Стенд для испытания двигателявнутреннего сгорания

1 цвИОФЗ Союз Советских Социалистических(45) Дата опубликования оп Захаров,Ува 54) СТЕНД СП ЫТАН ИЯ ДВ И ГАТЕЛЯ В НУТ СГОРАНИЯ Е Недостатком что на них нель ность переходны разгона и тормо ными ускорениям этих стендов являетс я регулировать дли процессов на реж жения двигателя с разто, ель- мах 2) Авторы изобретения Ю. Н. Писарев Изобретение относится к испытательной технике, в частности к стендам для испытания двигателей внутреннего сгорания,Известны стенды для испытания двигателя внутреннего сгорания, содержащие нагрузочное устройство с исполнительным механизмом регулирования частоты, исполнительный механизм регулирования нагрузки, связанный с дроссельной заслонкой двигателя, датчик обратной связи, импульсаторы разгона-торможения нагрузочного устройства и открытия-закрытия заслонки, преобразователь частоты вращения в электрический сигнал со схемой сравнения, генератор импульсов и программное устройство, выполненное в виде программоносителя и связанных с ним реле времени и задатчиков частоты вращения, нагрузки, длительности режимов и углового ускорения, причем программоноситель связан с импульсатором открытия-закрытия заслонки и с преобразователем частоты со схемой сравнения, соединенной с датчиком обратной связи Ц. Цель изобретения - повышение точностиимитации переходных процессов.Поставленная цель достигается тем, чтостенд содержит первую и вторую схему сов падения, логический элемент ИЛИ, схемуторможения и тиристорные преобразователи, причем схема торможения подключена к импульсатору открытия-закрытия заслонки и связана через один из тиристорных 1 О преобразователей с исполнительным механизмом регулирования нагрузки, выход преобразователя частоты подключен параллельно к обеим схемам совпадения, при этом к двум входам первой схемы совпадения подключены генератор импульсов и программоноситель, к второму входу второй схемы совпадения - программоноситель, а выходы схем совпадения через схему ИЛИ, импульсатор разгона-торможения, связанный с программоносителем, и другой тиристорный преобразователь соединены с исполнительным механизмом регулирования частоты, Стенд дополнительно содержит задатчик количества циклов, включенный между программоносителем и реле времени.На чертеже дана структурная схемапредлагаемого стенда.Стенд для испытания двигателя внутрен- ЗО него сгорания содержит нагрузочное уст.1 О 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 ройство 1 в виде балансирной машины по;тоянного тока, исполнительные механизмы2 и 3 регулирования частоты и регулирования нагрузки соответственно, связанныес реостатом 4 возбуждения балансирноймашины и дроссельной заслонкой 5 испытуемого двигателя, программное устройство6, включающее реле 7 времени, задатчикидлительности режима 8, частоты вращения9 и нагрузки 10, программоноситель 11,преобразователь частоты вращения в электрический сигнал со схемой 12 сравнения,генератор 13 импульсов, импульсаторы 14 и15 разгона-торможения нагрузочного устройства и открытия-закрытия дроссельной заслонки 5 соответственно, задатчик 16ускорения, схемы 17 и 18 совпадения, логический элемент ИЛИ 19, тиристорные преобразователи 20 и 21, схему 22 торможения, задатчик 23 количества циклов, вал24, соединяющий испытуемый двигатель 25с нагрузочным устройством 1, и датчик 26обратной связи,Задатчик 16 ускорения через программоноситель 11 соединен с входом импульсатора 14, второй вход которого через логический элемент ИЛИ 19 связан со схемами17 и 18 совпадения. Первые входы последних соединены с выходом схемы 12 сравнения, второй вход схемы 17 совпадения подключен к выходу генератора 13 импульсов,а третий вход этой схемы и второй входсхемы 18 совпадения - к выходам программоносителя 11.Выход импульсатора 14 через тиристорный преобразователь 20 связан с исполнительным механизмом 2. Один вход импульсатора 15 через программоноситель 11 подключен к задатчику 10 нагрузки, другойвход - к другому выходу программоносителя 11, а выход через схему 22 торможения и тиристорный преобразователь 21 связан с исполнительным механизмом 3 регулирования нагрузки,Программное устройство 6 снабжено задатчиком 23 количества циклов, вход которого связан с одним из выходов программоносителя 11, а выход подключен к реле 7времени.