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一種模塊化結構的柴油機試驗臺的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種模塊化結構的柴油機試驗臺，包括集裝箱平臺和柴油機試驗臺架，所述柴油機試驗臺架固定安裝在集裝箱平臺內部。本發(fā)明的模塊化結構的柴油機試驗臺的基礎建設和現(xiàn)場調試周期短，拓展應用范圍寬，可以同時實現(xiàn)發(fā)動機臺架試驗和整車轉轂試驗的集成，以及通過方便的運輸和連接，可以實現(xiàn)在高低溫、不同海拔、傾斜等特殊環(huán)境下的工況試驗，而無需在特種環(huán)境試驗室進行試驗，可以廣泛應用于學校、廠礦、企業(yè)以及發(fā)動機和整車研發(fā)、試驗、認證等領域。
【專利說明】一種模塊化結構的柴油機試驗臺
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于柴油機試驗【技術領域】，具體涉及一種模塊化結構的柴油機試驗臺。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有的發(fā)動機試驗平臺一般在固定地點構建，包括必要的地基、減震器等基礎建設，通過測功裝置和數(shù)據(jù)采集裝置，進行發(fā)動機調試和試驗。此外通過加裝傳動系統(tǒng)、后處理系統(tǒng)以及電動機等，可以進行動力特性、經(jīng)濟性及排放特性、發(fā)電特性等試驗。如涉及到高低溫、傾斜、高原等特種試驗，通常需要構建相應的特種試驗室以滿足要求，或進行模擬試驗。
[0003]現(xiàn)有的整車試驗，需要將發(fā)動機、變速箱及輔助系統(tǒng)(或電動機)集成組裝在整車或底盤上，在轉轂試驗臺進行整車動力特性、經(jīng)濟性及排放特性等試驗。如果涉及到高低溫、傾斜、高原等特種試驗，通常將整車放置在相應的環(huán)境中完成，或者需要構建相應的特種試驗室以滿足要求，或進行模擬試驗。
[0004]目前基于整車應用的發(fā)動機開發(fā)試驗需要進行大量試驗，對試驗室建設要求較高，存在多次轉場情況，試驗過程時間長，消耗較大等技術問題。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明所要解決的是整車試驗對試驗室建設要求高，存在多次轉場情況，試驗過程時間長，消耗較大的技術問題。
[0006]本發(fā)明的技術方案是:
[0007]一種模塊化結構的柴油機試驗臺，包括集裝箱平臺和柴油機試驗臺架，其特征在于:所述柴油機試驗臺架固定安裝在集裝箱平臺內部。
[0008]進一步地，所述集裝箱平臺包括外罩1、進水口 11、排水口 12、柴油進油口 7、柴油回油口 8、機油進油口 9、機油回油口 10、數(shù)據(jù)總線接口 13、通風口 2、排氣孔3、吊耳4、地腳緊固突臺15、可視化窗口 5、空調6、電源線接口 14。
[0009]進一步地，所述柴油機試驗臺架包括發(fā)動機，功率輸出系統(tǒng)，排氣處理系統(tǒng)，控制系統(tǒng)。
[0010]進一步地，所述發(fā)動機包括可變進氣道47、氣門室罩48、進氣凸輪軸49、排氣凸輪軸50、氣缸蓋51、可變氣缸套52、氣缸體53、調整墊片54、一級平衡軸55、二級平衡軸56、機座57。
[0011]進一步地，所述功率輸出系統(tǒng)，包括電渦流測功機18、輪轂16、離合器21、差速器17、變速器20、聯(lián)軸器19。
[0012]進一步地，所述控制系統(tǒng)，包括CAN轉RS232卡32、測功機控制器33、E⑶34、綜合控制用筆記本電腦35、IPU36、BCM37、RS232/USB轉換卡38、實驗條件控制器39、進氣參數(shù)控制系統(tǒng)40、CAN總線41、A⑶42、冷卻液溫度控制系統(tǒng)44、燃油溫度控制系統(tǒng)45。
