СТЕНД ОБКАТКИ И ДИАГНОСТИКИ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1998 года по МПК F02B79/00 G01M15/00 

Изобретение относится к электротормозным стендам для проведения обкатки (приработки, испытания, приемки) и диагностики (определение технического состояния на данный момент) двигателей внутреннего сгорания.

Известен стенд для обкатки ДВС, содержащий электрический двигатель-тормоз, регулировочный реостат, предназначенный для пуска электрического двигателя-тормоза и регулирования скорости вращения его ротора, а также нагрузки, создаваемой электродвигателем в режиме генератора, весовой механизм с пультом контрольных приборов, предназначенный для замера тормозного и крутящего момента, задатчик-эталон мощности тепловых потерь, приспособление для замера расхода топлива и силового шкафа с аппаратурой.

Однако этот стенд не позволяет достичь максимально возможного качества за счет автоматического управления, которое проводят по мощности тепловых потерь, из-за сложности его реализации в производственных условиях.

Целью изобретения является улучшение качества обкатки, повышение надежности ДВС за счет режимов обкатки в производственных условиях, реализуемых предлагаемым стендом, а также возможность диагностировать техническое состояние двигателя на данный момент.

Указанная цель достигается тем, что в известном стенде обкатки и диагностики ДВС, содержащем электрический двигатель-тормоз, регулировочный реостат, весовой механизм с пультом контрольных приборов, приспособление для замера расхода топлива и датчики: температуры (T), момента на валу ДВС(M_c), оборотов на валу (w), давления в масляной магистрали (P_м), подсоединенные к управляющему устройству (УУ), устанавливаются задатчики-эталоны: температуры (T), момента на валу ДВС (M_с), оборотов на валу (W), входы и выходы которых соединены с входами управляющего устройства.

На чертеже показана схема предлагаемого стенда.

Стенд содержит двигатель внутреннего сгорания 1, который связан с электрическим двигателем-тормозом 2 через коробку передач 3 и разобщающую муфту 4. Между коробкой передач 3 и электрическим двигателем-тормозом 2 установлен датчик оборотов 5. На весовом устройстве 6 установлен датчик момента 7.

Стенд содержит УУ 8, на входе которого подключены задатчики-эталоны: температуры 9, момента 10, оборотов 11 и датчики: температуры 12, момента 7, оборотов 5, давления в масляной магистрали 13.

На выходе УУ 8 подсоединен регулятор 14, управляющий дросельной заслонкой (рейкой топливного насоса) 15 двигателя 1.

Систему запускают и с помощью двигателя-тормоза 2 ведется режим холодной обкатки с минимально устойчивых оборотов, обеспечивающих надежно устойчивый масляный клин в системе смазки, двигатель доводится до оптимальной температуры, при этом обороты двигателя-тормоза 2 начинают стабилизировать момент (M_с) на валу ДВС 1.

В случае если момент на валу ДВС 1 растет в соответствии с ростом оборотов двигателя-тормоза 2, срабатывает управляющий сигнал оборотов, обеспечивая необходимый интервал оптимальных значений параметров.

В случае если момент на валу (M_с) падает на определенную величину M, система увеличивает обороты на поддержание необходимого момента M_с на валу ДВС 1 на соответствующую величину M.

Этим система достигает номинальных оборотов (w_ном) ДВС 1 и, тем самым, обеспечивает приработку ДВС в зависимости от его технического состояния на режиме холодной обкатки. Как только система достигает синхронных оборотов, включается система зажигания и ДВС 1 заводится. Начинается процесс горячей обкатки. В процессе горячей обкатки постепенно увеличивается нагрузка по мере стабилизации момента на валу ДВС и оборотов на валу ДВС до тех пор, пока не стабилизируются параметры: температура (T), момент (M_с), обороты (w), давление (P_м).

После стабилизации эти параметры переходят в качества диагностических. Обкатка считается законченной. В случае предаварийной ситуации по каждому вышеуказанному параметру срабатывает система аварийной защиты по традиционной схеме.

Сигналы от задатчиков-эталонов (температуры (T) 9, момента (M_с) 10, оборотов (w) 11) и соответствующие сигналы датчиков (температуры (T) 12, момента (M_с) 7, оборотов (w) 5, давления (P_м) 13) в УУ 8 формируют управляющие сигналы, для чего они заранее устанавливаются (задаются) так, чтобы выходящие из них сигналы соответствовали эталону для каждой марки двигателя.

В управляющем устройстве 8 из сигнала от задатчиков и сигнала от датчиков формируется сигнал, поступающий в цепь управления регулятора 14 ДВС 1.

При переходе на автоматический режим обкатки у ДВС 1 устанавливается такой момент коленчатого вала, при котором температура является эталонной. Темп нарастания оборотов для каждого двигателя различен и зависит от его технического состояния и скорости прирабатываемости. Если в случае каких-либо причин температура (T), или момент (M_с), или обороты (w) двигателя становятся выше оптимального интервала, то скорость вращения коленчатого вала снижается за счет сигнала обратной связи по соответствующим параметрам. Как только скорость вращения коленчатого вала достигнет предельного значения, срабатывают выключатели блока контрольно-измерительной аппаратуры 16, которые или отключают всю систему (обкатка закончена), или переводят ДВС 1, проходящий горячую обкатку, на дополнительный режим испытания, увеличив нагрузку и включив измерители мощности и расхода топлива.

После замера мощности и расхода топлива стенд выключается, и обкатка считается законченной.

Таким образом заявленный стенд отличается от прототипа тем, что обкатка и диагностика ведутся автоматически по основным ранжированным параметрам, которые одновременно отражают двигатель как объект управления, процесс приработки, процесс диагностики и момент окончания приработки, и являются управляющими и диагностическими: T -температура ДВС; M_с - момент двигателя; w - обороты на валу двигателя; P_м - давление в масляной магистрали ДВС.

Источники информации
1. Разработка и внедрение АСУ основным производством АРЗ с использованием микропроцессорной техники. Бондаренко В.А., Дурнев К.Ф. и другие. Отчет о НИР, УДК 629.113, N госрегистрации 01860056216, инвентарный N 02910047382, ОрПИ, Оренбург 1989, с. 82-87.

Изобретение предназначено для улучшения качества обкатки и диагностирования технического состояния ДВС. Стенд содержит электрический двигатель-тормоз, регулировочный реостат, весовой механизм с пультом контрольных приборов, приспособление для замера расхода топлива, датчики оборотов на валу, температуры, давления в масляной магистрали, момента на валу ДВС, подсоединенные к управляющего устройству, к входу которого подсоединены также входы и выходы задатчиков-эталонов температуры, момента на валу ДВС, оборотов на валу. Изобретение позволяет повысить надежность ДВС за счет режимов обкатки. 1 ил.

Стенд обкатки и диагностики двигателя внутреннего сгорания (ДВС), содержащий электрический двигатель-тормоз, регулировочный реостат, весовой механизм с пультом контрольных приборов, приспособление для замера расхода топлива и датчики оборотов на валу (W), температуры (T), давления в масляной магистрали (P_м), момента на валу ДВС (M_c), подсоединенные к управляющему устройству, отличающийся тем, что стенд содержит задатчики-эталоны, температуры (T), момента на валу ДВС (M_c), оборотов на валу (W), входы и выходы которых соединены с входами управляющего устройства.