Обкаточно-тормозной стенд двигателя внутреннего сгорания

(56)испытных д й И.П. О Погорел ия тракт гателей, 1973, с. тка имобильстрорных и ав 1., "Маши 94-103,(54)(57) 1, ОБ СТГНД ДВИГАТЕЛЯ НИЯ, содержащи ТОЧНО-ТОРМОЗНОЙВНУТРЕННЕГО СГОРАлектрическую маш 7 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Государственный всесоюзныйордена Трудового Красного Знаменинаучно-исследовательский технологческий институт ремонта и эксплуации машинно-тракторного парка(53) 621.43.001.5(088.8) ну с фазным ротором и жидкостной реостат с емкостью, заполненной электролитом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности поддержания режимов обкатки двигателя и точности измерения его параметров, стенд содержит дополнительную емкость с электролитом, сообщенную при помощи трубопровода с емкостью жидкостного реостата, систему перепуска электролита из дополнительной емкости в емкость жидкостного реостата, снабженную клапаном-регулятором уровня электролита в емкости жидкостного реостата, и систему управления клапаном-регулятором в зависимости от режима обкат- уС ки, солержащую исполнительную и приемную части,1068758 5 10 15 20 25 30 2. Стенд по п. 1, о т л и ч аю щ и Я с я тем, что система пере- пуска электролита содержит электродвигатель с нагнетательной камерой, соединенной при помощи воздуховода с воздушным пространством дополнительной емкости, н вентилятором, установленным на валу электродвигателя и .снабженным крыльчаткой, размещенной в нагнетательной камере, причем клапан-регулятор расположен в воздухоноде. 3. Стенд по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что клапан- регулятор уровня электролита выполнен в виде седла с двухсторонними опорными поверхностями и запорного элемента, образованного двумя обращенными одна к другой коническими эапорными поверхностямиИзобретение относится к испыта" ниям двигателей ьнутреннего сгорания, а более конкретно к обкатке двигателей и их исследованию.Известны обкаточно-тормозные стенды двигателей внутреннего сгорания, содержащие электрическую машину с фазным ротором и жидкостной реостат с емкостью, заполненной электролитом Ш ., Недостатками стендов являются низкая стабильность поддержания ре,жимов обкатки двигателя и низкая точность измерения его параметров, обусловленные изменением температуры электролита в реостате или обмоток электрической машины, снижением вязкости смазочного масла в двигателе и многими другими факторамиеЦель изобретения - повышение стабильности поддержания режимов обкатки двигателя и точности измерения его параметров.указанная цель достигается тем, что обкаточно-тормозной стенд двигателя внутреннего сгорания, содержащий электрическую машину с фазным ротором и жидкостной реостат с емкостью, заполненной электролитом, содержит. дополнительную емкость с электролитом, сообщенную при помощи трубопровода с емкостью жидкостного реостата, систему перепуска электролита из дополнительной емкости в емкость жидкостного реостата, снабженную клапаном-регу 4. Стенд по пп. 1-3, о т л и ч аю щ и й с я тем, что исполнительная часть системы управления клапаном-регуля:ором выполнена в видедвух частично заполненных масломи соединенных при помощи масляноготрубопровода емкостей, одна из которых установлена на стенде,.с возможностью перемещения и соединена через тягу с запорным элементом клапаиа-регулятора, а другая - выполнена герметичной и установлена на стенде жестко, а приемная часть системы содержит размещенную на корпусеэлектрической машины с фазным ротором нагнетательную камеру, соединенную через воздуховод, снабженныйдросселем с воздушным пространствомгерметичной емкости, и вентилятор,установленный на валу электрическоймашины и снабженный крыльчаткой,размещенной в нагнетательной камере. лятором уровня электролита в емкости жидкостного реостата, и систему управления клапаном-регулятором в зависимости от режима обкатки, содержащую исполнительную и приемную части.