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Transmisión (reductor) banco de pruebas

Transmisión (reductor) banco de pruebas

La creciente complejidad de los sistemas de propulsión modernos está ejerciendo una presión cada vez mayor sobre los sistemas de instrumentación y prueba.. Como componentes clave como los motores de combustión interna. (HIELO), motores híbridos, conducir electrónicos, y transmisiones se desarrollan simultáneamente, Se vuelve fundamental comenzar las pruebas de transmisión lo antes posible en el ciclo de desarrollo.. Nuestra solución está diseñada específicamente para agilizar el proceso de validación de cualquier tipo de transmisión a lo largo de sus etapas de desarrollo.

Con años de experiencia en el desarrollo de sistemas de prueba de transmisión para una amplia variedad de vehículos, incluidos los turismos., camiones ligeros y pesados, autobuses, tractores, y vehículos todoterreno: ofrecemos soluciones expertas que reemplazan la unidad de propulsión original con una unidad de propulsión AVL adecuada. Estos sistemas de prueba versátiles se pueden aplicar en numerosas aplicaciones., como pruebas de durabilidad, evaluaciones de desempeño, evaluaciones de funcionalidad, y NVH (Ruido, Vibración, Dureza) análisis. Nuestras soluciones están diseñadas para abordar las demandas del desarrollo de propulsión moderno., ayudándole a gestionar las complejidades del proceso de validación de manera eficiente.

Reducer/ Gearbox test bench

La alta velocidad reductor El banco de pruebas es un sistema integral diseñado para evaluar el rendimiento de los reductores utilizados en vehículos eléctricos e híbridos.. Incluye dinamómetro analógico de carga de baja inercia., un motor de accionamiento compacto de alta velocidad, un convertidor de frecuencia, una cámara ambiental, un sistema de enfriamiento, sensores de alta precisión, un sistema de monitoreo y alerta temprana de vibraciones, un sistema mecánico, y sistemas de control en tiempo real tanto para el dinamómetro como para la unidad de control principal. El banco de pruebas opera a través de un avanzado sistema de control dinámico en tiempo real., que ajusta la velocidad y el par para simular cargas reales del vehículo.

Para sistemas de propulsión eléctricos, no hay necesidad de motores de accionamiento de alta velocidad; en cambio, Se utilizan motores de simulación de carga de baja inercia.. El controlador en tiempo real garantiza un control preciso tanto de la velocidad como del par., simulando condiciones de carga realistas. El sistema de control principal está integrado con la cámara ambiental., analizador de energía, sistema de enfriamiento, y equipo bajo prueba (Euria), permitiendo un control y seguimiento perfectos. El sistema de adquisición de datos recopila datos de varios sensores, como el par, vibración, temperatura, y sensores de presión, y lo transmite al sistema de control principal.. Estos datos luego se pueden mostrar, almacenado, y procesado a través de una interfaz de software para su posterior análisis.

1. Sistema de prueba de reductor de alta velocidad

Este sistema de prueba se utiliza principalmente para probar los reductores en la parte trasera de motores de alta velocidad en vehículos eléctricos. (EVS) o vehículos híbridos. Puede simular el motor a bordo usando un compacto, motor de accionamiento de alta velocidad con baja inercia. El sistema también incluye un motor de carga para simular la carga en carretera del vehículo.. Para pruebas de sistemas de propulsión híbridos, Normalmente se utilizan dos motores de alta velocidad, uno para simular el motor a bordo y otro para simular el motor, junto con dos motores de carga para replicar la carga del vehículo..

Por un vehículo puramente eléctrico, El sistema normalmente utiliza un motor de accionamiento de alta velocidad para simular el motor a bordo y dos motores de carga para simular la carga del vehículo.. El banco de pruebas del reductor de alta velocidad está equipado con componentes adicionales como un simulador de batería., analizador de energía, y sistema de enfriamiento, que también permite realizar pruebas de ensamblajes eléctricos..

Especificaciones de selección del dinamómetro

El banco de pruebas de transmisión de automóviles se compone de un motor de accionamiento y un motor de carga.. El motor de accionamiento simula el motor de entrada de un motor o de un motor a bordo en vehículos de nuevas energías., mientras que el motor de carga simula la carga que experimentan las ruedas del vehículo. Esta combinación permite realizar pruebas precisas y completas de sistemas de transmisión de automóviles en una variedad de condiciones..

