SU1550197A1 - Автоматический стенд дл обкатки двигателей внутреннего сгорани - Google Patents

Abstract

Изобретение позвол ет оптимизировать процесс приработки двигател  по времени и расходу топлива. Это достигаетс  за счет снабжени  стенда, содержащего испытуемый двигатель с нагрузочным устройством в виде маховика на валу электромашины, торсионным валом, установленным между валами двигател  и маховика, сельсин-датчиками, закрепленными на концах торсионного вала и подключенными к обмоткам дифференциального сельсин-приемника, а выходной вал последнего св зан через винтовую передачу и регулировочный рычаг механизма управлени  с первым каналом регистратора, второй и третий каналы которого подключены к тахометру и выходу блока реле блокировки питани  и электроснабжени  стенда. Введение новых элементов позвол ет за счет действи  запаздывающих позиционных сил в двигателе реализовать в процессе обкатки эффект отрицательного трени , который вызывает автоколебани  нарастающей амплитуды и компенсирует трение между детал ми двигател . 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к испытани м двигателей внутреннего сгорани  (ДВС), в частности к устройствам дл  обкатки двигателей, и может быть использовано дл  технологической приработки и контрольных измерений в процессе испытаний ДВС после их сборки и ремонта.

Цель изобретени  - оптимизаци  процесса приработки двигател  внутреннего сгорани  по времени и расходу топлива.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого стенда; на фиг. 2 - график оптимального процесса приработки при колебательных свойствах системы.

Автоматический стенд дл  прира- Сютки и испытани  карбюраторного двигател  1 внутреннего сгорани  (ДВС), обладающего приведенным моментом J, инерции подвижных частей, содержит электромашину 2, на валу которой закреплен дополнительный нагрузочный маховик с суммарным моментом J инерции . Между валами ДВС 1 и электромашины 2 установлен буферный торсион 3, обладающий жесткостью С на кручение относительно угла ч, ч закругки.

Вал ДВС 1 кинематически св зан с датчиком тахометра 4 и ротором первого сельсин-датчика 5, который совместно со вторым сельсин-датчиком 6,

сд ел

СО

соединенным с валом электромашины 2, нагружен на дифференциальный сельсин- приемник 7. На валу дифференциального сельсин-приемника 7 установлены механизм 8 управлени  органом 9 подачи топлива и регистратор 10 в виде потенциометра многоканального самопишущего устройства, к которому подключен и датчик тахометра . Механизм 8 управлени  выполнен в виде винтовой передачи и регулировочного рычага т ги дроссельной заслонки органа 9 подачи топлива и механически контактирует с одним из концевых выключате- лей блока 11 коммутации электромагнитных реле блока 12 Ьлокировки питани  и электроснабжени , который снабжен соответствующим переключателем режимов. Через блок 12 реле ста- торы сельсин-датчиков 5 и 6 подключены к источнику переменного напр жени  и„, а ДВС 1 и электромашина 2 - к источнику посто нного напр жени  U . Кроме того, регулировочный рычаг механизма 8 управлени  снабжен упорами-ограничител ми максимальной и минимальной подачи топлива со своими концевыми выключател ми блока 11 коммутации, положение которых совмест но с регулировкой рычага т ги органа 9 подачи топлива определ ет программу работы стенда.

Автоматический стенд работает следующим образом.

При включении реле пуска блика 12 оно подает напр жение U на статоры сельсин-датчиков 5 и 6 и на регистратор 10, в результате чего включаетс  электромашина 2, котора  при вра- щении вала ДВС 1 с отключенным по топливу питанием и зажиганием закручивает на определенный угол буферный торсион 3. Вращение вала ДВС 1 в режиме холодной приработки будет проходить до тех пор, пока момент сил трени  между прирабатываемыми част ми ДВС не уменьшитс  на столько, что пропорциональный им угол ч5, закрутки торсиона, отработанный сельсин-датчиками 5 и 6, заставит повернутьс  на такой же угол вал дифференциального сельсин-приемника 7, который через механизм 8 управлени  воздействует на первый концевой выключатель блока 11 коммутации электромагнитных реле блока 12, обеспечивающих подачу топлива и зажигани  на ДВС 1 и отключение электромашины 2

5

д

5

0

5

после пуска двигател  1 внутреннего сгорани , в результате чего стенд автоматически переключаетс  на гор чую приработку ДВС 1 в режиме холостого хода с циклической частотой wt вращени  коленвала, котора  определ етс  положением упора ограничител  минимальной подачи топлива дроссельной заслонки.