Кроме того, система перепуска электролита содержит электродвигатель с нагнетательной камерой, соединенной при помощи воздуховода с воздушным пространством дополнительной емкости, и вентилятором, установленным на валу 5 лектродвйга= теля и снабженным крыльчаткой, размещенной в нагнетательной камере, причем клапан-регулятор расположен в воздуховоде.При этом клапан-регулятор уровня электролита выполнен в виде седла с двухсторонними опорными поверхностями и запорного элемента, обравованного двумя обращенными одна к другой коническими поверхностями. Исполнительная часть системы управления клапаном-регулятором выполнена в виде двух частично заполненных маслом и соединенных при помощи масляного трубопровода емкостей, одна из которых установлена на стенде с возможностью перемещения и соединена через тягу с запорным элементом клапана-регулятора, .а другая - выполиена герметичной и установлена на стенде жестко, а приемная часть си 35 стемы содержит раз 1 ещенную на корпусе электрической машины с фазным ро1068758 с емкостью 19, выполненной герметично и установленной на стенде жестко,Обе емкости 16 и 19 частично наполнены жидкостьюГ например маслом.Неподвижная емкость 19 сообщенавоздуховодом 20 с вентилятором. 21,крыльчатка 22 которого установленана валу электрической. машины 1с фазным ротором и расположена внагнетательной камере 23, размещен ной на корпусе электрической машины1 с фазным ротором. Вентилятор 21служит для нагнетания воздуха черезвоздуховод 20 в воздушное пространство неподвижной емкости 19 и создания в ней избыточного давления.Под действием этого избыточного давления воздуха масло перетекает помасляному трубопроводу 18 иэ неподвижной емкости 19 в подвижную емкость 16, В воздуховоде 20 имеетсядроссель 24 для регулирования перепада давления в неподвижной емкости 19 и подвижной емкости 16, а следовательно, для установления необхо-,димого зазора между запорным элемен-том 14 и седлом 13, позволяющимсоздать в емкости 5 необходимоедавление, а в емкости 3 - необходимый уровень электролита.Стенд работает следующим образом.Для проведения холодной обкаткидвигателя запускают вентилятор 7и создают давление воздуха в емкости 5. При этом в начальный моментнижняя конусная поверхность запор"ного элемента 14 прижата к седлу13, поэтому электролит подаетсяпод давлением воздуха из емкости5 в емкость 3 реостата и.постепенно заполняет ее." Неподвижные элект-роды 4 постепенно погружаются вэлектролит. В цепи ротора электрической машины 1 возникает электри.ческий ток и создается крутящиймомент, который начинает вращатьколенчатый вал обкатываемого двигателя. Одновременно вентилятор 21создает давление в неподвижной емкости 19. это давление регулируютвручную с помощью дросселя 24.Под давлением воздуха масло изнеподвижной емкости 19 перетекаетв подвижную емкость 16 и, преодолевая своим весом усилие пружины 17Гперемещает вниз запорный элемент 14клапана-регулятора 12. При этомв дополнительной емкости 5 устанав-,ливается такое значение цавленияГкоторое необходимо для поддержаниязаданного уровня электролита в емкости 3 реостата,. а следовательяоГи заданного значения частоты враще тором нагнетательную камеру, соединенную через воздуховод, снабженныйдросселем, с воздушным пространствомгерметичной емкости, и вентилятор,установленный на валу электрическоймашяны и снабженный крыльчаткой, 5размещенной в нагнетательной камере.На чертеже схематически изображен обкаточно-тормозной стенд.В состав стенда входит электрическая машина 1 с фазным ротором, 1создающая крутящий момент для вращения коленчатого вала обкатываемого двигателя при холодной обкаткеили нагрузочный момент (внешнюю .нагрузку) при горячей обкатке и 15испытании двигателя. В первом случае электрическая машина 1 работаетв качестве двигателя, а во втором -тормоза. жидкостной реостат 2, состоящий из емкости 3, выполненнойэлектролитом, и электродов 4, служит для изменения сопротивления обмоток ротора в зависимости от глубины погружения электродов 4 в электролит. В свою очередь, изменениесопротивления обмоток ротора приводит к изменению тока в них, а следовательно, и крутящего и нагрузочного моментов электрической машины 1.В качестве электролита используетсяраствор кальцинированной соды в во 30де.