Сделать основным языком
Трансмиссия (редуктор) test bench​

Трансмиссия (редуктор) испытательный стенд

The growing complexity of modern propulsion systems is putting increasing pressure on instrumentation and testing systems. As key components such as internal combustion engines (ICE), гибридные двигатели, электронные драйвы, и передачи are developed simultaneously, it becomes critical to begin transmission testing as early as possible in the development cycle. Our solution is specifically designed to streamline the validation process for any type of трансмиссия throughout its development stages.

With years of experience in developing transmission test systems for a wide variety of vehicles—including passenger cars, light-duty and heavy-duty trucks, автобусы, tractors, and off-road vehicles—we offer expert solutions that replace the original propulsion unit with a suitable AVL drive unit. These versatile test systems can be applied across numerous applications, например, испытание на долговечность, оценки производительности, оценка функциональности, и ШВХ (Шум, Вибрация, Резкость) анализ. Наши решения созданы с учетом требований современной разработки двигателей., помогая вам эффективно справляться со сложностями процесса валидации.

Стенд для испытания редуктора/коробки передач

Высокоскоростная редуктор испытательный стенд — комплексная система, предназначенная для оценки характеристик редукторов, используемых в электромобилях и гибридных автомобилях.. Он включает в себя аналоговый динамометр с малоинерционной нагрузкой., высокоскоростной компактный приводной двигатель, преобразователь частоты, экологическая палата, система охлаждения, высокоточные датчики, система мониторинга вибрации и раннего предупреждения, механическая система, и системы управления в реальном времени как динамометром, так и основным блоком управления. Испытательный стенд работает через усовершенствованную систему динамического контроля в реальном времени., который регулирует скорость и крутящий момент для имитации реальных нагрузок автомобиля..

Для силовых агрегатов с электроприводом, нет необходимости в высокоскоростных приводных двигателях; вместо, используются малоинерционные двигатели с имитацией нагрузки. Контроллер реального времени обеспечивает точный контроль скорости и крутящего момента., моделирование реалистичных условий нагрузки. Основная система управления интегрирована с климатической камерой., анализатор мощности, система охлаждения, и тестируемое оборудование (ИО), обеспечение плавного управления и мониторинга. Система сбора данных собирает данные от различных датчиков, таких как крутящий момент, вибрация, температура, и датчики давления — и передает их в главную систему управления.. Эти данные затем можно отобразить, хранится, и обрабатываются через программный интерфейс для дальнейшего анализа.

1. Система тестирования высокоскоростных редукторов

Эта испытательная система в основном используется для испытаний редукторов в задней части высокоскоростных двигателей электромобилей. (электромобили) или гибридные автомобили. Он может моделировать бортовой двигатель с помощью компактного, высокоскоростной приводной двигатель с низкой инерцией. Система также включает в себя нагрузочный двигатель для имитации дорожной нагрузки автомобиля.. Для испытаний гибридной трансмиссии, Обычно используются два высокоскоростных двигателя — один для имитации бортового двигателя и один для моделирования двигателя, а также два нагрузочных двигателя для имитации нагрузки транспортного средства..

Для чистого электромобиля, в системе обычно используется один высокоскоростной приводной двигатель для имитации бортового двигателя и два нагрузочных двигателя для имитации нагрузки транспортного средства.. Стенд для испытания высокоскоростного редуктора оснащен дополнительными компонентами, такими как имитатор аккумулятора., анализатор мощности, и система охлаждения, что также позволяет проводить испытания электрической сборки.

Характеристики выбора динамометра

Стенд для испытания автомобильной трансмиссии состоит из приводного двигателя и нагрузочного двигателя.. Приводной двигатель имитирует входной двигатель двигателя или бортовой двигатель в транспортных средствах на новой энергии., в то время как погрузочный двигатель имитирует нагрузку, испытываемую колесами транспортного средства. Эта комбинация позволяет проводить точные и всесторонние испытания автомобильных трансмиссионных систем в различных условиях..

