Устройство для определения эффективной мощности двигателя внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСНИСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН а 1 О 01 Ь 3/ ЕНИЯ ВТ СВИДЕТЕЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЦЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗО(46) 30,12,83, Бюл, У 48 (72) Л,Е. Агеев, П.Р. Пуговкин, Г.Н, Романов и А.П. Савельев (71) Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственный институт и Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева (53) 531,781(088.8)(56) 1, Ждановский Н.С. Бестормозные испытания тракторных дизелей. М-Л., фМашиностроениеф, 1966, с. 64.2, Авторское свидетельство СССР 9 381929, кл. 0 01 Ь 3/10, 1971. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОЙ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее датчик импульсов, установленный на валу отбора мощности и связанный с формирующим устройством, выход которого соединен с блоком счетчиков, генератор временных импульсов, связанный через реле времени и программный переключатель с блоком счетчиков, выходы которых подключены через преобразователи суммы и разности к индикаторам, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности определения фактической эксплуатационной мощности двигателя за счет статического моделирования режима динамического нагружения путем изменения. подачи топлива, в него введены реверсивный электропривод топливоподачи, блок ключей, генератор случайных. сигналов, импульсный генератор, модулятор, инвертор и блок управления, первый, второй и третий выходы которого соединены с соответствующими входами реверсивного электропривода, состоящего из трех порошковых муфт и понижающего выходного редуктора, механически связанного с рычагом управления подачи топлива, причем ведомые полумуфты второй и третьей муфт соединены с редуктором, а их З ведущие полумуфты связаны с ведомой полумуфтой первой муфты, ведущая полумуфта которой соединена с валом двигателя, при этом входы бло- Фрее ка управления через инвертор соединены с модулятором, который своим Й .первым входом подключен к генератору временных. импульсов, а вторый входом Ьавй подключен к блоку ключей, цервый вход которого подключен к программному переключателю, второй вход - : ф, к генератору случайных сигналов, третий - к импульсному генератору. фааИзобретение относится к контролюи испытаниям двигателей внутреннегосгорания,Известны устройства для определения эффективной мощности бесторомозными методами, сочетающими отключе,ние части цилиндров с дополнительной догрузкой до номинального скоростного режима, содержащие дополнительный маломощный электрическийтормоз, соединенный с валом отборамощности трактора 1 3.Недостатками известных. устройствявляются невысокая точность контроляэффективной мощности двигателя внутреннего сгорания, а также трудностьопределения фактической эксплуатационной мощности мощности, развиваемой двигателем в эксплуатационных условиях при случайной нагрузке),Наиболее близким по техническойсущности к изобретению являетсяустройство, содержащее датчик импульсов, установленный на валу отборамощности, формирующее устройство,связанное с селектором уровня, выходкоторого соединен с программным переключателем, генератор временных,импульсов, соединенный через релевремени с программным переключателем,и блок счетчиков, выходы которогосоединены с Формирующим устройством ЗОи программным переключателем, устройство для включения максимальной подачи топлива, подключенное к селектору уровня, а в блоке счетчиков ккаждой паре смежных по порядку работы суммирующих счетчиков подключены преобразователи суммы и разности с индикаторами 2 .Однако данное устройство не позволяет определить фактическую эксплу атационную мощность двигателя, значение которой используется в нормативах и является более достовер."ным, чем тормозная эксплуатационная мощность, так как оно не моделирует случайные нагрузки, близкиек реальным эксплуатационным. Оценкатехнического состояния двигателяоказывается недостоверной.Цель изобретения - повышение достоверности определения фактическойэксплуатационной мощности двигателяза счет статистическоио моделирова-ния режима динамического нагружения путем изменения подачи топлива.Указанная цель достигается тем,что в устройство для определенияэффективной мощности двигателя внутреннего сгорания, содержащее датчикимпульсов, установленный навалуотбора мощности и связанный с формирующим устройством, выход которогосоединен с блоком счетчиков, генератор временных импульсов, связанныйчерез реле времени и программныйпереключатель с блоком счетчиков, 65 выходы которых подключены черезпреобразователи суммы и разности киндикаторам, введены реверсивныйэлектропривод топливоподачи, блокключей, генератор случайных сигналов, импульсный генератор, модуля"тор, инвертор и блок управления,первый, второй и третий выходы которого соединены с соответствующйми входами реверсивного электропривода, состоящего из трех порошковых муфт и понижающего выходногоредуктора, механически связанногос рычагом управления подачи топлива,причем ведомые полумуфты второйи третьей муфт соединены с редукто-.