīng)速度快、測(cè)量精度高及構(gòu)造緊湊等長(zhǎng)處。

通過上述比較，結(jié)合大功率柴油機(jī)構(gòu)造和技術(shù)參數(shù)選用Y系列水渦流

測(cè)功器，其規(guī)格型號(hào)為Y1900S,

Y1900S構(gòu)造技術(shù)參數(shù)：

最大吸取功率：1900K\v；

最大測(cè)量扭矩：17200N.m

制動(dòng)力測(cè)定范圍0-18000N

最高許用轉(zhuǎn)速：3000rpm

排水最高溫度70度

扭矩測(cè)量精度：±0.2%FS

轉(zhuǎn)速測(cè)量精度：±0.05%

系統(tǒng)最大用水量36m'/Fl

Y系列水渦流測(cè)功器構(gòu)造圖

D系列水力測(cè)功器構(gòu)造圖

DW系列電渦流測(cè)功器構(gòu)造圖

a、Y1900s特性曲線范圍:

消化吸取德國(guó)策爾納引進(jìn)技術(shù)，定、轉(zhuǎn)子型腔改良設(shè)計(jì)使測(cè)功器

低速吸取功率特性更好，特性曲線包容范圍更寬。特性曲線表達(dá)了測(cè)功器

在不一樣轉(zhuǎn)速下所能吸取H勺功率范圍，從圖上看出：

kW

1900

1400

1000

600

200

°r/mm

OA線表達(dá)測(cè)功器在一定的進(jìn)水壓力下，伴隨轉(zhuǎn)速的變化所能吸取的

最大的功率線。

AB直線為保持測(cè)功器扭矩為最大值時(shí)，伴隨轉(zhuǎn)速的變化，測(cè)功器所

能吸取的最大功率線。

BC直線為不超過測(cè)功器最大容許日勺排水溫度時(shí)，測(cè)功器所能吸取的

最大功率限限制線。

CD直線為測(cè)功器最高轉(zhuǎn)速限制線。

0D曲線為測(cè)功器不充水時(shí)H勺制動(dòng)功率線（空氣磨擦阻力）。

OABCEO所包圍的區(qū)域表達(dá)了該型水力測(cè)功器所能吸取日勺功率范圍。這

也是動(dòng)力機(jī)性能試驗(yàn)時(shí)選用測(cè)功器的根據(jù)。凡動(dòng)力機(jī)的特性在曲線圖形所

包圍的范圍內(nèi)，一般均能在該型水力測(cè)功器上進(jìn)行特性試驗(yàn)。

b、排水系統(tǒng)：

改善型排水執(zhí)行器、內(nèi)腔排水通道，使測(cè)功器容載起始扭矩大大減少,

同等供水壓力下容載扭矩減少25-30%。

c、密封：

在同類產(chǎn)品老式機(jī)械間隙密封、軸承骨架油封構(gòu)造方式上，增長(zhǎng)了反

向防水唇口密封，軸承滑油間隙式擋圈密封，有效地杜絕了同類產(chǎn)品油

水竄通導(dǎo)致滑油系統(tǒng)滑油外漏現(xiàn)象。骨架油封采用進(jìn)口PD級(jí)油封（線速

度高達(dá)25M/S）。

d、潤(rùn)滑方式：

采用進(jìn)口計(jì)量脈動(dòng)膜片油泵循環(huán)供油，供油壓力、流量可調(diào)、油滴速度可

視。改良的滑油通道使軸承潤(rùn)滑更可靠。

Y1900-S單向水渦流測(cè)功器外型圖

第二節(jié)檢測(cè)和操作控制系統(tǒng)

（由測(cè)功器生產(chǎn)單位配套提供）

2.1系統(tǒng)構(gòu)成;

柴油機(jī)測(cè)試控制系統(tǒng)由柴油機(jī)測(cè)量控制儀、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、上位計(jì)

