Стенд для испытания двигателя внутреннего сгорания

(50 4 С 0 М 5/00 ь ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ А(21) (22) (46) ем а бретение относится к машинотендам дляреннего сго троению, в частности к спытания двигателей вн при ом испытуемого двигателоложительном и отрицат ьном ускорездает соотрани а двигателя он со я повышение эфй. ль изобретени вности испыта и от а- дв енно положительныи й моменты нагрузкиДатчик 3 частотыовательно соединен ающим элементом 4, не етс е тел ьнь гат еля послед на валувр е блок-схетеже пр а авле ащ ния ервым выйным према стенда. Стенд с мый двигати исполнительным меобразовате диненпым к рычагу органа двигателя торым соединен и анизм по нагрузке первого 7 и втор ханизмом б, подсое топливодозирующего (не показан), с ко ния 4, нелинеиполнительнвращения,льныи мех ый в виде нит ыпо о 8 нен омагниты нта, усил "ю блокетий 12 ектромагнит ов,овательнбраэоватлпы.1 мок;и:с п(1 . Я 3 э о соединен 9 послед лно-преп 1 цлряпте орого поп ег о 1 з 1 е.ц.е иатчи епьным блетом 11,первым усилям 10 элементы,15, второйлитель 7 ыхо э 1 огопослп 11 ел вхо эе -сычго ления, счеи второй 2 пюпитр; ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМПРИ ГКНТ СССР 4119165/25-0609.07.8630.01.89. Бкд. Р 4(75) А.Н.Борисенко, В.Н.Соболь, В.Н,Зайончковский, Е.Г.Заславский, Г,Я.Невяжский и О,Е,Заславская (53) 621.43.001.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР У 1196720, кл. С 01 М 15/00, 1984(54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Изобретение позволяет повысить эффективность испытаний пут втоматического регулирования величины одержит маховик 1, испытуеель 2, датчик 3 частоты первый вычитающий элемент ный преобразователь 5, исый механизм б по частоте первый 7 и второй 8 злекдатчик 9 нагрузочного мо- ительно-преобразователь- О, выпрямительный мост 11, и четвертый 3 вычитающие интегратор 14, усилитель16 вычитающий элемент, денапряжепия, блок 18 управтный триггер 19, первый 20 1 электронные ключи. перемещения органа топливогодачи истабилизации средней величины модулямомента загрузки двигателя в соответствии с величинами, заданныьи блокомуправления, Для этого стенд дополнительно содержит вычитающий элемент иусилитель, имеющий на выходе напряжение, пропорциональное среднему значению модуля момента нагрузки двигателя, причем при отклонении сигнала момента от заданного происходят изменение положения органа топливоподачи иуменьшение или увеличение цикловойподачи топлива.ил. аховик 1 соединен с выходным в5258 з 145входом усилителя 15 и первым входомвторого вычитающего элемента 16. Вто"рой вход четвертого вычитающего элемента 13 подключен к выходу усилителя 15. Второй вход второго вычитающего элемента 16 соединен с входом де"лителя 17 напряжения и выходом блока18 управления,Выход делителя 17 соединен с вторым входом третьего вычитающего элемента, выход которого подключен квходу счетного триггера 19, Выходыпоследнего соединены соответственнос входами первого 20 и второго 21электронных ключей, Выходы этих ключей соединены с зажимами обмоток,соответственно с первым 7 и вторым 8электромагнитами, общая. клемма которых подключена к выходу второго вычитающего элемента 16.Стенд работает следующим образом.При работе испытуемого двигателя2 датчик Э вырабатывает сигнал, пропорциональный частоте вращения двигателя ипоступающий на один из входовпервого вычитающего элемента 4, на.другой вход которого поступает сигнал задания скоростного режима, вырабатываемый блоком 18 управления, Выходное напряжение с первого вычитающего элемента 4 подается на вход нелинейного преобразователя 5.Если это входное напряжение меньше зоны нечувствительности, то навыходе нелинейного преобразователя5 сигнал отсутствует, испытательныймеханизм 6 не воздействует на рычагтопливодозирования и скоростной режим работы двигателя не изменяетсяи соответствует случаю, когда скоростной режим двигателя весьма близок к режиму, заданному блоком 18управленияЕсли сигнал рассогласования навыходе первого вычитакзцего элемента4 превышает зону нечувствительностинелинейного преобразователя 5, последний вырабатывает сигнал, воздей"ствующий на исполнительный механизм6 частоты вращения, в результате чего изменяется цикловая подача топлива в сторону увеличения или УМеньшенияВ результате стенд обеспечиваетстабилизацию частоты вращения двигателя на уровне, задаваемом блоком 18управления.При работе двигателя на установившемся режиме выходные сигналы датчика 9, усилительно-преобразовательного блока 10 и выпрямительного моста11 равны нулю, вследствие чего напряжение на выходах четвертого вычитающего элемента 13 и интегратора 14также равно нулю, При этом на второмвходе второго вычитающего элемента16 имеется ненулевой сигнал (пред 10 ставляющий собой задание нагруэочного момента), который без измененияпоступает на выход этого элемента ина общий зажим обмоток первого 7 ивторого 8 электромагнитов, срабаты 15 ванне которых зависит от состояниясчетного триггера 19,Если триггер находится в единичном состоянии, то сигнал "1" посту"пает на вход первого электронного20 ключа 20, который включает первыйэлектромагнит 7. Он перемещает органтопливоподачи в сторону увеличенияцикловой подачи, благодаря чему час"тота вращения вала двигателя увеличи 25 вается и появляется положительный момент нагрузки, затрачиваемый на ускорение маховика 1. Выпрямительный мост11 также формирует положительное напряжение, пропорциональное моментуЗО нагрузки и поступающее на первые входы третьего и четвертого вычитающихэлементов.