Способ определения пути осевого вращения поршневого кольца в канавке поршня двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1990 года по МПК F02F5/00 G01M15/00 

В Фиг. 1

Изобретение относится к машиностроению, в частности к испытанию и диагностированию двигателя внутреннего сгорания.

Цель изобретения - повышение точности.

На фиг. 1 приведен поршень в сборе с поршневым кольцом и оснасткой, продольный разрез; на фиг. 2 - сече- ние А-А на фиг. 1.

Для реализации способа гибкая нерастяжимая нить 1 с одним концом закреплена на внутренней поверхности кольца 2, а другим пропущена через установленные на осях 3 направляющие ролики 4 и отверстие 5 во внутреннюю полость поршня 6, где намотана на шкив 7, посаженный на ступицу 8 с возможностью вращения.

Способ осуществляют следующим образом.

Нить 1. перед началом испытаний двигателя одним концом закрепляют на внутренней поверхности поршневого кольца 2, а другим - пропускают чере направляющие ролики 4 и отверстие 5 во внутреннюю полость поршня 6. Измеряют длину нити во внутренней полости поршня, после чего проводят испытания двигателя на установившемся режиме работы (при постоянной частоте вращения коленчатого вала и постоянной мощности двигателя) в течение заданного времени t, опреде- ляемого из условия сохранения работоспособности кольца с нитью в канавке поршня по формуле

, Kjil

С S-n

(1)

где К - коэффициент запаса подвижности кольца в канавке, равный 1,5-103;

1. - длина цити во внутренней полости поршня до испытаний,мм; S - ход поршня двигателя, мм; п - частота вращения коленчатого вала двигателя, мин- .

По разнице длины нити во внутренней полости поршня до и после испытаний находят путь кольца S K при его осевом вращении вдоль окружности канавки за время испытаний

1,- 1

где 14 - длина нити во внутренней полости поршня после испытаний, мм. .

Угловую скорость осевого вращения кольца в канавке поршня и копределяют известным образом - как частотное от деления пути кольца вдоль окружности канавки за Время испытаний на время испытаний.

А

8к- 360е

(3)

сти з 15 ттацу20

обна25 ерез 5 зот JQ ой в де- -, отовке

)

носыйД5

по,мм; оJQ

енысти 5

2)

где DK - диаметр Средней окружности канавки поршня, мм.

Для определения направления (знака) осевого вращения кольца в канавке поршня во время испытаний по окончании испытаний нить тянут в направлении внутренней полости поршня, чем вызывают вращение кольца в канавке, обратное по знаку вращению кольца во время испытаний. Таким образом, в результате указанного действия на нить судят о направлении вращения кольца в поршневой канавке во время испытаний.

Свободный (противоположный закрепленному на кольце) конец нити в ряде случаев, связанных, например, с ограниченными размерами внутренней полости, необходимостью защиты нити от механических повреждений и других, обусловленных затруднениями обеспечения свободного хода нити за вращающимся кольцом, до и после испытаний наматывают на шкив 7, посаженный на ступицу 8 во внутренней полости поршня с возможностью вращения. Тем самым обеспечивают реализацию способа в процессе испытаний двигателя, а после испытаний - оценку напра-. вления вращения кольца в канавке поршня.

Пример, (предлагаемый способ), Определение угловой скорости осевого вращения третьего компрессионного поршневого кольца при испытаниях быстроходного тракторного дизеля 24 10,5/12 (мощность Nе 22кВт, частота вращения коленчатого вала п 2000 , диаметр поршня D 105мм, ход поршня S 120 мм).

Перед началом испытаний гибкую нерастяжимую нить 1, в качестве которой используют многожильный токо- провод типа МГТФ во фторопластовой

изоляции, закрепляют одним концом на внутренней поверхности кольца 2 в зоне замка. Другой конец нити 1 пропускают через установленные на осях 3 направляющие ролики 4 и отверстие 5 в канавке во внутреннюю полость поршня 6, где наматывают на шкив 7, посаженный на ступицу 8 с возможностью вращения. Измеряет длину нити во внутренней полости порщ- ня 1, по числу витков нити на шкиве с учетом диаметра шкива

1

f dmi ,

(4)

диаметр шкива, мм; количество витков нити на шкиве до испытаний.

Проводят испытания двигателя на установившемся режиме работы при постоянстве приведенных значений мощности и частоты вращения коленчатого вала в течение заданного времени, определяемого формулой (1). По окончании испытаний находят путь кольца вдоль окружности канавки согласно зависимости (2) с учетом длины нити во внутренней полости поршня после испытаний 1 г:

1г ffdmlf

(5)

где га. - количество витков нити на

шкиве после испытаний. По формуле (3) определяют угловую скорость осевого вращения кольца в канавке поршня.

0

5

0

5

0

5

Результаты испытаний представлены в таблице.

Способ позволяет повысить точность определения угловой скорости осево- го вращения поршневого кольца за счет минимизации помех вращению кольца в канавке, снижения погрешностей нахождения пути кольца при вращении,,увеличения заданного времени испытаний.

Формула изобретения

1. Способ определения пути осевого вращения поршневого кольца в канавке поршня двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в измерении пути кольца вдоль окружности канавки за время испытания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, определяют путь кольца при помощи гибкой нерастяжимой нити, причем перед началом испытания закрепляют один конец нити на внутренней поверхности поршневого кольца, а другой конец пропускают через канавки во внутреннюю полость поршня, измеряют длину нити во внутренней полости поршня и проводят испытание двигателя на установившемся режиме работы в течение заданного времени, а путь кольца определяют как разни- i|y длины нити во внутренней полости поршня до и после испытаний.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что по окончании испытания нить тянут в направлений внутренней полости поршня.

Изобретение относится к области испытания двигателей внутреннего сгорания и служит для повышения точности определения пути перемещения кольца в канавке поршня. Перед началом испытаний гибкую нерастяжимую нить 1 закрепляют одним концом на внутренней поверхности кольца 2. Другой конец нити пропускают через установленные на осях 3 направляющие ролики и отверстие в канавке во внутреннюю полость поршня 6, где наматывают на шкив 7, посаженный на ступицу 8 с возможностью вращения. Измеряют длину нити во внутренней полости поршня. Проводят испытания двигателя на установившемся режиме работы в течение заданного времени. По окончании испытаний находят путь кольца вдоль окружности канавки по разнице длины нити во внутренней полости поршня до и после испытаний. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

12,0 350 50 300 164

22,0 350 42 308 168

32,0 350 57 293 159

+ 3,3

4

Фиг.г