Стенд для обкатки двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1986 года по МПК G01M15/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к диигателестроению, а именно к стендам для обкатки и испытания двигателей внутрен него сгорания при их производстве и капитальном ремонте. Целью изобретения является повыше ние качества приработки при обкатке двигателя внутреннего сгорания и сокращение ее продолжительности путем учета состояния поверхностей тре йия каждого конкретного двигателя. На фиг.1 приведена структурная схема стенда; на фиг.2 - структурная схема блока управления; на фиг.З устройство дегерметизации; на фиг.4 структурная схема блока вычисления мощности механических потерь. Стенд содержит блок 1 (фиг, l) так товых импульсов, нагрузочное устройСтво 2, связанное с коленчатым валом испытуемого двигателя 3,- на кото ром установлены датчики 4 частоты врагхения и 5 нагрузочного момента, подключенные к вычитающим элементам 6 и 7 соответственно, причем выход вычитающего элемента 6 через исполнительньй механизм 8 по скорости подключен к топл11водозирующему орга ну испытуемого двигателя, а выход вьтитающего элемента 7 через исполнительный механизм 9 по нагрузке под ключен к управляющему входу нагрузоч ного устройства. К вычитающим элемен там 6 и 7 подключены также по одному выходу блока 10 управления. Блок управления (фиг.2) состоит из последовател)НО соединенных счетчика 1 1 импульсов, дешифратора 12, к парал- лельно выходным линиям которого подключены три коммутационно-задающих блока 13.1 - 13.3. Выходами блока 10 управления являются выходы коммутационно-задающих блоков, а входом счетный вход счетчика 11. Коммутационно-задающие блоки состоят из на бора N -ячеек, представлягацих собой последовательно соединенные задатчик ,14 и ключевой элемент 15, причем . вькоды ключевых элементов каждогокоммутадионно-задающего блока .соеди . нены с выходом этого блока, а входам блока являются управляющие входы клю чевых элементов 15. Число Нравно числу этапов приработки двигателя. Ёлок тактовых импульсов соединен с .устройством 16 дегерметизации (.фиг-О 3 установленным на двигателе 95I Устройство дегерметизации выполнено в виде двух кронштейнов 17 фиг.З), установленных на головке испытуемого двигателя. На кронштейнах установлен с возможностью вращательного движения эксцентриковый вал 18 с эксцентриситетом е. Эксцентриковый вал рычагом 19 с тягой 20 связан с электромагнитом 21, закрепленньм на одном из кронп1тейнов. Устройство дегерметизации соединено с блоком вычисления мощности механических потерь 22 (фиг.I). Блок вычисления мощности механических потерь выполнен в виде двух амплитудных селекторов 23 и 24 (фиг.4), входы которых подключены к выходу датчика 4 частоты вращения, а выходы - к управляющим входам триггера 25, вход последнего через преобразователь 26 временной интервал - напряжение - к входу вычитающего элемента 27, куда также подключен дополнительный выход блока управ ления, причем выход селектора 24 подключен к устройству дегерметнзации, а выход вычитающего элемента 27 - к дополнительному входу блока управления . Стенд работает следующим образом. испытуемого двигателя на стенде и включения блока управления последниз подает напряжение установки по частоте вращения U (фиг.1) и по нагрузочному моменту и ,соответствую|цие первому этапу приработки, на входы вычитающих элементов 6 и 7 соответственно..Сигнал U проходит на вход исполнительного механизма 8 по скорости, который перемещает рычаг топливодозирующего органа двигателя 3 до тех пор, пока напряжение на выходе датчика 4 частоты вращения не станет равным величине Uj .Если сигнал от датчика 4 по каким-то причинам превысит величину и ,то сигнал на выходе вычитающего элемента станет отрицательным, и исполнительный механизм 8 будет перемещать рычаг топливодозирующего органа двигателя, в сторону, соответствующую уменьшению частоты вращения, что будет происходить до тех пор, пока напряжение на выходе датчика 4 не станет равным U .Таким образом осуществляется стабшшзация частоты вращения двигателя. Аналогично работает контур стабилизации нагрузочного момента. В блоке 10 заложена вся программа приработки двигателя, т.е. при подаче уп равляющего импульса на вход блока 1 последний переключает выходные напр жения и и U2 ,что приводит к переходу с одного этапа приработки на последующий. Блок 10 управления работа ет следующим образом. При подаче напряжения питания на блок 10 управления за счет установочных емкостей в счетчике 11 импуль,сов записывается число один в двоичном коде. Напряжения со всех выходов счетчика 1 поступают на соответствующие входы дешифратора 12, где двоичный код преоб разуется в десятичный. Таким образом при подаче напряжения на блок 10 управления па первом выходе дешифратора 12 образуется напряжение,. которое поступает на управляющие входы ключе вых элементов 15.1 каждого из коммутационно-задающих блоков 13.1 13.3. Эти ключевые элементы подключают выходы задатчиков 14.1 к соответствующим выходам блоков 13.1 13.3. При подаче дашульса напряжеЧгия на вход счетчика 11 с вькода вычитающего элемента 25 в счетчга е 11 записывается число два в двоичном ко де, которое аналогичным образом приводит к подключению задатчиков 14.2 к выходам блоков 13.1 3.3. Таким образом с приходом каждого нового ifM пульса па вход счетчика i 1 осу0;ествляется переключение задатчиков 14 от первого до vv;-ro. Момент появления импульса определяется снижением мощности механических потерь двигателя до некоторого значения, заданного для каждого этапа приработки. Для измерения мощности механических потерь двигателя устройство 16 дегерметиэации по приходу тактового импульса с блока 1 дегерметизирует все цилиндры двигателя 3. При этом электромагнит 2 поворачивает через