Selección del sistema de propulsión:
Tiponmáx(rpm)tratado(Nuevo Méjico)Prateado(KW)nrtado(rpm)Pmáx(KW)@nmaxEnfriamientoInercia(kg.m2)
CE-A220-36300036002201001220Aire2.4
CE-A250-3030003000250795250Aire0.62
CE-A250-4030004000250597250Aire&Líquido0.8
CE-B310-3733003700310800265Aire6.3
CE-B345-42300042003451107310Aire&3.5
Selección del sistema de carga:
Tiponmáx(rpm)tratado(Nuevo Méjico)Prateado(KW)nrtado(rpm)Pmáx(KW)@nmaxEnfriamientoInercia(kg.m2)
CE-A220-363000 3600 220 1001 220 Aire2.4
CE-A250-303000 3000 250 795 250 Aire0.62
CE-A250-403000 4000 250 597 250 Aire&Líquido0.8
CE-B310-373300 3700 310 800 265 Aire6.3
CE-B345-423000 4200 345 1107 310 Aire&3.5
Transmission and reducer test bench

1.Sistema de Arquitectura del Banco de Pruebas

El banco de pruebas está dividido en tres zonas principales.: el Zona de poder, el Zona de prueba, y el Zona de Monitoreo. Cada zona está diseñada para manejar tareas y componentes específicos necesarios para realizar pruebas efectivas..

  • Zona de poder: Esta área incluye inversores de control de motores., gabinetes de control electrico, y equipos de energía asociados. El inversor en esta zona controla tanto el motor de tracción como el motor de carga del dinamómetro.. El motor de accionamiento simula la fuente de alimentación. (como un motor o motor) para la caja de cambios probada, mientras que el motor de carga simula las condiciones de carga en carretera. Cuando el motor de accionamiento se utiliza para control de velocidad, Normalmente funciona en modo eléctrico., mientras que el motor de carga funciona como generador. La energía generada por el motor de carga se devuelve al motor de accionamiento a través del bus de CC del convertidor de frecuencia., formando un circuito eléctrico cerrado. En caso de una emergencia, La energía cinética del motor se puede disipar a través de una resistencia de frenado.. Ambos motores se pueden controlar de varias maneras., permitiendo un cambio flexible entre el control de accionamiento y el control de carga según sea necesario.

  • Zona de prueba: Esta zona es donde se llevan a cabo las pruebas reales.. Está equipado con dinamómetros eléctricos., sensores, sistemas de refrigeración para el dinamómetro, las cajas de cambios probadas, bancos de pruebas, estampación, y plataformas de instalación amortiguadoras. El dinamómetro en esta zona controla tanto la velocidad como el par para simular la carga en carretera del vehículo.. Hay diferentes métodos de simulación de carga disponibles, incluyendo control de par constante, entrada de espectro de carretera, espectro de carretera calculado, y espectro de carga definido por el usuario, permitiendo una amplia gama de condiciones de prueba.

  • Zona de Monitoreo: El área de seguimiento es responsable de supervisar y controlar todo el proceso de pruebas.. Está equipado con una computadora de control principal., sistemas de adquisición de datos, sistemas de procesamiento de señales de sensores, controladores en tiempo real, y una consola de operación. La computadora de control principal se comunica con el controlador del dinamómetro a través de Ethernet., permitiendo la simulación de carga y el monitoreo en tiempo real. El sistema de adquisición de datos recopila datos de varios sensores en el sitio y los transmite a la computadora de control principal.. Luego, el sistema de monitoreo procesa y muestra estos datos., permitiendo cálculos y análisis. Además, Los sensores de vibración monitorean continuamente el motor bajo prueba., la carcasa del cojinete del banco de pruebas, y el dinamómetro. Si se detecta alguna anomalía, El sistema de control principal detiene automáticamente el dinamómetro y el motor bajo prueba., prevenir daños mayores y registrar los datos previos al cierre para análisis futuros. El sistema de control principal también incluye cuatro interfaces de bus CAN para comunicación con la Unidad de control de la transmisión. (TCU) de la caja de cambios probada. Está disponible un protocolo de comunicación CAN personalizable, permitiendo a los usuarios adaptar el sistema a sus necesidades específicas.

