共轨柴油发动机实验台设计

柴油共轨发动机实训台目录一、简介............................................................. - 3 -二、技术性能......................................................... - 3 -三、使用前的准备工作................................................. - 6 -四、具体功能及操作方法............................................... - 7 -五、注意事项........................................................ - 11 -六、维修使用资料.................................................... - 12 -一、简介本发动机实训台是本公司采用德国BOSCHEDC16控制系统的电控共轨柴油发动机为适应汽车教学需求而研制，该实训台由发动机总成(新机)、操作显示面板、可移动台架、汽油箱、散热器、蓄电池、排气管并配置原车发动机ECU、各传感器执行器等组成。

其结构紧凑、操作方便、安全可靠、教学直观，具有发动机运转及显示、自诊断、发动机数据分析、故障设置、各传感器信号检测及模拟、扩展通讯等多项功能。

是汽车发动机实物教学不可缺少的实验室设备。

二、技术性能1、主要参数值：设备名称：共轨柴油发动机实训台设备车型：长城设备类型：电控发动机实训台设备规格：1650*1000*1800mm设备重量：360kg设备颜色：白色设备电源：DC/12V设备发动机相关数据：2、整体实物图片三、使用前的准备工作1、实训台应安装在具有发动机尾气排放装置的场所。

2、安装场地应平整结实。

3、使用滚轮移动台架后，应将万向轮锁止以免滑移。

高压共轨燃油喷射试验台开发与研制裴变金【摘要】针对高压共轨燃油喷射系统已广泛配备于汽车发动机而技术又被国外垄断的现状,立足于自主开发高压共轨燃油喷射系统,研发了高压共轨燃油喷射试验台并开展了相关试验。

结果表明,此试验台具有工作稳定、可拓展空间大等优点。

【期刊名称】《时代农机》【年(卷),期】2016(000)003【总页数】2页(P50-51)【关键词】高压共轨;燃油喷射;试验台【作者】裴变金【作者单位】太原重工股份有限公司轧钢设备分公司,山西太原030024【正文语种】中文【中图分类】TK422柴油机高压共轨燃油喷射系统被内燃机行业誉为是20世纪三大突破之一。

国内外都对高压共轨燃油喷射技术投入了大量精力进行研发，并已取得了一定的技术进步。

然而，在高压共轨燃油喷射试验台的研发方面却略显不足，目前较成熟的产品仅为德国博世公司的EPS815系列和意大利拉宝地公司的TEC100系列。

国内也有几家单位进行研发，但都仅限于高压油泵维修和精校方面，功能较单一，不足以用于研发高压共轨燃油喷射系统。

文章立足于开发高压共轨燃油喷射系统，自主开发了高压共轨燃油喷射试验台，并完成了相关测试试验。

柴油从油箱中被低压油泵吸出，经滤清器过滤后供给高压油泵，经高压油管、共轨管后由喷油器喷出，回油经油管返回油箱。

油温控制在40±2℃，由温度传感器测定，高于此值就启动强制制冷对柴油进行循环冷却，低于此值则启动电加热棒。

驱动部分采用变频调速电机Y160M-4（主轴转速0～4000r/min，功率7.5kW），经万向节和过渡接头驱动高压油泵。

高压油泵采用博世CP1H泵，用支架固定在工作台上，保持与电机同心。

共轨管通过支架固定，并在管上安装250MPa的超高压压力表，用来控制共轨压力的范围。

喷油器采用博世CR12.2电控喷油器，总体布置如图1所示。

系统的控制部分主体为电控单元。

试验台所采用的电控单元为多功能控制单元。

该多功能控制单元硬件部分主要由微控制器、升压电路、输入处理电路等组成；软件部分则由嵌入式软件和监控控制软件组成。

2．操作指南1．闭合电源总开关。

2．检查发动机油液面。

3．点火开关转预热档，进行发动机预热（时间：30S）。

4．点火开关转起动档，起动发动机。

4．起动发动机后，拉动（或者踏下）油门拉线，观察发动机工况的变化。

5．拉动熄火拉线，发动机停机。

6．故障考核说明：1）打开台架的中侧故障设置门，安装在台架右中侧位置。

故障设置装置传统设定2）向“0”方向按下时，设置故障。

故障设置内容以实际标签为准！3）向“1”方向按下时，设置排除。

如安装了智能考核装置，按系统操作说明书操作。

3．注意事项1、使用实训台前必须检查机油油位、冷却液位、蓄电池电量、及燃油油量是（1）固定件：气缸盖、气缸套、机架、机座、主轴承等。

（2）运动件：活塞组件、连杆、曲轴。

（3）配气机构：进气阀、排气阀、凸轮轴及其传动机构等。

（4）起动系统：空气瓶、起动控制阀、主起动阀、空气分配器和气缸起动阀等。

（5）燃油系统：主要包括喷油泵、喷油器等。

（6）冷却系统：冷却水泵、膨胀水箱、冷却器等（7）润滑系统：润滑油泵、滑油循环柜、滑油冷却器等（8）操纵系统：实现对柴油机进行起动、换向、调速、连锁、安全保护和报警等操作而设置的专门执行机构。

