Стенд для обкатки двигателя внутреннего сгорания

о го вы ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ленинградское производствеобъединение "Ленавторемонт" и Лнинградский филиал Научно-исслетельского института автомобильн транспорта(56) Варшавский М.З. Система автоматического управления приработкой двигателя. - Автомобильный транспорт,1983, У 4, с.36-38.(54) СТЕНД ДЛЯ ОБКАТКИ ДВИГАТЕЛЯВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Изобретение относится к областииспытаний двигателей внутреннегосгорания (ДВС), Целью изобретенияявляется повышение качества приработки при обкатке ДВС и сокращение еепродолжительности путем учета состояния поверхностей трения каждогоконкретного двигателя. Стенд содержит блок 1 тактовых импульсов, подключенный к устройству 16 дегерметизации, которое связано с блоком 22 вычисления мощности механических потерь. С последним входом и выходом связан блок 10 управления, в котором заложена вся программа приработки двигателя. При подаче импульса на вход блока 10 он переключаетвыход", ные напряжения 11, и О,что приводит к переходу с одного этапа приработки на другой.Г 1 омент появления импулвса определяется снижением мощности механических потерь ДВСдо некоторого значения Р, заданного для каждого этапа. Для измерения Р устр-во 16 по ,приходу тактового импульса с блока 1. 8 дегерметизирует цилиндры ДВС. При этом резко падает частота вращения ДВС, а на вычитающий элемент поступает величина напряжения ),обратно пропорциональная величине Р. Происхо-Я дит сравнениес Ц,поступающего с Ъфф блока О, если Й,0, то приработка Я продолжается на данном режиме. Ж 1 з.п.ф-лы, 4 ил,40 45 50 55 Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателе- строению, а именно к стендам для обкатки и испытания двигателей внутреннего сгорания при их производстве и капитальном ремонте.11 елью изобретения является повышение качества приработки при обкатке двигателя внутреннего сгорания и 4сокращение ее продолжительности пу" тем учета состояния поверхностей трения каждого конкретного двигателя.На фиг.1 приведена структурная схема стенда; на фиг,2 - структурная схема блока управления; на фиг.З устройство дегерметизации; на фиг.4 структурная схема блока вычисления мощности механических потерь.Стенд содержит блок 1 (фиг.1) тактовых импульсов, нагрузочное устройство 2, связанное с коленчатым валом испытуемого двигателя 3, на котором установлены датчики 4 частоты вращения и 5 нагрузочного момента, подключенные к вычитающим элементам 6 и 7 соответственно, причем выход вычитающего элемента 6 через исполнительньпг механизм 8 по скорости подключен к топливодозирующему органу испытуемого двигателя, а выход вычитающего элемента 7 через исполнительный механизм 9 по нагрузке подключен к управляющему входу нагрузочного устройства. К вычитающим элементам 6 и 7 подключены также по одному выходу блока 1 О управления. Блок управления (фиг.2) состоит из последовательно соединенных счетчика 11 импульсов, дешифратора 12, к парал - лельно выходным линиям которого подключены три коммутационно-задающих блока 13.1 - 13.3. Выходами блока 1 О управления являются выходы коммутационно-задающих блоков, а входом - счетный вход счетчика 11 . Коммута. - ционно-задающие блоки состоят из набора Й -ячеек, представляющих собой последовательно соединенные задатчик 14 и ключевой элемент 15, причем . выходы ключевых элементов каждого коммутационно-задающего блока соеди. нены с выходом этого блока, а входами блока являются управляющие входы ключевых элементов 15. Число М равно числу этапов приработки двигателя:. Блок тактовых импульсов соединен с устройством 16 дегерметизации фиг.1, установленным на двигателе. 5 1 О 15 20 25 30 35 Устройство дегерметизации выполнено в виде двух кронштейнов 17 фиг.