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

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的是整車試驗(yàn)對試驗(yàn)室建設(shè)要求高，存在多次轉(zhuǎn)場情況，試驗(yàn)過程時(shí)間長，消耗較大的技術(shù)問題。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0007]一種模塊化結(jié)構(gòu)的柴油機(jī)試驗(yàn)臺，包括集裝箱平臺和柴油機(jī)試驗(yàn)臺架，其特征在于:所述柴油機(jī)試驗(yàn)臺架固定安裝在集裝箱平臺內(nèi)部。
[0008]進(jìn)一步地，所述集裝箱平臺包括外罩1、進(jìn)水口 11、排水口 12、柴油進(jìn)油口 7、柴油回油口 8、機(jī)油進(jìn)油口 9、機(jī)油回油口 10、數(shù)據(jù)總線接口 13、通風(fēng)口 2、排氣孔3、吊耳4、地腳緊固突臺15、可視化窗口 5、空調(diào)6、電源線接口 14。
[0009]進(jìn)一步地，所述柴油機(jī)試驗(yàn)臺架包括發(fā)動機(jī)，功率輸出系統(tǒng)，排氣處理系統(tǒng)，控制系統(tǒng)。
[0010]進(jìn)一步地，所述發(fā)動機(jī)包括可變進(jìn)氣道47、氣門室罩48、進(jìn)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(diào)整墊片54、一級平衡軸55、二級平衡軸56、機(jī)座57。
[0011]進(jìn)一步地，所述功率輸出系統(tǒng)，包括電渦流測功機(jī)18、輪轂16、離合器21、差速器17、變速器20、聯(lián)軸器19。
[0012]進(jìn)一步地，所述控制系統(tǒng)，包括CAN轉(zhuǎn)RS232卡32、測功機(jī)控制器33、E⑶34、綜合控制用筆記本電腦35、IPU36、BCM37、RS232/USB轉(zhuǎn)換卡38、實(shí)驗(yàn)條件控制器39、進(jìn)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(jìn)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(jié)構(gòu)的柴油機(jī)試驗(yàn)臺的基礎(chǔ)建設(shè)和現(xiàn)場調(diào)試周期短，拓展應(yīng)用范圍寬，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)臺架試驗(yàn)和整車轉(zhuǎn)轂試驗(yàn)的集成，以及通過方便的運(yùn)輸和連接，可以實(shí)現(xiàn)在高低溫、不同海拔、傾斜等特殊環(huán)境下的工況試驗(yàn)，而無需在特種環(huán)境試驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)，可以廣泛應(yīng)用于學(xué)校、廠礦、企業(yè)以及發(fā)動機(jī)和整車研發(fā)、試驗(yàn)、認(rèn)證等領(lǐng)域。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1集裝箱結(jié)構(gòu)示意圖
[0016]圖2試驗(yàn)臺結(jié)構(gòu)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(jī)臺架測試試驗(yàn)平臺
[0019]圖5電動機(jī)臺架測試試驗(yàn)臺
[0020]圖6含后處理的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)轂試驗(yàn)臺
[0021]圖7電驅(qū)動整車轉(zhuǎn)轂試驗(yàn)臺
[0022]圖8發(fā)動機(jī)
[0023]1、外罩；2、通風(fēng)口 ；3、排氣孔；4、吊耳；5、可視化窗口 ；6、空調(diào)；7、柴油進(jìn)油口 ；8、柴油回油口 ；9、機(jī)油回油口 ；10、機(jī)油進(jìn)油口 ；11、進(jìn)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(jī)；19、聯(lián)軸器；20、變速器；21、離合器；22、發(fā)動機(jī)；23、SCR催化器；24、尿素箱；25、柴油箱；26、水箱；27、機(jī)油箱；28、滑軌；29、電池管理系統(tǒng)；30、電池組；31、電動機(jī)；32、CAN轉(zhuǎn)RS232卡；33、測功機(jī)控制器；34、ECU ;35、綜合控制用筆記本電腦；36、IPU ;37、BCM ;38、RS232/USB轉(zhuǎn)換卡；39、實(shí)驗(yàn)條件控制器；40、進(jìn)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(jìn)氣道；48、氣門室罩；49、進(jìn)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(diào)整墊片；55、一級平衡軸；56、二級平衡軸；57、機(jī)座。
【具體實(shí)施方式】
[0024]如圖2所示，本發(fā)明為一種模塊化結(jié)構(gòu)的柴油機(jī)試驗(yàn)臺，包括集裝箱平臺和柴油機(jī)試驗(yàn)臺架，所述柴油機(jī)試驗(yàn)臺架固定安裝在集裝箱平臺內(nèi)部。柴油機(jī)試驗(yàn)臺架設(shè)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(yàn)臺系統(tǒng)動力由發(fā)動機(jī)22或電動機(jī)31提供，發(fā)動機(jī)22或電動機(jī)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(fù)載電渦流測功機(jī)18或輪轂16，通過不同的動力和負(fù)載組合形式，從而實(shí)現(xiàn)含后處理的發(fā)動機(jī)臺架測試試驗(yàn)、電動機(jī)臺架測試試驗(yàn)、含后處理的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)轂試驗(yàn)、電驅(qū)動整車轉(zhuǎn)轂試驗(yàn)，結(jié)構(gòu)示意圖如圖3?7所示。
[0025]發(fā)動機(jī)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(jì)量泵通過尿素噴射電子控制單元，實(shí)現(xiàn)尿素的高精度噴射，以便進(jìn)行排放試驗(yàn)。試驗(yàn)臺架的控制系統(tǒng)通過串行數(shù)據(jù)傳輸(CAN)總線41實(shí)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(zhuǎn)換卡38的一端連接。
