Стенд для исследования газодинамическихпроцессов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ссаз Советских Социалистических Реслубликететста ,о симое от авт. св л, 421, 7,04 421, 22,0 Заявлено 09,Ъ.196 о 12 соединением заявки М 1254761,2 Комитет по делам МПК О 011 Ст 01 гп УДК 6 х 1 43 001 41. Еюллетень М 15 публиковано 17.1 Ъ.19 нсания 27.1 та опубликовани ВСЕСОЮ 21-,- .":, ПЦЕМТИО-ТЕХЫ. Кф. БИБЛИОТЕКА Авторыизобретения А. А. Петухов и В. Д. Наумен аявитель ЗОДИ НАМИЧЕСКИ ТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ Г ПРОЦЕССОИзобретение относится к установкам для исследования газодинамических процессов во всасывающих и выпускных трактах поршневых двигателей внутреннего сгорания.Известны стенды для исследования газодинамических процессов во всасывающих и выпускных трактах поршневых двигателей внутреннего сгорания, содержащие поршневую мнот оцплиндровую вакуумно-компрессорную установку с разьемным распределитель ным валом. Для обеспечения одинаковых и синхронных тактов в нескольких цилиндрах и фиксации выбранных клапанов испытуемого цилиндра в заданном положении, всасывающий (выпускной) тракт нескольких цилиндров 1 соединен с выпускным (всасывающим) трактом и подпоршневым пространством испытуемого цилиндра, поршень которого имеет осевое отверстие и не связан с коленчатым ва 20Предложенный стенд отличается тем, что всасывающий (выпускной) тракт нескольких цилиндров с одинаковыми и синхронными тактами соединен с подпоршневым пространством испытуемого цилиндра, с его выпуск ным (всасывающихт) трактом и с атмосферой через запорно-дроссельное устройство. Это позволяет моделировать газодинамические процессы во всасывающих (выпускных) трактах двигателей различных размерностей, ЗО На фиг. 1 показана схема предлагаемого стенда для исследования всасывающего тракта; на фиг. 2 - схема стенда для исследования выпускного тракта.Стенд содержит электропривод 1 (фиг. 1) н поршневой двигатель 2 внутреннего сгорания, коленчатый вал 3 которого жестко соединен с валом электропривода 1, а распределительный вал 4 приводится во врагцение через систему передач 5 от коленчатого вала 3. Распределительный вал 4, установленный в переходных втулках 6 несущих опор 7, выполнен разъемным, причем его части жестко соедине ны муфтой 8, расположенной между цилиндрами 9 и О с синхронными и одинаковымп тактами рабочих циклов. Муфта обеспечивает синхронизацию рабочих тактов этих цилиндров. Муфта 11, расположенная между цилин. дром 10 и испытуемым цилиндром 12, предназначена для отключения всасывающего 13 и выхлопного 14 кулачков испытуемого цилиндра от коленчатого вала 3 и обеапечпвает фиксацию всасывающих 15 н выхлопных 16 клапанов исп ттуемого цилиндра в заданных относительно седел положениях с помощью устройства 17. Муфта 18, расположенная между кулачками 13 и 14, обеспечивает поворот этих кулачков один относительно другого, их разъединение и фиксацию. Коллектор 19 цилиндров 9 и 10 соединен с всасывающн.65 ми патрубками 20 и 21, трубопроводом 22 через запорно-дроссельное устройство 23 - с выхлопным каналом 24 испытуемого цилиндра 12, трубопроводом 25 через запорно-дроссельное устройство 2 б - с атмосферой и трубопроводом 27 через запорно-дроссельное устройство 28 - с полостью цилиндра 12, поршень 29 которого имеет в головке отверстие 30 для выхода воздуха, Не связанный с коленчатым валом 3 поршень 29 соединен с гиокой тягой 31, пропущенной через уплотненное отверстие в головке блока и наматывающейся на барабан 32 при,перемещении поршня 29 в заданное относительно верхней мертвой точки (ВМТ) положение. Кроме того, поршень 29 связан с возвратными пружинами 33. Всасывающий трубопровод 34 испытуемого тракта соединен с всасывающим каналом 35 в головке блока.