Способ установки заданного режимаРАбОТы дВигАТЕля ВНуТРЕННЕгО СгОРАНия" Советский патент 1981 года по МПК G01M15/00 

(54) СПОСОБ УСТАНОВКИ ЗАДАННОГО РЕЖИМА РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

1

Изобретение относится к регулиро-, ванию, установке режимов работы дизелей, преимущественно при испытаниях.

Известны способы установки заданного режима работы двигателя внутреннего сгорания при бестормозном нагруженииг заключающиеся в том, что определяют положение рейки топливного насоса и частоту вращения коленчатого вала, по которым с помощью тарировочного графика судят о мсяцности и расходе топлива двигателем, причем положение рейки определяют по величине тока в цепи электроконтактного устройства 1,

Недостатками способа являются сравнительно невысокая точность установки режима начала действия регулятора (НДР) из-за неопределенности тока, проходящего по электроцепи, вследствие отсутствия его калибровки и низкая точность установки режимов стопроцентной нагрузки и начала действия корретора (НДК), что обусловлено субъективностью испытателя, при оценке яркости свечения электролампочки. Кроме того, способ не позволяет установить режимы работы в интервале между НДР-и стопроцентной нагрузкой, а также междУ стопроцентной нагрузкой и НДК, что вызывает необходимость проведения дополнительных испытаний с замером конрольных точек и построением графика. Это увеличивает трудоемкость и удлиняет сроки ипытания.

Цель изобретения - повышение точности.

10

Указанная цель достигается тем, что измеряют среднее значение тока J начальное значение тока 0ц при калибровке измерителя, ток утечки в электроцепи корректорного устрой15ства соответственно в начале Л и в конце Оа испытаний, после чего определяют показатель режима К по формуле

20

(.J|3ic)C3g-J-i -V 3«cH3a-3)

25

затем повторяют испытания при новых положениях рейки, определяя показатель К до тех пор, пока он не достигнёт заданного тарированного значения и по показателю К ус аиавливают требуемый режим работы.

На фиг. 1 изображено схематически корректорное устройство с электросхемой прибора, реализующего способ на фиг, 2 - графики зависимости параметров эффективной мощности, частоты вращения и крутящего момента дизеля от коэффициента К.

Корректорное устройство, содержащее корпус 1, изолированный с помощью текстолитовой втулки 2 от штока 3, пружины 4 и регулировочного винта 5, ввернуто в корпус 6 регулято-ра топливного насоса (не показан) с подвижным рычагом 7.

Измеритель 8 среднего значения тока с источником 9 питания подсоединяют к. корпусу 6 регулятора и к регулировочному винту 5 корректорного устройства. Резистор 10, включенный последовательно с измерителем 8, служит для огранй -а ения тока через него.

Переменный резистор 11 и кнопка 12, включенные параллельно измерителю 8 с резистором 10 и последовательно с источником 9 питания, обеспечивс1ют калибровку, которая производится путем нажатия кнопки 12 и установки с помощью переменного резистора 11 стрелки измерителя 8 на деление шкалы, принятое для кешибровки, например на конечное деление шкалы. При отпускании кнопки 12 стрелка измерителя 8 до.пжна возвратиться на нуль.

Конденсатор 13 и переключатель 14, включенные параллельно измерителю 8 с резистором 10, служат для изменения чувствительности схемы и успокоения стрелки измерителя.

Способ осуществляется следующим образом.

При работе двигателя или топливного насоса рычат 7 и шток 3 все время вибрируют с определенной частотой и амплитудой. При снижении частоты вращения топливного насоса рычаг 7 под действием силы Р перемещается к штоку 3 и прижимается к нему. В момент НДР возникает контакт рычага 7 со штоком 3 и в результате электроцепь замыкается, а измеритель 8 показывает среднее значение тока, которое замеряют. При увеличении силы нажатия Р рычага 7 на шток 3 показания измерителя 8 растут,

В это время при появлении неустойч 1вых показаний стрелки измерителя з амыкают переключатель 14.

Возрастание среднего тока 3 происходит до момента достижения постоянного контакта рычага 7 со штоком 3, после которого jaraar нажимает на шток и перемещается вместе с ним, что соответртврет НДК. С этого момента показания измерителя 8 перестают расти и достигают значения, установленного резистором 11 при калибровке

перед измерением при нажатии кнопки 12.

Таким образом, показания измерителя 8 характеризуют степень прижатия рычага 7 корректора к штоку 3,, что можно оценить коэффициентом

К--3/Л1,

где 3 - среднее значение измеряемого тока; Лц - начальное значение тока при

калибровке измерителя. Испытаниями, установлено, что после калибровки подключенного прибора стрелка измерителя 8 не всегда возвращается на нуль из-за наличия утечки тока через корректорное устройство . Это объясняется в основном электроподностью смазочного масла в регуляторе топливного на0 coca. Так, при холодном топливном насосе ток утечки составляет 0,51,5, а при разогретом - до 5% от тока калибровки,j.

