Способ испытаний двигателя внутреннего сгорания

(Ю (Ш С 01 М 15/00, Р 7 0 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Государствеследовательута ицкий В.И. Испытания двигателей, М.: Маш 98. ГАТЕЛЯ ВНУТ ет обеспеч я неотклюв качествебокомпрессо елят на дв ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Челябинский филиалного союзного научно-иского тракторного инсти(54) СПОСОБ ИСПЫТАНИИ ЦРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57)цИэобретение позволвозможность использованчаемой группы цилиндростенда для испытания тураЦилиндры двигателя д группы: отключаемую и неотключаемую,В отключаемую группу цилиндров подаютвоздух, сжимают его, расширяют и выпускают, Осуществляют нагружение неоткюпочаемой группы цилиндров работойтрения насосных ходов отключаемойгруппы, В цилиндрах отключаемой группы регулируют величину насосных потерь при помощи выпуска иэ каждогоцилиндра этой группы части воздуха впроцессе сжатия и остальной частивоздуха в процессе расширения. Изменение параметров газа и давления наддувочного воздуха позволяет испытывать турбокомпрессор в натурных условиях работы с сохранением системсмазки и охлаждения, в результатечего повышается достоверность полученных результатов. 5 ил.Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, а конкретно к испытаниям двига" телей внутреннего сгорания с трубо"5 наддувом с целью получения характеристик турбокомпрессора наддува.Целью изобретения является обеспечение возможности использования неотключаемой группы цилиндров двигателя 0в качестве стенда для испытания турбокомпрессора, т.ев качестве потребителя воздуха, сжатого в этом турбо".компрессоре для снятия его характеристик, и источника газов для турбокомпрессора.На фиг1 изображена схема двухрядного двигателя внутреннего сгорания с турбонаддувом; на фиг,2 - схемафаз гаэораспределителя неотключаемых 20цилиндров; на фиг. 3 - то же, дляотключаемых цилиндров; на фиг. 4усредненные индикаторные диаграммынеотключаемых (сплошная линия) и отключаемых (штриховая линия) цилинд" 25ров; на фиг. 5 - законы изменения живого сечения впускного и выпускного клапанов по углу поворота коленчатого вала неотключаемых (сплошная линия) и отключаемых (штриховая линия) цилиндров.;Устройство с помощью которого осуществляют способ содержит двигатель 1 внутреннего сгорания, состоящий изндров и головок 4 5 с газораспределительными механизмами 6 и 7; Выпускной канал 8 головки5 блока 3 связан с турбиной 9 турбокомпрессора 10, а впускной канал 11 с компрессором 12. Кулачковый вал 13 гаэораспределительного механизма 6 размещен в головке 4, Камеры сгорания цилиндров снабжены дросселирующими клапанами 14 системы регулирования, Всасывание воздуха в каждый цилиндр производится через впускной канал 15.В головке предусмотрен на каждый цилиндр выпускной клапан 16, выпускной канал 17 и впускной клапан 18.В процессе испытания двигателя егсцилиндры делят на две группы; отключаемую и неотключаемую. В конкретном случае деление производят по блокам цилиндров, Группу цилиндров, расположенных в блоке 2, отключают, а группу цилиндров, расположенных в блоке 3, не отключают. Отключение производят путем прекращения подачи толлива. В результате при движении поршня каждого отключенного цилиндра к нижней мертвой точке (НМТ) через клапан 18 происходит всасывание воздуха, затем клапан 18 закрывают и при движении поршня к верхней мертвой точке 1,ВМТ заключенный в цилиндре воздух сжимается. Перед приближением поршняок ВМТ за 30-40 поворота коленчатого вала (ПКВ открывают выпускной клапан 16 и давление в цилиндре падает, так как сжатый воздух вытекает в выпускной канал 17. При дальнейшем вращении вала двигателя поршень достигает ВИТ и начинает движение к НИТ, через открытый выпускной клапан 16 начинается всасывание воздуха, который ранее был вытеснен в канал 17. Затем клапан 16 закрывают, происходит сжатие воздуха, но при следующем приближении поршня к ВМТ открывается впускной клапан 18 и сжатый воздух вытекает через него во впускной канал 15.