Стенд для испытания двигателя внутреннего сгорания

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ.РЕСПУБЛИК 3(51) . 01 М 15 0 СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОЬРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИЗОБРЕТЕН ИИДЕТ ЕЛЬСТВУ АНИ ПИ АВТОРСКОМУ 3447459/25-0601.06.821510.83, Бюл.38М.П.Купреев, В.О.Замятнин, ельниченко, А.П;Грибайло, урумкулов и Д.Н.Гаркунов Гомельский государственный уни тет и Всесоюзное научно-произ- венное обьединение ффРемдетальф 621.43.001.5(088.8)1. Райков И.Я. Испытание двией внутреннего сгорания. М., ая школа", 1975, с. 34-37. Авторское свидетельство СССР 675, кл. 6 01 М 15/00, 1972,(54) (57) ДВИГАТЕЛЯ держащий нование, с рамой, с блоком ты вращен чем стойк СТЕНД ЦЛЯ ИСПЫТ НУТРЕННЕГО СГОР грузочнае устро две пары стоек, п вспомогательный д управления и я с преобразразмещены н 1. В наНИЯе соство осдвескуигательк частолем,.приовании,датчи овате а осн и и 1221(56)гателфВысш2В 54 подвеска расположена на одной паре стоек, а нагрузочное устройство - балансирно на другой паре, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности путем приближения условий испытания к эксплуатационным, стенд дополнительно содержит механизм качания подвески, и последняя размещена на стбйках балансирно, причем ось качания подвес- ки совпадает с осью коленчатоговала испытуемого двигателя, вспомогательный двигатель связан с подвеской через механизм качания, а блок управления через преобразователь соединен с датчиком частоты вращения.2. Стенд по п. 1, о т л и ч аС ю щ и й с я тем, что механизм .качания подвески выполнен в виде эксцентрикового.механизма, содержащего направляющий паз и эксцентрик, причем С последний связан со вспомогательным двигателем, а паз выполнен в раме р подвески.Изобретение относится к испытательной технике, в частности к стен дам для исследования процессов трения и износа в узлах двигателя внут-. реннего сгорания ДВС), и может быть использовано в машиностроении д я 5 оценки прирабатываемости и износостойкости новых или восстановленных изношенных деталей и сопряжений ДВС,Известны стенды для испытания двигателя внутреннего сгорания, содержащие нагрузочиое устройство, основание, две пары стоек, раму, причем стойки размещены на основании, нагрузочное устройство балансирно размещено на паре опор Я . 15. В таких стендахэлектрическая машина выполнена балансирной и представляет собой усложненную модификацию машин общепромышленного типа.Мощность двигателя внутреннего сго О ранив определяется на таких стендах на основании измерений крутящего момента и скорости с помощью весового механизма и датчика скорости.Однако на.известных стендах сис темы привода с водяными и гроволочными реостатами не позволяют ими-тировать высокодинамичны режимы мы нагружения, соответствующие реальным напряженным условиям эксплуатации, что снижает эффективность испытаний.Известны стенды для испытания двигателя внутреннего сгорания, содержащие нагрузочное устройство, основание, две пары стоек, подвеску с рамой, вспомогательный двигатель с блоком управления и датчик частоты вращения с преобразователем, причем стойки размещены на основании, подвеска расположена на одной паре сто ек, а нагрузочное устройство - балансирно на другой паре.Такие стенды могут содержать вибровоэбудитель регулятор режимов которого взаимодействует с элементом 45 управления 2 . Однако испытания на стенде, оснащенном вибровозбудителем, не вполне соответствуют наиболее тяжелым эксплуатационным условиям работы двигателя. При движении транспортного средства по неровной дороге иа износ и надежность сопряженных дета" лей наряду с вибрациями еще в большей мере влияет переменный крутящий момент. Вибровоэбудитель вызывает преимущественно вибрацию двигателя в вертикальной плоскости и не способствует созданию переменных крутящих моментов. Эависимость частоты коле-60 баний вибровозбудителя.от положения рейки топливного насоса также не соответствует реальным условиям работы, Собственная частота колебаний двигателя определяется движением 65 поршней и зависит от скорости вращения коленчатого, вала. Скорость вращения вала определяется как расходом топлива (положением рейки топливного насоса), так и величиной приложенного момента сопротивления.На таких стендах не предусмотрена возможность разборки и регулировки кривошипно-шатунного механизма без снятия двигателя со стенда, что усложняет исследование процессов трения и износа его элементов и повышает трудоемкость испытаний. Отсутствуют устройства для автоматизации измерений ирегистрации результатов испытаний. Это также повышает трудоемкость испытаний.Цель изобретения - сокращение трудоемкости и приближение условий испытаний к эксплуатационным, а следовательно,повышение эффективности испытаний.