Стенд для обкатки и испытания двигателя внутреннего сгорания

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНтР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОИ СОБСТВЕННОСТИСТЕНД ДЛЯ ОБКАТКИ И ИСПЫТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯН 0 0 Заявитель Учреждение образования В Белорусский государственный аграр- 0 нь 1 й технический университет В 0 ) 07 2 ) Автор Андрущ Виталий Григорье- 5 вич 0 В 0 1 0аграрный технический университет В 0 0Стенд для обкатки и испытания двигателя внутреннего сгорания. содержащий нагрузочное устройство. подключенное к валу обкатываемого двигателя. с датчиками частоты вращения и нагрузочного момента исполнительные Механизмы частоты вращения и нагрузочного устройства первый и второй вычитающие элементы. задатчики частоты вращения и нагрузочного момента. переключатель. датчик момента сопротивления прокручиванию. устройство опроса. блок назначения длительности приработки. блок управления. причем датчик частоты вращения через первый вычитающий элемент и исполнительный механизм частоты вращения связан с валом обкатываемого двигателя. датчик нагрузочногомомента СОСДИНСН СО ВТОрЫМ вычитающим ЭЛСМСНТОМ. задатчики частоты ВРЗЩСНИЯ И наГРУЗОЧНОГО момента СОСДИНСНЫ СООТВСТСТВСННО С первым И ВТОрЫМ вь 1 читающими ЭПСМСНТЗМИ. а ИСПОЛНИТСЛЬНЫЙ механизм нагрузочного устройства - С нагрузочным УСТРОЙСТВОМ. бЛОК УПРЗВЛСНИЯ первым ВЫХОДОМ СОСДИНСН С задатчиком частоты вращеНИЯ. ВТОрЫМ ВЫХОДОМ - СО ВТОрЫМ ВХОДОМ устройства опроса. ТрСТЬИМ ВЫХОДОМ - С задатЧИКОМ нагрузочного момента. ЧСТВСрТЫМ ВЫХОДОМ - СО ВТОрЫМ ВХОДОМ ПСРСКЛЮЧЗТСЛЯ. а К ПСрВОМу И ТрСТЬСМу входам переключателя ПОДСОСДИНСНЫ СООТВСТСТВСННО ВЫХОДЫ ВТОрОГО И ПСрВОГО вычитающих ЭЛСМСНТОВ. ОТЛИЧЯЮЩИЙСЯ ТСМ. ЧТО СОДСрЖИТ последовательно СОСДИНСННЫС датчик температуры. линеаризатор И ТРСТИЙ вычитающий ЭЛСМСНТ. ПрИЧСМ датчик температуры ПОДКЛЮЧСН К обкать 1 ваемому двигателю. ТрСТИЙ вычитающий ЭПСМСНТ первым ВХОДОМ СОСДИНСН С ВЫХОДОМ датчика момента СОПрОТИВЛСНИЯ прокручиваНИЮ. ВТОрЫМ ВХОДОМ - С ВЫХОДОМ ЛИНСЭРИЗЗТОРЗ. а ВЫХОДОМ - С первым ВХОДОМ блока назначения ДЛИТСЛЬНОСТИ обкаткиИзобретение относится К области двигателестроения и может быть использовано при обкатке и испытании двигателя внутреннего сгорания после изготовления или ремонтаИзвестен стенд для обкатки и испытания двигателя внутреннего сгорания. содержащий нагрузочное устройство. подключенное к валу обкатываемого двигателя. датчики Частоты вращения и нагрузочного момента. первый и второй вычитающие элементы. задатчики частоты и нагрузочного момента переключатель. причем датчик частоты вращения через первый вычитающий элемент и исполнительный механизм частоты вращения связан с органом управления двигателя внутреннего сгорания. датчик нагрузочного момента соединен со вторым вычитающим элементом. задатчики частоты вращения и нагрузочного момента соответственно с первым и вторым вычитающим элементом. а исполнительный механизм нагрузочного устройства с органом управления нагрузочным устройством. дополнительный потенциометрический датчик нагрузочного момента включен между датчиком частоты вращения и блоком управления 1 1 .Недостатком данного стенда является невозможность проведения обкатки в зависимости от технического состояния двигателя внутреннего сгоранияИзвестен стенд для обкатки и испытания двигателя внутреннего сгорания. содержащий нагрузочное устройство. подключенное к валу обкатываемого двигателя. датчики частоты вращения и нагрузочного момента исполнительные механизмы частоты вращения и нагрузочного устройства первый и второй вычитающий элементы. задатчики частоты вращения и нагрузочного момента. переключатель. датчик момента сопротивления прокручиванию. устройства опроса. блок назначения длительности приработки. блок управления. Датчик частоты через первый вычитающий элемент и исполнительный механизм частоты вращения связан с органом управления двигателя внутреннего сгорания. датчик нагрузочного момента соединен со вторым вычитающим элементом. задатчики частоты вращения и нагрузочного момента соответственно с первым и вторым вычитающим элементом. а исполнительный механизм нагрузочного устройства. с органом управления нагрузочным устройством. Блок управления первым выходом соединен с задатчиком частоты вращения. вторым выходом со входом устройства опроса. третьим выходом с задатчиком нагрузочного момента. четвертым выходом со вторым входом переключателя. а к первому и третьему входам переключателя подсоединены соответственно выходы первого и второго вычитающих элементов Э 1 .