Выбор системы привода:
Типнмакс(об/мин)обработанный(Нм)Пратед(кВт)нртатед(об/мин)Pмакс.(кВт)@nmaxОхлаждениеИнерция(кг.м2)
ЕС-А220-36300036002201001220Воздух2.4
ЕС-А250-3030003000250795250Воздух0.62
ЕС-А250-4030004000250597250Воздух&Жидкость0.8
ЕС-B310-3733003700310800265Воздух6.3
ЕС-B345-42300042003451107310Воздух&3.5
Выбор системы загрузки:
Типнмакс(об/мин)обработанный(Нм)Пратед(кВт)нртатед(об/мин)Pмакс.(кВт)@nmaxОхлаждениеИнерция(кг.м2)
ЕС-А220-363000 3600 220 1001 220 Воздух2.4
ЕС-А250-303000 3000 250 795 250 Воздух0.62
ЕС-А250-403000 4000 250 597 250 Воздух&Жидкость0.8
ЕС-B310-373300 3700 310 800 265 Воздух6.3
ЕС-B345-423000 4200 345 1107 310 Воздух&3.5
Стенд для испытаний трансмиссии и редуктора

1.Архитектурная система испытательного стенда

Испытательный стенд разделен на три основные зоны.: тот Зона силы, тот Тестовая зона, и Зона мониторинга. Каждая зона предназначена для решения конкретных задач и компонентов, необходимых для эффективного тестирования..

  • Зона силы: В эту область входят инверторы управления двигателем., электрические шкафы управления, и сопутствующее энергетическое оборудование. Инвертор в этой зоне управляет как приводным двигателем, так и двигателем нагрузки динамометра.. Приводной двигатель имитирует источник питания (например мотор или двигатель) для тестируемой коробки передач, в то время как нагрузочный двигатель имитирует условия дорожной нагрузки. Когда приводной двигатель используется для регулирования скорости, обычно он работает в электрическом режиме, в то время как двигатель нагрузки работает как генератор. Энергия, вырабатываемая двигателем нагрузки, возвращается в приводной двигатель через шину постоянного тока преобразователя частоты., образуя замкнутый электрический контур. В случае чрезвычайной ситуации, кинетическая энергия двигателя может рассеиваться через тормозной резистор. Оба двигателя могут управляться различными способами., обеспечение гибкого переключения между управлением приводом и управлением нагрузкой по мере необходимости.

  • Тестовая зона: В этой зоне происходит фактическое тестирование.. Он оснащен электрическими динамометрами., датчики, системы охлаждения динамометра, проверенные коробки передач, испытательные стенды, оснастка, и амортизирующие монтажные платформы. Динамометр в этой зоне контролирует скорость и крутящий момент, моделируя дорожную нагрузку автомобиля.. Доступны различные методы моделирования нагрузки., включая постоянный контроль крутящего момента, ввод спектра дороги, расчетный спектр дорог, и определяемый пользователем спектр нагрузки, возможность проведения испытаний в широком диапазоне условий.

  • Зона мониторинга: Зона мониторинга отвечает за наблюдение и контроль всего процесса тестирования.. Он оснащен главным управляющим компьютером., Системы сбора данных, системы обработки сигналов датчиков, контроллеры реального времени, и консоль управления. Главный управляющий компьютер обменивается данными с машинистом динамометра через Ethernet., возможность моделирования нагрузки и мониторинга в реальном времени. Система сбора данных собирает данные с различных датчиков на месте и передает их на главный управляющий компьютер.. Затем система мониторинга обрабатывает и отображает эти данные., возможность проведения расчетов и анализа. Кроме того, датчики вибрации постоянно контролируют испытуемый двигатель, корпус подшипника испытательного стенда, и динамометр. Если обнаружены какие-либо отклонения, основная система управления автоматически останавливает динамометр и испытуемый двигатель, предотвращение дальнейшего повреждения и запись данных, ведущих к отключению, для будущего анализа.. Основная система управления также включает в себя четыре интерфейса шины CAN для связи с блоком управления коробкой передач. (ТЦУ) испытанной коробки передач. Доступен настраиваемый протокол связи CAN., предоставление пользователям возможности адаптировать систему к своим конкретным потребностям.