тягу 20 рычаг 19, связанньй с эксцентриковым валом 18. Эксцентриковый вал, установленньщ на кронштейнах 17, воздействуя на ко ромысла двигателя, препятствует посадке клапанов на седла. При этом частота вращения двигателя начинает резко падать. Мощность механических потерь в этом случае можно определить по формуле р -A-fr - U ст . - dt dt - 2 - - т . -ItsZ - dt где Е - К1тнетическая энергия; О частота вращения вала двигателя ; Jn- приведенный к валу двигателя момент инерции всех вращающихся масс. Формула (1 ) приближенно может быть записана в ниде Р I,-U)- uJ-J-, что справедливо для малых значений ULO, Обеспечив постоянство величины С 1,- 1оО-л -4 мощность механических потерь можно считать обратно пропорциональпой величине fit.. По этому алгоритму работает блок 22 вычисления мощности механшгеских потерь; При падении частоты вращения двигателя вследствие срабатывания устройства 16 дегерметизации поочередно включаются селекторы 23 и 24. Селектор 23 настраивается на напряжение, соответствующее некоторой частоте и), а селектор 24 - , пршшм cOi незначительпо больше Oi 5 т . е. ДсО (. IСрабатывание селекторов приводит к переключению триггера 25, длительность импульса на выходе которого ; равна At:. Преобразователь 26 преобразует величину Д1; в напряжение и,,, которое поступает на вычитающий элемент 27. Поскольку для каждого конкретного этапа приработки двигателя величина и) является фиксированной, а величины ли)и Ип постоянные для всех этаИОВ приработки двигателя данного типа, то величина С является также постоянной и величина Р становится обратно пропорциональной величине U. С помощью вычитающего элемента 27 напряжение Uj сравнивается с некоторым фиксирован 1ым для ка кдого этапа приработки напряжением U, поступающим с блока 10 управления. Таким образом, импульс на выходе элемента 27 появится только тогда, когда величина Р станет iieiibine некоторой величины, однозначно определяемой напряжением и. Этот импульс поступает в блок 10, что приводит к переключению напряжений V, ,U ,U и переходу на поБьш этап приработк -. Если напряжение меньше, чем , то на ыходе вычитающего элемента 27 не по5является переключающего импульса, и приработка продолжается на данном режиме. Как только частота вращения двигателя в процессе измерения мощности механических потерь упала до величины lOj, определяемой селектором 24, появившийся на выходе последнего импульс напряжения отключает устройство дегерметизации, а исполнительный механизм 8 устанавливает тре буемый этап приработки. Расчет величин U ,1)2,114 может быть вьшолнен по известной методике определения оптимальных режимов приработки. Работа предлагаемого стенда может осуществляться и в режиме холодной приработки, когда, например, электромашина нагрузочного устройства работает в двигательном режиме. Формула изобретения 1. Стенд для обкатки двигателя внутренного сгорания, содержащий блок тактовых импульсов, нагрузочное устройство, датчики частоты вращения и момента, первый и второй вычитающи элементы, исполнительные механизмы по скорости и по нагрузке и блок управления, причем датчик частоты вращения последовательно через первый вычитающий элемент и исполнител ньй механизм по скорости связан с о ганом управления двигателем, датчик момента через второй вычитающий эле мент и исполнительньй механизм по 95ft нагрузке - с органом управления нагрузочным устройством,а блок управления связан с первым и вторым вычитающими элементами, отличающийся тем, что, с целью повьшегния качества и сокращения времени обкатки путем учета состояния двигателя, он дополнительно содержит устройство дегерметизации и блок вычисления мощности механических потерь, связанный с устройствомдегерметизации и выходом датчика частоты вращения, блок управления входом и выходом связан с блоком вычисления мощности механических потерь, аблок тактовых импульсов подключен к устройству дегерметизации. 2. Стенд ПОП.1, отлича ю-щ и и с я тем, что блок вычисления мощности механических потерь выполнен в виде двух амплитудных селекторов, триггера, преобразователя временной интервал-напряжение и третьего вычитающего элемента, причем.входы амплитудных селекторов подключены к выходу датчика частоты вращения, а выходы - к управляющим входам триггера, выход которого через преобразователь временной интервал - напряжение подключен к входу третьего вычитающего элемента, куда подключен выход блока управления, вход которого связан с выходом третьего вычитающего элемента, а выход одного из селекторов связан с устройством дегерметизации.

Изобретение относится к области испытаний двигателей внутреннего сгорания (две). Целью изобретения является повьпчение качества приработки при обкатке ДВС и сокращение ее продолжительности путем- учета состояния поверхностей трения каждого конкретного двигателя. Стенд содержит блок 1 тактовых импульсов, подключенный к устройству 16 дегермети- зации, которое связано с блоком 22 вычисления мощности механических потерь. С последним входом и выходом связ&н блок 0 управления, в котором заложена вся программа приработки двигателя. При подаче импульса па вход блока 10 он переключает выход-v ные напряжения Uj. и Uj ,что приводит к переходу с одного этапа приработки на другой.Момент появления импульса определяется снижением мощности механ1таеских потерь ДВС до некоторого значения Р, заданного для каждого этапа. Для измерения Р устр-во 16 по i ,приходу тактового импульса с блока 1 дегерметизирует цилшщры ДВС. При (Л этом резко падает частота вращения ДВС, а на вычитающий элемент поступает величина напряжения Uj,обратно пропорциональная величине Р. Происходит сравнение Uj с U4,поступающего с IC 0д блока 10, если Uj U, то приработка продолжается на данном режиме. Ч 1 з.п.})-лы, 4 ил. се ел

//

Л

rjj

21

Kfu22