Характеристики сил трени  в ДВС 1 и крутизна т говой характеристики самого ДВС 1, завис ща  от компрессии, регулировки клапанов и зажигани  ДВС 1, имеют большой технологический разброс даже дл  однотипных ДВС, поэтому оптимальный процесс гор чей приработки дл  каждого конкретного ДВС должен быть различным. Дл  этого в конструкции автоматического стенда предусмотрена положительна  обратна  св зь, позвол юща  каждому ДВС самому выбирать соответствующий ему оптимальный режим гор чей приработки. Действие такой обратной св зи запаздывающих позиционных сил основано на эффекте возникновени  отрицательного трени , которое компенсирует обычное трение между детал ми ДВС 1 и вызывает возникновение автоколебаний нарастающей амплитуды.

По истечению времени Тх гор чей приработки в режиме холостого хода диссипативные потери мощности в системе уменьшаютс  посто нно так, что величина компонентов сил трени  , пропорциональных первой степени скорости , становитс  отрицательной и на результирующей характеристике момента Мг сил трени  по вл етс  падающий участок отрицательного трени . Поэтому циклическое движение системы становитс  неустойчивым и возникают синусоидальные автоколебани  (фиг.2). По мере приработки двигател  участок отрицательного трени  монотонно увеличиваетс , что вызывает соответствующее возрастание амплитуды синусоидальных колебаний мощности W двигател , а следователь-но, и амплитуды колебаний угла « закрутки торсиона по закону оптимальной приработки , у которого скорость нарастани  амплитуды определ етс  внутренними процессами в самом ДВС 1. Как только амплитуда этих колебаний достигнет величины номинальной мощности W H обкатанного ДВС, рычаг т ги дроссельной заслонки в механизме 8 управлени 

дойдет до упора ограничител  максимальной подачи топлива и приведет в действие соответствующий концевой 1выключатель блока 11 коммутации, от которого сработает реле остановки блока 12, производ щего отклонение подачи топлива и электроснабжение стенда, т.е. его автоматическую остановку и окончание процесса приработки . Расшифровка полученных при этом на регистраторе 10 графиков скорости вращени , вращающего момента, пропорционального углу закрутки торсиона, а также текущей мощности двигател  позвол ет оперативно вести диагностику его работы и качество сборки по индивидуальной реализации оптимального процесса приработки.

Кроме того, введение в конструкцию стенда буферного торсиона, образующего с нагрузочным маховиком упруго- инерционный рекуператор, исключает резкие перегрузки ДВС в режиме холодной приработки и св занные с этим задиры и другие дефекты на прирабатываемых детал х. Одновременно повыша- етс  коэффициент полезного действи , рекуперации энергии топлива при гор чей обкатке ДВС, которое расходуетс  в основном лишь на преодоление сил трени  между прирабатываемыми поверхност ми деталей ДВС и образование на них упор доченных структур, что существенно снижает расход топлива и времени, затрачиваемых на весь цикл приработки, который автоматически оптимизируетс  индивидуально дл  каждого конкретного ДВС за счет синхрон

5

0

но след щей обратной св зи, упрощающей регулировку и конструкцию стенда.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Автоматический стенд дл  обкатки двигателей внутреннего сгорани , содержащий станину, установленный на ней испытуемый двигатель с нагрузочным устройством в виде маховика, закрепленного на валу электромашины, тахометр, св занный с валом двигател , механизм управлени  органом подачи топлива, выполненный в виде винтовой передачи и регулировочного рычага , снабженного упорами-ограничител ми максимальной и минимальной подачи топлива с концевыми выключател ми, подключенными к блоку реле блокировки питани  и электроснабжени  стенда, отличающийс  тем, что, с целью оптимизации процесса обкатки двигател  по времени и расходу топлива, стенд снабжен торсионным валом ,первым и вторым сельсин-датчиками, дифференциальным сельсин-приемником и многоканальным регистратором, причем торсионный вал установлен между валами двигател  и маховика электро- машины, на концах торсионного вала установлены сельсин-датчики, выходы iкоторых подключены к дифференциальному сельсин-приемнику, выходной вал которого кинематически св зан через винтовую передачу и регулировочный рычаг механизма управлени  с первым каналом регистратора, второй и третий каналы которого подключены к тахометру и выходу блока реле блокировки питани  и электроснабжени  стенда.

   5

   5

   U4

   W

   фигЛ