Автоматизированный стенд для испытания двигателя внутреннего сгорания

(59 4 1 М 1 УОО 1 с 11 я к области реннего сго ть конструкнадежность водственноент" е двигат едачу 1, выиде электриарев 8)ия дизелей,Р 4-74-4 вяза атчики ляют о черезс в.ори рааботы рузки во СССР 00, 1972, СТЕНД ДЛЯ РЕННЕГО СГО и,1.е его реж 1 оте СОЮЗ СОНТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ОСУДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(46) 30,12,86, Вюл. 9 4 (71) Ленинградское прои объединение "Ленавторем (72) М.З.Варшавский, А, ,и А.Б.Лагунов(53) 621.436.001.5(088. .(56) Стенды для испытанДВС. М,: НиинФормтяжмаш1974, с24-26, 34-36Авторское свидетельс М 42275, кл. 0 01 М 15 (54) АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ИСПЫТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУ РАНИЯ(57) Изобретение относит испытаний двигателей вну рания и позволяет упрост цию стенда, повысить его и экономичность, В стенд 2 через регулируемую пер полненную, например, в в ческой порошковой муфты, нагрузочным устройством частоты 5 и нагрузки поэ ществлять связь режима р блок 6 регулирования наг дом регулируемой передач . боте двигателя управлени мом осуществляется управ блока 6 передачей. 3 ил.Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателе- строению, а именно к стендам для испытания двигателей внутреннего сгорания.Цель изобретения - упрощение конструкции попьш 1 е 11 ие надежности и эко 1 Ом 11 че 10 сти стендаНа Фиг. 1 представлена Функциональная схема автоматизирован 11 ого стенда для испытаний двигателя внутреннего сгорания, на Фиг, 2 - временная диаграглма напряжения. а - на ныходе Формирователя импульсов;.б на выходе диФФеренцирующей цепи; в - ца Выходе интегратора; г - на выходе нычита 1 ощего элемента; д - ца выхо. Де компаратОра на фиг, 3 зависимость тормозного момента, создаваема 1-о асинхронной элек тромагпиной с короткоза 11 кнуть 1 г 1 ротором, От часто ты враще 1111 я.Автоматизированный стенд для испытаний двигателя внутреннего сгорания содержит регулируемую передачу 1, установлепн.чо между валом испытуемого двигателя 2 1 л валом электромашин- ного нагрузочного устройства 3 в статорной цепи которого установлен блок 4 измерения мощности, датчик 5 частоты вращения. установленный на валу днигателя 2, и блок б,регулировки нагрузки, подкл 1 очениый первым Входом к выходу датчика 5, вторым входом - к выходу блока 4, а выходом - к регулируемо 1 л передаче 1,Блок 6 регулировки нагрузки содержит вычитагошИй элемент 7, блок 8 опорных напряжений, нелинейный преобразователь 9, последовательно соединенные Формирователь 1 О импульсон диФФеренциругощую цепь 11, интегратор 12, выход последнего подкл 1 очен к неинвертиру 1 ощему входу ком.паратора 13, а выход компаратора 13 через кгпочевой каскад 14 и Фильтр 15 верхних частот подключен к выходу блока б регулировки нагрузки, выход нелинейного преобразОвателя 9 и выход блока 8 опорных напряжений соединены с входами вьнита 1 ощего элемента 7, а выход последнего - с иннертирующим входом компаратора 13, причем вход Формирователя 10 и вход нелинейного преобразователя явля 1 отся входами блока б регулировки нагрузки.45,нал с ныхода диФФеренцирующей 11 епи 1 поступает а вход интегратора 12, который на своем выходе Формирует последовательность пилообраз.ных напряжений (Фиг. 25), синхронизованных своим входным сигналом.Полученный сигнал поступает на неиннертирующий вход компаратора 13.Для Формирования сигнала на иннертирующем входе компаратора 13 используются блоки 4, 7-9, Блок 4 изглерения мощности нагрузки Формирует на своем выходе сигнал, пропорциональный мощности нагрузки, который поступает через нелинейный преобра. 5 15 20 30 35 40 Автоматизированный стенд для испьгганий. двигателя внутреннего сгорацияя .работает следующим образом.При включении стенда испытуемый двигатель 2 приводит во нрашение входной вал регулируемо 1 л передачи 1 и датчик 5 частоты врап 1 ения. Нагрузочная электромашина 3 приводится во вращение выходным валом регулируемой передачей 1, Момент сил, создаваемый электромашиной 3, имеет, как известно, нелинейную зависимость от частоты вращения, приведенную на Фиг. 3. Для регулировки нагрузочного момента используется регулируемая передача 1, выполненная, например, н виде пороо 1 коной электромагнитной муФты, Изменяя ее передаточное число, осушестнляется изменение величины частоть 1 вращения ь 1 на валу электромаши 11 ы 3, что согласно граФику, изображенному на Фиг. 3, приводит к изменению нагрузочного момента 1 Л на валу электрома 11 йны 3.