Стенд для испытания двигателей внутреннего сгорания

ССКЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕО (ИХРЕСПУБЛИН С 01 М 15/00 ГОСУДАРСТРЕЧНЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ИЗОБРЕТЕНИ ТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССРР 1437721, кл. С 01 И 15/00,21.08.87.(54) СТЕНД ДПЯ ИСПЫТАНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Изобретение относится к испытаниям двигателей внутреннего сгорания,в частности к испытательным стендам.Целью изобретения является повышениеточности воспроизведения режимов нагружения двигателей, характеризующихсязаданным значением коэффициента вариации момента нагрузки на валу. Поставленная, цель достигается тем, чтов стенде, содержащем нагрузочный генератор 1, реостат 3, стержни которогокинематически связаны с валом первогоэлектродвигателя 4, формирователь 15случайных сигналов, подключенный кодной из двух обмоток электродвигателя 4 через дифференцирующую цепь 17,ОПИСАН И К АВТОРСКОМУ преобразователь 9 случайных сигналоввторой электродвигатель 18, вал которого кинематически связан с осьювращения конденсатора 16 переменнойемкости, установленного в формирователе 15, а одна из двух обмоток электродвигателя 18 через Фазочувствительный усилитель 22 подключена квыходу схемы управления, вход которой связан с датчиком 8 момента навалу испытуемого двигателя 2, схемауправления вторым электродвигателем18 выполнена в виде системы 23 автоматического поддержания заданногозначения коэффициента вариации момента на валу двигателя, определяемогокак отношение среднеквадратичнойвеличины отклонения момента к егосреднему значению. С этой целью система 23 содержит микропроцессор 24,оперативное 28 и постоянное 29 запоминающие устройства, интерфейс 33,шину 32 данных и адресную шину 27с шинными .формирователями 26 и 25,генератор 30 тактовой частоты, таймер31, цифроаналоговый 35 и аналогоцифровой 34 преобразователи. 1 ил.Изобретение относится к испытаниям двигателей внутреннего сгорания(ДВС), в частности к испытательнымстендам.Целью изобретения является повышение точности испытаний путем создания режимов нагружения, характеризуюшихся заданным значением коэффициента1.Вариации момента нагрузки на валу 10ДВС.На чертеже представлена схема1 стенда.Стенд содержит нагрузочный генератор 1, связанный с валом испытуе:электродвигатель 4 с обмотками 5 и 6,первым конденсатором 7, датчик 8 мо 1 мента на валу двигателя, преобразова.тель 9 случайных сигналов, выполнен,ный в виде первого трансформатора.10, подключенного к источнику 11 на 1пряжения, выпрямителя 12 и сглажи-вающего фильтра 13, второй конденсатор 14, формирователь 15 случайных 25сигналов, выполненный в виде двухкаскадного усилителя с третьим конден-сатором 16 переменной емкости, включенным параллельно входу второгокаскада усилителявыход которого 30совмещен с выходом формирователя15, дифференцирующую цепь 17, второй электродвигатель 18 с обмотками19 и 20 и четвертым конденсатором21, фазочувствительный усилитель 22и систему 23 автоматического поддержания заданного значения коэффициента вариации момента на валу двигателя2, снабженную микропроцессором 24,первым 25 и вторым 26 шинными Формирователями, адресной виной 27,оперативным 28 и постоянным 29 запоминающими устройствами; генератором 30тактовой частоты, таймером 31, шиной32 данных, интерфейсом 33, аналогоцифровым 34 и цифроаналоговым 35 преобразователями,Первая обмотка 5 первого электродвигателя 4 через дифференцирующуюцепь 17 связана с выходом Формирователя 15 случайных сигналов. Втораяобмотка 6 этого двигателя подключенак источнику 11 напряжения. Вал электродвигателя 4 кинематически связанс подвижным стержнями реостата 3,.электрически соединенного с нагрузочным генератором 1. Датчик 8 момента,установленный на валу используемогодвигателя 2, подключена к входу системы 23 автоматического поддержания заданного значения коэффициентавариации момента, выход которойчерез Фазочувствительный усилитель22 связан с первой обмоткой 19 второго электродвигателя 18. Вал электродвигателя 18 имеет кинематическую связь с осью вращения конденсатора 16 переменной емкости, установленного в формирователе 15 случайных сигналов, Вторая обмотка 20 электродвигателя 18 через конденсатор21 подключена к источнику 1 1 напряжения.Микропроцессор 24 системы 23 автоматического поддержания заданного значения коэффициента вариации моментасвязан с генератором 30 тактовой час"тоты, таймером 31, через первый шинный формирователь 25 и адресную шину27. с оперативным 28 и постоянным 29запоминающими устройствами, а черезвторой шинный формирователь 26 и шину32 данных с интерфейсом 33. К входаминтерфейса 33 подключены также аналого-цифровой 34 и цифроаналоговый35 преобразователи. Выход цифроаналогового преобразователя 35 совмещенс выходом системы 23, а вход аналого-цифрового преобразователя 34с ее входом,Стенд работает следующим образом.