算機(jī)系統(tǒng)、大屏幕顯示儀、機(jī)柜、油耗測(cè)量?jī)x和油門執(zhí)行器等構(gòu)成。系統(tǒng)

含測(cè)量控制系統(tǒng)軟件，各測(cè)量傳感器及及傳感器搖臂。

2.2測(cè)量控制系統(tǒng)的重要功能

測(cè)量參數(shù)及精度

基本測(cè)量參數(shù):

序號(hào)測(cè)量參數(shù)量程備注

1轉(zhuǎn)速O~35OOrpm

2扭矩0~18000N.m

3功率0~1900kW測(cè)功器額定吸取功率

4燃油消耗量0~120kg/h

5燃油消耗率0~300g/kW.h

6機(jī)油壓力O-IOOOkPa

7排氣溫度0-800℃

柴油機(jī)內(nèi)循環(huán)出水溫

80-200℃

度

9機(jī)油溫度。?200c

所有H勺測(cè)量參數(shù)均可同步在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示。扭矩、功率和油

耗可以由計(jì)算機(jī)自動(dòng)校正，

控制功能

控制器類型：測(cè)功器及柴油機(jī)油門雙回路直接數(shù)字PID控制；

控制方式：測(cè)功器：恒位置、恒扭矩、恒轉(zhuǎn)速；柴油機(jī)：恒位置、

恒扭矩、恒轉(zhuǎn)速；

控制方式切換：無擾動(dòng)隨機(jī)動(dòng)態(tài)切換；

工況變化方式：虛擬儀器界面操作；自動(dòng)程序控

制。

控制精度

控制精度：轉(zhuǎn)速控制精度：±2r/min；

扭矩控制精度：±0.2%FS；

過渡時(shí)間:W10S；

轉(zhuǎn)速控制超調(diào)量：〈階躍量的10.5%；

扭矩控制超調(diào)量：W階躍量的1%；

執(zhí)行器定位精度：^0.1%O

重要功能：

通過USB-CAN總線轉(zhuǎn)換器，從下位機(jī)接受試驗(yàn)時(shí)測(cè)量日勺發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、

扭矩、溫度、壓力、漏氣量、油耗等數(shù)據(jù)，并計(jì)算功率、油耗率、加速煙

度等參數(shù)

所有的參數(shù)均可在計(jì)算機(jī)顯示屏上顯示；

通過USB-CAN總線轉(zhuǎn)換器，向下位機(jī)發(fā)送變化信息，由下位機(jī)的柴油

機(jī)、測(cè)功器控制模塊調(diào)整柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速及扭矩。

下位機(jī)采用模塊化構(gòu)造，是由多種模塊構(gòu)成：柴油機(jī)測(cè)功器控制模塊,

模擬量測(cè)量模塊，液晶顯示操作模塊，報(bào)警停車控制模塊，執(zhí)行器功放

模塊。模塊之間采用隔離日勺CAN總線進(jìn)行信息的互換。

采用數(shù)字增量電壓控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩且無擾動(dòng)切換控制；

大屏幕熒光液晶（256X64）漢化顯示測(cè)量參數(shù)，所有操作均有中文提

醒;

采用國(guó)際流行日勺CAN現(xiàn)場(chǎng)總線通訊協(xié)議和模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)，通過總線

網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳播，便于集中擴(kuò)展和維護(hù)。采用H勺CAN現(xiàn)場(chǎng)總線通訊協(xié)議，符

合國(guó)際原則IS011898（CAN）o

考慮與其他一般智能儀器的通用性留有常規(guī)的RS232接口；

采用非接觸，無磨損H勺數(shù)字電位器實(shí)現(xiàn)迅速給定；

數(shù)字分段模糊PTD調(diào)整控制轉(zhuǎn)速、負(fù)荷，保證控制日勺穩(wěn)定性和較快的

響應(yīng)速度，同步能在不變化參數(shù)的狀況下能穩(wěn)定的控制多種型號(hào)的發(fā)動(dòng)