Ав тома. тич е ск а я р ег ули ров ка и стабилизация величины нагрузочного момента. осуществляется блоком 6 регулировки нагрузки. На первый вход блока 6 поступает сигнал с выхода датчика 5 частоты вращения, выпол- ненного, например, н виде генератора синусоидального напряжения, этот сигнал поступает ца вход Формирователя 10 импульсов представляющий собой ограничитель напряжения, последний Формирует на своем ныходе прямоугольные импульсы (Фиг. 211). Эти импульсы пройдя через диФФеренцирующую цепь 11, преобразуются в последовательность 1 лглпульсов малой длительности (Фиг, 2 о) синхронизированные с импульсами на выходе Формирователя 10 импульсов, Сиг280375 режиме,3зователь 9 на первый вход вычитаю- щего элемента 7. Характеристика нелинейного преобразователя 9 выбирается таким образом, чтобы линеаризовать нелинейность характеристики электромашины 3 (фиг. 3) в рабочей зоне (от 6 до У,), Наличие нелинейного преобразователя 9 приводит к увеличению точности регулировки нагрузки, однако его применение Ю не является обязательным, На второй вход вычитающего элемента 7 поступает опорное напряжение с выхода блока 8 опорных напряжений. Вычитающий элемент 7 формирует на своем 15 выходе сигнал, пропорциональный разнице своих входных сигналов, который поступает на инвертирующий вход компаратора 13 (фиг. 21) Аналогично протекают процессы при увеличении мощности кягрузки, Таким образом, реализация изобретения позволяет упростить кокструкцию, повысить надежность и экономичность стенда за счет замены сложной по конструкции, малокадежкой и низкоэкономичкой электромашикы с фазкым ротором на электромашику с короткозамкнутым ротором, Кроме того, засчет введения отрицательной обрат -ной связи по нагрузке с применениемширотно-импульсной модуляции возрастает точность регулирования нагрузки. Применение к 1 иротко-импульсной модуляции сигнала управления передачей 1 минимизирует потери мокности в цепи управления, работающей в ключевомКомпаратор 13 в зависимости от разницы сигналов на своих входах формирует на своем выходе положительный или отрицательный сигнал состандартной амплитудой (фиг . 2). 25 Полученный сигнал усиливается по току ключевым каскадом 14 и поступает через фильтр 15 верхних частот на управляющий вход регулируемой передачи 1, Фильтр 1 5 верхних. частот ЯО обеспечивает увеличение напряжения на управляющем входе регулируемой передачи 1 при увеличении частоты импульсов на своем входе и соответственно при увеличении частоты вращения двигателя, что обеспечивает установку передаточного числа регулируемой передачи 1 таким образом,чтобы величина У попала в серединурабочей зоны электромашины 3 (фиг.3). о Если в силу каких-либо причин величина мощности нагрузки уменьшилась относительно заданной, то уменьшается напряжение на виходах блоков 4, 9, 7 и соответственно на инвертирующем входе компаратора 3, При этом увеличивается часть периода, в течение которого напряжение ка неинвертирующем входе компаратора 3 больше, чем на инвертирующем, Поэто 50 му значение постоянной составляющей сигнала на выходе блоков 13-15 увеличивается (фиг. 2).Это приводит к увеличению напряжения на управляющем входе регулируемой передачи 155 (фиг. 3), что приводит к увеличению мощности нагрузки и, таким образом, к ее стабилизации. Формула изобретения Автоматизированный стенд для испытания двигателя внутреннего сгорания, содержащий регулируемую передачу, нагрузочное устройство в виде электрической машины, датчик частоты врапекия, датчик нагрузки и блок регулирования нагрузки, ,виполкеккь 1 й в виде блока опорного напряжения,вычислительного элемента, нелинейного преобразователя и компаратора, причем регулируемая передача размещена между валами двигателя и злектричес - кой машины и связана с выходом компаратора блока регулировякия нагрузки, к входу компаратора блока регулирования нагрузки подключен выход датчика частоты, а к входу нелинейного преобразователя, связанного через вичислительный элемент с компаратором, подключен выход датчика нагрузки, о т л и ч а ю ш и Р с я тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения надежности и экономичности стекда, блок регулирования нагрузки дополнительно содержит формирователь импульсов, дифферекпирующую цепь и интегратор, включенные последовательно в связь датчика частоты с компаратором, а также фильтр верхних частот и ключевой каскад, включенные в связь выхода компаратора с регулируемой передачей, а датчик нагрузки вьиолкек в виде измерителя мощности в цепи статоря электрической машины нагрузочкаго устройства.1280375 Составитель Н.ПатрахальцевРедактор Л. Пчелинская Техред,Л.Олейник оррек жо 2 Тираж 778ВНИИПИ Государственного комитета СССпо делам изобретений и открытий113035, Москва, ЖРаушская наб., д. аказ 7050 одписное оизводственно-полиграФическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектн