[論文] 30KW測(cè)功機(jī)升級(jí)級(jí)改造技術(shù)方案(完整版)[JL]

1、.30kW測(cè)功機(jī)升級(jí)改造技術(shù)方案（報(bào)告編號(hào)：2008-0730）中國(guó)嘉陵工業(yè)股份有限公司（集團(tuán)）工程技術(shù)研究院2008年07月30日中國(guó)嘉陵工業(yè)股份有限公司（集團(tuán)）工程技術(shù)研究院30kW測(cè)功機(jī)升級(jí)改造項(xiàng)目技術(shù)方案簽證欄部 門簽 字工程技術(shù)研究院編制審核審查批準(zhǔn)設(shè) 備 能 源 部審查批準(zhǔn)30KW測(cè)功機(jī)升級(jí)改造技術(shù)方案1、測(cè)功機(jī)現(xiàn)在狀態(tài)30kW測(cè)功機(jī)是公司1992年從日本小野購(gòu)置的直流電力測(cè)功機(jī)，主要用于250ml 以下發(fā)動(dòng)機(jī)的性能測(cè)試，是發(fā)動(dòng)機(jī)性能測(cè)試的關(guān)重設(shè)備。該測(cè)功機(jī)已經(jīng)使用16年，其主機(jī)系統(tǒng)完好，仍有較高的測(cè)試精度。但其計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)最初為最老的PC 機(jī)-Basic系統(tǒng)，2001年由重慶大

2、學(xué)進(jìn)行了一次升級(jí)改造。隨著新國(guó)標(biāo)GB/T 20076-2006摩托車和輕便摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩和最大凈功率測(cè)量方法于2006年7月1日起正式實(shí)施，該標(biāo)準(zhǔn)是從歐標(biāo)95/01/EC ANNEX-II中引用過(guò)來(lái)的，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的最大凈功率和扭矩的測(cè)試方法和試驗(yàn)要求都作了較大的修改，現(xiàn)有設(shè)備的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)測(cè)試系統(tǒng)和冷卻風(fēng)機(jī)系統(tǒng)已不能滿足新國(guó)標(biāo)和歐標(biāo)的測(cè)試要求。2007年上報(bào)2008年投資預(yù)算時(shí)，曾提出對(duì)其進(jìn)行改造升級(jí)的想法，由于綜合考慮投資的輕重緩急，后決定推遲一年再提出申請(qǐng)。前段時(shí)間，該設(shè)備的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)測(cè)試系統(tǒng)的板卡等部分硬件出現(xiàn)故障，無(wú)法修復(fù)，相同型號(hào)的硬件無(wú)法買到，新型號(hào)的硬件和軟件又無(wú)法匹配，老系統(tǒng)

3、也無(wú)法恢復(fù)使用，所以需盡快對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造，遂在投資計(jì)劃外提出此項(xiàng)需求。2、改造的必要性 2.1、試驗(yàn)任務(wù)目前，日本小野30kW測(cè)功機(jī)是我單位主打測(cè)功機(jī)，每天的測(cè)試任務(wù)都非常繁重，承擔(dān)了公司主流機(jī)型（125、150cc）的測(cè)試任務(wù)。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，我站2007年412月發(fā)動(dòng)機(jī)完成常規(guī)品質(zhì)檢測(cè)和開發(fā)驗(yàn)證性能測(cè)試共計(jì)205批次813臺(tái)次，而30kW測(cè)功機(jī)就承擔(dān)了我站98%的測(cè)試任務(wù)，平均每天有近5臺(tái)次的測(cè)試量，可見使用頻率之高。之所以要對(duì)30kW測(cè)功機(jī)進(jìn)行改造升級(jí)，原因有三：一、雖然該測(cè)功機(jī)的計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)已過(guò)時(shí)，但其主機(jī)系統(tǒng)為知名公司（日本小野）生產(chǎn)，質(zhì)量可靠，其測(cè)試精度能夠得到保證；二、該測(cè)功機(jī)對(duì)

