Способ испытаний двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1989 года по МПК G01M15/00 F02B37/00 

СП

00

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестрое- нию, а конкретно к испытаниям двигателей внутреннего сгорания с трубо- наддувом с целью получения характеристик турбокомпрессора наддува.

Целью изобретения является обеспечение возможности использования неотключаемой группы вдшиндров двигателя в качестве стевда для испытания тур- бокомпрес.сора, т.е. в качестве потребителя воздуха, сжатого в этом турбокомпрессоре для снятия его характеристик, и источника газов для турбокомпрессора.

На фиг, 1 изображена схема двухрядного двигателя внутреннего сгорания с турбонаддувом; на фиг.2 - схема фаз газораспределителя неотключаемых цилиндров; на фиг. 3 - то же, для отключаемых цилиндров; на фиг. 4 - усредненные индикаторные диаграммы неотключаемых (сплошная линия) и отключаемых (штриховая линия) цилиндров ; на фиг. 5 - законы изменения живого сечения впускного и выпускного клапанов по углу поворота коленчатого вала неотключаемых (сплошная линия) и отключаемых (штриховая линия) цилиндров.

JУстройство с помощью которого осуществляют способ содержит двигатель 1 внутреннего сгорания, состоящий из блоков 2 и 3 цилиндров и головок 4 и 5 с газораспределительными механизмами 6 и 7. Выпускной канал 8 головки 5 блока 3 связан с турбиной 9 турбокомпрессора 10, а впускной канал 11 - с компрессором 12. Кулачковый вал 13 газораспределительного механизма 6 размещен в головке 4. Камеры сгорания цилиндров снабжены дросселирующими клапанами 14 системы регулирювания. Всасывание воздуха, в каждый цилиндр производится через впускной канал 15 В головке предусмотрен на каждый 1Ц1ЛИНДР выпускной клапан 16, выпускной канал 17 и впускной клапан 18.

Б процессе испытания двигателя егс цилиндры делят на две группы: отключаемую и неотключаемую. В конкретном случае деление производят по блокам цилиндров. Группу цилиндров, расположенных в блоке 2, отключают, а группу ципиндров, расположенных в блоке , 3, не отключают. Отключение производят путем прекращения подачи топлива. В результате при движении поршня

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

каждого отключенного цилиндра к нижней мертвой точке (НМТ) через клапан 18 происходит всасьтание воздуха, затем клапан 18 закрьшают и при движении поршня к верхней мертвой точке (БИТ) заключенный в цилиндре воздух сжимается. Перед приближением поршня к БИТ за 30-40 поворота коленчатого вала (ПКВ) открывают выпускной клапан 16 и давление в цилиндре падает, так как сжатый воздух вытекает в выпускной канал 17. При дальнейшем вращении вала двигателя поршень достигает БМТ и начинает движение к НМТ, через открытый выпускной клапан 16 начинается всасьшание воздуха, который ранее был вытеснен в канал 17. Затем клапан 6 закрьгаают, происходит сжатие воздуха, но при следующем приближении поршня к ВМТ открьгаается впускной клапан 18 и сжатый воздух . вытекает через него во впускной канал 15.

Для того, чтобы обеспечить такой порядок работы цилиндров отключаемой группы, кулачковый вал 13 газораспределительного механизма, размещенный в головке 4, повернут по сравнению с аналогичным кулачковым валом неотключаемой группы.

Фазы газораспределения циливдров неотключаемой группы, приведенные на фиг. 2, существенно отличаются от фаз газораспределения цилиндров от- ключаемой группы, приведенньк на фиг.З. В каждом неотключаемом ципинд- ре впускной клапан открывают до приближений поршня к БИТ на угол ci, поворота коленчатого вала, закрывают после того, как коленчатый вал повернется на угол oCj после НМТ. Затем при движении поршня к ВМТ происходит сжатие воздуха, при положении поршня около ВМТ - впрыск топлива и при движении поршня к НМТ - расширение про-/ : дуктов сгорания (рабочий ход). Перед приходом поршня к НМТ при угле dj открывают выпускной клапан, а закрьшают этот клапан после ВМТ (см. угол )Законы изменения сечения клапанов ципиндров этих групп видны на фиг.5, изменение сечения впускных клапанов совпадает. Период открытия и закрытия выпускного клапана у каждого отключенного цилиндра (заштрихованная зона) смещен в сторону уменьшения угла поворота коленчатого вала.

