Details

Das Kraftstoffverbrauch-Messsystem (FCS) ist ein hochentwickeltes, eigenständiges, auf einem Skid montiertes System, das speziell für die Messung des Kraftstoffverbrauchs von Lokomotiven entwickelt wurde. Dieses System bietet präzise Echtzeitüberwachung und genaue Messung des Kraftstoffverbrauchs, indem es kontinuierlich die Masse des Kraftstoffs im Tank verfolgt und so eine effiziente Testung des Kraftstoffverbrauchs von Lokomotiven gewährleistet. Mit hochentwickelten Komponenten wie Kraftstofffiltration, Temperaturregelung und Wägesystemen ist das FCS ein unverzichtbares Werkzeug für Leistungstests und Kraftstoffeffizienz-Analysen.

Systemkomponenten
1. Kraftstofftank
2. Material: Edelstahl (SS-304)
3. Kapazität: 150 Liter (nutzbares Kraftstoffvolumen)
4. Design: Der Tank speichert den Kraftstoff, der über das Filtersystem zum Testmotor gepumpt wird. Der Tank ist auf vier Lastzellen montiert, die kontinuierlich das Gewicht des Kraftstoffs im Tank überwachen. Diese Lastzellen senden Signale an das Steuersystem und liefern genaue Daten zum Kraftstoffverbrauch.
5. Tank-Wägesystem (TWS)
6. Komponenten: Das TWS besteht aus vier Lastzellen, einer flammgeschützten Anschlussbox und einem Mettler Toledo IND 570 Anzeigegerät.
7. Funktion: Die Lastzellen messen die Masse des Kraftstofftanks und des darin befindlichen Kraftstoffs. Während der Testmotor Kraftstoff verbraucht, verringert sich die Tankmasse, und das System zeichnet diese Änderungen in Echtzeit auf. Dies ermöglicht eine präzise Überwachung des Kraftstoffverbrauchs.
8. Kommunikation: Die Daten der Lastzellen werden zur Verarbeitung und Echtzeitverfolgung des Kraftstoffverbrauchs an die SPS übertragen.
9. Kraftstoffbefüllsystem
10. Elektromotor: Ein flammgeschützter Drehstrommotor (1,5 kW, 1440 U/min) betreibt die Kraftstoffbefüllpumpe.
11. Kraftstoffpumpe: Der Kraftstoff wird unter kontrollierten Bedingungen in den Tank gepumpt, um einen reibungslosen Betrieb zu gewährleisten.
12. Kugelhähne:
13. Ein manueller Kugelhahn am Ansaugstutzen der Kraftstofftank-Füllpumpe, mit einem Endschalter, der sicherstellt, dass das Ventil geöffnet ist, bevor die Befüllung beginnt.
14. Ein elektrisch betriebener Kugelhahn am Pumpenausgang, gesteuert durch die SPS, mit einem Rückmeldesystem, das die Position des Ventils bestätigt.
15. Filtration: Ein 10-Mikron-Filtersystem stellt sicher, dass nur sauberer Kraftstoff in das System gelangt, mit einem Indikator, der den Bediener warnt, falls der Filter verstopft ist.
16. Überdruckventil: Ein Überdruckventil hält den Druck im Kraftstoffkreislauf aufrecht, gewährleistet einen reibungslosen Betrieb und verhindert Schäden am System.
17. Temperaturregelung und Überwachung
18. RTD-Sensoren: Widerstandstemperaturdetektoren (RTDs) sind an wichtigen Stellen installiert, um die Temperatur von Kraftstoff und Kühlwasser zu überwachen. Die Sensoren gewährleisten, dass die Kraftstofftemperatur innerhalb eines vorgegebenen Bereichs bleibt, um genaue Tests zu ermöglichen.
19. Rohrbündel-Wärmetauscher: Der Wärmetauscher kühlt den Kraftstoff und verhindert Überhitzung während des Tests. Das System hält die Kraftstofftemperatur bei 85 ± 5 °F.
20. Kühler: Ein dreiphasiger luftgekühlter Kühler (12 TR Kapazität) kühlt den Kraftstoff und das Wasser während des Betriebs und sorgt für optimale Testbedingungen.
21. Kraftstoff-Temperaturregelventile: Zwei Regelventile regeln die Kraftstofftemperatur am Ein- und Ausgang, um die gewünschte Testtemperatur sicherzustellen.
22. Bedienfeld (CP)
23. Design: Das Bedienfeld befindet sich in einem pulverbeschichteten Metallgehäuse (700x650x350 mm) und schützt kritische Komponenten wie SPS-Steuerung, Human-Machine Interface (HMI), Notausschalter und Signalleuchte.
24. SPS-Steuerung: Die SPS verwaltet und steuert alle Systemfunktionen, einschließlich Pumpen, Ventile, Sensoren und Temperaturregelung. Sie kommuniziert mit allen angeschlossenen Komponenten, um einen ordnungsgemäßen Betrieb und Datenaustausch zu gewährleisten.
25. Mettler Toledo IND 570 Anzeige: Dieses Gerät zeigt Echtzeitdaten der Lastzellen an und überwacht die Tankmasse.
26. HMI: Das HMI am Bedienfeld zeigt Live-Daten, einschließlich Status aller Komponenten im Kraftstoffkreislauf (offen/geschlossen, ein/aus). Es bietet eine benutzerfreundliche Schnittstelle für die Bediener.
27. Kühlsystem
28. Kühlfunktion: Der Kühler kühlt den Kraftstoff und verhindert Überhitzung während des Tests. Dies ist entscheidend für genaue Testbedingungen.
29. Temperaturregelung: Das Kühlsystem enthält Sensoren zur Überwachung der Temperatur von Kraftstoff und Kühlwasser, um die gewünschte Temperatur sicherzustellen.
30. Kommunikation: Die SPS kommuniziert über RS485 mit dem Kühlsystem, um dessen Betrieb zu steuern.