Además, El sistema incluye una función de diagnóstico temprano de fallas., que realiza diagnósticos y análisis continuos de posibles fallas en la pieza de prueba. Esto incluye la detección temprana de signos de falla en piezas giratorias como engranajes y cojinetes., proporcionar advertencias y análisis proactivos.

Los tres dinamómetros del sistema se pueden controlar de forma independiente., haciéndolo adecuado para probar reductores. El sistema también se puede configurar para desconectar el dinamómetro del lado de transmisión para realizar pruebas del tren motriz agregando un simulador de batería.. Además, se puede ampliar a una configuración de dinamómetro de cuatro potencias, Adecuado para probar sistemas de propulsión híbridos y reductores híbridos..

Solución de prueba

2. Indicadores técnicos clave

  1. Precisión de la medición del par: ± 0.05% FS a ± 0.1% FS

  2. Resolución de pulso del sensor de velocidad: 1024/600 PPR (Pulsos por revolución)

  3. Precisión del control de par: ± 0.5% a ± 1%

  4. Precisión del control de velocidad: ± 0.01% FS

  5. Velocidad de vibración máxima del dinamómetro (Rms): ≤2 mm/s (independiente), ≤3,5 mm/s (con carga)

  6. Aumento de temperatura del asiento del rodamiento intermedio: ≤35°C

  7. Velocidad máxima de vibración del asiento del rodamiento intermedio (Rms): ≤2 mm/s (independiente), ≤3,5 mm/s (con carga)

  8. Canales de medición de corriente del motor de prueba: 4/6 canales

  9. Canales de medición de voltaje del motor de prueba: 4/6 canales

  10. Precisión de medición del analizador de energía: ±(0.05%/0.1% de lectura + 0.05%/0.1% de rango)

  11. Tasa de muestreo del sistema de adquisición de datos: 1 khz

  12. Canales del sistema de adquisición de datos del usuario: Opcional

  13. Rango de medición de temperatura: -50° C a 200 ° C

  14. Rango de medición del sensor de vibración (Rms): 0 a 20 mm/s

3. Principales elementos de prueba del banco de pruebas

  • Prueba de exceso de velocidad
    Probar el rendimiento de la transmisión o del motor más allá de la velocidad de funcionamiento normal.

  • Prueba de eficiencia de transmisión
    Evaluación de la eficiencia de la transmisión en diferentes condiciones de funcionamiento..

  • Prueba de rendimiento de velocidad diferencial
    Evaluación del desempeño de mecanismos diferenciales bajo varias velocidades..

  • Prueba de confiabilidad diferencial
    Prueba de la durabilidad y confiabilidad a largo plazo de los componentes diferenciales.

  • Prueba de característica de velocidad-par
    Medir las características de par y velocidad de la unidad de prueba para comprender su perfil de rendimiento..

  • Prueba de eficiencia del tren motriz
    Pruebas de eficiencia para sistemas de propulsión de vehículos eléctricos o híbridos (incluyendo mapeo de eficiencia). Admite fuente de alimentación bidireccional de CC y analizador de potencia.

  • Prueba de precisión del control de velocidad
    Prueba de la capacidad de un sistema de propulsión eléctrico o híbrido para mantener un control preciso de la velocidad.

  • Prueba de precisión del control de par
    Evaluación de la precisión del control de par en sistemas de propulsión eléctricos o híbridos.

  • Prueba de tiempo de respuesta de velocidad
    Medición del tiempo de respuesta del tren motriz a los cambios de velocidad, Relevante para sistemas eléctricos o híbridos..

  • Prueba de tiempo de respuesta de par
    Prueba del tiempo de respuesta del sistema de propulsión a variaciones de par en sistemas de propulsión eléctricos o híbridos.

  • Prueba de rendimiento acelerada
    Probar el tren motriz o la transmisión en condiciones de carga acelerada para simular el rendimiento del mundo real.

