Устройство для измерения силы трения в цилиндропоршневой группе двигателя внутреннего сгорания

(51)5 " 01 М 15 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЭОБРЕтЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ П(НТ СССР(71) Научно-исследовательский институт энергомашиностроения МГТУ им. Н.Э, Баумана и Всесоюзное специализированное научно-производственное объединение "Союзучприбор" (72) С,В, Путинцев, А,С, аповалов, В,К, Чистяков, Ю.С, Песоцкий и М.К. Скуднов(56) Фега Л. и Бури К, Механические потери в поршневых кольцах, Сб, трудов конференции "ВЕКОН". Гос,рег, Ф 69956, ВП, Горький, 1988, с. 1-10. (54) УСТРО 1 СТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЬ ТРЕНИЯ В ПИЛИНЛРППОРНЕВОЙ ГРУППЕ ЛВИГАТЕЛЯ ВНУТР.ННЕГО СГОРАНИЯ 2повьш 1 ения точности измерения силы трения в цилиндропоршневой группе двигателя внутреннего сгорания. При воздействии на гильзу 4 цилиндра силы трения от движения поршня 3 происходит упругая деформация рабочего участка 6 тарельчатой пружины 5, соприкасающейся опорными плоскостями 7 и 8 с головкой 2 и гильзой 4 цилиндра, что вызывает осевые перемещения гильзы относительно блока 1 и головки 2 цилиндра, Перемещение регистрируется первичными измерительными преобразователями 11. Вертикальные и горизонтальные составляющие газовых сил, дей- С ствующих на гильзу, уравновешиваются за счет действия аналогичных сил на пружину 5,ил. ХИзобретение относится к машиностроению и может быть использованодля определения силы трения в цилиндропоршневой группе при испьгга 5ниях двигателя внутреннего сгорания(РВС).1 ель изобретения - повышение точности измерений,На чертеже представлен фрагментустройства, продольный разрез.Устройство содержит блок 1 цилиндров, головку 2 цилиндров, поршень 3с кольцами, гильзу 4, тарельчатуюпружину 5, имеющую рабочий участок 6и две опорные плоскости 7 и 8, механически связанные с головкой 2 цилинпрон и гильзой 4, на сопряженном старельчатой пружиной 5 торце которойвыполнена обращенная внутрь цилинд 20ра 4 кольцевая фаска 9, а также имеет размещенные между блоком 1 цилиндров и гильзой 4 радиальные упоры 10и первичные измерительные преобразователи 1 1 осевых перемещений гильзы 254, электрически связанные с блокомобработки сигнала (не показан),Устройство работает следующим об"разом,Во время работы ДВС возникает сила трения движущегося поршня 3 с кольцами, приложенная к зеркалу гильзы 4цилиндра вдоль его оси, При воздействии на гильзу 4 силы трения происходит упругая деформация (изгиб) рабочего участка 6 тарельчатой пружины 5, механически связанной черезопорные плоскости 7 и 8 с головкой 2цилиндров и гильзой 4, Таким образом,указанная деформация рабочего участка 6 тарельчатой пружины 5 вызываетпропорциональные силе трения в цилиндропоршненой группе (11 ПГ) осевыеперемещения гильзы 4 относительноблока 1 и головки 2 цилиндров, которые становятся возможными благодаряналичию зазора в соединениях: блок 1цилиндров - гильза 4, головка 2 цилиндров - гильза 4, Регистрация данных осевых перемещений гильзы 4 (что50при соответствующей тариронке означает измерение силы трения в ЦПГ)осуществляется посредством связанныхс гильзой 4 и блоком 1 цилиндров первичных измерительных преобразователей 11 любого известного типа (тензо 55резисторных, пьезокристаллических,индуктивных и др,), Боковая силапоршня 3, действующая при работе ДРС на гильзу 4 по нормали к зеркалу,воспринимается размещенными н зазореблок 1 цилиндров - гильзы 4 радиальными, упорами 10 и не оказывает влияния на осевые перемещения гильзы 4,При работе устройства в цилиндресоздается давление газов, котороевоздействует на поверхности элементовупругой поднески гильзы 4,При этом осуществляется внутренняя(не требующая применения периферийныхустройств) компенсация искажающегорегистрацию силы трения действия силы давления газов в цилиндре РВС,которая достигается благодаря уравновешиванию приложенных к рабочемуучастку 6 тарельчатой пружины 5 икольцевой фаске 9 связанного с тарельчатой пружиной 5 торца гильзы 4составляющих вектора силы давлениягазов,Как следует иэ векторного анализа,приведенного на фиг. 1, вектор газовой силы Рг, действующей по нормалик рабочему участку 6 тарельчатой пружины 5 и кольцевой фаске 9 гильзы 4,раскладывается на вертикальные Ри горизонтальные Р составляющие.При этом горизонтальные составляющиеР благодаря тому, что рабочий участок 6 тарельчатой пружины 5 и кольцевая фаска 9 гильзы 4 являются замкнутыми кольцевыми поверхностями, взаимно уравновешиваются. Вертикальные составляющие также уравновешиваются, как равные и противоположно направленные, благодаря соответствию (равенству) площадей поверхности и углов наклона 06 рабочего участка Ь тарельчатой пружины 5 и кольцевой баски 9 гильзы 4, связанной через опорные плоскости 8 и 7 тарельчатой пружины 5 с головкой 2 цилиндров.Таким образом, возникающее н цилиндре РВС давление газов не вызывает дополнительных осевых перемещений гильзы 4 предложенного устройства, т.е, не искажает регистрацию пронесса измерения силы трения н 11 ПГ. Незначительная разница н углах наклона рабочего участка 6 тарельчатой пружины 5 и кольцевой фаски 9 гильзы 4, возникающая н результате изгиба рабочего участка 6 тарельчатой пружины 5 при осевых перемещениях гильзы 4 под действием силы трения в ЦПГ путем увеличения жесткости рабочего участка 6, может быть сведена к величине 2-го1645874 1 О 15 Составитель А, АристовТехРед М,Дидык Корректор Н.Ревская Редактор М, Келемеш Заказ 1347 Тираж 363 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Производственно-издательский. комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 1 О 1 порядка малости 1,соизмеримой с допуском на точность выполнения углов Мнаклона рабочего участка 6 тарельчатой пружины 5 и кольцевой Фаски 9),Формула изобретенияУстройство для измерения силы трения в цилиндропоршневой группе двигателя внутреннего сгорания, содержащее блок цилиндров, головку цилиндров, поршень с кольцами, гильзу цилиндра и радиальные упоры, первичные измерительные преобразователи осевого перемещения гильзы и блок обработки сигнала, причем радиальные упоры расположены между блоком и гильзой, которая размещена в блоке с воэможностью осевого перемещения, а первичные электрические преобразователиэлектрически связаны с блоком обработки, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точности,устройство снабжено тарельчатой пру-жиной, установленной между головкойблока и гильзой и выполненной в видерабочего участка и двух опорных плоскостей, одна иэ которых взаимодействует с головкой цилиндра, а другаяс гильзой, на внутренней стороне которой выполнена кольцевая фаска, причем площадь поверхности фаски и уголнаклона ее образующей соответствуютплощади поверхности и углу наклонарабочего участка пружины.