Укаэанная цель достигается тем, что стенд для испытания двигателя внутреннего сгорания, содержащий нагрузочное устройство, основание, две пары стоек, подвеску с рамой, вспомогательный двигатель с блоком управления и датчик частоты вращения с преобразователем, причем стойки раз мешены на основании, подвеска расположена. на одной паре стоек, а нагрузочное устройство - балансирно на другой паре, дополнительно содер- жит механизм качания подвески, и последняя размещена на стойках балансирно, причем ось качания подвески совпадает с осью коленчатого вала испытуемого двигателя, вспомогательный двигатель связан с подвеской через механизм качания, а блок управления через преобразователь соединен с датчиком частоты вращения. Кроме того, механизм качания подвески может быть выполнен в виде экс" центрикового механизма, содержащего направляющий паз и эксцентрик, причем, последний связан со вспомогательным двигателем, а паз выполнен в раме подвески.На фиг. 1 схематически изображен предложЕнный стенд, общий виде на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - функциональная схема стенда. На основании 1 стенда установлены две пары стоек 2-5, на которых с помощью подшипниковых узлов 6-9 балансирно подвешены нагруэочное устройство 10 в виде электрической машины и подвеска 11, На раме подвески 11 с помощью лап 12 жестко закреплен испытуемый двигатель 13, соединенный с нагрузочным устройством 1 10 карданным валом 14. На основании 1 закреплены также вспомогательный электродвигатель 15 и датчик частоты вращения 16, электрически связанные между собой через преобразо. - .вательное устройство 17. Вал электродвигателя 15 снабжен эксцентриком,.18, входящим в паз 19 опорной рамы подвески 11, Паз 19 и эксцентрик18 образуют механизм качания подвески 11. Электродвигатель 15 выполненс возможностью перемещения по основанию 1 стенда, Датчик частоты вра-щения 1 б клиноременной передачейсвязан с валом. нагрузочного устройства 10,.Стенд снабжен датчиком мо"мента сопротивления 20, расхода топлива 21, датчиками температуры и дав.ления 22, подключенными через коммутатор 23 к регистрирующему прибору 24Стенд работает следующим образом.;,После пуска испытуемогр двигате- .ля 13 его коленчатый вал нагружаютмоментом . сопротивления посредствомнагрузочного устройства 10, погло,щающего мощность двигателя, Затемвключают вспомогательный электродвигатель 15, вращающий эксцентрик 18,Вращаясь, эксцентрик 18 сообщаетподвеске 11 колебательные движенияотносительно горизонтальной оси подвеса, имитирующие динамические режимы нагружения. Амплитуду колебаний, подвески 11 регулируют, перемещаяэксцентрик 18 вдоль паза 19 опорнойрамы подвески 11, Колебания подвескискладываются с собственными колебаниями двигателя 13 и обеспечивают полу-.чение высокодинамических режимов на-.гружения, подобно эксплуатационнымчто вызывает интенсивный износ иприработку его деталей,Сигнал от датчика частоты вращения 16 через преобразовательное4 О устройство 17 автоматически устанавливает частоту вращения эксцентрика 18, равной или кратной собств 66 ной частоте двигателя 13. Сигналы датчиков давления, тем- пературы 22, частоты вращения 16, расхода топлива 21, момента сопротивления 20, через коммутатор 23 последовательно, с определенной лериодичностью, подключаются к регистрирующему устройству 24. Процесс измерения и записи информации автоматизирован.Разборку и, регулировку кривошипно-шатунного механизма двигателя, необходимую для определения процессов трения и изнашивания его узлов и деталей, можно проводить, не снимая его со стенда. Для этого, перемещая электродвигатель 15 по основанию 1, освобождают опорную раму подвески от эксцентрика 18 и поворачивают ее вокруг горизонтальной оси на угол +90 , что обеспечивает свободный доступ к укаэанным узлам тренияТаким образом, предлагаемый стенд позволяет приблизить стендовые испытания двигателя к наиболее тяжелым эксплуатационным и сократить время испытаний за счет сообщения двигателю сложных колебательных движений, что вызывает интенсивный износ и приработку узлов и деталей и снижает циклы нагружения до наступления усталостных разрушений. Для различных режимов нагружения интенсивность .изнашивания сопряжений цилиндро-поршневой группы и кривошипно-шатунного механизма ДВС предлагаемого стенда увеличивается за б ч испытаний на 10-30 по сравнению с испытаниями на известном стенде, что позволяет на 10-30 сократить время испытаний, а их условия приблизить к эксплуатационным.Разработанный стенд может быть использован для обкатки,и исследо;вания способов ускоренных испытаний, приближенных к эксплуатационным., Долини 21/48 Тираж 873 .ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035., Москва,Ж,.Раущскаи наб;, дй Закаэ исно 5 филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул 4 к ставитель Н, ПатрахальцевхредМ;ГергельКорректор А.П