Стенд для обкатки и испытания двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1987 года по МПК G01M15/00 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к стендам для обкатки и испытания двигателей внутреннего сгорания.

Целью изобретения является повышение качества обкатки и испытания двигателей внутреннего сгорания путем воспроизведения на стенде случайных нагрузок с возможностью регули- рования дисперсии этих нагрузок от нуля до реальных эксплуатационных значений.

На фиг. 1 приведена блок-схема Стенда; на фиг. 2 - принципиальная схема стенда; на фиг. 3 - графики прохождения сигналов в устройстве для воспроизведения реальной нагрузки, где а - сигнал на выходе формирователя, б - напряжение на обмотке уп- равления электродвигателя, в - угловая скорость электродвигателя, г - угол поворота дроссельной заслонки карбюратора или рейки топливного насоса; на фиг. 4 - графики прохождения сигнала на выходе формирователя при изменении дисперсии при обкатке; на фиг. 5 - то же, при изменении дисперсии нагрузки при одном режиме испытания двигателя внутреннего сгорания; на фиг. 6 - то же, при другом режиме

Стенд (фиг. 1 и 2) содержит нагру- з очное устройство 1 , состоящее из мотор-генератора 2, жидкостного реостата 3, программного устройства 4, и систему управления 5, в которую входят устройство 6 для воспроизведения случайных нагрузок и устройство 7 регулирования дисперсии.

Устройство 6 включает источник 8 случайных воздействий, формирователь

9случайных сигналов, преобразовател

10и исполнительный механизм 11 топ- ливодозирующего органа испытуемого двигателя.

Формироватапь 9 содержит элемент 12 выделения случайной составляющей сигнала и формирователь 13.

Устройство 7 содержит второе программное устройство 14 и исполнительный механизм 15 регулирования дисперсии.

Стенд содержит также испытуемый двигатель 16, электродвигатель 17 с обмоткой 18 управления, соединительные муфты 19, редукторы 20, первый электродвигатель 21 с обмоткой 22 управления и кондеяслтор 23.

5 0

i-

0

5

0

5

Дроссельная заслонка карбюратора (рейка топливного насоса) испытуемого двигателя 16 внутреннего сгорания, соединенного с мотор-генератором 2, соединена посредством редуктора 20 и муфты 19 с электродвигателем 21 устройства 6 воспроизведения случайной нагрузки. Обмотка 22 управления подключена посредством преобразователя 10 к формирователю 9 случайных сигналов, вход которого подключен к источнику 8, являющемуся источником случайных воздействий. Формирователь 9 случайных сигналов содержит последовательно соединенные элемент 12 вьщеле- ния случайной составляющей сигнала и формирователь 13. Система 7 регулирования дисперсии состоит из второго электродвигателя 17, обмотка 18 управления которого подключена к второму программному устройству 14, соединенному посредством муфты 19 и редуктора 20 с конденсатором 23 переменной емкости, установленным на входе второго транзистора формирователя 13.

Стенд работает следующим образом.

При обкатке и испытании двигателя внутреннего сгорания путем изменения балластного сопротивления жидкостного реостата 3 программным устройством 4 задается необходимый, изменяющийся по заданному закону момент сопротивления на валу испытуемого двигателя 16 внутреннего сгорания, имитируя тем самым постоянную составляющую уровня загрузки.

С учетом создания нагрузки, изменяющейся по случайному закону, сигнал от формирователя 9 случайных сигналов (фиг. За), вход которого подключен к источнику 8, поступает на обмотку 22 управления электродвигателя 21. Напряжение на обмотке 22, пропорциональное производной от выходного сигн;ша формирователя 9 случайных сигналов, показано на фиг. Зб. Угловая скорость электродвигателя 21 пропорциональна напряжению на его обмотке 22 управления (фиг. Зв). Угол поворота дроссельной заслонки карбюратора (рейки топливног о насоса) пропорционален интегралу от угловой скорости электродвигателя 21 и изменяется по случайному закону, повторяя в масштабе изменения выходного сигнала формирователя 9 случайных сигналов (фиг. Зг).

