AVL设备说明综述DOC.docx

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AVL设备说明综述DOC

新型摩托车发动机自动检测线

（AVL测功机台架系统AMA4000/CVS4000）

技术资料

功能:

AVL测功机台架系统是用于车辆台架试验,如工况法排放认证试验和新产品的开发等的设备。

其包括：

1.20”底盘测功机

2.CVS4000－定容采样系统

3.AMA4000-排气污染物分析仪（分别用于直接及稀释采样）

4.GEM201L-自动控制系统

原理:

AVL测功机台架系统是在底盘测功机上模拟真实的道路路面阻力,用CVS系统（文氏里管原理）对车辆排放废气进行定容稀释并将废气在气袋中收集起来,用排气污染物分析仪测量HC,NOX,CO,CO2的浓度,用主控计算机控制试验的过程,从底盘测功机,CVS系统,排气污染物分析仪,得到数据并计算出单位距离中有害废气的排放质量.依据对排出废气的分析,可在车辆上将化油器调到最佳状态。

CVS系统的关键部分,文氏里管系统,用于定容稀释取样.排放的测量是将车辆排出的废气与稀释空气进行混合,保持通过文氏里管的流量恒定,按一定比例取气并保存到气袋中,试验循环结束后,将气袋中的废气传输到分析单元中进行测量,获得HC,NOX,CO,CO2的浓度.排放和底盘测功机的有关参数送到主控计算机计算出车辆在单位里程中排放的污染物的质量。

下图为设备示意图:

1.00.00AMA4000气体分析仪

2台AMA4000气体分析仪，分别用于直接及稀释采样

（第二批发货）

PIERBURG仪器公司AMA4000气体分析仪可以广泛的测量尾气排放中的气体成分，与发动机台架及底盘测功机台架同时使用。

AMA4000气体分析仪可以根据不同的应用要求，如法规认证试验或研究开发工作，提供不同配置的分析仪。

分析仪还可以提供扩展及选项，如全范围的分析仪，自动控制软件包及维护保养等，构成

完整的产品系列。

AMA4000气体分析仪，单采样管路用于汽油发动机及柴油发动机直接采样

AMA4000排放分析仪，单采样管路，用于汽油发动机及柴油发动机，具有以下功能：

∙直采汽油车及柴油车排气的连续测量

∙满足现在EPA及ECE法规要求

分析仪部分：

所有分析仪通过本地CAN-bus总线与中央分析仪控制单元（ACU）通讯。

分析仪与分析仪控制单元之间采用CAN-open传输协议。

TCP/IP协议用于分析仪控制单元与分析仪柜上计算机之间的通讯。

AMA4000排放分析仪，单采样管路，用于汽油发动机及柴油发动机，配备有以下分析仪：

详细参数参见配置表。

THC分析仪

型号：

FID4000hh（高浓度，加热型）

测量原理：

氢火焰离子法

测量范围：

THC

最小量程：

0-10ppmC3

最大量程：

0-20,000ppmC3

（4个量程，中间量程可以自由设定）

NOx分析仪

型号：

CLD4000hh（高浓度，加热型）

测量原理：

化学发光法

测量范围：

NOx

最小量程：

0-10ppm

最大量程：

0-10,000ppm

（4个量程，中间量程可以自由设定）

CO2high-COhigh-O2分析仪

型号：

IRD/PMD4000

测量原理：

不分光红外法/顺磁法

测量范围：

CO2high

最小量程：

0-1%

最大量程：

0-20%

COhigh

最小量程：

0-0.50%

最大量程：

0-10%

O2

最小量程：

0-1%

最大量程：

0-25%

（4个量程，中间量程可以自由设定）

COlow分析仪

型号：

IRD4000

测量原理：

不分光红外法

测量范围：

COlow

最小量程：

0-50ppm

最大量程：

0-5,000ppm

（4个量程，中间量程可以自由设定）

采样气体处理及分配系统：

采样气体处理单元GPU4000：

移动式采样气体处理单元通过中央CAN-bus总线控制。

在采样气体处理单元中，电源转换（泵，阀）以及传感器（温度，压力，湿度）通过CAN-nodes实现。

直采气体通过带有湿度控制的细滤器，采样气体冷却器及采样泵传输到气体分配系统中。

采样气体分配单元GDU4000：

气体分配单元分成两个部分：

∙用于分配标定气体及工作气体的阀体：

阀体设计成为一个模块化的系统，最多可支持3条测量管路的工作气体及标定气体，每条管路最多可以有4个标定气体。

该阀体可以支持以下测试设备：

∙气体分配器

∙氮氧化物转换效率检查装置

∙水干扰检查装置

标定气体通过分析仪阀模块送到相应的分析仪。

∙分析仪阀模块“

分析仪阀模块安装在距分析仪最近的控制柜一侧。

阀模块可以在标定气体和采样气体之间进行切换。

也负责压力控制。

对阀模块的控制通过CAN-总线来实现。

材料：

所有采样气体经过的部件都一律采用不锈钢，viton或者teflon。

系统控制BCU4000：

概述：

分析仪控制单元（BCU4000）包含使用MicrosoftNT为操作系统的中央计算机，按照在分析仪控制柜的前侧，带有TFT触摸屏显示器。

作为可选件，BCU4000也可以按照配有显示器、键盘和鼠标的台式计算机来供货。

集中显示及操作：

系统操作环境分成三个层次：

∙系统菜单：

能访问整个系统，在选择的模式下显示系统的状态

∙分析仪管路菜单：

能访问单独的采样管路，例如分析仪组，CVS等，显示状态和测量数值。

∙分析仪菜单：

能访问单个的分析仪，显示状态和采样的状态，以及读取测量值。

上述菜单可以通过菜单导航来进入。

另外，也可以进入如参数、服务及检查功能等对话框。

电子设备/法规：

电源供给单元PDU4000：

∙3x400VAC,±10%,3/N/PE,50Hz

∙标准系统的电源消耗：

max.3.6kVA,16A（不包含加热采样系统）

排放柜配置/安装技术：

排放柜设置：

外形尺寸：

1x19“标准控制柜

高：

2000mm,

厚：

900mm,

宽：

665mm.

控制柜通过小轮可移动。

系统通风：

轴流风扇位于系统的顶部和背部。

AMA4000分析仪的工作温度范围：

+5°C到+30°C。

连接：

∙所有的气体管路从系统的背后进出；作为选择，气体管路也可以从系统的顶部或者底部出入

∙所有的电路都从系统的背后进入系统

∙排气的释放:

最小的排气流量每组分析仪1,500 l/h。

Theabovementioneditemsaresubjecttotechnicalchanges!

特点：

∙在单个19"机柜中最多可以有两条采样管路，包括EGR或示踪通道

∙模块化设计的机械及电子单元（可以从排放柜前侧进入）

∙作为选项，可以通过解制解调器进行远程诊断及控制

∙开发式控制，便于以后扩展

AMA4000分析仪标准性能：

:

∙每个分析仪可进行自动线性化测试（单量距气，需要气体分配器），作为选项，每个分析仪可进行四个量距气的线性化测试（O2-COhigh分析仪只有两个量距气）

∙移动式采样气体处理单元可以用于两条采样管路，以及EGR或示踪通道

∙作为选项，可以集成独立的EGR或示踪管路

∙可以对外部采样系统进行控制

∙标准软件用于计算空燃比（基于Brettschneider，Lange，Spindt或用户自定义的公式），EGR率或示踪稀释比（取决于AMA4000分析仪的配置）

∙自动泄漏及hangup检查

∙动态测量时的时间补偿

∙可以对外部加热采样系统进行控制

操作/分析仪控制单元：

∙分析仪控制单元有友好方便的用户操作界面

∙可以通过触摸屏或可选的单独的计算机进行操作

∙操作系统：

WindowsNT

∙分析仪控制单元包含在32位实时操作系统中

通讯/接口：

通讯通过LAN-及CAN-bus实现（协议：

TCP/IP及CAN-open）.