З), установленных на головке испытуемого двигателя, На кронштейнах установлен с возможностью вращательного движения эксцентриковый вал 18 с эксцентриситетом " Е . Эксцентриковый вал рычагом 19 с тягой 20 связан с электромагнитом 21, закрепленным на одном из кронштейнов. Устройство дегерметизации соединено с блоком вычисления мощности механических потерь 22 (фиг.1). Блок вычисления мощности механических потерь выполнен в виде двух амплитудных селекторов 23 и 24 (фиг.4), входы которых подключены к выходу датчика 4 частоты вращения, а выходы - к управляющим входам триггера 25, вход последнего через преобразователь 26 временной интервал - напряжение - к входу вычитаю- щего элемента 27, куда также подключен дополнительный выход блока управ-. ления, причем выход селектора 24 подключен к устройству дегерметиэации., а выход вычитающего элемента 27 - к дополнительному входу блока управления.Стенд работает следующим образом.После монтажа испытуемого двигателя на стенде и включения блока управления последний подает напряжение установки по частоте вращения П, (фиг.1) и по нагрузочному моменту 11 ,соответствующие первому этапу приработки, на входы вычитающих элемен(тов 6 и 7 соответственноСигнал 11 проходит на вход исполнительного механизма 8 по скорости, который перемещает рычаг топливодозирующего органа двигателя 3 до тех пор, пока напряжение на выходе датчика 4 частоты вращения не станет равным величине П, .Если сигнал от датчика 4 по каким-то причинам превысит величину 11 то сигнал на выходе вычитающего элемента станет отрицательным, и исполнительный механизм 8 будет перемещать рычаг топливодозирующего органа двигателя в сторону, соответствующую уменьшению частоты вращения, что будет происходить до тех пор, пока напряжение на выходе датчика 4 не станет равным Ц .Таким образом осуществляется стабилизация частоты вращения двигателя.Аналогично работает контур стабилизации нагрузочного момента. В бло1267 95 с 11ю ч с 1: ке 10 заложена нся программа приработки двигателя, т.е, при подаче управляющего импульса на нхад блока 1 О последний переключает ныхадные напряжения У и 11,что приводит к переходу с одного этапа приработки на последующий. Блок 1 О управления работает следующим образам. При подаче напряжения питания на блок 10 управления за счет установочных емкостей в счетчике 11 импульсов записывается число один в двоичном коде. 1 апряжения со неех выходов счетчика 11 поступают на соответствующие входы дешифратора 12, где двоичный код преоб разуется в десятичный. Таким образом, при подаче напряжения на блок 1 О управления на первом выходе дешифратора 12 образуется напряжение, которое поступает на управляющие входы ключе вых элементов 15.1 каждого из коммутационно-задающих блоков 13.1 13.3. Эти ключевые элементы подключают выходы задатчиков 4. к соответствулцим выходам блоков 13.1 - 25 13.3. При подаче импульса напряжения на вход счетчика 11 с выхода нычитающего элемента 25 в счетч 1 псе 11 записывается число дна н двоичном ко. де, которое аналогичным образом приводит к подключению задатчиков 14.2 к выходам блоков 13.1 - 13.3, Такимобразом с приходом каждого нового импульса на вход счетчика 11 осуществляется переключение задатчиков 14 от первого до Ь-го.Момент появления импульса определяется снижением мощности механических потерь двигателя до некоторого значения, заданного для каждого этапа приработки. Для измерения мощности механических потерь двигателя устройство 16 дегерметизации по приходу тактового импульса с блока 1 дегерметизирует все цилиндры двигателя 3При этом электромагнит 21 поворачивает через тягу 20 рычаг 19, связанный с эксцентриковым валом 18. Эксцентриковый вал, установленный на кронштейнах 17, воздействуя на коромысла двигателя, препятствует посадке клапанов на седла. При этом частота вращения двигателя начинает резко падать. Ио 1 цг 1 ость механических потерь в этом случае можно опреде 55 лить по формуле с с 1 сдР =(Е ) =(.с) й " с " 2 где Е - кинетическая энергия;с - частота вращения вала двигателя;1- приведенный к валу двигателя момент инерции всех вращающихся масс.О Формула1 приближенно может бьггьЗаПИСаиа В Н 11 ДЕР = Т.