機(jī)；實(shí)現(xiàn)控制工況無擾動(dòng)切換；

多種控制特性可滿足發(fā)動(dòng)機(jī)多種性能的J試驗(yàn)的規(guī)定；

模塊化設(shè)計(jì)使構(gòu)造簡(jiǎn)化，具有無可比擬的可靠性和可維護(hù)性；

數(shù)字密碼授權(quán)，保證了測(cè)控儀關(guān)鍵參數(shù)不能越權(quán)操作；

越限多級(jí)報(bào)警控制（報(bào)警、保護(hù)、緊急停車）；

數(shù)字標(biāo)定和自穩(wěn)零技術(shù)，克服測(cè)量系統(tǒng)長(zhǎng)期溫度漂移，使數(shù)據(jù)更穩(wěn)定

和精確。

記錄功能

自動(dòng)保留數(shù)據(jù)到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)，在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)故障時(shí)臨時(shí)保留數(shù)據(jù)到當(dāng)

地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，在合適的J時(shí)候再轉(zhuǎn)儲(chǔ)到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)

報(bào)警保護(hù)功能：

測(cè)量控制系統(tǒng)具有三級(jí)報(bào)警和保護(hù)功能，每個(gè)測(cè)量參數(shù)均可由顧客

在計(jì)算機(jī)設(shè)定每級(jí)報(bào)警叫動(dòng)作方式（一級(jí)報(bào)警：聲光報(bào)警，系統(tǒng)不動(dòng)作,

由人工進(jìn)行干預(yù)；二級(jí)報(bào)警：聲光報(bào)警，系統(tǒng)動(dòng)作，發(fā)動(dòng)機(jī)工況自動(dòng)降至

怠速；三級(jí)報(bào)警：聲光報(bào)警，系統(tǒng)動(dòng)作，通過緊急停車機(jī)構(gòu)使發(fā)動(dòng)機(jī)停

車。

?2.3測(cè)量控制系統(tǒng)的特點(diǎn)：

?柴油機(jī)測(cè)量控制系統(tǒng)采用工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)CAN總線構(gòu)造，它是一種多主H勺總線構(gòu)造，各個(gè)CAN

模塊之間完畢各自功能，一種模塊的故障不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓。系統(tǒng)采用上下位機(jī)

方案，上下位機(jī)間的通訊采用CAN-USB接口。

?上位機(jī)選用研華工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，P4CPU2.4G,60G硬盤，17

寸液晶顯示屏，10700M網(wǎng)卡，支持雙顯示屏的J雙端口顯示卡,

不配光驅(qū)，配一臺(tái)外掛光驅(qū)。

?軟件環(huán)境：Windows或XP；編程語言：LabView,VC++。

?測(cè)功器和油門口勺控制板采用四層線路板，貼片機(jī)器焊接形式；

?溫度和壓力H勺采集板采用進(jìn)口模塊（臺(tái)灣威達(dá)），每個(gè)模板采用

RS485總線通信；

?所有的線路板H勺連接采用接線端子，接線端子采用進(jìn)口品牌（魏

德密勒或町洋）；

?線路板口勺集成電路插座采用鍍金的插座；

2.4HZB5000油耗儀（附圖）

燃油消耗儀作用：重要用于測(cè)量柴油機(jī)的燃油消耗。

1.燃油消耗率是評(píng)價(jià)柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)性H勺重耍指標(biāo)，也是研究柴油

機(jī)工作過程日勺重要參數(shù)，其措施目前已實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化與數(shù)字