В стенде для исследования газодинамических процессов в выпускных трактах двигателя внутреннего сгорания коллектор 19 (фиг. 2) цилиндров 9 и 10 соединен с выхлопными патрубками 3 б и 37 цилиндров 9 и 10, а трубопроводом 38 через запорно-дроссельное устройство 39 - с всасывающим каналом 35 испытуемого цилиндра 12. Выпускной канал 24 испытуемого тракта соединен с,выпускным трубопроводом 40.С помощью барабана 32, на который при его вращении наматывается гибкая тяга 31, и возвратных пружин 33 поршень 29 испытуемого цилиндра 12 устанавливается в заданное относительно верхней мертвой точки положение. Части распределительного вала 4 предварительно аоворачивают до совпадения направлений кулачков цилиндров 9 и 10. С помощью жесткой муфты 8 достигается синхронизация их одинаковых рабочих тактов. С помощью жесткой муфты 11, соединяющей кулачки 13 и 14 (или один из них), предварительно повернутые до совпадения их осей с осями кулачков цилиндров 9 и 10, с общим распределительным валом 4, достигается синхронизация движения выбранного клапана 15 или 1 б (или обоих вместе) с клапанами цилиндров 9 и 10.Стенд работает. следующим образом.Коленчатый вал 3 вращается электроприводом 1 или частью цилиндров двигателя 2, в которые аодается топливо. Число оборотов вала 3 определяет частоту продувки газа через испытуемый тракт. От коленчатого вала 3 движение передается через систему передач 5 к распределительному, валу 4, с помощью которого синхрочно движутся клапаны цилиндоов 9 и 10 и клапаны 15 и 1 б испытуемого цилиндра 12. Поршни цилиндров 9 и 10 движутся также синхронно, а поршень 29 испытуемого цилиндра 12 зафиксирован в заданном относительно ВМТ положении с помощью гибкой тяги 31, барабана 32 и возвратных пружин 33.Во время такта всасывания в цилиндрах 9 и 10 воздух в них засасывается соответствен 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 но через патрубки 20 и 21 из общего коллектора 19, В коллектор 19 воздух поступает одновременно из трубопровода 25 с запорно. дроссельным устройством 2 б, из трубопровода 22 с запорно-дроссельным устройством 23 и из трубопровода 27 с запорно-дроссельным устройством 28,Если запорно-дроссельное устройство 2 б открыто частично, коллектор 19 через трубопровод 25 сообщается с атмосферой, подсасывая из нее некотооую часть воздуха, что уменьшает количество воздуха, поступившего в коллектор 19 из трубопроводов 22 и 27 при неизменном количестве воздуха, засасываемого цилиндрами 9 и 10. Расход воздуха через трубопроводы 25, 22 и 27 определяется степенью открытия соответственно запорно-дроссельных устройств 2 б, 23 и 28. В трубопроводы 25, 22 и 27 воздух поступает из испытуемого цилиндра 12, в который он попадает через всасывающий трубопровод 34, всасывающий канал 35 и всасывающую клапанную щель, т. е. через испытуемый всасывающий тракт.При частично открытых запорно-дроссельных устройствах 23 и 28 воздух из цилиндра 12 поступает в трубопроводы 22 и 27 соответственно из выхлопного канала 24 и через отверстие 30 в головке поршня 29. При этом поток воздуха в цилиндре 12 разветвляется, и количество воздуха, прошедшего через каждый из трубопроводов 22 и 27, обратно пропорционально их гидросопротивленпям совместно с запорно-дроссельными устройствами 23 и 28.При полностью перекрытом трубопроводе 22 с запорно-дроссельным устройством 23 воздух в коллектор 19 поступает по испытуемому тракту, двигаясь вдоль цилиндра 12, и дале по трубопроводу 27. При полностью перекрытом трубопроводе 27 с запорно-дроссельным устройством 28 воздух во всасывающий коллектор 19 поступает по испытуемому тракту, двигаясь под углом к оси цилиндра 12, через выхлопную клапанную щель, выхлопной канал 24 и далее по трубопроводу 22. При полностью перекрытом трубопроводе 25 с запорно-дроссельным устройством 26 воздух в цилиндры 9 и 10 поступает только из коллектора 19, следовательно, проходя испытуемый тракт, и количество его равно количеству воздуха, засасываемого одновременно цилиндрами 9 и 10. При полностью перекрытых трубопроводах 22 и 27 с запорно-дроссельными устройствами 23 и 28 воздух через испытуемый тракт