Перед началом работы в автоматическомрежиме ручным управлением запускают нагрузочное устройство 1 и испытуемый двигатель 25 и обеспечивают режим холостогохода двигателя,При подаче команды Пуск на реле 7времени начинается автоматический режим.Программоноситель 11 включает первый режим программы, соответствующий холостому ходу. По истечении времени, заданногона задатчике 8 длительности режима, реле7 времени вырабатывает импульс навключение программоносителя 11, в качестве которого может быть использован шаговый искатель, перфорированная лента либомагнитная лента. Программоноситель 11 автоматически переключается на второй режим программы, соответствующий разгону - .,внгателя до определенной частоты вращения, С помощью программоносителя задатчик 9 частоты вращения подключается к преобразователю со схемой 12 сравнения, задатчик 16 - к входу импульсатора 14, а задатчик 10 нагрузки - к входу импульсатора 15. Одновременно с программоносителя 11 импульсы запуска поступают на импульсатор 15 и через схему 18 совпадения и логический элемент ИЛИ - на импульсатор 14.Импульсатор 15 сразу вырабатывает импульс управления, который через схему 22 торможения и тиристорный преобразователь 21 включает исполнительный механизм 3 на открытие дроссельной заслонки 5. Величина угла открытия дроссельной заслонки 5 определяется заданной нагрузкой на задатчике 10.Импульсатор 14 запускается при поступлении на схему 18 совпадения от преобразователя частоты вращения в электрический сигнал разрешаюц,его потенциала.Преобразователь выдает этот потенциал только в том случае, если частота вращения вала 24 меньше частоты, установленной на задатчике 9.Таким образом, оба механизма начинаютработать почти одновременно.Привод дроссельной заслонки 5, обладаявысоким быстродействием, в течение секунды открывает ее (как это делает водитель при разгоне автомобиля) и испытуемый двигатель 25 начинает набирать обороты и развивать мощность на валу 24.При увеличении частоты вращения вала 24 и при наличии напряжения возбуждения в устройстве 1 на его роторе создается момент сопротивления. Чтобы момент сопротивления во время разгона двигателя, т. е, во время перехода с режима холостого хода на режим движения с заданной постоянной частотой вращения, был постоянным необходимо обеспечить постоянный ток через обмотку ротора нагрузочного устройства. Для этого в генераторе, питающем нагрузочное устройство 1 (система генератор- двигатель), изменяют напряжение возбуждения путем регулирования реостата 4 возбуждения, исполнительный механизм 2 которого включается с помощью тиристорного преобразователя 20 импульсатором 14. Привод исполнительного механизма 2 имеет меньшее быстродействие, поэтому ротор нагрузочного устройства 1 разгоняется с меньшей скоростью, чем вал 24 испытуемого двигателя 25, благодаря этому на последнем сохраняется момент сопротивления.Длительность управляющего импульса на импульсаторе 14 задается задатчиком 16 ускорения и выбирается из расчета разгона вала 24 испытуемого двигателя 25, например, 600 - 2000 об/мин за 4 с, что необходимо йа втором режиме испытательного цикла. Четыре 4 с с задатчика 8 длительности режима на реле 7 времени поступает импульс, переключающий программоноситель 11 на третий режим, соответствующий постоянной частоте вращения вала 24 двигателя 25, Импульсатор 15 от программоносителя 11 запускается импульсом и включает привод исполнительного механизма 3 на прикрытие дроссельной заслонки 5 на угол, заданный задатчиком 10 нагрузки, при котором испытуемый двигатель 25 развивает мощность, необходимую для преодоления сопротивления, действующего на автомобиль при движении с постоянной скоростью.С программоносителя 11 на вход схемы17 совпадения поступает разрешающий сигнал. Если частота вращения вала 24 не равна заданной на задатчике 9, то преобразователь со схемой 12 сравнения также выдает разрешающий сигнал на схему 17 совпадения, При наличии двух разрешающих сигналов импульсы с генератора 13 через схему 17 совпадения и логический элемент ИЛИ 19 поступают на запуск импульсатора 14. Длительность импульса задается задатчиком 16 ускорения и выбирается так, чтобы не допустить перерегулирования. Этими импульсами привод исполнительного механизма 2 включается на кратковременные интервалы и нагрузочное устройство 1 как бы следит за заданной частотой вращения.