Для того, чтобы обеспечить такой порядок работы цилиндров отключаемой группы, кулачковый вал 13 гаэораспределительного механизма, размещенный в головке 4, повернут по сравнению с аналогичным кулачковым валом неотключаемой группы.Фазы газораспределения цилиндров неотключаемой группы, приведенные на фиг. 2, существенно отличаются от фаз газораспределения цилиндров отключаемой группы, приведенных на фиг.3, В каждом неотключаемом цилиндре впускной клапан открывают до приближения поршня к ВМТ на угол , по-. ворота коленчатого вала, закрывают после того, как коленчатый вал повернется на угол К после НМТ. Затем при движении поршня к ВМТ происходит сжатие воздуха, при положении поршня около ВМТ - впрыск топлива и при движении поршня к НМТ - расширение про- г дуктов сгорания (рабочий ход). Перед приходом поршня к НМТ при угле о, открывают выпускной клапан, а закрывают этот клапан после ВМТ (см. Угол .). Законы изменения сечения клапанов цилиндров этих групп видны на фиг.5, изменение сечения впускных клапанов совпадает. Период открытия и закрытия выпускного клапана у каждого отключенного цилиндра (заштрихованная зона) смещен в сторону уменьшения угла поворота коленчатого вала.При изменении нагрузки изменяютсяпараметры отработавших газов, посту О пающих из цилиндров неотключаемойгруппы в турбину 9 турбокомпрессора 10, а сжатый в его компрессоре 12 .воздух поступает в те же цилиндры.Изменение параметров газа и давления 15 наддувочного воздуха позволяет.испытывать турбокомпрессор в натурных условиях работы с сохранением систем смазки и охлаждения, В результате чего повышается достоверность полу ченных результатов. Способ испытаний двигателя внут 25 реннего сгорания путем деления егоцилиндров на две группы - отключаемую и неотключаемую, подачи воздухав отключаемую группу. цилиндров, сжатия его, последующего расширения и30 выпуска и нагружения неотключаемойгруппы цилиндров работой трения насосных ходов отключаемой группы,о тличающийся тем, что,с целью обеспечения воэможности исЗ 5 пользования неотключаемой группыцилиндров в качестве стенда для испытания турбокомпрессора, в цилинд,рах отключаемой группы регулируютгвеличину насосных потерь при помощи40 выпуска иэ каждого цилиндра этойгруппы части воздуха в процессе сжатия и остальной части воздуха в процессе расширения,145В цилиндрах отключаемой группы впрыск топлива не производят и рабочего хода нет. Как видно из (фиг.З) сжатие воздуха прекращается за 30- 40 ПКВ до прихода поршня в ВМТ, т.е . когда открывается выпускной клапан 16 (фаза перекрытия Ы на фиг.З). Как показали исследования, избыточное давление в неработающих цилиндрах па дает практически до нуля в зоне с( т.е, до ВМТ. При дальнейшем повороте коленчатого вала,и следовательно, кулачкового вала 13 начинается всасывание воздуха из выпускного канала 17. Этот процесс прекращается у нижней мертвой точки (НМТ). После закрытия выпускного клапана 16 (фаза Ы на фиг. 3) в цилиндрах блока 2 снова начинается процесс сжатия воздуха. Так как впускной клапан 18 открывается до ВМТ (фаза Ы, на фиг.З), то на этом участке поворота коленчатого вала двигателя в отключенных цилиндрах избыточное давление воздуха практически снова падает до нуля (фиг. 4) Сжатый воздух выходит в канал 15. Затем процесс повторяется, На работу трения поршней отключаемых цилиндров и работу насосных ходов (всасывание и вытеснение), обозначенную штриховыми зонами на фиг 4, расходуется работа цилиндров неотключаемой группы, Чтобы регулировать загрузку работающих цилиндров блока 3 принудительно открывают дросселирующие клапаны 14, которые сообщают камеры сгорания неработающих цилиндров с атмосферой. При полностью открытых клапанах 14 работа сжатия в этих цилиндрах двигателя будет практически равна нулю. По мере закрытия клапанов 14 нагрузка на работающие цилиндры возрастает.Ф 1583Установлено, что одним блоком цилиндров двигателя наддувочного типатаким образом можно загрузить от 18до007 номинальной мощности работающие цилиндры блока двигателя. Формула изобретения