4、250ml排量以下的機(jī)型都可以進(jìn)行測(cè)試，因此，適應(yīng)范圍廣；三、從日常的測(cè)試上考慮，該測(cè)功機(jī)的好壞將嚴(yán)重影響到我站正常的測(cè)試工作，對(duì)其改造升級(jí)后可延長(zhǎng)使用壽命，提高測(cè)試精度，提高使用效率。2.2、測(cè)功機(jī)目前存在的主要問(wèn)題點(diǎn)：2.2.1、環(huán)境站：目前已不能工作，參與修正系數(shù)計(jì)算的環(huán)境溫度、濕度、大氣壓等環(huán)境參數(shù)不能實(shí)時(shí)反應(yīng)出來(lái)，修正系數(shù)只能是一個(gè)固定值，而不是一個(gè)動(dòng)態(tài)值，對(duì)功率和扭矩的修正也只能是一個(gè)固定值，而不是一個(gè)動(dòng)態(tài)修正值，這與GB/T 20076-2006標(biāo)準(zhǔn)要求為相符，該標(biāo)準(zhǔn)要求參與修正計(jì)算的環(huán)境參數(shù)應(yīng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的值。2.2.2、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：l 電腦是2001年升級(jí)時(shí)配置的電腦，現(xiàn)已嚴(yán)重

5、老化，工作中經(jīng)常死機(jī)，反應(yīng)速度非常緩慢，其板卡現(xiàn)已出現(xiàn)故障無(wú)法使用。目前市場(chǎng)上又無(wú)相應(yīng)的硬件可買，只能整體升級(jí)。l 現(xiàn)測(cè)試中參與修正系數(shù)運(yùn)算的采樣溫度與GB/T 20076-2006標(biāo)準(zhǔn)要求不一致，老標(biāo)準(zhǔn)GB/T5363-1995的7.2條規(guī)定的是現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境狀況下的環(huán)境溫度，而新國(guó)標(biāo)GB/T 20076-2006的4.3條中已經(jīng)改為了采集發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣溫度，而現(xiàn)在的系統(tǒng)中仍是以采集的環(huán)境溫度參與計(jì)算，因此，必須要對(duì)測(cè)試軟件作相應(yīng)的更改或升級(jí)l 原有模板格式也不能滿足新國(guó)標(biāo)GB/T 20076-2006要求，應(yīng)做一些刪減和添加，如現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 20076-2006要求的一些溫度（如進(jìn)氣溫度、燃油溫度

6、、油箱溫度等）不能在現(xiàn)有模版中充分反應(yīng)出來(lái)，只能通過(guò)手工記錄，再通過(guò)人工轉(zhuǎn)入到新模版里，工作效率低下。2.2.3、送風(fēng)系統(tǒng)：按新國(guó)標(biāo)GB/T 20076-2006中A8條要求，在試驗(yàn)中發(fā)動(dòng)機(jī)火花塞墊圈溫度要求控制在210±10范圍內(nèi)，同時(shí)又要保證發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油溫度不能過(guò)熱，應(yīng)控制在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，所以對(duì)風(fēng)機(jī)有一個(gè)最低要求，即風(fēng)機(jī)最大風(fēng)速120km/h，出風(fēng)口面積0.25m2。目前的冷卻風(fēng)機(jī)風(fēng)速只有117km/h（實(shí)測(cè)值），出風(fēng)口面積才0.103m2，所以在實(shí)際測(cè)試中對(duì)于200ml以上的或一些高轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)，就無(wú)法滿足測(cè)試要求。雖然我們對(duì)冷卻風(fēng)機(jī)的位置作過(guò)調(diào)整，但還是不能滿足測(cè)試要求。比

7、如064發(fā)動(dòng)機(jī)在實(shí)際測(cè)試中就出現(xiàn)過(guò)這種情況，如果要把火花塞溫度控制在210±10范圍內(nèi)，則機(jī)油溫度就會(huì)過(guò)高，如果機(jī)油溫度過(guò)高則對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)會(huì)產(chǎn)生較大的影響，但要控制機(jī)油溫度在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，則火花塞墊圈溫度又達(dá)不測(cè)試要求。所以嚴(yán)格來(lái)說(shuō)現(xiàn)在的冷卻風(fēng)機(jī)是不能滿足標(biāo)準(zhǔn)GB/T 20076-2006和歐標(biāo)95/01/EC ANNEX-II的測(cè)試最低要求。3、改造的內(nèi)容項(xiàng)目改造的主要內(nèi)容包括新增一個(gè)環(huán)境站、重新更換工控機(jī)系統(tǒng)、新增電腦、打印機(jī)、測(cè)試軟件系統(tǒng)更新、更換冷卻風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、新增進(jìn)氣溫度和燃油溫度傳感器。4、 改造方案4.1、環(huán)境氣象站：4.1.1主要是監(jiān)控環(huán)境的溫度、濕度、大氣壓，能自動(dòng)