  • Prueba de condiciones de trabajo eléctrico
    Simulación de las condiciones de trabajo del sistema de propulsión eléctrico mediante una fuente de alimentación bidireccional de CC y un analizador de potencia para sistemas de propulsión híbridos o eléctricos..

  • Prueba de condición de generación de energía
    Prueba de las capacidades de generación de energía de un tren motriz en diversas condiciones utilizando una fuente de alimentación bidireccional de CC y un analizador de energía para trenes motrices híbridos o eléctricos..

  • Detección de vibraciones
    Monitorear y analizar los niveles de vibración durante las pruebas para garantizar que los componentes funcionen dentro de límites aceptables..

  • Detección de ruido
    Detectar y medir el ruido generado por la transmisión o los componentes para garantizar el cumplimiento de los estándares de ruido..

  • Prueba de simulación del espectro de carreteras
    Simulación de las condiciones de la carretera del mundo real aplicando una carga del espectro de la carretera al tren motriz para evaluar el rendimiento.

  • Prueba de fatiga
    Realización de pruebas de duración prolongada para evaluar la resistencia a la fatiga de componentes y sistemas en funcionamiento continuo..

  • Prueba de estanqueidad dinámica
    Prueba de estanqueidad dinámica, Garantizar que los componentes y sistemas mantengan un sellado adecuado durante el funcionamiento..

  • Objetos de detección de banco de pruebas
    El banco de pruebas está diseñado para probar reductores para turismos puramente eléctricos con una potencia de entrada nominal no superior a 250 KW, así como varias transmisiones automáticas para turismos, como en (Transmisión automática), DCT (Transmisión de doble embrague), AMT (Transmisión manual automatizada), y CVT (Transmisión continuamente variable).

Tecnología clave del banco de pruebas de motores

4.1 Dinamómetro eléctrico de alto rendimiento

El motor de accionamiento en el banco de pruebas hay una alta velocidad, Motor de baja inercia diseñado con una altura central compacta., tan bajo como 132 mm, lo que lo hace adecuado para una amplia gama de espacios entre ejes de entrada y salida de transmisión. Este motor puede cumplir con la mayoría de los requisitos de prueba en diversas aplicaciones..

El dinamómetro de carga Utiliza un motor síncrono de baja inercia o un motor asíncrono., con una recomendación de seleccionar un motor síncrono de muy baja inercia para pruebas que requieren alta dinámica. El diseño del dinamómetro incorpora monitoreo de vibración en los lados del cojinete delantero y trasero., asegurando estabilidad y precisión. Además, Los devanados y cojinetes trifásicos del motor están equipados con control de temperatura., Garantizar que el sistema funcione dentro de límites de temperatura seguros y óptimos..

4.2 Sistema de control en tiempo real de alta dinámica

El banco de pruebas de motores está equipado con un controlador en tiempo real para gestionar todo el sistema de seguimiento. El sistema emplea comunicación ethercat para permitir alta velocidad, control dinámico. Esta configuración avanzada permite una tiempo de respuesta dinámica sin carga de menos de 10ms, haciéndolo capaz de manejar condiciones de prueba variables complejas con notable precisión y velocidad. El control en tiempo real del sistema garantiza que el motor y el dinamómetro funcionen sin problemas, incluso bajo parámetros de prueba que cambian rápidamente.

Solución de prueba

4.3 Estructura mecánica de precisión

Los componentes mecánicos del banco de pruebas se fabrican utilizando centros de mecanizado de alta precisión, asegurando tolerancias extremadamente estrechas y una alta precisión de mecanizado. El coaxialidad del eje se mantiene a mejor que 0,02 mm, lo que garantiza que todas las piezas giratorias estén perfectamente alineadas, Minimizar la vibración y maximizar la precisión de los resultados de las pruebas.. Este nivel de precisión es esencial para las pruebas de motores y transmisiones de alto rendimiento..

4.4 Soporte de rodamiento de alta velocidad de precisión

El soporte de rodamiento de alta velocidad usos rodamientos de bolas de contacto angular de alta velocidad que están precargados por resorte, asegurando un funcionamiento estable en condiciones de alta velocidad. El aumento de temperatura de estos rodamientos no excede 35°C, asegurando confiabilidad a largo plazo y minimizando el desgaste. A las velocidades más altas, el velocidad de vibración permanece debajo 2.5mm/s (Rms), indicando una suavidad excepcional en el funcionamiento. Los rodamientos son lubricado con grasa y sin mantenimiento, diseñado para funcionar continuamente durante hasta 20,000 horas sin requerir servicio, Contribuyendo a la durabilidad general y los bajos requisitos de mantenimiento del banco de pruebas..