После отработки третьего режима программоноситель 11 переключается на четвертый режим, соответствующий торможению двигателя 25.Привод исполнительного механизма 3 быстро закрывает дроссельную заслонку 5.Частота вращения вала 24 двигателя 25 уменьшается и нагрузочное устройство 1 переходит с режима работы генератора отбора мощности на режим двигателя, как бы имитируя действия инерционных сил автомобиля на двигатель 25. Так как привод исполнительного механизма 2 обладает меньшим быстродействием, то действие нагрузочного устройства 1 на двигатель 25 осуществляется до выхода на режим холостого хода.Таким образом выполняется вся программа испытательного цикла.При разгоне и торможении нагрузочного устройства 1 на интервалы более 5 с для запуска импульсатора 14 также используется генератор 13 импульсов с соответствующим заданием длительности импульса.Датчик 26 обратной связи сл,жит для получения сигналов, пропорциональных частоте вращения.После выполнения испытательного цикл" программоноситель 11 выдает импульс на задатчик 23 количества циклов, При выполнении количества циклов, предусмотренных программой испытаний и установлен 20 23 30 35 40 45 50 55 60 65 ных на задатчике 23, последний выдает сиг. нал на реле 7 времени и останавливает его, а следовательно, и программоноситель 11.На этом испытания заканчиваются.Предлагаемый стенд позволяет с высокой точностью многократно воспроизводить программу испытательного цикла в автоматическом режиме и имитировать переходные процессы, например, при исследовании токсичности отработавших газов двигателей внутреннего сгорания. При испытаниях отработавшие газы собираются в сборную емкость и затем анализируются для определения процентного содержания различных компонентов с помощью газоанализирующей аппаратуры. Формула изобретения 1. Стенд для испытания двигателя внутреннего сгорания, содержащий нагрузочное устройство с исполнительным механизмом регулирования частоты, исполнительный механизм регулирования нагрузки, связанный с дроссельной заслонкой двигателя, датчик обратной связи, импульсаторы разгона-торможения нагрузочного устройства и открытия-закрытия заслонки, преобразователь частоты вращения в электрический сигнал со схемой сравнения, генератор импульсов и программное устройство, выполненное в виде программоносителя и связанных с ним реле времени и задатчиков частоты вращения, нагрузки, длительности режимов и углового ускорения, причем программоноситель связан с импульсатором открытия-закрытия заслонки и с преобразователем частоты, соединенным с датчиком обратной связи, отличающийся тем, что, с целью повышения точности имитации переходных процессов, он содержит первую и вторую схему совпадения, логический элемент ИЛИ, схему торможения и тиристорные преобразователи, причем схема торможения подключена к импульсатору открытия-закрытия заслонки и связана через один из тиристорных преобразователей с исполнительным механизмом регулирования нагрузки, выход преобразователя частоты подключен параллельно к обеим схемам совпадения, при этом к двум входам первой схемы совпадения подключены генератор импульсов и программоноситель, к второму входу второй схемы совпадения - программоноситель, а выходы схем совпадениячерез элемент ИЛИ, импульсатор разгона-торможения, связанный с программоносителем, и другой тиристорный преобразователь соединены с исполнительным механизмом регулирования частоты.2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен задатчиком количества циклов, включенным между программоносителем и реле времени,811093 81. Стенды для испытания дизелей, Сб.ИИИИнформтяжмаш М., 1974,4-74-4,стр. 7, 9, 35. Источники информации,принятые во внимание при экспертизеО1 аказ 359/10 Изд.185 ПО Поиск Государственного комитета СС 113035, Москва, )К, РаТирак 915 ПодписноР по делам изобретений и открытишская наб., д. 4/5 пография, пр. Сапунова,Составитель Н. Патрахальцев едактор М. Стрельникова Техред О. Павлова Корректор О. Тюрина