Стенд для исследования рабочего процесса двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1984 года по МПК F02B69/00 G01M15/00 

Изобретение относится к исследованию рабочего процесса в двигателе внутреннего сгорания, в частности процессов смесеобразования в двигателях со средствами для распределения ааряда в цилиндре слоями. Известны стенды для исследования рабочего процесса двигателя внутреннего егорания, содержащие цилиндр с поршнем и механизм привода поршня, головку цилиндра с впускным и выпускны.м каналами, устройство для подвода моделирующего вещества по впускному каналу и устройство для замера распределения моделирующего вещества по цилиндру 1. При проведении исследований на таком стенде в качестве моделирующего вещества используют, нанример, углекислый газ (COj), который существенно отличается по удельному весу от удельного веса паров топлива, что значительно искажает картину действительного распределения заряда в реальном двигателе. Картину расслоения заряда искажают также зонды, вводимые в объем цилиндра для взятия проб моделирующего вещества, а также смесь воздуха и СО, оставщаяся в цилиндре после такта выпуска. Кроме того, для проведения исследований используют дорогостоящую газоаналитическую аппаратуру, на точность показаний которой большое Езлияние оказывают условия эсперимента. Известны стенды для исследования рабочего процесса двигателя внутреннего сгорания, содержащие цилиндр с порщнем и механизмом привода поршня, головку цилиндра с впускным и выпускным каналами, устройство для подвода моделирующего вещества по впускному каналу и устройство для замера распределения моделирующего вещества по цилиндру 2. При проведении исследования на таком стенде в качестве моделирующего вещества применяют топлива и другие жидкости. Однако, проведение исследования осложняется наличием вводимых зондов. Целью изобретения является упрощение конструкции. Указанная цель достигается тем, что в стенде для исследования рабочего процесса двигателя внутреннего сгорания, содержа- 45 щем цилиндр с поршпем и механизмом привода порплня, головку цилиндра с впускным и выпускным каналами, устройство для подвода моделируюшего веи ества по впускному патрубку и устройство для замера распределения .моделирующего венд ест- 50 ва по цилиндру, устройство для замера распределения моделирующего вещества выполнено в виде ячеек, размещенных в днище поршня и связанных с полостью цилиндра через дроссельные отверстия. На фиг. 1 показана установка для введения заряда в цилиндр слоя.ми и выделения моделирующего вещества из заряда, поперечный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Стенд для исследования процесса смесеобразования содержит цилиндр 1, в котором размещен поршень 2, совершающий возвратно-поступательное движение, и головку 3 цилиндра 1, образующие объем 4 цилиндра 1. Впускной патрубок 5 и выпускной патрубок 6 размещены в головке 3 цилиндра. Устройство для подвода моделирующего вещества может быть выполнено в виде карбюраторов 7 и 8, которые готовят смеси моделирующего вещества с воздухом. Смесь может быть приготовлена и одним из карбюраторов 7 или 8. В- этом случае через другой карбюратор подается чистый воздух. Устройство для замера моделирующего вещества выполнено в виде ячеек 9, размещенных в днише 10 поршня 2. Днище 10 может быть прикреплено к порщню 2 через резьбовое соединение. Между днищем 10 и порщнем 2 расположена прокладка 11, которая предназначена для уплотнения ячеек 9 и лучщего охлаждения и конденсации моделирующего вещества в ячейках 9, так как со стороны тела поршня 2 поверхность прокладки 11 омывается охладителем, Для подвода в объем 4 цилиндра 1 расслоенного заряда впускной патрубок 5 вплоть до впускного клапана 12 разделен перегородкой 13 на каналы 14 и 15, каждый из которых подсоединен соответственно к карбюраторам 7 и 8. Ячейки 9 в днище 10 сообщаются с объемом 4 цилиндра 1 через дроссельные отверстия 16, у которых могут быть выполнены цилиндрические отбойники, предотвращающие инерционный выброс конденсатора из ячеек 9. При проведении исследований установка работает в режиме «прокрутки на заданном скоростном режиме. Карбюратор 7 готовит с.месь .моделирующего вещества с воздухом в заданном соотнощении, которое можно регулировать путе.м изменения количества моделирующего веп ества. Карбюратор 8 пропускает чистый воздух, количество которого также можно изменять. Карбюратор 8 может также готовить смесь, как и карбюратор 7, через который можно подавать воздух в зависимости от исследуемого рабочего процесса. В процессе впуска в объем 4 цилиндра 1 через открытый впускной клапан 12 поступает смесь расслоенного состава по каналам 14 и 15. В процессе сжатия смесь расслоенного состава вытесняется через дроссельные отверстия 16 в ячейки 9. Проходя в ячейки 9, смесь расширяется и охлаждается с конденсацией моделирующего вещества в каждой ячейке в зависимости от состава смеси. вошедшей через дроссельные отверстия 16. В процессе хода расширения давление в объеме 4 падает. В ячейках 9, благодаря дроссельным отверстиям 16, а также благодаря конденсации моделирующего вещества, давление также снижается. Малое сечение дроссельных отверстий 16 в ячейках 9 не позволяет моделирующему веществу выплеснуться из ячеек 9 от инерционных сил, возникающих в процессе выпуска. В процессе выпуска давление в ячейках 9 и в объеме 4 постепенно выравнивается. После проведения исследований на заданном режиме работы двигателя измеряют количество моделирующего вещества 17 в каждой ячейке 9. По количеству моделирующего

вещества, сконденсированного в ячейках 9, определяют распределение моделирующего вещества по сечению цилиндра 1 на заданном режиме работы двигателя.

При известности закона распределения моделирующего вещества по сечению цилиндра легко определить состав смеси в любом малом объеме и закон изменения состава смеси по всему объему 4 цилиндра 1.

Возможно выполнение стенда и с размещением ячеек на других элементах, ограничивающих камеру сгорания.

Фиг.2

СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий цилиндр с поршнем и механизмом привода поршня, головку цилиндра с впускным и выпускным каналами, устройство для подвода моделируюшего вещества по впускному патрубку и устройство для замера распределения моделирующего вещества по цилиндру, отличающийся те.м, что, с целью упрощения конструкции, устройство для замера распределения моделирующего вещества выполнено в виде ячеек, размещенных в днище поршня и связанных с полостью цилиндра через дроссельные отверстия. 7J /4 1.;Ч