При испытании ДВС 2 сигнал отФормирователя 15 спучайных сигналовчерез дифференцирующую цепь 17 поступает на обмотку 5 электродвигателя 4,Этим осуществляется задание изменениямомента на валу двигателя 2,. Колебания стержней реостата 3, а следовательно, и момент на валу двигателя 2пропорциональны интегралу от угловойскорости электродвигателя 4 и изменяются по случайному закону с заданнымизначениями дисперсии, соответствующими реальным эксплуатационным значениям,Сигнал от датчика 8 момента поступает на аналого-цифровой преобразователь 34, выходной сигнал последнего в параллельном коде подается на порты интерфейса 33. Обращение к портам интерфейса 33 ввода происходит по сигналу с выхода микропроцессора 24Обработка сигналов выполняется микропроцессором 24, при этом сигналы проходят от оперативного 28 и постоянного 29 запоминающих устройств посредством5 1 бадресной шины 27 и шинного форьярователя 25 к микропроцессору 24. Сигналыот микропроцессора 24 к шине 32 данных поступают посредством шинногоформирователя 2 б. В постоянном запоминающем устройстве 29 записана проФграмма вычисления среднеквадратичного отклонения момента, среднего значения момента, а также программа вычисления отношения среднеквадратичного отклонения момента к среднемуего значению. Оперативное запоминающее устройство 28 используется длязаписи результатов промежуточныхвычислений, сравнения действительныхзначений коэффициента вариации момента, являющегося отношением среднеквадратичного отклонения момента к егосреднему значению с заданными значениями, Таймером 31 выдаются в определенное время команды управленияи организуются временные задержки,При уменьшении коэффициента вариации момента из-за действия возмущающих факторов на выходе цифроаналогового преобразователя 35 возникаетсигнал, который посредством фазочувствительного усилителя 22 подаетсяна обмотку 19 управления реверсивным электродвигателем 18. Последнийприходит во вращение и посредствомредуктора поворачивает ось вращениятретьего конденсатора 1 б переменнойемкости в направлении уменьшения емкости. Вращение оси конденсатора переменной емкости продолжается до, тех пор, пока не установится задан-ное значение коэффициента вариациимомента на валу двигателя внутреннего сгорания,При увеличении коэффициента вариации момента на валу двигателя 2сверх заданного значения, система 23автоматического поддержания коэффициента вариации момента на валу испытуемого двигателя 2 работает аналогично, только в этом случае навыходе цифроаналогового преобразователя 35 возникает сигнал противоположной полярности, под действием которого реверсивный электродвигатель18 вращается в противоположном направлении, ось конденсатора 1 б вращается также в противоположном направлении, и заданное значение коэффициента вариации восстанавливается,Таким образом, наличие в стендесистемы воспроизведения и попдержа-, 01539 О 15 2 О Стенд для испытания двигателей 35 40 45 50 55 ния слу 1 айных моментов сопротивленияна валу испытуемого двигателя, характеризующихся различными значениямикоэффициента вариации, обеспечиваетреализацию в стендовых условиях заданных режимов нагружения с учетом коэфФициента вариации, т,е, с учетомсоотношения величин постоянной и пе.ременной составляющих, а также поддержание коэффициента вариации случайной нагрузки на каком-то заданномрежиме .нагружения, тем самым повьппается точность воспроизведения реальных эксплуатационных режимов работыдвигателя. Формула изобретения внутреннего сгорания, содержащийнагрузочный генератор, электрическисвязанный с реостатом, стержни которого кинематически связаны с первым электродвигателем, снабженным двумяобмотками и первым конденсатором,датчик момента на валу двигателя,преобразователь случайных сигналов,выполненный в виде первого трансфор" матора, подключенного к источнику напряжения, выпрямителя и сглаживающегофильтра, второй конденсатор, формирователь случайных сигналов, выполненный в виде двухкаскадного усилителя,снабженного третьим конденсатором переменной емкости, включенным параллельно входу второго каскада усилителя, выход которого совмещен с выходомФормирователя, дифференцирующую цепь,второй электродвигатель, снабженныйдвумя обмотками и четвертыми конденсаторами Фазочувствительный усилитель и схему управления второго электродвигателя, причем первая обмоткапервого электродвигателя связана через дифференцирующую цепь с выходомформирователя случайных сигналов,первая обмотка второго электродвигателя через Фазочувствительный усилитель соединена с выходом схемы управления второго электродвигателя,вход которой подключен к датчикумомента, вторые обмотки первого ивторого электродвигателей через соответственно первый и четвертый конденсаторы подключены к источнику напряжения, вал второго электродвигателя кинематически связан с осью вращения третьего конденсатора, датчик1 б 01539 Составитель М, ГороховТехред М,Дидык Корректор Л. Бескид Реда кт ор И. Булла Заказ 3267 Тираж 442 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 момента подключен к входу схемы управления второго электродвигателя, выход ее соединен с фазочувствительным усилителем, а второй конденсатор включен на входе формирователя случайных сигналов, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения точности испытаний путем создания режимов нагружения, характери О зующихся заданным значением коэффициента. вариации момента нагрузки нав 4 лу двигателя внутреннего сгорания, с 1 ема управления второго электродвигателя выполнена в виде системы автоматического поддержания заданного значения коэффициента вариации момЕнта на валу двигателя, содержащей мВкропроцессор с четырьмя входами, первый и второй шинные формирователи, 2 О адресную шину, оперативное и постояннре запоминающие устройства, генератЬр тактовой частоты, таймер, шину данных, интерфейс с тремя входами,аналого-циФровой и цифроаналоговыйпреобразователипричем первый входмикропроцессора через первый шинныйформирователь и адресную шину связанс оперативным и постоянным запоминающими устройствами, второй и третийвходы микропроцессора соединены со-.ответственно с генератором тактовойчастоты и таймером, а четвертый входмикропроцессора через второй шинныйформирователь и шину данных связанс первым входом интерфейса, второйи третий входы которого подключенык аналого-цифровому и цифроаналоговому преобразователю, вход аналогоцифрового преобразователя совмещенс входом схемы управления второгоэлектродвигателя, а выход цифроаналогового преобразователя совмещен сее выходом.