в цилиндрах отключаемой группы впрыск топлива не производят и рабочего хода нет . Как видно и (фиг.З) сжатие воздуха прекращается за 30- 40 ПКВ до прихода поршня в ВМТ, т.е когда открьюается выпускной клапан 16 (фаза перекрытия oi, на фиг.З). Как показали исследования, избыточное

1451583

Установлено, что одним блоком цилиндров двигателя наддувочного типа таким образом можно загрузить от 18 до 100% номинальной мощности работающие циливдры блока двигателя.

При изменении нагрузки изменяются

- п --1тт.е . „: ВМТ. nl: :„ьТ м Горо%в ГГЛ.Г. .ко„„ра.ор, коленчатого вала,и следовательно, кулачкового вала 13 начинается всасывание воздуха из выпускного канала 17. Этот процесс прекращается у нижней мертвой точки (НМТ). После закрытия вьтускного клапана 16 (фаза на фиг. 3) в цилиндрах блока 2 снова начинается процесс сжатия воздуха. 20 Так как впускной клапан J8 открывается до ВМТ (фазаы; на фиг.З), то на этом участке поворота коленчатого вала двигателя в отключенных цилинд- Гппгпя «

рах избыточное давление возпухя mS. 25 испытаний двигателя внут- тически снова падает до м путем деления его сжатый воздух вь одит в за- - о лючае- тем процесс повторяется. На работу трения поршней отключаемых щшиндров

.

та цилиндров неотключаемой группы,

Jf .- WPIJlp iCCO

10, а сжатый в его компрессоре 12 воздух поступает в те же цилиндры. Изменение параметров газа и давления 15 наддуво-чного воздуха позволяет испы- тьшать турбокомпрессор в натурных условиях работы с сохранением систем смазки и охлалщения. В результате чего повышается достоверность полученных результатов.

Формула из обре

тения

1-1- итллкдчае мую и неотключаемую, подачи воздуха в отключаемую-группу, цилиндров, сжатия его, последующего расширения и

-- .vi.v-i. 1 l- yilUbi #

Чтобы регулировать загрузку работающих ципиндров блока 3 принудительно открывают дросселирующие клапаны 14, которые сообщают камеры сгорания неработающих ципиндров с атмосферой. При полностью открытых клапанах 14расосных ходов отключаемой группы отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности ис- 35 пользования неотключаемой группы

цилиндров в качестве стенда для испытания турбокомпрессора, в цилинд- ipax - отключаемой группы регулируют йеличину насосных потерь при помощи

..:..ре закрь.™, а :„оГи , р.о™,„е „™„™Р„ возраста:: . „™се асТрГ, °

1451583

Установлено, что одним блоком цилиндров двигателя наддувочного типа таким образом можно загрузить от 18 до 100% номинальной мощности работающие циливдры блока двигателя.

ГГЛ.Г. .ко„„ра.ор, Гппгпя «

Jf .- WPIJlp iCCO

10, а сжатый в его компрессоре 12 воздух поступает в те же цилиндры. Изменение параметров газа и давления наддуво-чного воздуха позволяет испы- тьшать турбокомпрессор в натурных условиях работы с сохранением систем смазки и охлалщения. В результате чего повышается достоверность полученных результатов.

ГГЛ.Г. .ко„„ра.ор, Гппгпя «

Формула из обре

тения

испытаний двигателя внут- путем деления его - о лючае-

.

1-1- итллкдчае мую и неотключаемую, подачи воздуха в отключаемую-группу, цилиндров, сжатия его, последующего расширения и

.

сосных ходов отключаемой группы отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности ис- 35 пользования неотключаемой группы

цилиндров в качестве стенда для испытания турбокомпрессора, в цилинд- ipax - отключаемой группы регулируют йеличину насосных потерь при помощи

Изобретение позволяет обеспечить возможность использования неотклю- чаемой группы цилиндров в качестве стенда для испытания турбокомпрессора. Цилиндры двигателя делят на две группы: отключаемую и неотключаемую. В отключаемую группу цилиндров подают воздух, сжимают его, расширяют и выпускают. Осуществляют нагружение неотключаемой группы цилиндров работой трения насосных ходов отключаемой группы. В цилршдрах отключаемой группы регулируют величину насосных потерь при помощи выпуска из каждого цилиндра этой группы части воздуха в процессе сжатия и остальной части воздуха в процессе распшрения. Изменение параметров газа и давления наддувочного воздуха позволяет испытывать турбокомпрессор в натурных условиях работы с сохранением систем смазки и охлаждения, в результате чего повышается достоверность полученных результатов. 5 ил. (Л

Фае.2

|Л.З

fSO SVO градПКВ 720 НМТВНТ