主控计算机可以通过Ethernet-AK（LAN）集成，作为选项，也可以通过串行口AK协议实现。

供货范围

包括：

119“标准机柜

1采样气体处理单元

1分析仪单元（THC,NOx,COlow,CO2-COhigh-O2）

1排放柜控制单元（BCU）

注：

根据需要，另外需配置：

∙加热采样管路，采样系统

∙温度控制单元（TCU）,

∙预过滤器

2.00.00CVS定容采样系统，CVS4000（第一批发货）

轻型汽车定容采样系统

CVS4000定容采样系统是全流稀释系统，根据不同国家的排放法规进行开发。

CVS4000定容采样系统可以用于柴油机、汽油机、气体发动机及醇类发动机。

发动机排气由过滤后的空气进行稀释，系统流量的选择需要保证CVS系统或气袋中不发生冷凝现象。

系统采用4个文氏管组合的方式，最多可以得到15个不同的流量。

压力、温度测量点以及气袋、连续稀释模态的采样点均安装在文氏管系统的前端。

在文氏管系统之后，带有控制阀门旁通文氏管，可以保证在最小的流量下风机仍然可以正常工作。

测量气袋中排气混合气的浓度，加上容积及测量的行使距离，就可以计算得到每公里的质量排放量。

CVS4000dilutionandcontrolunit

立足于临界流文氏里管的原理，CVS4000能用于重型发动机领域的各种大小的内燃机。

车辆排出的废气用过滤后的空气进行稀释。

流量或稀释比的选择要保证在CVS系统中，在气体经过的部件和气袋中没有冷凝出现。

由于采用文氏里管4和6l/min，以及组合流量10l/min,提供了足够的稀释废气充袋流量灵活性。

在标准的供货范围中，安装了另外一个稀释模态测量点。

热交换器包括两个组件：

温度控制单元及热交换器管路。

温度控制单元是一套加热及制冷系统，包括了所有毕业的泵及阀门的控制，以及与外部控制的接口。

热的传递通过水进行，采用逆流的原理，通过热交换器中的泵来实现。

通过对各总成的扩展，CVS4000系统可配置来满足具体的应用。

特点

∙模块化设计，可以很容易集成到台架中

∙快速及容易的流量切换

∙气袋充袋采用文氏管组合方式

∙标准的AK接口用于主计算机控制

∙根据应用要求易扩展

技术参数

∙文氏管系统

文氏管系统由4个平行布置的文氏管组成，因此可以有15个不同的流量进行选择。

∙温度，绝对压力及差压传感器位于文氏管系统前。

∙湿度传感器位于热交换器后。

∙采样文氏管流量为4及6l/min用于气袋收集。

∙采样点用于模态分析。

∙系统控制

中央控制系统用于操作及系统管理。

∙根据VDA-AK-SAMT（德国汽车工业委员会标准）通过RS232C方式与主计算机进行通讯

∙管理及控制所有系统、阀门及泵

∙对故障信息的过程监控

∙测量值确定

∙体积流量计算

∙集成的服务及测试功能

∙阀门单元

阀门模块设计用于将稀释的排气或稀释空气充入气袋。

∙流量单元

三个样气气袋及三个背景空气气袋，很容易更换细滤，对样气进行过滤，流量计并对气袋充气流量进行监控。

∙电源供给单元

用于电源的分配，包括紧急制动开关。

∙泵单元

用于稀释排气及稀释空气的采样泵，另有泵用于气袋的清洗及抽空。

电源

400VAC±10%-3/N/PE50Hz

电源消耗

3kVA

Heatexchanger20m³6kVA

Heatexchanger30m³12kVA

Blower20m³15kVA

Blower30m³22kVA

环境温度

5to35°C

相对湿度

10...80%

外形尺寸

19“cabinet

1320x2000x900mm（WxHxD）

重量

Approx.500Kg

压缩空气连接

Hoseterminationsleeve1/8“for

hoseÆ6mm

pressureair5-7barabs

供货范围

包括：

1带稀释单元及文氏管系统的控制柜

3个稀释空气气袋，材料Tedlar

3个稀释排气气袋，材料Tedlar

1气袋安装支架

3.00.00GEM201L排放自动控制系统（第一批发货）

GEM201LADV.自动控制系统硬件，含司机助

GEM201LAdvanced计算机硬件含司机助，用于GEM201LAdvanced自动控制系统应用软件及相应的试验循环。

特点

∙用于GEM201LAdvanced自动控制系统的全套计算机硬件

技术参数

∙18”TFT显示器

∙17”TFT显示器

∙IR遥控器（用于司机助）

∙MicrosoftXP操作系统

∙MicrosoftOffice软件

∙模拟量接口（用于气象站）

∙串行口用于集成试验设备

注

GEM201LAdvanced计算机硬件含司机助设计用于GEM201LAdvanced自动控制系统及相关的选项及附件。

供货范围

包括：

1套计算机硬件用于主控制系统（19”）

1套计算机硬件用于司机助（19”）

1遥控器

2显示器（incl.1x25mVGAcable,1x25mIRextension）

4串行AK接口

附注：

1.GEM201L是整套设备的控制系统。

硬件设备是专门为其设计的工控机。

2.司机助是一套软件，用于显示各种试验用的驾驶曲线。

试验司机据此来驾驶车辆。

3.GEM201L的价值主要在软件部分。

4.00.0020”ChasisDYNAMOMETERS20”底盘测功机－型号：

TSPR0428

（第一批发货）

AVL-ZÖLLNER20”摩托车底盘测功机配合排放设备可进行排放试验,也可进行性能试验,可测试两轮,三轮及四轮车的排放和性能.