[0013]進一步地，所述排氣處理系統(tǒng)，包括SCR催化器23、尿素箱24。[0014]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明的模塊化結構的柴油機試驗臺的基礎建設和現(xiàn)場調試周期短，拓展應用范圍寬，可以同時實現(xiàn)發(fā)動機臺架試驗和整車轉轂試驗的集成，以及通過方便的運輸和連接，可以實現(xiàn)在高低溫、不同海拔、傾斜等特殊環(huán)境下的工況試驗，而無需在特種環(huán)境試驗室進行試驗，可以廣泛應用于學校、廠礦、企業(yè)以及發(fā)動機和整車研發(fā)、試驗、認證等領域。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1集裝箱結構示意圖
[0016]圖2試驗臺結構功能示意圖
[0017]圖3控制系統(tǒng)
[0018]圖4含后處理的發(fā)動機臺架測試試驗平臺
[0019]圖5電動機臺架測試試驗臺
[0020]圖6含后處理的發(fā)動機轉轂試驗臺
[0021]圖7電驅動整車轉轂試驗臺
[0022]圖8發(fā)動機
[0023]1、外罩；2、通風口 ；3、排氣孔；4、吊耳；5、可視化窗口 ；6、空調；7、柴油進油口 ；8、柴油回油口 ；9、機油回油口 ；10、機油進油口 ；11、進水口 ；12、排水口 ；13、數(shù)據(jù)總線接口 ；
14、電源線接口 ；15、地腳緊固突臺16、輪轂；17、差速器；18、電渦流測功機；19、聯(lián)軸器；20、變速器；21、離合器；22、發(fā)動機；23、SCR催化器；24、尿素箱；25、柴油箱；26、水箱；27、機油箱；28、滑軌；29、電池管理系統(tǒng)；30、電池組；31、電動機；32、CAN轉RS232卡；33、測功機控制器；34、ECU ;35、綜合控制用筆記本電腦；36、IPU ;37、BCM ;38、RS232/USB轉換卡；39、實驗條件控制器；40、進氣參數(shù)控制系統(tǒng)；41、CAN總線；42、A⑶；43、后處理系統(tǒng)；44、冷卻液溫度控制系統(tǒng)；45、燃油溫度控制系統(tǒng)；46、數(shù)據(jù)采集箱；47、可變進氣道；48、氣門室罩；49、進氣凸輪軸；50、排氣凸輪軸；51、氣缸蓋；52、可變氣缸套；53、氣缸體；54、調整墊片；55、一級平衡軸；56、二級平衡軸；57、機座。
【具體實施方式】
[0024]如圖2所示，本發(fā)明為一種模塊化結構的柴油機試驗臺，包括集裝箱平臺和柴油機試驗臺架，所述柴油機試驗臺架固定安裝在集裝箱平臺內部。柴油機試驗臺架設有動力系統(tǒng)，功率輸出系統(tǒng)，排氣處理系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。試驗臺系統(tǒng)動力由發(fā)動機22或電動機31提供，發(fā)動機22或電動機32的輸出端通過功率輸出系統(tǒng)的離合器21、變速器20、差速器17等連接到模擬負載電渦流測功機18或輪轂16，通過不同的動力和負載組合形式，從而實現(xiàn)含后處理的發(fā)動機臺架測試試驗、電動機臺架測試試驗、含后處理的發(fā)動機轉轂試驗、電驅動整車轉轂試驗，結構示意圖如圖3?7所示。
[0025]發(fā)動機排氣管與排氣處理系統(tǒng)的選擇性催化還原(SCR)催化器23連接，尿素計量泵通過尿素噴射電子控制單元，實現(xiàn)尿素的高精度噴射，以便進行排放試驗。試驗臺架的控制系統(tǒng)通過串行數(shù)據(jù)傳輸(CAN)總線41實現(xiàn)控制信息的交互，綜合控制用筆記本電腦35通過通用串行總線(USB)接口與RS232/USB轉換卡38的一端連接。
[0026]圖1為集裝箱結構示意圖，集裝箱平臺頂部設有吊耳4，底部設有地腳緊固突臺15，用于集裝箱的搬運與固定。在集裝箱左上側設有通風口 2，右上方設有排氣孔3，集裝箱下方依次設有柴油進油口 7、柴油回油口 8、機油進油口 10、機油回油口 9、進水口 11、排水口
12、數(shù)據(jù)總線接口 13、及電源線接口 14。可視化窗口 5均布在集裝箱的四個側平面。集裝箱內部結構如圖2所示，底平面上設有滑軌28，發(fā)動機22或電動機31通過地腳螺栓固定在滑軌28上，發(fā)動機22或電動機31的輸出端通過聯(lián)軸器19與離合器21及變速器20連接，電渦流測功機18固定在變速器20左側滑軌28上。若為轉轂試驗臺，則差速器17與變速器20連接，輪轂16位于集裝箱兩側通過聯(lián)軸器19與差速器17相連；若為電動機試驗臺，集裝箱內右側為電池管理系統(tǒng)29，集裝箱外側的電池組30為電動機31供電。
