Стенд для испытания головки цилиндров двигателя внутреннего сгорания на термоусталостную прочность Советский патент 1985 года по МПК G01M15/00 

«

Изобретение относится к машиностроению, а именно, к испытательному оборудованию, используемому в исследовательских целях.

Цель изобретения - организация . ускоренных испытаний головок цилиндров с учетом истинных условий теплообмена в головке при одновременном упрощении конструкции и повышении надежности стенда.

На чертеже показана принципиальная схема безмоторного стенда для ускоренных термоусталостных и других теплотехнических испытаний головок цилиндров две.

Испытуемая головка цилиндров 1 крепится к монтажной плите 2.,ИсточНИКОМ продуктов сгорания моторного топлива является камера 3 сгорания, укомплектованная системами топливоподачи и Ёоздухоснабжения.

Продукты сгорания топлива или охлаждающий огневое днище воздух Направляются к головке по системе трубопроводов 4 или 5. Управление режимами нагрева или охлаждения головки осуществляется устройством, которое содержит патрубки с заслонками 6 рейку 7, исполнительный, например мембранный, механизм 8 и безынерционный элемент 9, например электромагнитный клапан, управляющий работой исполнительного механизма, а также вспомогательную магистраль 10 сжатого во.здуха.

Охлаждение головки производится водой, циркулирующей в замкнутом контуре, состоящем из водяной помпы с приводом 1, холодильника 12 охлаждающей воды, системы трубопроводов 13 с регулировочными вентилями и расширительного бачка 14,

Воздух, необходимый дл обеспечения постоянного горения топлива, подается в камеру сгорания нагнетателем 15, например центробежного типа. Воздух, охлаждающий огневое днище после нагрева последнего, подается

поршневым компрессором 16.

I

Система топливоподачи состоит из топливного насоса постоянного напора 17, например шестеренчатого, -с приводом, топливного бака 18, фильтра 19, форсунки 20 и трубопроводов, а также включает органы управления расходом топлива 21 и давлением .топлива 22, контролируемым по манометру 23,

93492 .

Дня измерения температур горячего газа ( продуктов сгорания ,) и головки цилиндров служат термопары 24, образующие совместно с потенциометрами g 25 измерительную цепь. Ряд термопар 24 и один из потенциометров 25 являются управляющими и служат для выработки электрического сигнала (импульса), направляемого к безынерционному элементу 9.

Предлагаемый стенд работает следующим образом.

После включения камеры 3 сгорания и установления в ней режима постоянного горения продукты сгорания топлива по трубопроводам 4 направляются в сторону монтажной плиты. На которой размещается головка блока цилиндров либо ряд индивидуальных головок цилиндров,

Заслонки 6, размещающиеся в патрубках, имеют возможность двигаться только согласованно, так как они связаны рейкой 7. В таком случае к каждой группе (например, паре )огневьк днищ может поступать либо горячий газ, либо холодньш воздух. При этом головка постоянно охлаждается водой, циркулирующей в замкнутом контуре, связанном с полостью охлаждения головки.

Управляющий потенциометр 25 заранее градуируется на выработку электрического импульса по достижении заданного уровня температуры межклапанной перемычки при ее нагревании и охлаждении. При достижении заданной температуры нагревания огневого днища, измеряемой термопарой 24, управляющий потенциометр 25 вырабатывает электрический сигнал, поступающий к безынерционному элементу 9.-Последний открьгаает доступ воздуха к мембранному исполнительному механизму 8 по вспомогательной магистрали 10. Мембранный исполнительный механизм 8 перемещает рейку 7, связанную с заслонками 6 в пат.рубках, таким образом, что прекращается доступ горячего газа к ранее нагреваемьй огневым днищам и открывается доступ к ним охлаждающего воздуха по трубопроводу 5 от компрессора 16.

При этом происходит нагрев ранее охлаждавшихся огневых днищ.

При обдуве горячих огневых днищ

.головки холодным воздухом происходит снижение их температуры, также измеряемой термопарой 24. При достижении заданной температуры конца охлаждения огневого днища управляющий потенциометр 25 вновь вырабатывает электрический сигнал, передающийся

безынерционному элементу 9, который вынуждает мембранный исполнительный механизм возвратить рейку 7 и связанные с ней заслонки 6 в первоначальное состояние. Г)и этом термоцикл нагрев- охлаждение будет повторяться.

СТЕНД ДЛЯ ИСПЬГГАНИЯ ГОЛОВКИ ЦИЛИНДРОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ НА ТЕРМОУСТАЛОСТНУЮ ПРОЧНОСТЬ, содержаший монтажную плиту для испытуемой головки, систему жидкостного охлаждения головки, источник нагрева и охлаждения огневого днища головки и измерительные средства , отличающийся тем, что, с целью ускорения испытаний, он дополнительно содержит систему трубопроводов, управляемые запорные органы, исполнительный механизм и систему автоматического управления, причем источник нагрева выполнен в виде камеры сгорания с системами топливоподачи,, воздухоснабжения и зажигания, а система автоматического управления - в виде термопар, управляющих потенциометров и чувствительного элемента, управляемые запорные органы связаны с исполнительi ным механизмом и размещены в системе трубопроводов, последние располо«Л жены между камерой сгорания и источником охлаждения с одной стороны и огневым днищем испытуемой головки с другой, термопары системы автоматического управления установлены в испытуемой головке, управляющие потенциометры электрически связаны с со термопарами, а чувствительный элеО9 4 СО tsD мент электрически связан с управляющими потенциометрами и пиевматйчески с исполнительным механизмом.

by:- Cfeia iii::;::;;iL Iи Не