Способ испытания двигателя внутреннего сгорания

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскниСоциалистическихРеспублик м 868418(54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ДВИГАТСГОРАНИЯ скиа в 1 2Изобретение относится к области ис- с некоторой связью с режимами в эксплупытаний двигателей внутреннего сгорания, атации 1 .преимущественно на неустановившихся Таким образом, основной недостаток режимах, причем ускоренных. способа состоит в том, что он не можетИзвестны способы испытаний двигате- обеспечить удовлетворительную сходимость лей внутреннего сгорания на неустановив- результатов стендовых испытаний с эксп 5шихся режимах, причем ускоренных, зак- луатационными данными по надежности и лючаюшиеся в изменении характеристичес- прочности двигателей, так как не обеспеких параметров, например, частоты вра- чивает подобия режимов работы двигатешения вала и момента сопротивления при лей при испытании на испытательном стентопомощи генератора с каналами задания. де с режимами их работы в условиях экоПри таком способе весь цикл испыта- плуатации. Это обстоятельство приводит ний имеет длительность 840 ч и раэби- к ошибочным результатам,вается на 35 периодов по 24 ч, причем Вместе с тем, в условиях эксплуатакаждый иэ 24 часовых циклов подраздел. ции двигателей все характеристнче е1 б.ется на ряд периодов, характериэуюшю- параметры режима, такие как частот рася непродолжительными циклами задании, щения вала, момент сопротивления на надлежащим образом скомбинированных выходном валу, температура охлаждающей уровней крутящего момента двигателя,жидкости и т,п. изменяются во времени частоты вращения коленчатого вала и тем- по стохастическим законам. Если к тщсу пературы охлаждающей жидкости, При этом же учесть, что случайный характер изме- сохраняется детерминированность жесткой пения каждого из параметров режима явпрограммы для дизелей всех типов. Выб- ляется аналоговым, а не дискретным, то ранный масштаб времени также определен указанные обстоятельстваприводят к бесУстанавливают верхнюю частот 5 ь.оспектрах 6)и(ш) и О)(ц); Ып- в спектре 61 (щ); м - в спектре Я 1 (м).Определяют верхнюю границу полосы пропускания частот двигателя по каналу задания, частоты вращения вала двигателя а и по канату задания нагрузки Юм ,Находят отношения величин 14 О 1 )1 О М и Сравнивая величины К 1 и К 11 между собой, находят среди них наименьшую величину К .15Производят преобразование спектральных плотностей, например Ьщ (1 о),Ьт 1(Ш), 6 ( ш ) связаннме с переходом от частоты и) и новой частоте щ"и) =Кю20При таком преобраэованйи спектральных плотностей все корреляционные . функции одинаково сжимаются по оси времени т однако величины коэффициентов корреляции25 между предыдущими и последующими значениями параметров режима остаются теми же самыми, как и в условиях эксплуатации. Этим самым достигается подобие режимов ускоренных испытаний с эксплуатационными режимами. Ускорение испыта 30 ний при этом достигается увеличением частот изменения их параметров режимов, например М и 1 т, по сравнению с их изменением. в условиях эксплуатации,3Указанные корреляционные функции на ходятся через преобразованные спектральные плотности по формулам, например для Ми Задают испытуемому двигателю случайные управляющие воздействия на задание частоты вращения вала двигателя и момента сопротивления таким образом, чтобы 1 математические ожидания и корреляционные функции отработанных значений М( ) и бравнялись соответственности, птп, Щ Ф) % (1 ) 0Стенд состоит из перенастраиваемогоенератора 1, случайных функций испытуемого двигателя 2, нагруэочного устМй 416 6ройства 3, блока 4 срав)тенин и выдачикорректирующих сигналов, анализатбра 8спектра частот и вычислительного блока 6.Способ реализуется следующим обер аэом.