柴油机工作原理柴油机的基本工作原理是采用压缩发火，使燃料在气缸内部燃烧，以高温、高压的燃气工质在气缸中膨胀推动活塞作往复运动，再通过活塞-连杆-曲柄将往复运动变成曲轴的回转运动，从而带动工作机械。

一个工作循环的五个过程：进气、压缩、燃烧、膨胀作功和排气。

用四个行程（曲轴回转两转）完成一个工作循环的柴油机称四冲程柴油机。

曲轴与凸轮轴转速之比为2/1。

一、四冲程柴油机工作原理图1-2是四冲程柴油机的工作原理简图。

气缸盖 气缸套 活塞 活塞杆 十字头 导板 连 杆 曲 轴 机 座机 体 曲轴箱扫气箱 废气涡轮增压器 排气阀 排气管 喷油器1．进气行程（1）作用：使气缸满新鲜空气。

（2）进气提前角：进气阀开启时曲柄与上止点之间的夹角。

概述电控高压共轨式燃油喷射系统是现代柴油机燃油系统的发展方向,为了研究其可靠性,本研究给出了一个高压共轨系统可靠性测试平台的设计方案。

该平台还可以和部件性能试验平台相结合,进行部件的可靠性测试。

在保证其他部件可靠的前提下,被测部件先在该平台上进行长时间运行,然后再转到部件性能试验台上进行性能测试从而判断其可靠性.根据系统部件的常见故障来设定系统的可靠性判据。

被测的高压共轨系统由高压油泵、高压油管、共轨管、喷油器组成。

燃油进入高压油泵,经泵压缩后由高压油管进入共轨管,最后从喷油器喷出。

高压油泵的常见故障有密封不良与柱塞副咬死等,密封不良会导致燃油泄漏,柱塞副咬死会导致油泵不供油,因而轨压会迅速下降,同时电机的驱动扭矩也会迅速升高。

高压油管的破裂将直接导致燃油泄漏,同时轨压也将迅速下降。

喷油器常见的故障有喷油器堵塞或泄漏、电磁线圈老化等,这些故障都将导致喷油量的不正常,通过比较各缸喷油量可判断喷油器是否正常工作。

故轨压稳定、各缸喷油量均匀、扭矩不超限、没有泄漏时认为系统可靠.AbstractCommon rail fuel electric controlled high-pressure injection system is the development direction of modern diesel fuel injection system, in order to study the reliability, this study gives the design scheme of a high pressure common rail system of reliability test platform. The platform can alsoplatform and components performance test combination, reliability testing of component. Under the premise of ensuring other parts under the first reliable, long time running on the platform components to be measured, then go to the component performance test bench for performance testing to judge the reliability. To set the reliability criterion system according to the common faults of the system components. High pressure common rail system was measured by a high pressure oil pump, high pressure oil pipe, common rail pipe, an oil atomizer. The fuel to the high-pressure pump, through the pump after compression by high-pressure tubing into the common rail pipe, and finally from the injectors to spray. The common faults of high pressure oil pump plunger pair has bad sealing and seizure, bad sealing lead to fuel leakage, will cause the pump plunger pair killed no oil supply, so the rail pressure decreased rapidly, at the same time, the driving torque of the motor will increase rapidly. Rupture of the high-pressure oil pipe will lead directly to a fuel leak, and rail pressure will also decrease rapidly. The fault injector are common injector blockage or leakage, electromagnetic coil aging, these faults will cause the fuel injection quantity is not normal, by comparing the cylinder fuel injection quantity can determine whether the normal work of the fuel injector. The rail pressure stable, each cylinder injection quantity equality, torque is not overrun, no leakage that the system is reliable.目录一，高压共轨燃油实验系统平台功能及其意义二，高压共轨燃油实验系统平台特点2.1共轨式喷油系统的优点2.2，高压共轨燃油喷射系统主要部件介绍三，支架设计3.1支架的作用3.2支架的结构设计3.3支架力学分析3.3.1有限元介绍3.3.2支架受力分析四，设计方案分析五，总结六，参考文献一，高压共轨燃油实验系统平台功能及其意义电控高压共轨式燃油喷射系统是现代柴油机燃油系统的发展方向,为了研究其可靠性,本研究给出了一个高压共轨系统可靠性测试平台的设计方案。