[0026]圖1為集裝箱結(jié)構(gòu)示意圖，集裝箱平臺頂部設(shè)有吊耳4，底部設(shè)有地腳緊固突臺15，用于集裝箱的搬運(yùn)與固定。在集裝箱左上側(cè)設(shè)有通風(fēng)口 2，右上方設(shè)有排氣孔3，集裝箱下方依次設(shè)有柴油進(jìn)油口 7、柴油回油口 8、機(jī)油進(jìn)油口 10、機(jī)油回油口 9、進(jìn)水口 11、排水口
12、數(shù)據(jù)總線接口 13、及電源線接口 14?？梢暬翱?5均布在集裝箱的四個(gè)側(cè)平面。集裝箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示，底平面上設(shè)有滑軌28，發(fā)動機(jī)22或電動機(jī)31通過地腳螺栓固定在滑軌28上，發(fā)動機(jī)22或電動機(jī)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(jī)18固定在變速器20左側(cè)滑軌28上。若為轉(zhuǎn)轂試驗(yàn)臺，則差速器17與變速器20連接，輪轂16位于集裝箱兩側(cè)通過聯(lián)軸器19與差速器17相連；若為電動機(jī)試驗(yàn)臺，集裝箱內(nèi)右側(cè)為電池管理系統(tǒng)29，集裝箱外側(cè)的電池組30為電動機(jī)31供電。
[0027]發(fā)動機(jī)包括氣缸蓋51，氣缸蓋51上設(shè)有可變進(jìn)氣道47，由螺栓固定與氣缸蓋51上，氣缸蓋51頂部設(shè)有進(jìn)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(shè)有氣缸體53，氣缸體53內(nèi)部設(shè)有可變氣缸套52，在氣缸蓋51和氣缸體53之間設(shè)有調(diào)整墊片54，由八個(gè)螺栓固定，以便調(diào)整缸徑和行程，氣缸體53下方設(shè)有機(jī)座57，機(jī)座內(nèi)部設(shè)有一級平衡軸55、二級平衡軸56，以抵消各種往復(fù)慣性力，確保單缸機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行。
[0028]發(fā)動機(jī)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(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、電壓和電流等信號通過傳感器傳送給ISG電動機(jī)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(jī)18的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)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(zhuǎn)RS232卡32，同時(shí)控制器33接受CAN總線41發(fā)送來的信號，實(shí)現(xiàn)對電渦流測功機(jī)18的控制。進(jìn)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(shí)驗(yàn)條件控制系統(tǒng)39實(shí)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(zhuǎn)換卡38與綜合用筆記本電腦35連接，從而實(shí)現(xiàn)對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的監(jiān)控，如圖3所示。
[0029]發(fā)動機(jī)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(shí)現(xiàn)尿素的高精度噴射。
【權(quán)利要求】
1.一種模塊化結(jié)構(gòu)的柴油機(jī)試驗(yàn)臺，包括集裝箱平臺和柴油機(jī)試驗(yàn)臺架，其特征在于:所述柴油機(jī)試驗(yàn)臺架固定安裝在集裝箱平臺內(nèi)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化結(jié)構(gòu)的柴油機(jī)試驗(yàn)臺，其特征在于:所述集裝箱平臺包括外罩(I)、進(jìn)水口(11)、排水口(12)、柴油進(jìn)油口(7)、柴油回油口(8)、機(jī)油進(jìn)油口(9)、機(jī)油回油口(10)、數(shù)據(jù)總線接口(13)、通風(fēng)口(2)、排氣孔(3)、吊耳(4)、地腳緊固突臺(15)、可視化窗口(5)、空調(diào)(6)、電源線接口(14)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化結(jié)構(gòu)的柴油機(jī)試驗(yàn)臺，其特征在于:所述柴油機(jī)試驗(yàn)臺架包括發(fā)動機(jī)，功率輸出系統(tǒng)，排氣處理系統(tǒng)，控制系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模塊化結(jié)構(gòu)的柴油機(jī)試驗(yàn)臺，其特征在于:所述發(fā)動機(jī)包括可變進(jìn)氣道(47)、氣門室罩(48)、進(jìn)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(diào)整墊片(54)、一級平衡軸(55)、二級平衡軸(56)、機(jī)座(57)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模塊化結(jié)構(gòu)的柴油機(jī)試驗(yàn)臺，其特征在于:所述功率輸出系統(tǒng)包括電渦流測功機(jī)(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(quán)利要求3所述的模塊化結(jié)構(gòu)的柴油機(jī)試驗(yàn)臺，其特征在于:所述控制系統(tǒng)包括CAN轉(zhuǎn)RS232卡(32)、測功機(jī)控制器(33)、E⑶(34)、綜合控制用筆記本電腦(35)、IPU(36)、BCM(37)、RS232/USB轉(zhuǎn)換卡(38)、實(shí)驗(yàn)條件控制器(39)、進(jìn)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(quán)利要求3所述的模塊化結(jié)構(gòu)的柴油機(jī)試驗(yàn)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(quán)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(jī)研究所(天津)