[0027]發(fā)動機包括氣缸蓋51，氣缸蓋51上設有可變進氣道47，由螺栓固定與氣缸蓋51上，氣缸蓋51頂部設有進氣凸輪軸49和排氣凸輪軸50，氣門室罩48位于氣缸蓋51上，氣缸蓋51下方設有氣缸體53，氣缸體53內部設有可變氣缸套52，在氣缸蓋51和氣缸體53之間設有調整墊片54，由八個螺栓固定，以便調整缸徑和行程，氣缸體53下方設有機座57，機座內部設有一級平衡軸55、二級平衡軸56，以抵消各種往復慣性力，確保單缸機平穩(wěn)運行。
[0028]發(fā)動機的各種參數(shù)通過傳感器傳送給電子控制單元(ECU) 34, ISG(IntegratedStarter/Generator)電動機的轉速、轉矩、電壓和電流等信號通過傳感器傳送給ISG電動機控制器(ITO) 36，電池組30的各種信號，如電壓、電流、溫度等通過傳感器傳送給電池能量管理系統(tǒng)(BCM) 37，后處理系統(tǒng)的各種參數(shù)通過傳感器傳送給后處理控制單元(A⑶)42，CAN總線41通過接受E⑶34、IPU36、BCM37和A⑶42的信號，并將控制命令發(fā)送給E⑶34、IPU36、BCM37和A⑶42。電渦流測功機18的轉速和轉矩信號由傳感器發(fā)送給控制器33，控制器33再將信號傳輸給CAN轉RS232卡32，同時控制器33接受CAN總線41發(fā)送來的信號，實現(xiàn)對電渦流測功機18的控制。進氣參數(shù)控制系統(tǒng)40、冷卻液溫度控制系統(tǒng)44、燃油溫度控制系統(tǒng)45的信號通過實驗條件控制系統(tǒng)39實現(xiàn)與CAN總線41之間信號的采集和傳輸。CAN總線41通過RS232/USB轉換卡38與綜合用筆記本電腦35連接，從而實現(xiàn)對實驗數(shù)據(jù)的監(jiān)控，如圖3所示。
[0029]發(fā)動機排氣管與SCR催化器23連接，尿素由尿素箱24通過尿素噴射電子控制單元，實現(xiàn)尿素的高精度噴射。
【權利要求】
1.一種模塊化結構的柴油機試驗臺，包括集裝箱平臺和柴油機試驗臺架，其特征在于:所述柴油機試驗臺架固定安裝在集裝箱平臺內部。
2.根據(jù)權利要求1所述的模塊化結構的柴油機試驗臺，其特征在于:所述集裝箱平臺包括外罩(I)、進水口(11)、排水口(12)、柴油進油口(7)、柴油回油口(8)、機油進油口(9)、機油回油口(10)、數(shù)據(jù)總線接口(13)、通風口(2)、排氣孔(3)、吊耳(4)、地腳緊固突臺(15)、可視化窗口(5)、空調(6)、電源線接口(14)。
3.根據(jù)權利要求1所述的模塊化結構的柴油機試驗臺，其特征在于:所述柴油機試驗臺架包括發(fā)動機，功率輸出系統(tǒng)，排氣處理系統(tǒng)，控制系統(tǒng)。
4.根據(jù)權利要求3所述的模塊化結構的柴油機試驗臺，其特征在于:所述發(fā)動機包括可變進氣道(47)、氣門室罩(48)、進氣凸輪軸(49)、排氣凸輪軸(50)、氣缸蓋(51)、可變氣缸套(52)、氣缸體(53)、調整墊片(54)、一級平衡軸(55)、二級平衡軸(56)、機座(57)。
5.根據(jù)權利要求3所述的模塊化結構的柴油機試驗臺，其特征在于:所述功率輸出系統(tǒng)包括電渦流測功機(18)、輪轂(16)、離合器(21)、差速器(17)、變速器(20)、聯(lián)軸器(19)。
6.根據(jù)權利要求3所述的模塊化結構的柴油機試驗臺，其特征在于:所述控制系統(tǒng)包括CAN轉RS232卡(32)、測功機控制器(33)、E⑶(34)、綜合控制用筆記本電腦(35)、IPU(36)、BCM(37)、RS232/USB轉換卡(38)、實驗條件控制器(39)、進氣參數(shù)控制系統(tǒng)(40)、CAN總線(41)、ACU (42)、冷卻液溫度控制系統(tǒng)(44)、燃油溫度控制系統(tǒng)(45)。
7.根據(jù)權利要求3所述的模塊化結構的柴油機試驗臺，其特征在于:所述排氣處理系統(tǒng)包括SCR催化器(23)、尿素箱(24)。
【文檔編號】G01M15/02GK103969051SQ201410221886
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月22日 優(yōu)先權日:2014年5月22日
【發(fā)明者】任貴峰, 程秀圍 申請人:中國北方發(fā)動機研究所(天津)