交流电力测功器在发动机出厂试验中经济效益分析.pdf

内燃机与配件
2014年第8期
交流电力测功器在发动机出厂试验中经济效益分析
泉
(南通常测机电股份有限公司)
随着发动机测试技术的发展,可供发动机试验运行的试验方法,电力测功机可同时具备冷试与热
选用的测功器有多种类型,目前主要有交流电力测试功能。
功器、水涡流测功器及电涡流测功器。
2三种测功器的性能分析比较
1交流电力测功器的特点
比较项目
交流电测功水力测功器」电流测功器
在三种测功器中,交流电测功器是当前技术最
技7
术先进性
般
控制响应
.1秒级
为先进,主要表现在:
惯量
般
般
较小
实现高效能量回收:采用能量回馈和公共直流
控制稳定性
高低高
中等
较高
技术水平系统振动
母线结构,可兼备动力驱动和动力吸收功能,吸收
中等
中等
可重复性
中等
中等
的能量几乎全部返回电网,电能回馈效率达到
柴油机启动
满足
需另加设备{需另加设备
92%以上。
冷拖、冷磨试验满足
不满足
不满足
瞬态试验的适应性满足
不满足
不满足
系统动态响应快:交流电力测功器具有高速响「可生平均放降工作时?长
中
较短
应、高转速、低惯量、长寿命等特征,与相应控制
启动投资稍
低(另需供中(另需供水
水系统)系统)
系统及软件结合,可以实现发动机的动态测试。
能量回馈电
网,运行成中
系统稳定性好:作为测功器的电机技术极为成
经济性运行成本
本低
熟,其工作的稳定性成为测功器运行的基础,同
可维护性
方便中等中等
维护成本
低,维护方
便
中
中等
时,控制测量精度高、转速控制精度、转矩控制精
度都较常规水力及电涡流测功器为优越。
3运行经济性比较
超载能力强:具有很大的过载能力和高的起动
以某柴油机生产单位为例,该公司生产额定功
转矩。而一般水力、电涡流测功器都很难满负荷工率为380kW的柴油机。选用450kW国产交流电力
作,且低速时吸收功率很小。
测功器作为出厂试验台架。
高的可靠性:使用西门子公司成熟的四象限电
交流电测功器试验成套台架估价200万元,水
机控制技术,实现了高效率、高可靠性。
涡流测功器试验成套台架估价50万元(电涡流测
不需用水:不需常规水力测功器或电涡流测功功器类似);该单位试车班次为2x12小时,去除
器的要求相当高的供水和水冷系统,不仅节省了水辅助时间、停台时间,每天运行时间以18小时计
的消耗,系统也更加简单。
台架平均运行功率:以50%额定功率
启动功能、自动盘车功能:无需增加任何任何190kW
装置即能实现发动机启动、自动盘车功能。
年平均工作天数:251天
排气制动试验功能:今后重型车用柴油机基本
交流电测功器发电效率:92%
都采用EVB系统,如果采用电力测功机,可以在
年发电量:190x18x251×0.92=789746.4kW.h
出厂试验中加入排气制动性能的检测。
工业用电单价:1.0元/千瓦小时
冷拖试验功能:国外柴油机公司国、国IV
年发电量折合金额:79万元/年
柴油机出场一般采用先进行冷试运行,再转为热试3.1运行成本比較,单个台架年运行成本比较见
万方数据
董泉:交流电力测功器在发动机出厂试验中经济效益分析
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下表(万元)
使用时间越长,投入差距越大。如果考虑实际
项目交流电测功水洲流测功
备注
使用寿命,一般电机的使用寿命均长于水涡流测功
电力测功器发电79万元
器,投人差距会更大。当然,如果测功器使用频率
用电
/年,水力测功器用电以
5kW计
低一些,差距会小一些,但交流电力测功器的长期
平均油耗率以200
燃油消耗190x18×x251x0.20kW.h,燃油以5.0元
使用成本肯定远小于其它测功器。
5=85.8万元
3.3两种测功器累计使用成本分析
电力测功器不需水,水
第二年交流电测功器使用成本已小于水涡流测
用水
2.00力测功器采用回收循环,
补充水及处理费用
功器。第三年开始,仅从台架看,使用交流电力测
功器比例2
5%电力测功器少维护,类功器是在为企业增加效益
维护费
似电机。水力测功器维
费用4.00
护费稍高
两种测功器累计使用成本对比分折
年运行成本10.80
91.90
口交流功
口水力测功
由表可见:试验台连续运行,年运行成本中燃
油消耗占主要部分,交流电测功发电效益可抵冲燃
油消耗相当费用,年运行费用为10.80万元/年
相比较,水涡流测功器则需要91.90万元/年。两
者运行费用差达到81.10万元/年
3.2累计投入的比较
功50.00
4结论
800ロ交测功
目前,交流电力测功器在国际上得到广泛应
用,尤其是知名的发动机企业在性能试验、出厂试
126
验台架已全面使用。国产化交流电力测功器以技术
先进、节能、环保等优越性及相对国外产品的价格
优势将会在发动机出厂试验中得到广泛应用。虽然
初始投资」第1年「第2年「第3年「第4年「第5年「第6年「第7年「第8年
初期投资高于水力测功器和电涡流测功器,但在使
交流功2002108216232424322362648275612864
力満功』5014.9123.81825.7417.6509.5601.4637852
用中高效反馈能量,节省大量运行成本,在连续运
图1两种测功器累计投入比较
行2-3年后这种投资差价基本收回,而且使用时
图1为两种测功器累计投入比较,由图中可间越长,这种经济效益越显著。
见,采用交流电测功方案2年以后,累计投入交流
在国办发(2013)12号《国务院关于加强内
电力测功器已经小于水力测功器,到第5年,用一燃机工业节能减排的意见》文中已提出“鼓励企
台水力测功器的投入可能购买两台交流电力测功器业在新产品开发和出厂试验环节使用具有高效能量
并也使用5年,也就是说,用交流电力测功器5回收功能的交流电力测功器,回收利用内燃机测试
年,相当于赚回了一台交流电力测功器
过程中产生的余热和电能”。
(上接第45页)
②为了应对柴油机的高转速而带来的漏气量
封及控油性能都较好的整锥结构
上升,除了活塞环的轻量化设计外,第一道气环的
改进后的活塞环,通过了500小时变工况试验及正扭曲结构,有利于发动机高速时漏气量的降低
1000小时全速全负荷试验,漏气量及机油耗指标全部可以加以应用;
达标,从环的接触及磨损情况看,全部正常,没有明
③导致发动机漏气量大的因素有很多,但必
显积碳、没有拉缸,卡环等现象,目前已量产
须针对实际情况进行分析,找到根本