8、記錄在測(cè)試參數(shù)里，并能參與到修正系數(shù)的計(jì)算中。4.1.2大氣壓力測(cè)量范圍：0103kPa4.1.3大氣壓力測(cè)量誤差：±0.2kPa4.1.4溫度測(cè)量最小分辨率：0.1，可以現(xiàn)實(shí)攝氏度和熱力學(xué)溫度兩種形式.4.1.5溫度測(cè)量范圍：-20+854.1.6溫度測(cè)量誤差：±34.1.7濕度測(cè)量范圍：0100%RH4.1.8濕度測(cè)量誤差：±6%4.1.9環(huán)境氣象站應(yīng)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)標(biāo)定。4.2、計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)配置應(yīng)為當(dāng)前計(jì)算機(jī)主流配置并至少應(yīng)滿足以下要求，控制計(jì)算機(jī)可參照下表要求進(jìn)行配置。序號(hào)名稱要求備注4.2.1處理器Pentium IV 2.8GHz/4.2.2硬盤不小于120

9、 GBytes/4.2.3內(nèi)存不小于1G RAM/4.2.4CD ROM光驅(qū)52×/4.2.5顯示器17英寸彩色液晶顯示器分辨率不低于1280×10244.2.6打印機(jī)惠普A4黑白激光打印機(jī)/4.2.7鍵盤/鼠標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)101鍵AT型鍵盤/ USB光電鼠標(biāo)/4.2.8USB接口4個(gè)/4.2.9其它配置獨(dú)立顯卡、獨(dú)立網(wǎng)卡、獨(dú)立聲卡及相應(yīng)的串行并行接口/開發(fā)商在電腦配置上滿足我方以上要求的情況下，可以選用工控機(jī)的形式，但工控機(jī)應(yīng)選用有品質(zhì)保證的工控機(jī)，最好選用著名品牌的產(chǎn)品。4.3、數(shù)據(jù)采集模塊4.3.1數(shù)據(jù)采集模塊至少應(yīng)支持系統(tǒng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油溫度或冷卻液溫度、進(jìn)氣溫度、

10、排氣溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)火花塞墊圈溫度、燃油溫度、環(huán)境站、進(jìn)氣負(fù)壓和排氣背壓等參數(shù)的采集，并帶有驅(qū)動(dòng)這些接口的驅(qū)動(dòng)程序。4.3.2采集速率是500毫秒一個(gè)點(diǎn).4.4、冷卻風(fēng)機(jī)：4.4.1最大風(fēng)速不小于：120km/h4.4.2出風(fēng)口面積不小于：0.24m24.4.3通過(guò)變頻器可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)速跟蹤自動(dòng)調(diào)節(jié)或手動(dòng)調(diào)節(jié).4.5、新增傳感器及要求：4.5.1新增進(jìn)氣溫度傳感器和燃油溫度傳感器各一路4.5.2進(jìn)氣溫度和燃油溫度傳感器采用鉑電阻傳感器4.5.3溫度傳感器測(cè)量范圍：-20+854.5.4溫度傳感器測(cè)量誤差：±1（最好選用Pt型傳感器）4.6、軟件的開發(fā)：4.6.1軟件的開發(fā)要能滿足GB/T53

11、63-1995、GB/T 20076-2006標(biāo)準(zhǔn)和歐標(biāo)95/01/EC ANNEX-II標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試要求。4.6.2軟件所基于的操作系統(tǒng)應(yīng)該是Windows XP及后續(xù)系列產(chǎn)品。4.6.3軟件操作系統(tǒng)應(yīng)有良好的可操作界面，開發(fā)商在軟件開發(fā)方面在滿足我方要求基礎(chǔ)上可以根據(jù)自己的思路進(jìn)行開發(fā)，但在軟件開發(fā)完后應(yīng)征求我方意見，以便按我方要求進(jìn)行必要的補(bǔ)充和完善。4.6.4操作界面應(yīng)能顯示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、測(cè)功機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)功率、發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩、比油耗、進(jìn)氣溫度、排氣溫度、進(jìn)氣負(fù)壓、排氣背壓、燃油溫度、機(jī)油溫度、火花塞墊圈溫度、冷卻液出口溫度以及環(huán)境等參數(shù)。4.6.5操作系統(tǒng)及測(cè)試軟件應(yīng)采用中文。4.6.5所有