Дополнительная емкость 5 дляэлектролита сообщена трубопроводом бс емкостью 3 жидкостного реостата 2.Вентилятор 7, крыльчатка 8 которогоразмещена в нагнетательной камере 9,служит для нагнетания воздуха через воздуховод 10 в воздушное пространство дополнительной емкости 5и создания в ней избыточного давления. Вентилятор 7 приводится в действие электродвигателем 11. Поддействием избыточного давления воздуха электролит. перетекает по трубо-проводу 6 в емкость 3 жидкостного 45реостата 2,В воздуховоде 10 установлен клапан-регулятор 12 уровня электроли. та, состоящий из седла 13 с двухсторонними опорными поверхностямй и запорного элемента 14, образованного двумя обращенными друг к другу запорными поверхностями второго родапреимущественно коническими, Ьдна из которых (нижняя) служит для 55 регулирования уровня электролита в реостате при работе электрической машины 1 в режиме двигателя, а вторая (верхняя) - в режиме генератора. Запорный элемент 14 связан тягой 60 15 с емкостью 16, установленной на стенде с возможностью перемещения, для чего емкость 16 подвешена на пружине 17. Подвижная емкость 16 сообщена масляным трубопроводом 18 65 ния коленчатого вала дви-ателя. Дальнейшее поддержание установлен ного режима обкатки (заданной частоты вращения) происходит автоматичес1 Заказ 11451/Зб Тираж 827 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, М, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 ки. Например, если частота вращениявала электрической машины 1 снизилась (повысилась) из-за влияния внеш.них факторов (температуры электролита или смазочного масла в картередвигателя и т.п.), давление, создаваемое вентилятором 21 при неизменном,положении дросселя 24, уменьшается(увеличивается), расстояние междунижней конусной поверхностью запорного элемента 14 и седлом 13 уменьшается (увеличивается), давлениев дополнительной емкости 5 увеличивается (уменьшается), уровень электролита в емкости 3 реостата увеличивается (уменьшается) и частота вращения вала электрической машины 1увеличивается (уменьшается). Такимобразом, восстанавливается заданныйскоростной режим холодной обкаткидвигателя и в том случае, когда изменяются внешние факторы, влияющиена указанный режим. Необходимые режимы работы задаются путем открывания или закрывания дросселя 24,При горячей обкатке двигателя, 25когда электрическая машина 1 стендаработает в режиме генератора и создает внешнюю нагрузку обкатываемому двигателю, стабилизация заданно-.го режима происходит таким же образом, как и при холодной обкатке.Отличие состоит лишь в том, что автоматически изменяется расстояниемежду верхней конусной поверхностьюзапорного элемента 14 и седлом 13,что приводит, в свою очередь, к изменению давления в дополнительнойемкости 5 и уровня электролита в емкости 3 реостата, Например, еслииз-за влияния внешних факторов нагрузка, создаваемая электрическоймашииой 1, уменьшается от заданного значения, частотовращение валаэлектрической машины 1 увеличивается, уровень электролита в емкости3 жидкостного реостата 2 увеличивается и соответственно происходитувеличение нагрузки до заданногозначения.Введение в состав стенда вентиляторов и клапана-регулятора уровня с системой управления позволяетсущественно повысить стабильностьзадаваемых режимов обкатки и испытания двигателей. На существующихобкаточно-тормозных стендах с электрическими машинами переменного токаи реостатным регулированием (стендах КИ, КИ 5541, КИ,КИ, КИГОСНИТИ) отклонениячастоты вращения и нагрузочного момента от заданных значений превышают5 от этих значений, Это не позволяет получить достаточную точность измерений параметров двигателя.При применении предлагаемого стенда с автоматическим поддержанием заданных режимов обкатки и испытанияориентировочные отклонения частотывращения и нагрузочного момента отзаданных значений не превысят 0,5,что позволит получить и высокую точность измерения и регулирования параметров, а также повысить качествоизготовленных или отремонтированныхдвигателей и снизить расход топливапри их эксплуатации