FPT Motorenforschung AG базируется в швейцарском городе Арбон и разрабатывает двигатели, предназначенные для автомобилей и механизмов сегмента Powertrain компании CNH Industrial. Около 220 сотрудников работают на площадке для создания новых продуктов FTP для коммерческих транспортных средств, строительной техники и сельскохозяйственных машин и для использования в промышленных и морских применениях. Двигатели испытываются более чем на 30 испытательных стендах. Для измерения их эффективности FPT Motorenforschung использует такие инструменты, как преобразователи давления серии M5 от KELLER AG - швейцарского специалиста по датчикам давления. Двигатели, разрабатываемые и тестируемые на заводе, отвечают самым жестким требованиям к качеству с точки зрения материалов, выбросов и эффективности. Это означает, что, при исследовании движков на тестовых стендах, требуется учитывать все переменные, которые влияют на то, насколько хорошо они работают. Таким образом, необходимое точное измерительное оборудование, которое обеспечивает надежные показания даже в особых условиях, которые могут быть обнаружены даже внутри двигателя.
Конструкция датчика М5 включает в себя требования технических исследований. Работа FPT Motorenforschung в основном направлена на снижение выбросов выхлопных газов и достижение высокой мощности, низкое потребление топлива, длительный срок службы и максимальную надежность. Эффективность двигателя во многом зависит от того, насколько беспрепятственно поступает поток воздуха в камеру сгорания и отработавших газов. Давление здесь будет ниже 10 бар. Основным приоритетом является получение чрезвычайно точных и высокодинамичных измерений с использованием датчиков абсолютного давления. KELLER AG разработала свою серию M5 для удовлетворения этих специфических требований к испытаниям двигателей, и некоторые из этих устройств используются в различных местах на двигателе во время испытаний. Для получения надежного анализа условий и потерь давления важно проводить измерения как можно ближе к отдельным цилиндрам на входе. Меняющаяся геометрия впускного коллектора представляет собой дополнительную проблему, так как это означает, что каждый цилиндр снабжается различным количеством воздуха, чего следует избегать, насколько это возможно. На выходе также газообразные продукты сгорания в отдельных цилиндрах могут вызывать нежелательные взаимодействия между скачками давления или импульсами. Датчики давления измеряют эти процессы на входной и выходной сторонах локально и с высоким уровнем точности. При тестировании двигателей важно, чтобы датчики не были чувствительны к механическому шуму, так как звуки и вибрации от двигателя не могут быть взаимозависимы с измерениями. Это приложение также может приводить к компенсации токов до 40 А, генерируемых батареей двигателя - они не должны влиять на датчик. Эти требования были выполнены полностью, когда был разработан датчик M5. Другие характеристики датчика давления также дают ему преимущество в этой конкретной области применения: никакие соединительные провода не нужны, в то время, как между сенсором и электронной системой также нет разъемов. Это устраняет любые дополнительные контактные сопротивления и источники неисправностей. Кабельный ввод герметичен (IP67), чтобы минимизировать внешние воздействия на кабель. Большая часть электронной системы устанавливается снаружи, что позволяет ей располагаться в зоне, свободной от шума.
Серия M5 - сверхбыстрые миниатюрные преобразователи давления
Датчики давления серии M5 HB обеспечивают чрезвычайно быстрые и точные измерения с точностью 0,1% ВПИ в диапазоне температур до 180°C. Соединение давления с тонкой резьбой M5 предназначено для статических и динамических измерений, таких как импульсы давления. Их миниатюрные размеры делают эти датчики идеальными для локальных измерений. Основными атрибутами датчика являются очень маленький размер и хорошая вентиляция. Он использует технологию задней стороны без среды передачи, которая также помогает минимизировать ослабление измерительного сигнала. Не нужны герметики, клеи или капилляры. Чтобы предотвратить любое ненужное воздействие на условия потока, соединение процесса должно быть, как можно более коротким, а с точки зрения управления - легко устанавливаться даже в узких трубах. Датчик очень легкий и способен выдерживать быстрое ускорение.
Серия M5 доступна с усиливающей и компенсирующей электроникой так и без нее. Главным приоритетом команды KELLER AG при разработке электронной системы была точность передачи сигнала до предельной частоты 100 кГц. Преобразователи давления M5HB (то есть с блоком электроники) были оптимизированы в соответствии с техническими спецификациями FPT Motorenforschung AG и используются уже более трех лет.
