Обкаточно-тормозной стенд двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1984 года по МПК G01M15/00 F02B79/00 

2. Стенд по п. 1, о т л и ч аю ц и и с я тем, что система перепуска электролита содержит электродвигатель с нагнетательной камерой, соединенной при помощи воздуховода с воздушным пространством дополнительной емкости, и вентилятором, установленным на валу электродвигателя и .снабженным крыльчаткой, размещенной в нагнетательной камере, причем клапан-регулятор расположен в воздуховоде.

Зо Стенд по пп. 1 и 2, о; т л ич а ю щ ийс я тем, что клапанрегулятор уровня электролита выполнен в виде седла с двухсторонними опорными поверхностями и запорного элемента, образованного двумя обращенными одна к другой коническими эапормами поверхностями.

4. Стекд по пп. 1-3, отличающийся тем, что исполнительная часть системы управления клапаном-регулятором -выполнена в виде двух частично заполненных маслом и соединенных при помощи масляного трубопровода емкостей, одна из которых установлена на стенде,с возможностью перемещения и соединена через тягу с запорным элементом клапа),на-регулятора а другая - выполнена герметичной и установлена на стенде жестко, а приемная часть системы содержит размещенную на корпусе электрической машины с фазным ротором нагнетательную камеру, соединенную через воздуховод, снабженный дросселем с воздушным пространством герметичной .емкости, и вентилятор, установленный на валу электрической машины и снабженный крыльчаткой, размещенной в нагнетательной камере

1. ОБКАТОЧНО-ТОРМОЗНОЙ СТЕНД ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий электрическую машину с фазным ротором и жидкостной реостат с емкостью, заполненной электролитом, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности поддержания режимов обкатки двигателя и точности измерения его параметров, стенд содержит дополнительную емкость сЭлектролитом, сообщенную при помощи трубопровода с емкостью жидкостного реостата, систему перепуска электролита из дополнительной емкости в емкость жидкостного реостата, снабженную клапаном-регулятором уровня электролита в емкости жидкостного реостата, и систему управления клапаном-регулятором в зависимости от режима обкат- g ки, содержащую исполнительную и присл емную части, о 00 сл 00

Изобретение относится к испытаниям двигателей внутреннего сгорания, а более конкретно к обкатке двигателей и их исследованию.

Известны обкаточно-тормозные стенды двигателей внутреннего сгорания, содержащие электрическую машину с фазным ротором и жидкостной реостат с емкостью, заполненной электролитом СИ .

, Недостатками стендов являются низкая стабильность поддержания ре.жимов обкатки двигателя и низкая точность измерения его параметров, обусловленные изменением тёмпературы электролита в реостате или обмоток электрической машины, снижением вязкости смазочного масла в двигателе и многими другими факторами.

Цель изобретения - повышение стабильности поддержания режимов обкатки двигателя и точности измерения его параметров.

Указанная цель достигается тем, что обкаточно-тормозной стенд двигателя внутреннего сгорания, содержащий электрическую м&шину с фазным poTopcw и жидкостной реостат с емкостью, заполненной электролитом, содержит дополнительную емкость с электролитом, сообщенную при помощи трубопровода с емкостью жидкостного реостата, систему перепуска электролита из дополнительной емкости в емкость жидкостного реостата, снабженную клапаном-регулятором уровня электролита в емкости жидкостного реостата, и систему управления клапаном-регулятором в зависимости от режима обкатки, содержащую исполнительную и приемную части.

Кроме того, система перепуска электролита содержит электродвигатель с нагнетательной камерой, соединенной при помощи воздуховода

с воздушным пространством дополнительной емкости, и вентилятором, установленным на валу элёктродвигя теля и снабженным крыльчаткой, раз мещенной в нагнетательной камере, причем клапан-регулятор расположен в воздуховоде. .

При этом клапан-регулятор уровня электролита выполнен в виде седла с двухсторонними опорными поверх0 ностями и запорного элемента, обра(зованного двумя обращенными одна к другой коническими- поверхностями