化，HZB5000油耗測(cè)量?jī)x就是采用一體自動(dòng)化與數(shù)字化的，油

耗測(cè)量和顯示儀表集于一體，可以獨(dú)立完畢油耗測(cè)量。構(gòu)造上

采用全密封的油路設(shè)計(jì)，可有效地防止因特殊原因引起H勺溢

油。

2.特點(diǎn)：1.兼有平均油耗和瞬時(shí)油耗測(cè)量的雙重功能。

3.平均油耗時(shí)間、耗油重量可任意設(shè)置，并有掉電保護(hù)功能；

4.可進(jìn)行瞬時(shí)測(cè)量，每秒刷新一次；

5.采用先進(jìn)的數(shù)字標(biāo)定技術(shù)，使儀器的標(biāo)定十分以便而簡(jiǎn)樸；

設(shè)有標(biāo)定密碼，在無授權(quán)的狀況下不能任意修改，保證參數(shù)H勺精確

性;

全密封設(shè)計(jì)，燃油不會(huì)溢出，保證使用的安全性。

性能指標(biāo)

6.測(cè)量范圍15000g

7.測(cè)量精度±0.2%F.S

2.5YMZ-60油門執(zhí)行器

YMZ-60油門執(zhí)行器是NCK柴油機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)中日勺一種執(zhí)行機(jī)

構(gòu)。

作用；控制柴油機(jī)的油門開度，完畢柴油機(jī)的多種特性試驗(yàn)。

其長(zhǎng)處：信號(hào)傳播速度快，距離遠(yuǎn)，便于隔室控制

動(dòng)作敏捷，精度高。

輸出力矩大。

動(dòng)態(tài)反應(yīng)速度快。

測(cè)量指標(biāo)：

角行程0-90度

最大輸出扭矩25Nm

全行程響應(yīng)時(shí)間：＜0.5s

定位精度：優(yōu)于0.2%FS

驅(qū)動(dòng)電源：24V/3A

2.6大屏幕顯示儀（附圖）

大屏幕顯示儀使用高亮度紅色顯示，用于柴油機(jī)測(cè)試房現(xiàn)場(chǎng)顯示功

率、扭矩、轉(zhuǎn)速、油耗率等重要參數(shù)的大型掛壁式顯示屏。。

2.7急停裝置

急停裝置采用停氣和停油處理方式。

停氣采用在柴油機(jī)進(jìn)氣管路上布置氣控球閥實(shí)現(xiàn)。

停油裝置采用急停電磁鐵關(guān)閉停油手柄實(shí)現(xiàn)。

2.8傳感器及集線箱

為以便柴油機(jī)試車時(shí)柴油機(jī)上各溫度、壓力傳感器W、J安

裝、連接。將各壓力傳感器、溫度傳感器接線集中于一懸掛式過線盒中，線

束由母線柜引入臺(tái)架控制儀。

第三節(jié)、試驗(yàn)公用設(shè)施系統(tǒng)

3.1由于柴油機(jī)在熱負(fù)荷試驗(yàn)中測(cè)功器需要大量日勺水，測(cè)功器供水

不能間斷，進(jìn)水量大概在每千瓦小時(shí)20公升左右，排水溫度不能超過70

度，一般經(jīng)濟(jì)排水溫度在55度-60度之間，因此測(cè)功器供水采用用循環(huán)供

水系統(tǒng)。系統(tǒng)（如圖）：

灌

水

管

約5米

n

,

V777

----

----

——

——

-

----

----

----

----

----

----

----

----

排水管

、流

垢器

、除

道泵

、管

壓水箱

組、穩(wěn)

泵機(jī)

池、水

循環(huán)水

系統(tǒng)由

（1）

。

構(gòu)成

柜等

電氣

、控制

閥門

、控制

量計(jì)

差

水溫

進(jìn)出

T/h,

為40

容量

卻水

器冷

測(cè)功

系統(tǒng)

（2）

為

水壓

，供

供水

恒壓

功器

對(duì)測(cè)

道泵

用管

水采

器用

測(cè)功

（3）

功

制，測(cè)

球閥控

水量靠

處，

高5米

地面

在離

放置

水箱

穩(wěn)壓

Mpa,

0.15

0.05-

應(yīng)

池容積