Solución de prueba

4.5 Posición espacial ajustable

Para adaptarse a una amplia gama de configuraciones y montajes de prueba, el banco de pruebas de motores incluye posiciones espaciales ajustables tanto para el motor de accionamiento como para el dinamómetro de carga.

  • Ajuste de la posición del motor de accionamiento:

    • Dirección de ajuste: Altura

    • Rango de ajuste: +50milímetros

    • Método de ajuste: Manual

    • Método de bloqueo: Bloqueo de perno

  • Ajuste de la posición del dinamómetro de carga:

    • Dirección de ajuste: Altura

    • Rango de ajuste: ≥100 mm

    • Dirección de ajuste (Eje horizontal): ≥200 mm

    • Rango de ajuste (Radial): ≥80mm

    • Método de ajuste: Manual

    • Método de bloqueo: Bloqueo de perno

Estas posiciones ajustables proporcionan flexibilidad, permitiendo una alineación óptima del motor y el dinamómetro para adaptarse a los requisitos de prueba específicos y garantizar mediciones precisas durante las pruebas.

Solución de prueba

4.6 Perfectas medidas de protección de seguridad.

  1. Monitoreo en tiempo real de los cojinetes delanteros y traseros y la temperatura del dinamómetro, Monitoreo en tiempo real de la corriente y el voltaje del dinamómetro, y monitoreo en tiempo real de la velocidad y el par del dinamómetro.
  2. La temperatura del rodamiento y la vibración del soporte del rodamiento de velocidad media se monitorean en tiempo real..
  3. Monitoreo en tiempo real de la vibración del motor bajo prueba.
  4. La cubierta de protección de seguridad está cerrada para detección., formando una cadena de protección con el dinamómetro.
  5. El sistema de control electrónico tiene funciones de protección como cortocircuito, fuga, falla de energía, sobrecorriente, y sobretensión.
  6. El software del sistema tiene una función de detección de seguridad. Cuando el valor de monitoreo excede el umbral, inmediatamente se alarmará. El sistema tiene tres niveles de protección.
  7. Para la prueba de durabilidad, El sistema predice automáticamente la tendencia basándose en los datos históricos monitoreados, como la vibración.. Cuando la predicción falla, el sistema solicitará al usuario que preste atención.

4.7 Software de monitorización completo

El software del banco de pruebas de motores adopta una arquitectura de diseño modular.. Los usuarios pueden personalizar el proceso de prueba y los parámetros de las condiciones de trabajo para realizar el control de la velocidad y el par del motor.. El sistema clasifica a los usuarios y abre diferentes módulos funcionales.. El sistema tiene la función de calibración automática del punto cero al inicio.. El software tiene un módulo de calibración de sensor dedicado, y los usuarios pueden calibrar el sensor regularmente. La interfaz de comunicación con EUT está reservada para realizar el control de EUT.. Tiene las siguientes funciones:

  1. control de velocidad
  2. control de par
  3. Monitoreo de temperatura
  4. Monitoreo de velocidad
  5. Funciones de seguridad
  6. Tener una interfaz de comunicación estándar con el software del ordenador host.
  7. El monitoreo de límites de la pieza probada y el banco de pruebas se puede llevar a cabo para garantizar que la velocidad de la pieza probada y las anomalías puedan detectarse en muy poco tiempo.
  8. Restaurar a un estado seguro dentro
  9. Control de velocidad y par en bucle abierto y cerrado
  10. Simulación de carreteras

La función de simulación de carretera del vehículo está integrada en el controlador en tiempo real.. La función de simulación de carretera del vehículo se utiliza para realizar la resistencia de la carretera., Simulación de resistencia a pendientes y simulación de inercia del vehículo en el banco.. Estas simulaciones de resistencia se pueden expresar mediante la siguiente fórmula:

Solución de prueba
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