Способ определения механического КПД двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1990 года по МПК G01L3/26 G01M15/00 

(Л С

Изобретение относится к двигателестроению и предназначено для определения механического КПД двигателя внутреннего сгорания. С целью упрощения и повышения точности и производительности при работе двигателя фиксируют положение органа управления подачей топлива и отключают P циклов со сгоранием из общего числа циклов M. Замеряют при этом установившуюся частоту вращения. По отношению P/M числа отключенных циклов со сгоранием к общему числу циклов определяют численное значение механического КПД двигателя, работающего на замеренной установившейся частоте вращения со всеми включенными циклами со сгоранием при фиксированном положении органа управления подачей топлива. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестрое- нию, и предназначено для определения механического коэффициента полезного действия (КПД) двигателя внутреннего сгорания.

Цель изобретения - упрощение и повышение точности и производительности способа.

На чертеже приведена схема, иллюстрирующая предлагаемый способ.

При произвольной начальной частоте вращения холостого хода двигателя (точка J, в которой механический КПД равен нулю) отключаются Р циклов со сгоранием из общего числа циклов m при фиксированном положении органа управления подачей топлива. Частота вращения при этом изменится (точка 2, см. схему).

На установившемся скоростном режиме производят замер частоты вращения двигателя. Гфи этом механический КПД двигателя, работающего с отключением Р циклов со сгоранием при фиксированном положении органа управления подачей топлива, также оавен кулю (точка 2),

Механический КПД двигателя на установившейся (в данном случае замерено и ) частоте вращения при его работе со всеми включенными циклами, со сгоранием при фиксированном положении органа управления подачей топлива равен

сл

00 00

ел ел

n -I-.

LM N ;

(О

где N ,N - - соответственно условная

мощность механических потерь и индикаторная мощность двигателя.

Известно, что при работе двигателя на холостом ходу вся развиваемая им индикаторная мощность расходуется на механические потери. При работе двигателя на холостом ходу с Р отключенными циклами со сгоранием из общего числа m циклов (включенных и отключенных) его индикаторная мощность т-Р

N.

1

N.

(2)

m 1 где (т-р) - число включенных циклов

со сгоранием.

Полагая, что условные мощности механических потерь при установившейся частоте вращения двигателя с отключенными и включенными циклами со сгоранием равны (вследствие тепловой инерции сопряженных деталей сохраняются условия работы, близкие к условиям при постоянной подаче топлива в цилиндр), имеем

(3)

N N м вкл моткл

или N . -- N ..

M m 1

Решая уравнения (1) и (3) полуаем

Н± и

m-Р Р .

LM

1

ш N Р т

1т

т

Следовательно, на замеренной установившейся частоте вращения (точка 2)

. Р

отношение - является механическим ш

КПД двигателя, работающего со всеми включенными циклами со сгоранием при фиксированном положении органа управления подачей топлива (точка 3). На практике целесообразно задавать

отношение

- в диапазоне предпола- m

гаемого изменения механического КПД двигателя при данном положении орга- нд управления подачей топлива.

Способ позволяет уменьшить время испытаний, так как производят только замер установившейся частоты вращения. Он прост в осуществлении, не требует установления перед каждым измерением определенной, заданной частоты вращения двигателя и поэтому более производителен.

В результате отключения циклов со сгоранием в отдельных цилиндрах поочередно обеспечивается сохранение тепловой напряженности всех цилиндров

0

c

Q

5

0

5

0

отсутствие резких изменений температур деталей цилиндропоршневой группы при включении и отключении циклов со сгоранием, что приближает работу двигателя к реальным условиям, снижая погрешность определения механического КПД.

Пример. Пусть четырехцилиндровый двигатель при произвольном начальном положении органа управления подачей топлива имеет начальную час-. тоту вращения холостого хода п об/мин (точка 1). Эта частота вращения не замеряется, но для поясне-- нения допустим, что об/мин. После отключения Р циклов со сгоранием по заданному отношению Р/т, равному, например, 7/10, двигатель уменьшает частоту вращения и при фиксирог ванном положении органа управления подачей топлива его установившаяся частота вращения холостого хода составляет п, 1500 об/мин. Значит, при частоте вращения об/мин (точка 3) и фиксированном положении органа управления подачей топлива механический КПД двигателя равен 0,7, что подтверждается следующим.

На замеренной частоте вращения об/мин при фиксированном положении органа управления подачей топлива и из каждых 10 циклов отключаются периодически 7 циклов и в цилиндрах периодически совершается (т-Р)3 цикла со сгоранием.

Следовательно, на замеренной частоте вращения холостого хода при фиксированном положении органа управления подачей топлива и индикаторная мощность двигателя равна

)и;

и расходуется пол(т-Р)

т ностью на механические потери, т.е.

N.. 3/10.

ММ3

На этой же частоте вращения п3 1500 об/мин при всех работающих цилиндрах, т.е. при работе двигателя без отключения циклов со сгоранием и фиксированном положении органа уп- равления подачей топлива, его индикаторная мощность составит N j, а условная мощность механических потерь останется прежней, т.е. N 3/10-N-, так как частота вращения не изменяется и равна об/мин. Тогда двигатель разовьет некоторую эффек5I

тивную мощность .-NM N--3/10 N. 7/10 N; и его механический К1Щ будет равен

1/и

Ne 7/10

n5 iЈtf N; N; 0,.

или

м

,

.i-gg-i- 1-3/10

0,7- - . т

В рассмотренном примере механический КПД ,7 двигатель имеет на замеренной частоте вращения п3 1500 об/мин и при развиваемой на этой частоте без отключения циклов со сгоранием эффективной мощности, - соответствующей фиксированному, положению органа управления подачей топлива.

Составитель В. Горбунов

Редактор С. Патрушева Техред М.Дидык

Заказ 1638Тираж 473Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 1i3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Формула изобретения

Способ определения механического КПД двигателя внутреннего сгорания заключающийся в том, что периодически отключают цилиндры на определенное число циклов через определенные,ч заранее выбранные промежутки време- : ни при безмоторных испытаниях двига

10 теля на режиме холостого хода, замеряют частоты вращения и по результатам замера судят КПД, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса определения, повышения

15 точности и производительности, цилиндры отключают при фиксированном поло-- жении органа управления подачей топлива, замеряют установившуюся частоту вращения двигателя, а о величине ме

2о ханического КПД двигателя, работающего на замеренной установившейся частоте со всеми включенными цилиндрами, судят по отношению числа циклов, с отключенными цилиндрами к общему

25 числу циклов во всех цилиндрах.

Корректор 0. Ципле