а 1.,)- -- ,1(г)и ,. ф что справедливо для малых значений 5Обеспечив постоянство величиныС = 1 сд сУмощность механическихпотерь можно считать обратно пропорциональной величине гас. По этому алгоритму работает блок 22 вычисления Омощности механических потерь.При падении частоты вращения двигателя вследствие срабатывания устройства 16 дегерметизации поочередновключаются селекторы 23 и 24. Селектор 23 настраивается на напряжение,соответствующее некоторой частоте ь)а селектор 24 -сд , причем ь)1 незначительна больше 1), т.е.ль) =с.),-Й-ф О.,Срабатывание селекторон приводит кпереключению триггера 25, длительность импульса на выходе которогоравна ьг Преобразователь 26 преобразует величину ЬЕ: в напряжение01, которое постуггает на нычитающийэлемент 27.Поскольку для каждого конкретногоэтапа приработки двигателя величина сд является фиксированной, а величины 4) и 3 постоянные для нсех этапов приработки двигателя данноготипа, то величина С является такжепостоянной и величина Р становитсяобратно пропорциональной величине П.С помощью вычитающего элемента 27напряжение О, сравнивается с некоторым фиксиронанньи для каждого этапаприработки напряжением 0.1, поступающим с блока 10 управления. Таким образом, импульс на выходе элемента27 появится только тогда, когда величина Р станет 11 епыце некоторой величины, однозначно определяемой напряжением О,1. Этот импульс паступаегн блок 10, что пр;1 надит к переключению напряжений И 11,11 и переходу на новый этап приработки. Еслинапряжение ме 11 ь 1 пе, чем (4, то наЪвыходе вычитающего элемента 27 не по 3 12671 является переключающего импульса, и приработка продолжается на данном режиме. Как только частота вращения двигателя в процессе измерения мощности механических потерь упала до величины ЬЭ, определяемой селектором 24, появивлийся на выходе послецнего импульс напряжения отключает устройство дегерметизации, а исполнительный механизм 8 устанавливает тре О буемый этап приработки.Расчет величин БУ ,Б может быть выполнен по известной методике определения оптимальных режимов приработки. 15Работа предлагаемого стенда может осуществляться и в режиме холодной приработки, когда, например, электромащина нагрузочного устройства работает в двигательном режиме, 20Формула изобретения1. Стенд для обкатки двигателя внутренного сгорания, содержащий 25 блок тактовых импульсов, нагрузочное устройство, датчики частоты вращения и момента, первый и второй вычитающие элементы, исполнительные механизмы по скорости и по нагрузке и блок управления, причем датчик частоты вращения последовательно через первый вычитающий элемент и исполнительный механизм по скорости связан с органом управления двигателем, датчик Ямомента через второй вычитающий элемент и исполнительный механизм по 95 бнагрузке - с органом управления нагрузочным Устройством,а блок управления связан с первым и вторым вычитающими элементами, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повьппения качества и сокращения времениобкатки путем учета состояния двигателя, он дополнительно содержит устройство дегерметизации и блок вычисления мощности механических потерь,связанный с устройствомдегерметизации и выходом датчика частоты вращения, блок управления входом и выходом связан с блоком вычисления мощности механических потерь, а блоктактовых импульсов подключен к устройству дегерметизации. 2. Стенд по п.1, о т л и ч а ю-. щ и й с я тем, что блок вычисления мощности механических потерь выполнен в виде двух амплитудных селекторов, триггера, преобразователя временной интервал-напряжение и третьего вычмтающего элемента, причем.входы амплитудных селекторов подключены к выходу датчика частоты вращения, а выходы - к управляющим входам триггера, выход которого через преобразователь временной интервал - напряжение подключен к входу третьего вычитаю- щего элемента куда подключен выход блока управления, вход которого связан с выходом третьего вычитающего элемента, а выход одного из селекторов связан с устройством дегермети,зации.