Автоматический стенд для обкатки двигателей внутреннего сгорания

/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЬСТВ К АВТОРСКОМУ СВИ ате ног 86,БКАТиизителятотендь с о е относится к испытаниямутреннего сгоранияности к устройствам длятелей, и может Ьыть ися технологической прираольных измерений в проий ДВС после их сборки опти игат емен изация ля вну и рас ма пред- графикЬотки притемы,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ П(НТСССР 1(56) Авторское свидетельство СМ 1247715, кл. С 01 И 15/00, 1(54) АвтойАтический стенд ДляКИ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРА(57) Изобретение позволяет оптировать процесс приработки двигапо времени и расходу топлива. Эдостигается за счет снабжения ссодержащего испытуемый двигателнагрузочным устройством в видевика на валу электромашины, тор Изобретени двигателей вн(ДВС), в част обкатки двига пользовано дл ботки и контр цессе испытан и. ремонта,Цель изобретенияпроцесса приработки дв реннего сгорания по вр ду топлива. На фиг. 1 изображена с лагаемого стенда; на фиг. оптимального процесса при колебательныхсвойствах с,8015501 7 А 1 ным валом, установленным между валами двигателя и маховика, сельсин-датчиками, закрепленными на концах торсионного вала и подключенными к обмоткам дифференциального сельсин-приемника, а выходной вал последнего связан через винтовую передачу и регулировоцный рычаг механизма управления с первым каналом регистратора, второй и третий каналы которого подключены к тахометру и выходу блока реле блокировки питания и электроснаЬжения стенда. Введение новых элементов позволяет за счет действия запаздывающих позиционных сил в двигателе реализовать в процессе обкатки эффект отрицательного трения, кото- Е рый вызывает автоколебания нарастающей амплитуды и компенсирует трение между деталями двигателя, 2 ил. С: Автоматический стенд для прира" Ьотки и испытания карЬюраторного двигателя 1 внутреннего сгорания (ДВС), обладающего приведенным моментом 3, инерции подвижных частей, содержитэлектромашину 2, на валу которой закреплен дополнительный нагрузочный маховик с суммарным моментом Л инерции. Между валами ДВС 1 и электро- машины 2 установлен буферный торсион 3, обладающий жесткостью С на кручение относительно угла у -закруткиВал ДВС 1 кинематически связан с датчиком тахометра 4 и ротором первого сельсин-датчика 5, который.совместно со вторым сельсин-датчиком 6, 150197, соединенным с валом электромашины 2, нагружен на дифференциальный сельсинприемник 7, На валу дифФеренциального сельсин-приемника 7 установлены механизм 8 управления органом 9 по 5 дачи топлива и регистратор 10 в виде потенциометра многоканального самопишущего устройства, к которому подключен и датчик тахометра 1. Механизм 0 8 управления выполнен в виде винтовой передачи и регулировочного рычагатяги дроссельной заслонки органа 9 подачи топлива и механически контактирует с одним из концевых выключате лей блока 11 коммутации электромагнитных реле блока 12 блокировки питания и электроснабжения, который снабжен соответствующим переключателем режимов. Через блок 12 реле ста торы сельсин-датчиков 5 и 6 подключены к источнику переменного напряжения 1, а ДВС 1 и электромашина 2 к источнику постоянного напряжения Б , Кроме того, регулировочный 25 рычаг механизма 8 управления снабжен упорами-ограничителями максимальной и минимальной подачитоплива со своими концевыми выключателями блока 11 коммутации, положение которых совмест 0но с регулировкой рычага тяги органа 9 подачи топлива определяет программу работы стенда.Автоматический стенд работает .следующий образом.При включении реле пуска блока 12 оно подает напряжение Б на статоры сельсин-датчиков 5 и 6 и на регистратор 10, в результате чего включается электромашина 2, которая при вращении вала ДВС 1 с отключенным потопливу питанием и зажиганием закручивает на определенный угол буферныйторсион 3, Вращение вала ДВС 1 в режиме холодной приработки будет про ходить до тех пор, пока момент силтрения между прирабатываемыми частями ДВС не уменьшится на столько, чтопропорциональный им угол ,- Мза" крутки торсиона, отработанный сельсин-датчиками 5 и 6, заставит повернуться на такой же угол вал дифферен"циального сельсин-приемника 7, который через механизм 8 управления воздействует на первый концевой выклю 55чатель блока 11 коммутации электромагнитных реле блока 12, обеспечивающих подачу топлива и зажигания на ДВС 1 и отключение электромашины 2 после пуска двигателя 1 внутреннегосгорания, в результате чего стендавтоматически переключается на горячую приработку ДВС 1 в режиме холостого хода с циклической частотой ывращения коленвала, которая определяется положением упора ограничителяминимальной подачи топлива дроссельной заслонки,Характеристики сил трения в ДВС 1и крутизна тяговой характеристики самого ДВС 1, зависящая от компрессии,регулировки клапанов и зажигания ДВС1, имеют большой технологический разброс даже для однотипных ДВС, поэтомуоптимальный процесс горячей приработки для каждого конкретного ДВС долженбыть различным, Для этого в конструкции автоматического стенда предусмотрена положительная обратная связь,позволяющая каждому ДВС самому выбирать соответствующий ему оптимальныйрежим горячей приработки. Действиетакой обратной связи эапаздывающихпозиционных сил основано на эффектевозникновения отрицательного трения,которое компенсирует обычное трениемежду деталями ДВС 1 и вызывает возникновение автоколебаний нарастающейамплитуды,По истечению времени Т горячейприработки в режиме холостого ходадиссипативные потери мощности в системе уменьшаются постоянно так, чтовеличина компонентов.сил трения, пропорциональных первой степени скорости, становится отрицательной и нарезультирующей характеристике моментаМ сил трения появляется падающий"участок отрицательного трения. Поэтому циклическое движение системы становится неустойчивым и возникают синусоидальные автоколебания (фиг.2).По мере приработки двигателя участокотрицательного трения монотонно увеличивается, что,вызывает соответствующее возрастание амплитуды синусоидальных колебаний мощности Ч двигателя, а следователвно, и амплитудыколебаний угла ц,- р закрутки торсиона по закону ойтимальной приработки, у которого скорость нарастанияамплитуды определяется внутреннимипроцессами в самом ДВС 1. Как толькоамплитуда этих колебаний достигнетвеличины номинальной мощности Мобкатанного ДВС, рычаг тяги дроссельной заслонки в механизме 8 управления5 1 Б 01дойдет до упора ограничителя максимальной подачи топлива и приведет вдействие соответствующий концевойвыключатель блока 11 коммутации, откоторого сработает реле остановкиблока. 12, производящего отклонениеподачи топлива и электроснабжениестенда, т.е. его автоматическую остановку и окончание процесса приработки. Расшифровка полученных .при этомна регистраторе 10 графиков скоростивращения, вращающего момента, пропорционального углу закрутки торсиона,а также текущей мощности двигателяпозволяет оперативно вести диагностику его работы и качество сЬорки поиндивидуальной реализации оптимального процесса приработки,Кроме того, введение в конструкцию 0 стенда буферного торсиона, образующего с нагрузочным маховиком упруго- инерционный рекуператор, исключает резкие перегрузки ДВС в режиме холодной приработки и связанные с этим задиры и другие дефекты на прирабатываемых деталях. Одновременно повышается коэффициент полезного действия, рекуперации энергии топлива при горячей обкатке ДВС, которое расходуется в основном лишь на преодоление сил трения между прираЬатываемыми поверхностями деталей ДВС и образование . на них упорядоченных структур, что существенно снижает .расход топлива и времени, затрачиваемых на весь цикл приработки, который автоматически оптимизируется индивидуально для каждого конкретного ДВС за счет синхрон 40 97 6но следящей обратной связи, упрощающей регулировку и конструкцию стенда. формула изобретенияАвтоматический стенд для обкатки двигателей внутреннего сгорания, содержащий станину, установленный на ней испытуемый двигатель с нагрузочным устройством в виде маховика, закрепленного. на валу электромашины, тахометр, связанный с валом двигателя, механизм управления органом подачи топлива, выполненный в виде винтовой передачи и регулировочного рычага, снабженного упорами"ограничителями максимальной и минимальной подачи топлива с концевыми выключателями, подключенными к блоку реле блокировки питания и электроснабжения стенда, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью оптимизации процесса обкатки двигателя по времени и расходу топлива, стенд снабжен торсионным валом,первым и вторым сельсин-датчиками, дифференциальным сельсин-приемником и многоканальным регистратором, причем торсионный вал установлен между валами двигателя и маховика электро- машины, на концах торсионного валаустановлены сельсин-датчики, выходы которых подключены к дифференциальному сельсин-приемнику, выходной вал которого. кинематически связан через винтовую передачу и регулировочный рычаг механизма управления с первым каналом регистратора, второй и третий каналы которого подключены к тахометру и выходу блока реле Ьлокировки питания и электроснабжения стенда.1550191 Составитель А.ЗолотРедактор А.Резин Техред Л.Олийнык Иуск орректор ИТ СССР одственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарин Пр аказ 258 НИИПИ Государ