не просасывается и поступает,в коллектор 19 и далее в цилиндры 9 и 10 из атмосферы через трубопровод 25,При осуществлении такта выхлопа цилиндрами 9 и 10 воздух из них выталкивается соответственно через патрубки 37 и 36 в общий коллектор 19. Из коллектора 19 воздух может выходить одновременно по трубопроводу25 с запорно-дроссельным устройством 25,. трубопроводу 38 с запорно-дроссельным устройством 39 и трубопроводу 27 с запорнодроссельным устройством 28, При частично открытом запорно-дроссельном устройстве 26 выхлопной коллектор 19 через трубопровод 25 сообщается с атмосферой, выбрасывая в нее некоторую часть воздуха, что уменьшает количество воздуха, поступающего из коллектора 19 в трубопроводы 38 и 27 при неизменном количестве воздуха, выталкиваемого цилиндрами 9 и 10. При частично открытых запорнодроссельных устройствах 39 и 28 воздух в цилиндр 12 лоступает из трубопровода 38 и 27, проходя соответственно через всасывающий канал 35 и отверстие 30 в головке поршня 29. Поэтому поток воздуха в цилиндре 12 имеет направление, определяемое направлениями входящих в цилиндр потоков. При этом количество воздуха, прошедшее в цилиндр 12 через каждый из трубопроводов 38 и 27, обратно пропорционально их гидросопротивлениям совместно с запорно-дроссельными устройствами 39 и 28. Из цилиндра 12 воздух поступает в испытуемый выпускной тракт,При полностью перекрытом трубопроводе 38 с запорно-дроссельным устройством 39 воздух из коллектора 19 выталкивается по трубопроводу 27 в цилиндр 12, проходит вдоль его оси и уходит в атмосферу через испытуемый тракт. При полностью перекрытом трубопроводе 27 с задорно-дроссельным устройством 28 воздух из коллектора 19 выталкивается в цилиндр 12 через трубопровод 38, всасывающий канал За, всасывающую клапанную щель, проходит:под углом к оси цилиндра 12 до выхлопной клапанной щели и уходит в атмосферу через оставшуюся часть испытуемого выпускного тракта. При полностью перекрытом трубопроводе 25 с за порно-др оссельным устройством 2 б воздух из цилиндров 9 и 10 выталкивается в атмосферу, пройдя только трубопроводы 38 и 27 и испытуемый выпускной тракт, а количество его равно количеству воздуха, выталкиваемого одновременно цилиндрами 9 и 10. При полностью перекрытых тру.бопроводах 38 и 27 с запорно-дроссельнымиустройствами 39 и 28 воздух через испытуе 5 мый выпускной тракт не продувается, а выталкивается из цилиндров 9 и 10 н далее изколлектора 19 в атмосферу через трубопровод 25.Манипулируя устройствами 23, 26, 28 и 39,10 можно регулировать расход воздуха черезтрубопроводы 22, 25, 27 и 38 от нулевого доравного суммарному количеству воздуха, выталкиваемого или засгсываемого цилпндрами 9 и 10,15Предмет изобретенияСтенд для исследования газодинамическихпроцессов во всасывающих (выпускных) трак тах поршневых двигателей внутреннего сгорания, содержащий поршневую многоцнлиндровую вакуумно-ком прессорную установку с разъемным распределительным валом для обеспечения одинаковых и синхронных тактов 25 в нескольких цилиндрах и фиксации выбранных клапанов испытуемого цилиндра в заданном положении, всасывающий (выпускной) тракт нескольких цилиндров, соеднненныи с выпускным (всасывающим) трактом и под поршневым, пространством нспы гуем ого цилиндра, поршень которого имеет осевое отверстие и не связан с коленчатым валом, отличающийся тем, что, с целью моделирования газодинамических процессов во всасывающих 35 (выпускных) трактах двигателей различныхразмерностей, всасывающий (выпускной) тракт нескольких цилиндров с одинаковыми и синхронными тактами соединен с подпоршневым пространством испытуемого цилиндра, с 40 его выпускным (всасывающим) трактом и сатмосферой через запорно-дроссельные устройства.269 И 2 27 3 а кторы: А. Николаеваи А. Абрамова аказ 3948,19 Тираж 480ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при СовеМосква, %-35, Раушская наб., д, 4/5 пография, пр. Сапупо Да г Составитсль О, Голован