В момент равенства выходного сигнала выпрямительного моста 11 и выЗ 5 ходкого напряжения делителя 17 сигнална выходе третьего вычитающего элемента 12 равен нулю, что приводит кпереходу счетного триггера 17 в дру"гое (в данном примере - йулевое)40 состояние и,изменению состояния первого 20 и второго 21 электронных ключей, Второй электромагнит 8 срабатывает и перемещает орган топливоподачи в сторону уменыпения цикловой по 45 дачи, что приводит к замедлению вращения вала двигателя и возникновениюотрицательного момента нагрузки. Абсолютное его значение максимально впервые моменты переходного процесса,5 О а затем уменьшается. При этом датчик 9 и усилительнопреобраэовательный блок 10 вырабатывают отрицательные пропорциональные моменту нагрузки сигналы. Выпрями- тельный мост 11 формирует положительное напряжение, соответствующее модулю момента. Уменыпаясь, выходной сигнал выпрямительного моста 1 в не14552 50 55 который момент времени совпадает снапряжением на делителе 17, в результате чего сигнал рассогласования навыходе третьего вычитающего элемента12 падает до нуля и изменяет состояние счетного триггера 19 на противоположное.Второй электронный ключ 21 закрывается. Первый электронный ключ 20 10открывается и работа стенда повторяется, Момент перехода двигателя изрежима разгона в режим выбега и обратно определяется моментом переходасчетного триггера 19 из одного состояния в другое, которое зависит отвыходного сигнала делителя 17.При наличии сигнала на выходе выпрямительного моста 11 на выходе четвертого вычитающего элемента 13 возкикает напряжение, поступающее навход интегратора 14. Последний формирует нарастающий во времени сигнал,поступающий через усилитель 15 навторой вход четвертого вычитающегоэлемента 13, где он вычитается иэвыходного сигнала выпрямительногомоста 11При постоянстве выходногосигнала выпрямительного моста 11 наинтегратор 14 подается уменьшающееся 30во времени напряжение, благодаря чему скорость роста сигнала на выходеинтегратора 14 уменьшается,риближаясь к нулю.Величина времени установления сиг- З 5нала интегратора 14, охваченного отрицательной обратной связью черезусилитель 15 и четвертый вычитакщийэлемент 13, определяется коэффициентом передачи усилителя 15 и постоянной интегрирования. Эта величинавыбирается большей времени между моментами перехода счетного триггера19 из одного состояния в другое и,следовательно, большей интервалов 45времени между моментами перехода двигателя из режима разгона в режим выбега и обратно,Выходной сигнал выпрямительного моста 11, поступая на первый вход второго вычитающего элемента 16, четвертый вычитающий элемент 13, интегратор 14 и усилитель 15, сглаживается и представляет собой напряжение, пропорциональное среднему значению модуля момента нагрузки двигателя, Во втором вычитающем элементе 16 это напряжение вычитается из сигнала ус 58 6тавки нагруэочного момента, формируемого блоком 18 управления, и разностный сигнал, представляющий собой отклонение фактического нагрузочного момента от заданного, поступает на общий зажим первого 7 и второго 8 электромагнитов, которые срабатывают в соответствии с состоянием счетного триггера 19 и изменяют положение органа топливоподачи, уменьшая или увеличивая цикловую подачу.Предлагаемый стенд позволяет автоматически регулировать величину перемещения органа топливоподачи и стабилизировать среднюю величину модуля момента нагрузки на уровне, близком к задаваемому блоком управления. формула изобретения Стенд для испытания двигателя .внутреннего сгорания, содержащий маховик, датчики момента и частоты вращения, исполнительный механизм по частоте, нелинейный преобразователь, усилительно-преобразовательный блок, блок управления, выпрямительный мост, интегратор, первый, второй и третий вычитающие элементы, делитель напряжения, счетный триггер, первьп и второй эЛектронные ключи и первый и второй электромагниты, причем выход датчика частоты последовательно соеди- нен с первым вычитающим элементом, нелинейным преобразователем и исполнительным механизмом по частоте, связанным с испытуемым двигателеМ и с первым и вторым электромагнитами, которые подключены соответственно к первому и второму электронным ключам, соединенным с выходами счетного триггера, подключенного к третьему вычитающему элементу, второй вход которого через делитель напряжения соединен с вторым входом второго вычитающего элемента, выход которого соединен с первым и. вторым электромагнитами, а первый вход - с выходом интегратора, датчик момента последовательно соединен с усилительно-преобразовательным блоком, выпрямительным мостом и первым входом третьего нычитающего элемента, вход блока управления соединен с первым вычитающим элементом, а выход - с вторым входом второго вычитающего элемента, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения эФфективности испытаний, стенд1455258 Составитель В.ГорбуновРедактор И.Касарда Техред М,Моргентал Корректор С.Ч ЗаказВНИИПИ 49 Подписно ри ГКНТ ССС ретениям и открытия ушская наб., д. 4/5 Пр водственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 дОполнительно содержит четвертый вычнтающий элемент и усилитель, причемвыход усилителя соединен с выходоминтегратора, а вход - с вторым вхоТираж 788 ственного комитета по и 113035, Москва, Ж, дом четвертого вычитающего элемента,первый вход которого соединен с выходом выпрямительного моста а выход -с входом интегратора,