Недостатком этого стенда является необходимость достижения определенной температурь 1 обкатываемого двигателя в процессе измерения момента сопротивления прокручивания коленчатого вала путем удлинения времени измерения. т.к момент сопротивления прокручиванию вала зависит не только от качества изготовления и приработки обкать 1 ваемого двигателя. но и от его температуры.Задача Изобретения - сокращение длительности обкатки за счет уменьшения времени измерения момента сопротивления прокручивания коленчатого вала путем учета влияния температуры обкатываемого двигателя на величину момента сопротивления прокручиванию.Для достижения данной задачи используется стенд для обкатки и испытания двигателя внутреннего сгорания. содержащий нагрузочное устройство. подключенное к обкать 1 ваемому двигателю. с датчиками частоты вращения и нагрузочного момента исполнительные механизмы частоты вращения и нагрузочного устройства. первый и второй вычитающие элементы. задатчики частоты вращения и нагрузочного момента переключатель. датчик момента сопротивления прокручиванию. устройство опроса блок назначения длительности приработки. блок управления. причем датчик частоты вращения через первый вь 1 читающий элемент и исполнительный механизм частоты вращения связан с обкатываемым двигателем. датчик нагрузочного момента соединен со вторым вычитающим элементом. задатчики частоты вращения и нагрузочного момента соответственно с первым и вторым вычитающими элементами. а исполнительный механизм нагрузочного устройства - с нагрузочнь 1 м устройством. блок управления первым выходом соединен с задатчиком частоты вращения. вторым выходом - со вторым входом устройства опроса. третьим выходом с задатчиком нагрузочного момента. четвертым выходом - со вторым входом переключателя. а к первому и третьему входам переключателя подсоединены соответственно вь 1 ходь 1 второго и первого вычитающих элементов. и. согласно изобретению. в него введены последовательно соединенные датчик температуры. линеаризатор и третий вычитающий элемент. причем датчик температуры подключен к обкатываемому двигателю. третий вь 1 читающий элемент первым входом соединен с выходом датчика момента сопротивления прокручиванию. вторым входом - с выходом линеаризатора. а выходом - с первым входом блока назначения длительности обкаткиЭто позволяет измерять момент сопротивления прокручиванию обкатываемого двигателя. не дожидаясь достижения определенной температуры в процессе измерения.На фиг. 7 представлена структурная схема стенда.Стенд для обкатки и испытания двигателя внутреннего сгорания содержит нагрузочное устройство 7 . подключенное к обкатываему двигателю 2 . датчики 7 частоты вращения и 7 нагрузочного момента. исполнительные механизмы 5 частоты вращения и 8 нагрузочного устройства первый и второй вычитающие элементы 7 и 8 . задатчики 9 частоты вращения и 7 8 нагрузочного момента. переключатель 7 7 . датчик 7 2 момента сопротивления прокручиванию. устройство 7 7 опроса блок 7 7 назначения длительности приработки. блок 7 5 управления. датчик 7 8 температуры. линеаризатор 7 7 и третий вычитающий элемент 7 8 . причем датчик 7 частоты вращения через первый вычитающий элемент 7 и исполнительный механизм 5 частоты вращения связан с обкатываемым двигателем 2 . датчик 7 нагрузочного момента соединен со вторым вычитающим элементом 8 . задатчик 9 частоты вращения и 7 8 нагрузочного момента соответственно с первым и вторым вычитающим элементом 7 и 8 . а исполнительный механизм 6 нагрузочного устройства - с нагрузочным устройством 7 . Блок 7 5 управления первым выходом соединен с задатчиком 9 частоты вращения. вторым выходом - со вторым входом устройства 7 7 опроса третьим выходом с задатчиком 7 8 нагрузочного момента четвертым выходом - со вторым входом переключателя 7 7 . а к первому и третьему входам переключателя 7 7 подсоединены соответственно выходы второго и первого вычитающих элементов 8 и 7 . Датчик 7 8 температуры подключен к обкатываемому двигателю 2 . третий вычитающий элемент 7 8 первым входом соединен с выходом датчика 72 момента сопротивления прокручиванию. вторым входом - с выходом линеаризатора 7 7 . а выходом - с первым входом блока 7 7 назначения длительности обкатки.