电子电路设计与方案一种基于虚拟仪器的电控柴油机实验台的设计作者/林金英、陈清彬，福建船政交通职业学院；岳永红，威海中智电液自动化科技有限公司基金项目：福建省交通运输厅科技发展项目（编号：201331)摘要：本试验台基于虚拟仪器软件，通过采集卡实时检测柴油机的传感器信号及柴油机的高速电磁阀线圈的电流波形，并通过CAN总线实 现故障设置，和故障诊断功能，通过显示屏或投影仪显示，直观性强，提高教学效果。

关键词：虚拟仪器技术；电控柴油机；ECU;传感器；CAN总线1.概述虚拟仪器技术(Virtual instrument)是利用高性能的模 块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自 动化的应用。

自1986年问世以来，世界各国的工程师和科 学家们都已将Nl LabVIEW图形化开发工具用于产品设计周 期的各个环节，从而改善了产品质量、缩短了产品投放市场 的时间，并提高了产品开发和生产效率。

使用集成化的虚拟 仪器环境与现实世界的信号相连，分析数据以获取实用信 息，共享信息成果，有助于在较大范围内提高生产效率。

虚 拟仪器提供的各种工具能满足我们任何项目需要。

目前用于各高职院校实训教学的柴油机实验台，大多采 用柴油机台架和固定展示板实现柴油机教学演示和实验操 作。

柴油机的故障模拟及信号通断及波形需要借助通用仪表 进行测量，无法直观动态显示整个电控柴油机的运行工况。

本试验台基于虚拟仪器软件，通过采集卡实时检测柴油机的 传感器信号及柴油机的高速电磁线圈的电流波形，并通过 CAN总线实现故障设置，和故障诊断功能，通过显示屏或 投影仪显示，直观性强，提高教学效果。

2•外观基于虚拟仪器的电控柴油机实验台，可用于单体栗、泵 喷嘴和高压共轨系统的电控柴油机，为了便于描述，本文图片 均采用电控单体泵柴油机实验台。

该柴油机电控实验台由柴油 机试验操控台和柴油机试验台台架两部分组成，如图1中图1电控单体泵柴油机实验台电控单体栗实验台，实验台采用分体设计，一方面避免柴油 机运转振动影响工控机、显示屏的寿命，另一方面避免振动 造成人眼的疲劳，而且可以根据教学现场的需要，灵活布置 操控台的位置，达到更好的教学效果。

SG-QC57维柴WD615.8柴油发动机实训台一、产品简介本实训系统以全新维柴原厂柴油发动机总成及运行附件为主体部件，发动机可起动运行，进行起动、加速、减速、故障检测与诊断、故障模拟与排除等工况的实际操作，真实展示柴油发动机结构与原理及工作过程。

适用于各类型院校及培训机构对汽车发动机理论和维修实训的实训教学需要。

本实训系统实训功能齐全、操作方便、安全可靠、美观大方。

台式实训台立式实训台二、主要用途1．适用于各类型院校及培训机构对汽车发动机理论和维修实训的实训教学需要。

2．适用于各类型院校及培训机构对汽车发动机模块各单元教学需要。

3．适用于汽车理实一体化教学模式的教学需要。

4．适用于现场教学的教学模式的教学需要。

5．适用于行动导向教学模式的教学需要。

6．适用于工艺化教学模式的教学需要。

7．适用于三位一体化（课堂、现场、实验有机融合）教学模式的教学需要。

8．适用于模块化教学模式的教学需要。

9．适用于汽车职业技能鉴定考核的需要。

10．适用于各模块的结构与原理认知、功能动态演示、故障模拟与考核、故障检测与维修、故障诊断与排除等教学需要。

三、结构组成原厂柴油发动机总成、原车发动机控制电脑、组合仪表、发动机起动运行所有相关的原车附件、故障模拟考核和排除系统、原车电路原理图板及检测端子、90AH大容量蓄电池、大容量不锈钢油箱、发动机加速机构、控制面板柜、可移动台架、台架电源总开关、散热系统、台架操作说明书、实验指导书等附件。

安装数字显示表显示参数、带锁止万向的脚轮、两侧圆形钢管护手、台架高温及转动等部位加装防护装置。

▲设备具体配置及附件详见配置清单说明。

四、功能特点1．发动机正常起动运行、发动机各模拟运行工况正常（包含：怠速、加速、减速工况等）。

2．故障模拟系统可模拟实际运行工况，设置多种实车发动机常见故障（常规：1-36个），故障点内容及类型可根据用户调整。

3．电压表实时显示参数数据的变化。

4．实训台面板上绘有原车一致的彩色喷绘发动机系统电路图，1.5mm冷板直接喷绘彩色原理图（UV平板喷绘原理面板质保多年不变色），学员可直观对照原理电路图和系统实物，认识和分析发动机系统的工作原理。