ром, а их ведущие полумуфты связаны .с ведомой полумуфтой первой муфты,ведущая полумуфта которой соединенас валом двигателя, при этом входыблока управления через инвертор соединены с модулятором, который своимпервйм входом подключен к генератору временных импульсов, а вторымвходом подключен к блоку ключей,первый вход которого подключен кпрограммному переключателю, второйвход - к генератору случайных сигналов, третий - к импульсному генератору.На чертеже приведена блоК-схемапредлагаемого устройства.Устройство содержит датчик 1 импульсов частоты вращения двигателя, установленный на валу отбора мощности, выход которого через формирующее устройство 2 связан с блоком3 счетчиков, генератор 4 временныхимпульсов, один выход которого подключен к реле 5 времени, связанномус программным переключателем 6, адругой выход подключен к широтноимпульсному модулятору 7, Один извыходов переключателя 6 связан среле 5 времени, другой выход - сблоком 3 счетчиков,К второму входу модулятора 7 подключен выход блока 8 ключей, входыкоторого связаны с генератором 9случайного сигнала, импульсным генератором 10 и программным переключателем 6.Выход модулятора 7 подключен кинвертору 11, соединенному. с блоком12 управления, выход которого связан с реверсивным электроприводом13 топливоподачи двигателя внутреннего сгорания. Привод топливоподачи состоит из трех электромагнитныхпорошковых муфт 14-16, механическисвязанных между собой, и понижающего выходного редуктора 17, соединенного с рычагом управления подачитопливаВторой вход блока 12 управления подключен к выходу программного переключателя 6.К выходам блока 3 счетчиков подключены преобразователи 18 и 191064169 БИИПИ Заказ 10511/44 Тираж 8 Подписное илиад ППП "Патент", г.ужгоро Ф.Проектн соответственно суммы и разности с индикаторами 20 и 21,Устройство работает следующим образом.Сигналы с датчика 1 импульсов,пропорциональные частоте вращениявала двигателя внутреннего сгорания,после нормирования в формирующемустройстве Я, поступают в блок 3счетчиков.Автоколебательный генератор 4 временных импульсов формирует прямоугольные низкочастотные импульсы, которыепо команде с программного переключателя б запускают реле 5 времени,задающее интервал времени (время 5моделирования), в течение которогоосуществляется моделирование динамической случайной нагрузки на двигатель. При этом случайный сигнал сгенератора 9 через блок 8 ключей, 2 Оуправляемых командами с программногопереключателя б, поступает на второйвход широтно-импульсного модулятора7, на выходе которого возникают импульсы с длительностью, распределенной по заданному случайному закону,На выходах инвертора 11 формируются два противофазных импульсных сигнала с переменной длительностью, которые через электронный блок 12 управления включают обмотки управленияэлектромагнитных порошковых муфт 13привода. При этом один импульсныйсигнал с блока 12 управления подается на муфту, включающую увеличениеподачи топлива, например муфту 15,другой противофазный сигнал - намуфту 16, включающую уменьшение подачи топлива. В результате обе этимуфты включаются попеременно на интервалы времени, распределенные по случайному закону, что приводит кслучайному изменению подачи топлива,На третью входную муфту 14 с блока12 управления в течение времени моделирования подают постоянное напряжение, величина которого меньше номинального, что вызывает ее работув режиме скольжения, В результатебыстродействие привода меньше максимального.После окончания интервала времени моделирования по команде на входмодулятора 7 подключается выход импульсного генератора 10 вместо генератора 9. При этом генератор 10формирует импульсный сигнал, вызывающий сначала уменьшение подачитоплива, а затем увеличение до максимума (импульс максимальной подачи),При формировании импульса максимальной подачи по команде через блок 12управления на муфту 14 скачком подается номинальное напряжение, чтовызывает резкое увеличение подачитоплива и разгон двигателя. Одновременно включается блок 3 счетчиков,С этого момента преобразователисуммы и разности совместно с индикаторами начнут Фиксировать через равные промежутки времени величины угловых скоростей и соответствующихим ускорений.Предлагаемое устройство для определения эффективной мощности двигателя внутреннего сгорания позволяетопределить Фактическую эксплуатационную мощность двигателя в стационарных условиях бестормозным методомпри моделировании на двигатель случайной нагрузки, близкой к реальнойв эксплуатации, что дает возможностьповысить достоверность оценки технического состояния двигателя,