При холодной обкатке частота вращения устанавливается задатчиком 9 частоты вра ЩСНИЯ ПО сигналу С ПСрВОГО выхода блока 7 управления На ПСрВОМ вь 1 читающем ЭПС 7777 77767 С 1277775.776.377менте 7 сравнивается сигнал задатчика 9 Частоты вращения и датчика 7 Частоты вращения На выходе первого вычитающего элемента 7 появляется сигнал. равный разности сигналов на входах и подается через переключатель 7 7 на исполнительный Механизм 6нагрузочного устройства а исполнительный Механизм 6 перемещается пропорционально сигналу на входе. вызывает увеличение или уменьшение частоты вращения нагрузочного устройства 7 и соответственно обкатываемого двигателя.При горячей обкатке под нагрузкой нагрузочным устройством 7 изменяется нагрузочный момент на валу обкатываемого двигателя 2 . а частота вращения регулируется перемещением штока исполнительного механизма 5 частоты вращения и соответственно рычага топливодозирующего органа обкатываемого двигателя 2 .В установившемся режиме по частоте вращения при горячей обкатке сигнал на выходе датчика 7 частоты вращения равен сигналу от задатчика 9 частоты вращения Если частота вращения двигателя 2 превышает установленное значение. то сигнал на выходе первого вычитающего элемента 7 вызовет перемещение штока исполнительного механизма 5 и рычага топливодозирующего органа двигателя 2 на уменьшение частоты вращения. Если частота вращения становится меньше установленного значения. то все процессы происходят в обратном направлении Аналогично работает контур управления нагрузочным моментом. На втором вычитающем элементе 7 сравнивается сигнал задатчика 7 77 нагрузочного момента и датчика 7 нагрузочного момента и выходной сигнал через переключатель 7 7 поступает на исполнительный механизм 6 нагрузочного момента. изменяя величину нагрузочного моментаЧастота вращения и нагрузочный момент устанавливаются задатчиками 9 частоты вращения и 7 77 нагрузочного момента по команде с выходов 7 или 7 блока 7 5 управления в соответствии с режимами приработкиВ устройстве 72 7 о ходе приработки судят по величине механических потерь 7 т.е длительность приработки задается в зависимости от момента сопротивления прокручиванию коленчатого вала в контрольных точках при определенной частоте вращения).Но момент сопротивления прокручиванию коленчатого вала существенно зависит оттемпературы обкатываемого двигателя 7 см. фиг. 2 77 Эта зависимость. например. приведена в 77 7 или. апроксимируя ее методом наименьших квадратов. может быть описана формулой вида 7 МС 7 ЬТ 7 ТЩ 777где Мс- момент сопротивления прокручиванию коленчатого вала обкатываемого двигателя7. 7 . с - постоянные коэффициенты. для двигателя Д-б 5 Н при частоте вращения 7 7777 мин а 777.77 -7.77 с 797-774Для того чтобы сократить общее время обкатки. уменьшив время измерения момента сопротивления прокручиванию коленчатого вала в контрольных точках. измеряют датчиком 7 6 температуру обкатываемого двигателя. вычисляют на линеаризаторе 7 7 по формуле 7 7 7 момент сопротивления прокручиванию коленчатого вала обкатанного двигателя при данной температуре. измеряют датчиком 7 2 момент сопротивления прокручиванию коленчатого вала обкатываемого двигателя в конкретной контрольной точке при той же температуре. сравнивают их на третьем вычитающем элементе 7 7 и по разности между величиной момента сопротивления прокручиванию коленчатого вала обкатываемого двигателя при данной температуре и величиной момента сопротивления прокручиванию коленчатого вала обкатанного двигателя при той же температуре блоком 77 назначается длительность приработки до следующей контрольной точки. Чем меньше эта разность. тем меньше время необходимое для приработки обкатываемого двигателя. равенство моментов сопротивления прокручиванию обкатываемого и обкатанного двигателей 7 разность равна нулю) свидетельствует об окончании приработки деталей обкатываемого двигателя