Кроме того, система включает функцию ранней диагностики неисправностей, который выполняет текущую диагностику и анализ потенциальных отказов в тестируемом образце. Это включает в себя обнаружение ранних признаков неисправности вращающихся деталей, таких как шестерни и подшипники., предоставление упреждающих предупреждений и анализа.

Три динамометра в системе могут управляться независимо., что делает его пригодным для тестирования редукторов. Систему также можно настроить на отключение динамометра со стороны привода для проверки трансмиссии, добавив имитатор аккумулятора.. Более того, его можно расширить до динамометрической установки с четырьмя мощностями, подходит для испытаний гибридных силовых агрегатов и гибридных редукторов.

Тестирование решения

2. Ключевые технические показатели

  1. Точность измерения крутящего момента: ± 0,05% Fs до ± 0,1% Fs

  2. Импульсное разрешение датчика скорости: 1024/600 ППР (Импульсов на оборот)

  3. Точность управления крутящим моментом: ± от 0,5% до ± 1%

  4. Точность контроля скорости: ± 0,01% фс

  5. Максимальная скорость вибрации динамометра (среднеквадратичное значение): ≤2 мм/с (независимый), ≤3,5 мм/с (с загрузкой)

  6. Повышение температуры промежуточного посадочного места подшипника: ≤35°С

  7. Максимальная скорость вибрации промежуточного посадочного места подшипника (среднеквадратичное значение): ≤2 мм/с (независимый), ≤3,5 мм/с (с загрузкой)

  8. Проверка каналов измерения тока двигателя: 4/6 каналы

  9. Проверка каналов измерения напряжения двигателя: 4/6 каналы

  10. Точность измерения мощности: ±(0.05%/0.1% чтения + 0.05%/0.1% диапазона)

  11. Частота дискретизации системы сбора данных: 1 кГц

  12. Каналы системы сбора пользовательских данных: опции

  13. Диапазон измерения температуры: -50° C до 200 ° C.

  14. Диапазон измерения датчика вибрации (среднеквадратичное значение): 0 к 20 мм/с

3. Основные объекты испытаний испытательного стенда

  • Тест на превышение скорости
    Проверка производительности трансмиссии или двигателя за пределами нормальной рабочей скорости..

  • Тест эффективности передачи
    Оценка эффективности трансмиссии в различных условиях эксплуатации.

  • Тест производительности при дифференциальной скорости
    Оценка работы дифференциальных механизмов при различных скоростях.

  • Дифференциальный тест надежности
    Проверка долговечности и надежности компонентов дифференциала.

  • Испытание скоростно-моментных характеристик
    Измерение характеристик крутящего момента и скорости испытательного устройства для понимания профиля его производительности..

  • Тест эффективности трансмиссии
    Тестирование эффективности силовых агрегатов электрических или гибридных автомобилей (включая картирование эффективности). Поддерживает двунаправленный источник питания постоянного тока и анализатор мощности..

  • Проверка точности регулирования скорости
    Проверка способности электрической или гибридной трансмиссии поддерживать точный контроль скорости..

  • Проверка точности управления крутящим моментом
    Оценка точности управления крутящим моментом в электрических или гибридных силовых агрегатах.

  • Тест времени отклика на скорость
    Измерение времени реакции силового агрегата на изменение скорости, актуально для электрических или гибридных систем.

  • Тест времени отклика крутящего момента
    Тестирование времени реакции трансмиссии на изменения крутящего момента в электрических или гибридных трансмиссиях..

  • Ускоренный тест производительности
    Тестирование трансмиссии или трансмиссии в условиях ускоренной нагрузки для имитации реальных характеристик..

  • Электрический тест на рабочее состояние
    Моделирование условий работы электрической трансмиссии с использованием двунаправленного источника питания постоянного тока и анализатора мощности для гибридных или электрических трансмиссий..