При случайном увеличении напряжения на выходе формирователя 9 случаных сигналов (от точки а к точке 5 фиг. За) на выходе преобразователя 10 появляется положительный сигнал. Напряжение на обмотке 22 управления электродвигателя 2I также имеет полжительную полярность (от точки а до точки б , фиг. Зб). Электродвигатель 21, врашаясь посредством привода, поворачивает заслонку карбюратора (передвигает рейку) на некоторый угол (от точки а, до точки б , фиг. Зг). При случайном уменьшении напряжения на выходе формирователя 9 случайных сигналов (от точки 5 до точки & , фиг. За) на выходе преобразователя 10 появляется сигнал противоположной полярности, поступаюи 1й на обмотку 22 управления электродвигателя 21 (от точки б до точки в , фиг. Зб). Электродвигатель 21, вращая заслонку карбюратора, поворачивает ее на некоторый угол в другую сторону (от точки б до точки Bj, фиг. Зг). Если производная выходного сигнала формирователя 9 случайных сигналов равна нулю (точки б,, а, г,, фиг. За), электродвигатель 21 неподвижен, колебания заслонки карбюратора не происходит.

Регулирование дисперсии нагрузки производится системой регулировки дисперсии путем изменения емкости конденсатора 23 при вращении электродвигателя 17, обмотка 18 управления которого подключена к второму программному устройству 14. При обкатке двигателя 16 внутреннего сгорания программным устройством 14 задается режим, при котором дисперсия нагрузки изменяется от нуля в начале обкатки до реальных эксплуатационных значений в конце обкатки (фиг. Л), при этом электродвигатель 17 посредством муфты 19 и редуктора 20-приводит во вращение конденсатор 23, тем самым уменьшая его емкость. При испытании двигателя 16 внутреннего сгорания на различных режимах программным устройством 14 задаются режимы вращения электродвигателя 17, при которых изменением емкости конденсато8695

ра 23 создаются различные значения дисперсии нагрузки, равные реальным значениям дисперсии на различных экс,; плуатационных режимах (фиг. 4 и 5).

Таким образом, изменением угла поворота дроссельной заслонки карбюратора (рейки топливного насоса) воспроизводятся нагрузки, изменяющиеся

10 по случа шому закону с различныКш значениями дисперсии.

Основное преим тцество стенда состоит в повышении качества обкатки и испытания двигате.тя внутреннего сго15 рання.

Формула изобретения

Стенд для обкатки и испытания дви20 гателя внутреннего сгорания, содержа- иц1Й нагрузочное устройство, выпол- пенное в виде мотор-генератора, ста- торная обмотка которого питается от сети трехфазного переменного тока, а

25 роторная обмотка соединена с жидкостным реостатом, и программного устройства, соединенного с жидкостным реостатом, отличающийся тем, что, с целью повышения качества

30 обкатки и испытания двигателя, стенд жзполнительно содержит соединенную с двигателем cиcтe гy управления, состо- из устройства для воспроизведе- }гия случайных нагрузок и регулирова2g НИИ дисперсии, причем устройство для ре1 улирования дисперсии состоит из программного устройства и исполнительного механизма регулирования дисперсии, а устройство для воспроизве40 дения случайных нагрузок содержит источник случайных воздействий, фор- пфователь случайных сигналов, преобразователь и исполнительный механизм топливодозирующего органа, при45 чем формирователь случайных сигналов содержит элемент выделения случайной составляющей сигнала, соединенный с источником случайных сигналов, и формирователь, один выход которого соеgQ дивен с исполнительным механизмом устройства регулирования дисперсии, а другой через преобразователь - с .исполнительным механизмом топливодозирующего органа двигателя.

Фиг.

Изобретение позволяет повысить качество обкатки и испытания двигателей внутреннего сгорания путем воспроизведения на стенде случайных нагрузок с возможностью регулирования 8« дисперсии этих нагрузок от нуля до реальных эксплуатационных значений. Стенд содержит нагруз очное устр-во 1 , состоящее из мотор-генератора 2, жидкостного реостата 3, программного устр-ва 4, и систему управления, в которую входят устр-во 6 для воспроизведения случайных нагрузок и устр- во 7 регулирования дисперсии. Устр- во 6 включает источник 8 случайных воздействий, формирователь 9, преобразователь 10 и исполнительный механизм топливодозирующего органа испытуемого двигателя. Изменением угла поворота дроссельной заслонки карбюратора воспроизводятся нагрузки, изменяющиеся по случайному закону с различными значениями дисперсии. 6 ил. а 9п i (Л 00 00 (35 ел риг г

«s

. 1

f1

7-j

Фиг. 5

f

Tucn Фиг. 6