[发明专利]船用低速机单缸电控喷油器试验平台

说明书

本发明公开了船用低速机单缸电控喷油器试验平台，其包括与ECU连通的电控喷油模块、与电控喷油模块连接的冷却系统、与冷却系统连接的油量测量机构、与油量测量机构连通的PLC、与油量测量机构连接的称重模块、与PLC连通的伺服电机、试验台测控模块；所述电控喷油模块、PLC、所述称重模块、伺服电机分别与试验台测控模块连通。本发明的优点在于：伺服电机模拟转速完全满足船用低速机的转速需求；可以测量第三方喷油器每循环的喷油量；可测量喷油器各项性能参数、为低速机整机的控制策略及优化协调提供方向。

技术领域

本发明涉及内燃机工程技术领域，具体涉及一种船用低速机单缸电控喷油器试验平台。

背景技术

船用柴油机具有功率大、工作环境恶劣、燃油品质差和运行时间长等特点，以及国际海事组织TierⅢ排放标准的执行与化石能源的日渐枯竭，对船用柴油机各项性能指标提出了更加严格的要求。目前船用柴油机的排放控制主要还是依靠机内净化技术。燃油喷射技术是机内净化技术的核心。国外以电控喷油为核心的船用低速智能化柴油机应用越来越多，我国在船用低速机电控喷油器方面的研究起步较晚，处于许可证专利生产的水平。目前，国内各低速机研发机构和生产企业正在大力开展船用低速机电控喷油的研发工作，但国内尚未有相配套的试验平台供以研究低速柴油机电控喷油器相关关键技术。因此，设计并开发船用低速机单缸电控喷油器试验平台，对我国船用低速机电控喷油器关键技术研究具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的就是要针对现有船用低速机喷油器试验条件的不足，提供一种船用低速机单缸电控喷油器试验平台，其可开展单个气缸电控喷油器的性能测试与控制功能验证。

为实现上述目的，本发明所涉及的一种船用低速机单缸电控喷油器试验平台，其包括ECU、与ECU连通的电控喷油模块、与电控喷油模块连接的冷却系统、与冷却系统连接的油量测量机构、与油量测量机构连通的PLC、与油量测量机构连接的称重模块、与PLC连通的伺服电机、试验台测控模块；

所述电控喷油模块、PLC、所述称重模块、伺服电机分别与试验台测控模块连通。

进一步地，所述电控喷油模块包括驱动电磁阀模块和受驱动电磁阀模块控制的喷油器，所述驱动电磁阀模块与ECU、测控系统连通，所述喷油器与冷却系统连接。

进一步地，所述试验台测控模块包括工控机IPC、与工控机IPC互连的测控系统，所述工控机IPC与PLC互连，所述工控机IPC与称重模块连通，所述测控系统与喷油器和伺服电机连通，测控系统可采集喷油器上的各类传感器信号、采集伺服电机的ABZ三相光电编码器信号。PLC用于与工控机IPC进行通信，接收工控机IPC给出的控制信号，并执行相应的控制信号，控制油量测量机构的换向阀的动作使燃油通往相应的测量方式，控制油量测量机构断油盘的动作来决定是否使燃油流入电子天平或量杯。根据试验台IPC给出伺服电机的转速，输出相应的模拟量给伺服电机，使伺服电机以工控机IPC所设定的转速运转。PLC 5通过RS-485通信连接到工控机IPC，可在工控机上监测PLC的运行状态。整个PLC包含10路DO、5路DI、1路AO。

更进一步地，所述油量测量机构包括设置在顶部的换向阀、与换向阀连接的集油杯，所述集油杯下方设有断油盘，所述断油盘下方对称设有电子天平和量杯，所述电子天平上设有容器；所述断油盘与PLC连通，所述电子天平与称重模块连通。通过称重模块将电子天平测量方式的燃油重量通过RS-232通信实时传递给试验台测控系统，测量结束后电子天平测量方式的燃油通过排油泵抽入油箱。

进一步地，所述冷却系统包括夹层集油杯，所述夹层集油杯的夹层上设有进水口和出水口，所述进水口设置在夹层集油杯底部，所述出水口设置在夹层集油杯顶部。冷却系统所采用的夹层集油杯，高温燃油喷入夹层集油杯的内壁面，夹层集油杯的夹层充满冷却水，冷却水下进上出。整个集油杯内层面积大，可保证喷入燃油的消雾、冷却。

作为优选项，所述称重模块通过RS-232串口通信的方式实时传递数据给工控机IPC。