  • Проверка состояния генератора электроэнергии
    Тестирование возможностей трансмиссии по выработке электроэнергии в различных условиях с использованием двунаправленного источника питания постоянного тока и анализатора мощности для гибридных или электрических силовых агрегатов..

  • Обнаружение вибрации
    Мониторинг и анализ уровней вибрации во время испытаний, чтобы гарантировать, что компоненты работают в допустимых пределах..

  • Обнаружение шума
    Обнаружение и измерение шума, создаваемого трансмиссией или компонентами, для обеспечения соответствия стандартам шума..

  • Тест моделирования дорожного спектра
    Моделирование реальных дорожных условий путем применения дорожной нагрузки к трансмиссии для оценки производительности..

  • Испытание на усталость
    Проведение расширенных испытаний для оценки усталостной стойкости компонентов и систем в условиях непрерывной эксплуатации..

  • Динамическое испытание на герметичность
    Испытание на динамическую герметичность, обеспечение надлежащей герметизации компонентов и систем во время работы..

  • Объекты обнаружения стенда
    Стенд предназначен для испытаний редукторов легковых автомобилей на электротяге с номинальной потребляемой мощностью не более 250 кВт, а также различные автоматические коробки передач легковых автомобилей, например АТ (Автоматическая коробка передач), ДКП (Трансмиссия с двойным сцеплением), АМТ (Автоматизированная механическая коробка передач), и вариатор (Бесступенчатая трансмиссия).

Ключевая технология испытательного стенда для двигателей

4.1 Высокопроизводительный электрический динамометр

The приводной двигатель на испытательном стенде находится высокоскоростной, малоинерционный двигатель с компактной высотой центра, всего 132 мм, что делает его пригодным для широкого диапазона расстояний между входными и выходными валами трансмиссии.. Этот двигатель может удовлетворить большинство требований к испытаниям в различных приложениях..

The нагрузочный динамометр используется либо малоинерционный синхронный двигатель, либо асинхронный двигатель., с рекомендацией выбрать очень малоинерционный синхронный двигатель для испытаний, требующих высокой динамики. Конструкция динамометра предусматривает мониторинг вибрации как на передней, так и на задней стороне подшипника., обеспечение стабильности и точности. Кроме того, трехфазные обмотки и подшипники двигателя оснащены системой контроля температуры, обеспечение работы системы в безопасных и оптимальных температурных пределах.

4.2 Система управления в реальном времени с высокой динамикой

Стенд для испытаний двигателей оснащен встроенным контроллер в реальном времени для управления всей системой мониторинга. В системе работают Связь EtherCAT чтобы обеспечить высокую скорость, динамический контроль. Эта расширенная настройка позволяет время динамического отклика без нагрузки менее 10 мс, что делает его способным обрабатывать сложные переменные условия испытаний с поразительной точностью и скоростью.. Управление системой в режиме реального времени обеспечивает бесперебойную работу двигателя и динамометра., даже при быстро меняющихся параметрах испытаний.

Тестирование решения

4.3 Точная механическая структура

Механические компоненты испытательного стенда изготовлены с использованием высокоточные обрабатывающие центры, обеспечение чрезвычайно жестких допусков и высокой точности обработки. The соосность вала поддерживается на уровне лучше 0,02 мм., что гарантирует идеальное выравнивание всех вращающихся частей, минимизация вибрации и максимальная точность результатов испытаний. Такой уровень точности необходим для высокопроизводительных испытаний двигателей и трансмиссий..

4.4 Точная высокоскоростная поддержка подшипника

The опора высокоскоростного подшипника использует высокоскоростные радиально-упорные шарикоподшипники которые подпружинены, обеспечение стабильной работы в условиях высоких скоростей. Превышение температуры этих подшипников не превышает 35°С, обеспечение долгосрочной надежности и минимизация износа. На самых высоких скоростях, тот скорость вибрации остается ниже 2.5мм/с (среднеквадратичное значение), что указывает на исключительную плавность работы. Подшипники смазанный консистентной смазкой и не требующий обслуживания, рассчитан на непрерывную работу до 20,000 часы не требуя обслуживания, способствует повышению общей долговечности и низким требованиям к техническому обслуживанию испытательного стенда.