试验室柴油发动机试验台架技术方案xxxx公司2013年xx月xx日公司公司是一家拥有完善的自动化控制系统产品开发、生产、销售、服务结构体系的企业，本公司专业从事工业自动化系统、建筑物自动化监控系统、智能小区管理系统的设计、产品生产、工程安装、系统调试、技术支持等一系列服务。

本公司技术实力雄厚、工程经验丰富、质量优良，有一批具有专业自控技术和软件经验的一流技术人员，能为用户提供高性价比自动化产品一体化解决方案。

本公司的产品以其技术先进、开放灵活、高性价比的特点，已经在化工、冶金、电力、电子、测控、楼宇自控等领域得到广泛的应用。

一、台架试验室规划1、试验室布置2、供电（气）系统3、冷却水系统（测功机冷却水系统，发动机冷却水系统）4、通风系统5、发动机进气与排气系统6、消声与隔震7、燃油，机油供给系统8、安全防范（消防）与图像监控系统9、测功机、油耗仪、烟度仪10、计算机测试系统二、试验目的与依据2．1目的安装在试验台上的发动机能模拟标准的使用条件或尽可能地接近标准使用条件；便于安装、调整、检查和更换发动机；有良好的通风、消音、消烟、隔振设施，尽可能改善试验人员的工作条件。

通过对台架的设计、制造、安装，完成发动机出厂测试试验，出厂试验基于发动机在各种试验工况下监控其运行参数，与发动机出厂试验规范数据对比，检查测试数据有效性完成出厂试验，生成出厂测试报告。

试验过程记录数据项目包括以下：1、发动机磨合2、发动机额定工况3、发动机最大扭矩工况4、电子工况5、怠速工况测试参数包括以下发动机的转速、扭矩、油耗、温度、压力等参数的测量精度不低于标准中规定的要求试验台一体原则，能完成多功能的整体试验。

2．2依据标准《发动机性能试验方法》GB/T18297-2001《发动机可靠性试验方法》GB/T19055-2003《工业自动化仪表工程施工及验收规范》（GBT 93-86）《自动化仪表安装工程质量检验标准》（GBJ 132-90）《电器装置安装工程电缆线路施工及验收规范》（GB 50168-92）《大楼通用综合布线系统》（YD/T925.1-97）《电气装置安装工程施工及验收规范》（GB50254-50259-96）三、试验室布置发动机试验间与台架控制室隔离，台架控制室安装双层消音玻璃窗用于发动机的人工监控，发动机试验间与台架控制室间由两道安全通道门相通。

·设计·计算·BF6M1015C 柴油机高压共轨系统中的共轨管设计丁士勇 林秀霞 赵奕磊 许 峰 吕胜春 焦 慧 方 波( 国家知识产权局专利审查协作中心 北京 100190)摘 要:研究了 BF6M1015C 柴油机高压共轨喷油系统方案，并进行了共轨管的匹配设计; 采用 A M E S i m 软件仿真了共轨管结构参数，分析了共轨管的布置结构、共轨管形状和容积对轨压建立、轨压跟随和轨 压波动的影响，并最后根据仿真结果对共轨管进行了结构设计。

关键词: 柴油机 高压共轨 共轨管 仿真 中图分类号:422文献标识码:A文章编号:1671 － 0630(2011)05 － 0047 － 05D es i g n of Common R a il s on t h e BF 6M 1015C D i ese l En g i n eD i n g S h i y o n g ，Li n Xiuxia ，Zhao Y il e i ，Xu F e n g ，L v S h e n gc hun ，J i ao Hu i ，F a n g B oS I PO Pa te nt E x a m i n a t i o n C oope r a t i o n Cente r ( B e iji n g ，100190，Ch i n a)Ab s t r ac t : I n th i s pa ssage ，the h i g h pre ssu re comm on r a il i n j ec t i o n syste m on the B F6M1015C d i ese l e n g i n e was i nv es t i ga t ed ，th e m a t c h i n g of common r a il s was des i g n e d ． The e mu l a t i o n a l m ode l of common r a il s was built w i th A M E S i m e e mu l a t i o n sof t ． Some structu re para mete rs we re e mu l a t ed ，fo r e x a m p l e ，th e i n f l u e n ce of the asse m b l y s h ape ，co n s t r u c t i o n and v o l um e of common r a il s on the es t ab li s h ，co nt r o l and f l u c tu a t i n g of the common r a il p r ess u r e ． At l as t ，acco r d i n g to th e r es u l t of e mu l a t i o n ，th e structu re of c omm on r a il s was des i g n e d ． K e yw o r d s : D i ese l e n g i n e ，H i g h pressu re comm on r a il ，C o mm o n r a il ，E mu l a t i o n引言高压共轨系统是目前世界上最为先进的燃油喷射 系统，被世界内燃机行业公认为 20 世纪三大突破之一， 而电控高压喷射技术是提高柴油机性能的必要手段，也 是满足柴油机高功率密度要求的关键技术。