Широкий диапазон потенциальных применений в исследованиях двигателей
FPT Motorenforschung использует датчики M5 с электронными системами на всех своих испытательных стендах. Компания производит измерения в таких компонентах, как масляные, топливные и водяные насосы, инжекторные линии, промежуточные охладители, теплообменники и впускные и выпускные каналы. Регистрация условий давления позволяет выявить любые колебания, пики или другие необычные явления давления. Затем инженеры могут использовать эти значения в качестве основы для переделки конструкции, дальнейшей оптимизации компонентов и параметров ЭБУ (блока управления). Полученные данные облегчают экстраполяцию динамических условий внутри двигателей. Например, потеря давления в 1 Па при объемном расходе 1 м3 / с - типичные значения для объемов всасываемого воздуха для больших двигателей с двигателями внутреннего сгорания - приводит к потере 1 Вт мощности. На практике это означает, что падение давления на 50 мбар приводит к потере потока до 5 кВт. Следовательно, эта величина должна быть как можно ниже, чтобы сделать двигатель более эффективным.
Датчики M5 могут также использоваться в возвратных трубах (в форсунках). Из-за того, как они разработаны, форсунки генерируют обратный поток через утечку и охлаждение. Условия давления в этих трубах также измеряются и оптимизируются, при этом диапазон давления составляет от 1 до 5 бар. Давление масла является еще одним важным фактором эффективности двигателя. В то время, как в двигателях, работающих на низких скоростях, оно обычно слишком низкое, на высоких скоростях оно становится слишком высоким. Что касается измерения давления масла, было особенно важно найти датчик, который был достаточно мал. Это связано с тем, что меньшие датчики оказывают меньшее влияние на фактические условия потока. Кроме того, часто бывает очень мало места для их установки, а это значит, что стандартный датчик сюда не подойдет.
Датчик давления M5 – огромный потенциал для испытательных стендов двигателей
Одним из преимуществ является тот факт, что после завершения тестирования открытые датчики можно герметизировать с помощью простой втулки с резьбой M5, как будто ничего не изменилось. Это означает, что любые изменения в системе не будут искажать результаты других тестов. Мы рады, что в датчике M5 мы нашли надежный измерительный прибор, который может быть использован в широком диапазоне применений на наших испытательных стендах. На протяжении многих лет мы очень конструктивно сотрудничаем с KELLER AG. Кроме того, предлагая хорошее соотношение цены и качества, они являются надежным и квалифицированным производителем, если у нас есть технические проблемы. С производством KELLER, базирующимся в Швейцарии, их качество такое, как Вы ожидали.
FPT Motorenforschung AG является одним из семи научно-исследовательских центров FPT Industrial, марки промышленной группы CNH, занимающейся проектированием, производством и продажей силовых агрегатов. FPT Motorenforschung AG входит в число самых важных и новаторских проектов в сегменте трансмиссии CNH Industrial, с акцентом на дальнейшее совершенствование уже существующих и разработку принципиально новых технологий. FPT Motorenforschung разрабатывает и производит двигатели в соответствии с самыми высокими стандартами качества в Arbon с 1982 года. Помимо двигателей, компания также разрабатывает собственную технологию тестирования. При выборе решения для измерения давления FPT искала короткие каналы подачи и хорошее обслуживание наряду с высоким качеством продукции и соблюдением технических спецификаций. Компания уже имела многолетний положительный опыт работы с KELLER AG и нашла партнера, чьи продукты, такие как FPT, были также сделаны в Швейцарии: «Мы используем серию KELLER X для наших статических и динамических измерений в течение нескольких лет, наше успешное партнерство отражает преимущества наличия пользователя и разработчика на пороге друг друга и высокую степень надежности, которой разделяют эксперты и продукты KELLER», - говорит Линсенмейер.
KELLER AG имеет более чем 40-летний опыт в производстве пьезорезистивных измерительных технологий и с тех пор разрабатывает индивидуальные датчики давления для всех специалистов различного назначения. Дополнительным преимуществом является большая гибкость компании, которая позволяет найти подход к любому запросу клиентов. «Тесные рабочие отношения с нашими клиентами очень важны для нас. Они дают нам некоторые полезные предложения для усовершенствований и некоторый ценный опыт от фактического наблюдения за используемыми приложениями. Конечно, это особенно приятно, если они базируются поблизости, как FPT Motorenforschung. Это означает, что наши эксперты могут увидеть ситуацию для себя вплотную и вовлечь себя, если возникнут какие-либо технические проблемы», - объясняет Бернхард Феттерли, руководитель отдела развития KELLER AG fur Druckmesstechnik.