12、量的單位必須采用SI國(guó)際單位制。4.6.6測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)能時(shí)時(shí)顯示功率、扭矩、比油耗、機(jī)油溫度（或冷卻液溫度出口溫度）、發(fā)動(dòng)機(jī)火花塞墊圈溫度的變化曲線，并能根據(jù)用戶要求對(duì)曲線進(jìn)行設(shè)置和打印輸出。4.6.7發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)速度特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表的基本參數(shù)錄入應(yīng)包含以下內(nèi)容，（注：傾斜字體部份參數(shù)可以按機(jī)型名稱進(jìn)行保存，需要時(shí)可以直接調(diào)出來(lái)使用）?；緟?shù)表：參數(shù)名稱說(shuō) 明試驗(yàn)編號(hào)至少20字節(jié)樣品編號(hào)最多20字節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)最多20字節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)編號(hào)最多20字節(jié)試驗(yàn)日期/試驗(yàn)地點(diǎn)最多128字節(jié)生產(chǎn)廠家最多128字節(jié)試驗(yàn)室溫度（°C）設(shè)置界面中應(yīng)提供直接讀入環(huán)境站數(shù)據(jù)的手段試驗(yàn)室大氣壓（kPa）設(shè)置界

13、面中應(yīng)提供直接讀入環(huán)境站數(shù)據(jù)的手段試驗(yàn)室相對(duì)濕度（%）設(shè)置界面中應(yīng)提供直接讀入環(huán)境站數(shù)據(jù)的手段干球溫度（°C）濕球溫度（°C）測(cè)功機(jī)型號(hào)至少64字節(jié)（默認(rèn)情況下為：NH22直流電力測(cè)功機(jī)）測(cè)功機(jī)檢定有效期最多20字節(jié)其它試驗(yàn)儀器設(shè)備名稱（1-7）至少支持7個(gè)額外儀器、設(shè)備輸入其它試驗(yàn)儀器設(shè)備型號(hào)（1-7）至少支持7個(gè)額外儀器、設(shè)備輸入其它試驗(yàn)儀器設(shè)備檢定有效期（1-7）至少支持7個(gè)額外儀器、設(shè)備輸入，最多20字節(jié)沖程數(shù)氣缸數(shù)壓縮比燃油牌號(hào)最多20字節(jié)燃油比重5個(gè)字節(jié)（三位小數(shù)）潤(rùn)滑油牌號(hào)最多10字節(jié)初級(jí)傳動(dòng)比應(yīng)能支持以數(shù)值輸入或m:n的型式輸入試驗(yàn)檔傳動(dòng)比應(yīng)能支持以數(shù)值輸入

14、或m:n的型式輸入傳動(dòng)效率氣缸容積/壓縮比/試驗(yàn)員最多32字節(jié)校 核最多32字節(jié)備 注最多256字節(jié)4.6.8、發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)速度特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表中的測(cè)試數(shù)據(jù)應(yīng)包含以下內(nèi)容：試驗(yàn)數(shù)據(jù)單位備注測(cè)試序號(hào)/測(cè)功機(jī)轉(zhuǎn)速rpm必選項(xiàng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速rpm必選項(xiàng)測(cè)量扭矩N.m可選項(xiàng)測(cè)量功率kW可選項(xiàng)標(biāo)態(tài)扭矩N.m必選項(xiàng)標(biāo)態(tài)功率kW必選項(xiàng)燃油消耗量kg/h可選項(xiàng)燃油消耗率g/kW.h必選項(xiàng)油門開度%可選項(xiàng)修正系數(shù)/必選項(xiàng)機(jī)油溫度°C必選項(xiàng)火花塞墊圈溫度°C必選項(xiàng)進(jìn)氣溫度°C可選項(xiàng)燃油溫度°C可選項(xiàng)進(jìn)氣負(fù)壓kPa可選項(xiàng)排氣背壓kPa可選項(xiàng)4.7系統(tǒng)標(biāo)定：系統(tǒng)標(biāo)定應(yīng)包含以下內(nèi)容：l 扭矩標(biāo)定l 油門標(biāo)定l 測(cè)功機(jī)轉(zhuǎn)速標(biāo)定l 各種傳感器的校準(zhǔn)系統(tǒng)應(yīng)支持對(duì)這些標(biāo)定或校準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行存儲(chǔ)和修正。5、改造達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)該項(xiàng)目改造完成后能夠滿足GB/T5363-1995及新國(guó)標(biāo)GB/T 20076-2006和歐標(biāo)95/01/EC ANNEX-II的測(cè)試要求。6、改造的預(yù)計(jì)費(fèi)用以下是天津天波有限公司根據(jù)我方的要求提出的一個(gè)方案和報(bào)價(jià)：名稱數(shù)量?jī)r(jià)格（元）備注環(huán)境氣象站1臺(tái)10000研華工控機(jī)1臺(tái)9000標(biāo)準(zhǔn)配置帶17”顯示器HP激光打印機(jī)1臺(tái)2500輸入模塊1套4000A/D轉(zhuǎn)換板1套4000程序控制單元1組65