Тестирование решения

4.5 Регулируемое пространственное положение

Возможность использования широкого спектра тестовых установок и конфигураций., Стенд для испытаний двигателей включает в себя регулируемые пространственные положения как приводного двигателя, так и нагрузочного динамометра..

  • Регулировка положения приводного двигателя:

    • Направление регулировки: Высота

    • Диапазон регулировки: +50мм

    • Метод регулировки: Ручной

    • Метод блокировки: Болт стопорный

  • Регулировка положения нагрузочного динамометра:

    • Направление регулировки: Высота

    • Диапазон регулировки: ≥100 мм

    • Направление регулировки (Горизонтальная ось): ≥200 мм

    • Диапазон регулировки (Радиальный): ≥80 мм

    • Метод регулировки: Ручной

    • Метод блокировки: Болт стопорный

Эти регулируемые положения обеспечивают гибкость, позволяет оптимально выровнять двигатель и динамометр в соответствии с конкретными требованиями испытаний и обеспечить точные измерения во время испытаний..

Тестирование решения

4.6 Идеальные меры защиты безопасности

  1. Мониторинг переднего и заднего подшипника в реальном времени и температура динамометра, Мониторинг тока и напряжения динамометра в реальном времени, и мониторинг скорости и крутящего момента динамометра в реальном времени.
  2. Температура подшипника и вибрация опоры среднего высокоскоростного подшипника контролируются в режиме реального времени..
  3. Мониторинг тестирования мотора в режиме реального времени в режиме реального времени.
  4. Защитная крышка закрыта для обнаружения, формирование защиты цепи с помощью динамометра.
  5. Электронная система управления имеет функции защиты, такие как короткий замыкание, утечка, сбой питания, перегрузка, и перенапряжение.
  6. Системное программное обеспечение имеет функцию обнаружения безопасности. Когда значение мониторинга превышает порог, это сразу же будет тревожить. Система имеет три уровня защиты.
  7. Для испытания на долговечность, система автоматически прогнозирует тенденцию на основе отслеживаемых исторических данных, таких как вибрация. Когда прогноз не сбывается, система предложит пользователю обратить внимание.

4.7 Полное программное обеспечение для мониторинга

Программное обеспечение испытательного стенда для двигателей имеет модульную архитектуру.. Пользователи могут настраивать параметры процесса тестирования и рабочих условий, чтобы осуществлять контроль скорости и крутящего момента двигателя.. Система классифицирует пользователей и открывает различные функциональные модули.. Система имеет функцию автоматической калибровки нулевой точки при запуске.. Программное обеспечение имеет специальный модуль калибровки датчиков., и пользователи могут регулярно калибровать датчик. Интерфейс связи с ИО зарезервирован для реализации управления ИО.. Он имеет следующие функции:

  1. Контроль скорости
  2. Контроль крутящего момента
  3. Мониторинг температуры
  4. Мониторинг скорости
  5. Функции безопасности
  6. Иметь стандартный интерфейс связи с программным обеспечением главного компьютера.
  7. Мониторинг пределов испытуемой детали и испытательного стенда может осуществляться для обеспечения того, чтобы скорость испытуемой детали и отклонения от нормы могли быть устранены за очень короткое время.
  8. Восстановление в безопасное состояние в течение
  9. Управление скоростью и крутящим моментом с разомкнутым и замкнутым контуром
  10. Моделирование дорог

Функция моделирования дороги автомобиля интегрирована в контроллер реального времени.. Функция моделирования дороги транспортного средства используется для определения сопротивления дороги., моделирование сопротивления уклону и моделирование инерции автомобиля на стенде. Это моделирование сопротивления может быть выражено следующей формулой:

Тестирование решения
Тестирование решения
ошибка: Контент защищен !!