Для повышения точности измерений целесообразно учитывать утечку тока, тогда коэффициент К определяется по формуле

.„ Д-Зо ,

Iv т -1

где OQ текущее значение тока утечки в электроцепи корректорного устройства.

По условиям испытания ток утечки может быть определен в двух крайних положениях - в начале и по окончании испытаний, когда рычаг 7 не касается штока 3. Это достигается установкой режима работы двигателя на холостом ходу. Принимая линейный характер изменения тока утечки в указанных пределах и используя интерполяционный многочлен первой степени, определяют приближенное значение Jo по формуле

DK I Тогда окончательный вид уравн ния для определения коэффициента К имеет вид

(ОРк)(Зг-Д-, .,.

VVC3/3O(32-3,)

где tJ, Л токи утечки соответственно в начале и по оконча НИИ испытаний.

По уравнению (1) вычисляют значения коэффициента К и по полученным данным строят графики зависимости требуемых параметров работы дизеля или топливного насоса от коэффициента К. По этим графикам определяют значен ия К для параметров с характерными режимами работы, на которых оценивают регулировки и техническое состояние объекта испытаний. На фиг. 2 в качестве примера, показана такая зависимость для дизе ля типа Д-37Е с топливным насосом НД-21/4-14по параметрам эффективно мощности Ng (крийая 15), частоты вращения п (кривая 16) и крутящего момента MK (кривая 17) . Графики характеризуют период работы корректорного устройства в зоне максимальной мощности и определяют границы возможных измерений предлагаемым способом. По характеру кривых видно, что при двух крайних значениях коэффициента К происходит резкое изменени Ng, п и М1. В этих случаях минимальное значение коэффициента () соответствует режиму НДР, а его максимальное значение () совпадает с режимом НДК. Средняя часть кривой 15 в опреде ленных пределах совпащает с характерным для дизеля режимом максималь ной мощности , при этом необходимо отметить пологое протекание кривой 15 и незначительное изменение эффективной мощности в широком диапазоне изменения коэффициента К, что очень важно, так как значительно снижаются требования по точности к прибору для определения коэффициента К.. На основании зависимости по графикам (фиг. 2) для параметров с характерными свойствг1ми, определяющих основные регулировки и состояние ди зеля, находят значения коэффициентов К.. . .В данном случае для многих параметров характерными будут режимы НДР и НДК, тогда значение коэффициентов для них определится ,00 и ,98. Для кривой 15 характерным будет режим максимальной мощности (Nemc№ 52,3 л.с.) с коэффициентом K,.i..,.. 0,81. Указанные цифры относятся к данному двигателю и его определенной регулировке. При дальнейших испытаниях без изменения регулировок по найденным величинам К устанавливают необходимые режимы работы и проводя измерения парг1метр6в. Значения коэффициента К для других двигателей, топливных насосов и их режимов работы определяются экспериментально, по материалам ста тистической обработки или могут быт назначены, исходя из пределов допустимых по техническим условиям откл нений по точности замеряемых параметров . В этом случае (для каждого К) оп ределяют пределы допустимых откло- нений ± ДК и по найденным значениям K-t лК устанавливают необходимые режимы работы с требуемой точностью измерения параметров для разных двигателей и топливных насосов. Предварительными испытаниями в стендовых условиях определены следующие приближенные значения коэффициента К для основных режимов работы дизеля. КцДр для начала действия 0,01 + 0,01 регулятора К для режима ешаи максимальной мощности0,60 ± 0,30 для начала действия 0,96 ±.0,03 корректора Приведенные значения коэффициентов для установки режимов работы дизеля обеспечивсхют достаточную для испытаний точность измерения основных параметров. По предварительным данным определено, что погрешность измерения частоты вргицения коленчатого вала в режиме НДР составляет 0,27%/ максимальной мощности дизеля в режиме ,38% и крутящего момента на. валу дизеля в режиме НДК - 0,97%. Предлагаемый способ позволяет оперативно устанавливать необходимые режимы работы непосредственно по показаниям прибора. В этом случае для достижения требуемой точности установки режимов работы, исключается проведение дополнительных испытаний со снятием контрольных точек и проведение расчетов с построением графиков/что значительно снижает трудоемкость выполнения работ и сокращает сроки испытаний. Формула изобретения Способ установки заданного режима работы двигателя внутреннего сгорания при бестормозном нагружении, заключающийся в том, что определяют положение рейки топливного насоса и частоту вращения коленчатрго вала, по которым с помощью тарировочного графика судят о мощности и расходе топлива двигателем, причем положение рейки определяют по величине тока в цепи электроконтактного устройства, отлич-ающийся тем, что, с целью повышения точности, измеряют среднее значение тока 3 , начальное значение тока 3t при калибровке измерителя, ток утечки в электроцепи корректорного устройства соответственно в начале U и в кон