Исполнительная часть системы уп5 равления. клапаном-регулятором выполI йена в виде двух частично заполненных маслом и соединенных при помощи масляного трубопровода емкостей, одна из которых установлена на стенде 0 с возможностью перемещения и соединена через тягу с запорным элементом клапана-регулятора, .а другая - выполнена герметичной и установлена на стенда жестко, а приемная часть си5 стемы содержит размещенную на корпусе электрической машины с фазным ротором нагнетательную камеру, соединенную через воздуховод, снабженный дросселем, с воздушным пространство герметичной емкости, и вентилятор, установленный на валу электрической машины и снабженный крыльчаткой, размещенной в нагнетательной камере На чертеже схематически изображен обкаточно-тормозной стенд В состав стенда йходит электрическая машина Г с фазным ротором, создающая крутящий момент для вращения коленчатого вала .обкатываемого двигателя при холодной обкатке или нагрузочный момент (виешнююнагрузку) при горячей обкатке и испытании двигателя. В первом елучае электрическая машина 1 работает в качестве двигателя, а во втором тормоза Жидкостной реостат 2, состоящий из емкости 3, выполненной электролитом, и электродов 4, служит для изменения сопротивления обмоток ротора в зависимости от глуби ны погружения электродов 4 в электролит. В свою очередь, изменение сопротивления обмоток ротора приводит к изменению тока в них, а следо вательно, и крутящего и нагрузочного моментов электрической машины 1. В качестве электролита используется раствс кальцинированной соды в воде. Дополнительная елжость 5 для электролита сообщена трубопроводом с емкостью 3 жидкостного реостата 2 Вентилятор 7, крыльчатка 8 которого размещена в нагнетательной камере 9 служит для нагнетания воздуха через воздуховод 10 в воздушное прост ранство дополнительной емкости 5 и создания в ней избыточного давления. Вентилятор 7 приводится в действие электродвигателем 11. Под действием избыточного давления воздуха электролит.перетекает по трубо проводу б в емкость 3 жидкостного реостата 2. , В воздуховоде 10 установлен клапан-регулятор 12 уровня электролита, состоящий из седла 13 с двухсторюнними опорными поверхноотя и запорного элемента 14, образованного двумя обращенными друг к другу запорными поверхностями второго рода, .преимущественно коническими, Ьдна из которых (нижняя) служит для регулирования уровня электролита в реостате при работе электрической машины 1 в режиме двигателя, а вторая (верхняя) - в режиме генератора Запорный элемент 14 связан тягой 15 с емкостью 16, установленной на стенде с возможностью перемещения, для чего емкость 16 подвешена на . пружине 17. Подвижная емкость 16 сообщена масляным трубопроводом 18 с емкостью 19, выполненной герметично и установленной на стенде жестко. Обе емкости 16 и 19 частично наполнены жидкостью, например маслом. Неподвижная емкость 19 сообщена воздуховодом 20 с вентилятором. 21, крыльчатка 22 которого установлена на валу электрической.машины 1 с фазным ротором и расположена в нагнетательной камере 23, размещенной На корпусе электрической машины 1 с фазным ротором. Вентилятор 21 служит для нагнетания воздуха через воздуховод 20 в воздушное пространство неподвижной ёмкости 19 и создания в ней избыточного давления. Под действием этого избыточного давления воздуха масло перетекает по масляному трубопроводу 18 з неподвижной емкости 19 в подвижную емкость 16. В воздуховоде 20 имеется дроссель 24 для регулирования перепада давления в неподвижной емкости 19 и подвижной емкости 16, а следовательно, для установления необхо-. димого зазора между запорным элементом 14 и седлом 13, позволяющим создать в емкости 5 необходимое давление, а в емкости 3 - необходимый уровень электролита. Стенд работает следующим образом, Для проведения холодноЯ обкатки двигателя запускают вентилятор 7 и создают давление воздуха в емкости 5 . При зтом в начальный момент нижняя конусная поверхность запорного элемента 14 прижата к седлу 13, поэтому электролит подается под давлением воздуха из емкости 5 в емкость 3 реостата и.постепенно заполняет ее. Неподвижные электроды 4 постепенно погружаются в электролит, в цепи ротора электрической машины 1 возникает электрический ток и создается крутящий момент, который начинает вращать коленчатый вал обкатываемого двигателя. Одновременно вентилятор 21 создает давление в неподвижной ем- . кости 19. Это давление регулируют вручную с помощью дросселя24. Под давлением воздуха масло из неподвижной емкости 19 перетекает в подвижную емкость 16 и, преодолевая своим весом усилие пружины 17, перемещает вниз запорный элемент 14 клапана-регулятора 12. при этом в дополнительной емкости 5 устанав- , ливается такое значение давления, . которое необходимо для поддержанияг заданного уровня электролита в емкости 3 реостата, а следовательно, и заданного значения частоты враще-ния коленчатого вала двигателя. Дальнейшее поддержание установленного режима обкатки (заданной частоты вращения) происходит автоматически. Например, если частота вращения вала электрической машины 1 снизилась (повысилась) из-за влияния внених факторов (температуры электролита или смазочного масла в картере двигателя и т„п.), давление, создаваемое вентилятором 21 при нeиэ -1eннoм положении дросселя 24, уменьшается (увеличивается), расстояние между нижней конусной поверхностью запорного элемента 14 и седлом 13 уменьшается (увеличивается), давление в дополнительной емкости 5 увеличивается (уменьшается), уровень электролита в емкости 3 реостата увеличивается (уменьшается) и частота вращения вала электрической машины 1 увеличивается (уменьшается). Таким образом, восстанавливается заданный скоростной режим холодной обкатки двигателя и в тон случае, когда изменяются внешние факторы, влияющие на указанный режим. Необходи ые режимы работы задаются путем открывания или закрывания дросселя 24.

При горячей обкатке двиг ателя, когда электрическая машина 1 стенда работает в режиме генератора и создает внешнюю нагрузку обкатываемому двигателю, стабилизация заданнот го режима происходит таким же образом, как и при холодной обкатке. Отличие состоит лишь в том, что автоматически изменяется расстояние между верхней конусной поверхностью запорного элемента 14 и седлом 13, что приводит, в свою очередь, к изменению давления в дополнительной емкости 5 и -уровня электролита в

емкости 3 реостата. Например, если из-за влияния внешних факторов нагрузка, создаваемая электрической машииой 1, уменьшается от заданного значения, частотовращение вала электрической машины 1 увеличивается, уровень электролита в емкости 3 жидкостного реостата 2 увеличивается и соответственно происходит увеличение нагрузки до заданного значения.

Введение в состав стенда вентиляторов и клапана-регулятора уровня с системой управления позволяет существенно повысить стабильность задаваемых режимов обкатки и испытания двигателей. На существующих обкаточно-тормозных стендах с электрическими машинами переменного тока и реостатным регулированием (стендах КИ-5540. КИ5541, КИ-5542, КИ-5543, КИ-5274 ГОСНИТИ) отклонения частоты вращения и нагрузочного момента от заданных значений превышают 5% от этих значений. Это не позволяет получить достаточную точность измерений параметров двигателя.

При применении предлагаемого стенда с автоматическим поддержанием заданных режимов обкатки и испытания ориентировочные отклонения частоты вращения и нагрузочного момента от заданных значений не превысят 0,5%, что позволит получить и высокую точность измерения и регулирования параметров, а также повысить качество изготовленных или отремонтированных двигателей и снизить расход топлива при их эксплуатации