AVL-ZÖLLNER20”底盘测功机系统可测试两轮,三轮和四轮摩托车和沙滩车,最大轴荷400kg,

带附加转鼓后,可模拟从80kg到550kg的车辆重量.

系统工作模式:

道路负荷模拟,速度控制,牵引力控制和加速度控制等模式.

技术参数（此处不带附加转鼓,另见附加转鼓参数）:

转鼓

转鼓直径

:

508mm（20“）

转鼓外沿距离（不带附加转鼓）

:

300mm

最大轴荷

:

400kg

最高测试速度

:

250km/h

转鼓表面金属热喷涂

:

金属喷涂

盖板及总成

驾驶区域允许的最大承重

:

400kg

其他区域允许负荷

:

1000kg/m²

电机

电动方式最大额定功率

:

30kWfrom160km/h

发电方式最大额定功率

:

30kWfrom160km/h

电动方式最大额定牵引力

:

675Nto160km/h

发电方式最大额定牵引力

:

675Nto160km/h

电动方式最大功率

:

65.5kWfrom160km/h

发电方式最大功率

:

65.5kWfrom160km/h

电动方式最大牵引力

:

1473.8Nto160km/h

发电方式最大牵引力

:

1473.8Nto160km/h

供货范围:

本条目包括（其他供货见总供货范围）:

∙20”摩托车底盘测功机

∙牵引力测量标定装置

∙车辆固定装置（四轮固定装置见总供货范围）

∙带总成的盖板

∙电源柜LRS

∙中央控制柜ZSS

∙友好的试验台用户操作界面

∙带电缆的遥控装置

∙全套连接电缆

AVL-ZOLLNER20英寸底盘测功机是专为摩托车和踏板车的排放和性能试验所设计的。

对于排放测试：

AVL底盘测功机的设计符合世界范围内的排放法规对排放测试系统和惯量模拟范围的要求。

对于惯量模拟：

AVL底盘测功机应用于排放试验室，模拟不同测试车辆的道路负荷，模拟惯量的范围80公斤到450公斤。

可按用户的要求进行扩展。

惯量采用全电惯量模拟技术。

其它测试功能：

底盘测功机系统可以用来完成研究和开放方面的测试工作，动态性能测试，车辆功能检测，耐久性测试，车辆电气系统优化等不同的测试循环。

主计算机接口：

AVL底盘测功机测试系统提供与世界上主要的排放测试系统的供应商和AVL排放测试的主计算机的接口。

标准的接口型式为符合AK协议的RS232接口。

∙用户操作界面：

AVL底盘测功机的用户操作界面完全采用MSWINDOWS的操作界面，应用软件为国际通用的LabWinCVI。

应用软件的优化结构确保底盘测功机的操作完全符合法规的要求和研发工作的要求。

此外，AVL的底盘测功机测试系统集成了标准的AVL的其它测试设备，如数据采集系统，司机助手，驾驶机器人等接口。

用户操作界面还包括诸如帮助功能，错误信息查询，服务提示等用户功能，方便使用。

系统还可提供局域网或电话线将底盘测功机交由试验室控制计算机操作及远程的AVL在线服务功能。

精度和重复性：

AVL的底盘测功机测试系统完全满足并远远高于国际范围内的所有排放法规对底盘测功机道路模拟精度的要求，满足未来的测试要求和用户研究和开发工作的技术要求。

∙维护特性和轴承寿命：

底盘测功机的系统设计使得整机的部件，备件和消耗件最少。

免维护轴承的寿命远大于50，000工作小时。

选用优化设计的测功机，安全可靠，适应环境的要求。

采用DC数据总线和IGBT技术的交流频率转换器：

底盘测功机测试系统采用高效，高可靠性的交流控制技术，IGBT控制的频率转换器可最大程度地降低系统对主电网的影响。

交流测功机的交流矢量控制技术确保底盘测功机的扭矩和速度的实时响应和系统高动态响应。

速度和力的测量：

AVL底盘测功机对速度和力采用高精度的传感器和抗干扰的数字传输控制。

应力传感器的电信号从应力盒输出后直接进入模数转换器；速度传感器采用倍增式的光电计数器，控制系统。

整个系统采用优化设计，适应试验室的温度变化。

总之：

AVL底盘测功机测试系统是AVL公司模拟、自动测试和测量系列设备中的一员。

系统具有优越的精度、动态响应和重复性。

极佳的系统的维护方便性和接近性。

这套设备是AVL公司提供的一套完整的测功机台架系统.四个分析单元只是整个系统中辅助部件,而且不是国内能够生产的传统的气相色普仪,各种光谱仪器或光学式气体分析仪器,而是一种全新的高科技分析仪器。