Стенд с динамической объемной жидкостной моделью для исследования газообмена в двигателе внутреннего сгорания Советский патент 1984 года по МПК G01M15/00 

Изобретение относится к двигател внутреннего сгорания, а именно к устройству стендов с динамическими объемными жидкостными моделями для исследования газообмена в двигателях внутреннего сгорания. Известны стенды с динамической объемной жидкостной моделью для Исследования газообмена в двигателе внутреннего сгорания, содержащие прозрачный цилиндр, втулки с окнами впускную и выпускную системы, два поршня с приводом, емкостные датчик для измерения параметров мгновенного состояния жидкости, выполненные в виде корпуса с полостями и измери тельными элементами, расположенными в ПОЛОСТЯХ) при этом по меньшей мер одна втулка выполнена с цилиндричес кой проточкой в зоне окон, корпус датчиков выполнен v виде цилиндрического кольца, а его полости - в виде окон, совпадакяцих с окнами вту лок по форме и размеру, и измерительные элементы выполнены в виде металлических нитей, причем корпус датчиков размещен на цилиндрической проточке втулки с возможностью смещения По оси и окружности втулки (1J Недостатком данного стенда является невозможность регистрации поля скорости жидкости в окнах, что ограничивает эффективность исследования газообмена двигателя внутреннего с горания. Цель изобретения - повьшение эффективности исследований путем одновременной регистрации изменения концентрации и скорости течения жидкости в окнах. Поставленная цель достигается тем, что стенд с динамической объем ной жидкостной моделью для исследования газообмена в двигателе внутре него сгорания, содержащий прозрачный цилиндр, втулки с окнами, впуск ную и выпускную системы, два поршня с приводом, емкостные датчики для измерения параметров мгновенного состояния жидкости, выполненные в виде корпуса с полостями и измерительными элементами, расположенными в плоскостях, при этом по меньшей мере одна втулка выполнена с цилиндрической проточкой в зоне око корпус датчиков выполнен в виде цилиндрического кольца, а его полости в виде окон, совпадающих с окнами втулок по форме и размеру, и измерительные элементы выполнены в виде металлических нитей, причем корпус датчиков размещен на цилиндрической проточке втулки с возможностью смещения по оси и окружности втулки, дополнительно снабжен пустотелыми иглами, краном и резервуаром высокого давления, который заполнен жидкостью, отличной от жидкости в цилиндре, причем иглы размещены в окне вьше по по-, току от датчика, гидравлически связаны с резервуаром через кран, связанный линией синхронизации с механизмом привода. В стенде использован в качестве жидкости, отличной от жидкости в цилиндре, циклогексан. На фиг. 1 приведена схема стенда} на фиг. 2 - зависимость емкости jOT концентрации циклогексана С , Чл 3 - зависимость скорости и а фиг. концентрации С . Стенд содержит динамическую объему жидкостную модель с прозрачным цилиндром 1, втулками 2 и 3, с впускными 4 и выпускными 5 окнами, двумя поршнями 6 и 7, движение которых синхронизировано с помощью механизма привода 8. В выпускных окнах 5 цилиндровой втулки установлены емкостной датчик 9 и расположенные вьше от него по потоку пустотелые иглы 10, которые через кран 11 при помощи каналов соединены с резервуаром 12 высокого давления, в котором под постоянные высоким давлением, например, 100 атм, находится жидкость, например циклогексан,, отличающаяся от рабочей жидкости в цилиндре, например воды. Кран 11 связан линией 13 синхронизации с механизмом 8 привода. При работе стенда поршень 7 постепенно открывает выпускное окно 5 и рабо.чая жидкость, минуя иглы 10, через датчик 9 устремляется в выпускную систему. При этом в окне возникают изменякициеся во времени поля давления и скорости. Одновременно с открытием выпускного окна открывается кран 11 и жидкость, находящаяся в резервуаре 12 высокого давления, поступает в иглы 10, а затем попадает в поток рабочей жидкости в окне. Учитывая, что расход жидкости через кран пропорционален квадратному корн из разности давлений в резервуаре и в игле, а ам3

плитуда колебаний давления в окне (а также .и в игле) незначительна и не превьпиает 0,4 атм, то расход жидкости через иглы практически постоянен. Эта постоянно вытекающая из игл жидкость смешивается с потоком рабочей жидкости и движется по направлению к емкостному датчику. Полученная смесь имеет диэлектрическую проницаемость, которая отличается от проницаемости рабочей жидкости. Емкостный датчик 9 улавливает эту разницу и вьщает сигнал через усилитель на гальванометр, которьй отградуирован для определения концентрации смеси.

Очевидно, что при постоянном расходе циклогексана через иглы изме18890 ,

некие расхода рабочей жидкости в окне однозначно определяет изменение концентрации. Таким образом, по изменению концентрации можно V5 дить о скорости течения жидкости в окне. При этом регистрация скорости рабочей жидкости в окне осуществляется практически мгновенно без какой-либо инерционности; что осо10 бенно важно для изучаемого дина- мичёского процесса.

Использование изобретения позволит быстро и качественно регистрировать изменяющееся во времени поле 15 скорости жидкости в окнах модели и повысить эффективности исследования газообмена двигателя внутреннего сгорания.

1. СТЕНД С ДИНАМИЧЕСКОЙ ОБЪЕМНОЙ ЖИДКОСТНОЙ МОДЕЛЬЮ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ГАЗООБМЕНА В ДВИГАТЕЛЕ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий прозрачный цилиндр, втулки с окнами, впускную и выпускную системы, два поршня с приводом, емкостные датчики для измерения параметров мгновенного состояния жидкости, выполненные в виде корпуса с полостями и измерительными элементами, расположенными в полостях, при этом по меньшей мере одна втулка выполнена с цилиндрической проточкой в зоне окон, корпус, датчиков выполнен в виде цилиндрического кольца, а его полости - в виде окон, совпадающих с окнами втулок по форме и размеру, и измерительные элементы выполнены в виде металлических нитей, причем корпус датчиков размещен на цилиндрической проточке втулки с позможностью смещения по оси и окружности втулки, отл, ичающийся тем, что, с целью повьпоения эффективности исследований,стенд дополнительно снабжен пустотелыми иглами, краном и резервуаром высокого давления, который заполнен жидкостью, отличной § от жидкости в цилиндре, причем иглы размещены в окне выше по потоку от (Л датчика, гидравлически связаны с резервуаром через кран, связанный через линию синхронизации с механизмом привода. 2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что в качестве жидкости, отличной от жидкости и цилиндре, использован циклоге ксяи. 00 СХ) со

С

110

20 W 60 80 100 цимог&есома

CC%J фиг.2

/оС