Technische Spezifikationen
Im Folgenden die detaillierten technischen Spezifikationen des Kraftstoffverbrauch-Messsystems (FCS):

Komponentenspezifikation
 • Kraftstofftank SS-304, 150 Liter Kapazität
 • Elektromotor 1,5 kW, 1440 U/min, 3-phasig, flammgeschützt, 50 Hz
 • Kraftstoffpumpe, flammgeschützt, motorbetrieben
 • Kraftstofffilter 10 Mikron (absolut) mit elektronischem Verstopfungsindikator
 • Lastzellen 4 Lastzellen, verbunden mit Mettler Toledo IND 570
 • Temperatursensoren (RTD) 0°C bis 100°C, Überwachung von Kraftstoff und Kühlwasser
 • Rohrbündel-Wärmetauscher 0,01 Bar Druckabfall
 • Kühler 12 TR, dreiphasig, luftgekühlt, gekühlt
 • Bedienfeld 700x650x350 mm, SPS-Steuerung, HMI, Notausschalter
 • Kommunikationsprotokoll RS485 (für Kühler, TWS), Ethernet (für GE DACS)
 • Sicherheitsfunktionen: Filterverstopfungsanzeige, Schwimmerschalter, Sicherheitsverriegelungen
 • Stromversorgung 220 V AC, 24 V DC (Ausgang)
 • Ventilarten: Manuelle und elektrisch betriebene Kugelhähne mit Endschaltern

Betriebsfunktionen
1. Kraftstoffverbrauchsmessung:
2. Das System verwendet Lastzellen zur kontinuierlichen Messung der Tankmasse. Während der Motor Kraftstoff verbraucht, verringert sich die Tankmasse, und das System zeichnet diese Änderungen auf. Dies ermöglicht eine präzise Echtzeitüberwachung des Kraftstoffverbrauchs.
3. Kraftstoffbefüllung:
4. Das System verfügt über lokale und Fernbedienungsmodi. Der Bediener kann die Befüllung über das HMI starten. Die SPS stellt sicher, dass die richtigen Ventile geöffnet sind, bevor die Pumpe gestartet wird. Wenn der Tank das maximale Gewicht erreicht, stoppt das System automatisch die Befüllung.
5. Sicherheitsfunktionen:
6. Filterverstopfungsanzeige: Warnt den Bediener bei verstopftem Filter.
7. Schwimmerschalter: Erkennen Überfüllung oder Überlauf im Tank.
8. Kugelhähne: Steuern den Kraftstofffluss, wobei Endschalter die korrekten Ventilpositionen sicherstellen.
9. Sicherheitsverriegelungen: Der Motor startet nur, wenn die richtigen Ventile geöffnet sind, und stoppt automatisch, wenn die Tankmasse das voreingestellte Maximum erreicht.
10. Echtzeitüberwachung:
11. Das HMI zeigt den Betriebsstatus aller Komponenten im Kraftstoffkreislauf an, einschließlich Tankmasse, Ventilstatus und Pumpenbetrieb. Es bietet eine klare Übersicht über die Systemleistung.
12. Systemdiagnose und Kalibrierung:
13. Das System enthält Sensoren zur Diagnose und Überwachung und ermöglicht regelmäßige Kalibrierung des TWS, um die Genauigkeit sicherzustellen.

Anwendungsbereiche
Das Kraftstoffverbrauch-Messsystem ist für den Einsatz in der Bahn- und Lokomotivenindustrie konzipiert, um die Kraftstoffeffizienz von Lokomotiven zu überwachen und zu testen. Es stellt sicher, dass der Kraftstoffverbrauch genau gemessen wird, wodurch Betreiber den Kraftstoffeinsatz optimieren und Betriebskosten senken können. Zudem ist es entscheidend für die Validierung der Motorleistung unter verschiedenen Betriebsbedingungen.

Fazit
Das Kraftstoffverbrauch-Messsystem (FCS) ist ein unverzichtbares Werkzeug für die Bahn- und Lokomotivenindustrie und liefert präzise Echtzeitmessungen des Kraftstoffverbrauchs. Mit seinem fortschrittlichen Bedienfeld, automatisierten Kraftstoffbefüllsystem, Sicherheitsfunktionen und genauen Massenerfassungsmöglichkeiten hilft das FCS den Betreibern, den Kraftstoffverbrauch zu optimieren, die Effizienz zu steigern und die Gesamtleistung des Motors zu verbessern.