Перед началом испытаний в вычислительный блок 6 вводят эксплуатационныезначения математических ожиданий )т) ,10 тп, , и корреляционных функций % 1,)Цй, ,Р,1,(С), которые там запоминаются,В исходном состоянии блок 4 выключен,генератор 1 имеет настройку; обеспечивающую генерирование сигналов с верхнейчастотой, заведомо превышаюшей верхниеграницы полос пропускания двигателя покаждому. иэ каналов задания характеристических пауаметров режима, например М ио . В этом случае генератор 1 выдаетсигнал Ъ( ) для задания частоты вращения вала двигателя 2 и сигнал 5 (1 ) длязадания момента сопротивления на нагруэочном устройстве 3. Эти же сигналы поступают на блок 5. Отработанные двигателем и нагруэочным устройством значения частоты вращению н Й) и моментасопротивления М (1 ) поступают на блоки5 и 4. По сигналам Ъ , Э(1), п(1) иМ( Ф ) блок 5 определяет верхнюю границуполосы пропускания частот двигателя поканалу задания частоты вращения ю 11 ипо каналу задания момента сопротивлениию 1), выдает их значения на блок 6 и вык 1 лючается иэ работы,Блок 6 по введенным в него до нача, ла испытаний эксплуатационным значениямстатистических показателей параметроврежима и величинам Ю) и Ю 1 л вычисляет корреляционные функции Ят 1(Т)Я 1 ГС),Я 1,ии подает их совместно40с математическими ожиданиями т 1 е 1)на блок 4, вклточая его в работу,Блок 4 вычисляет математические ожидания и корреляционные функции фактически отработанных на стенде значений 11(т)45и М ( т ), сравнивает их с заданными значениями щ 111 н, %,(7), ВмЯ 1,1)(й) и в случае несовпадения их между собой подает сигналы на генератор 150для его перенастройки с тем, чтобы разница между вычислительными и заданнымистатистическими показателями параметроврежима в блоке 4 не превосходила допустимой величины,Отличительная особенность цредлагаемого способа испытаний состоит в том,что, с целью ускорения процесса испытана 11при обеспечении технически допустимогосжатия масштаба времени с помощью ге нераторв 1 случайных сигналов и анализатора 5 спектров частот определяют верх- .ние границы полосы пропускания частотсигналов по каналам управляемых характерйстических параметров, например, по каналам задания частоты вращения и мо-мента сопротивления, и с помощью генератора случайных сигнвлов их одновременноизменяют (например, частоту вращения имомент сопротивления) с масштабным коэффициентом увеличения частот сигналовКравным наименьшему отношению верхней границы полосы пропусквния двигателя по каналам задания параметров, например двум, частоты вращения и моментасопротивления к соответствующим верхнимчастотам изменения их в условиях эксплуатации, т.е. величина коэффициента Кравняе ся меньшему из коэффициентови К,20Предлагаемый способ испытаний позволяет проводйть .испытания в нормальноммасштабе времени (частный случай), ускорить процессы физического старениядвигателя при испытаниях на стенде по дсрввненю с нормальным старением двигателей в условиях эксплуатации эа счетувеличения цикйичности всех действующихна двигатель возмущений, сохранить подобие режимов ускоренных испытаний с режимами работы двигателей в условияхэксплуатации, что дает возможность в максимальной степени приблизить процессыфизического старения двигателя при ускоренных испытаниях к старению двигателей35в условиях эксплуатации, полностью формализовать и автоматизировать процедуруформирования режимов ускоренных испытаний для двигателей различного .жлассаи назначения,4 ОВсе его создает необходимые предпосылки для сокращения сроков доводки новых и модернизируемых двигателей.Технико-экономическая эффективностьпредлагаемого способа испытаний состоит45в возможности создания универсальныхиспытательных стендов, в сокрашении срока испытаний, н, следовательно, в сокрашенин затрат времени и средств ив их проведение. Кроме того, предлагаемый способ позволяет выявить нв испытательном стенде эксплуатационные свойства двигателей и, следовательно, позволяет своевременно пригть необходимые меры для повышения их качества.формула изобретенияСпособ испытания двигателей внутреннего сгорания, заключающийся в изменении характеристических параметров, например, частоты вращения вела и момента сопротивления, по закону ствхостических процессов при помощи генератора случайных сигналов с каналами задания, обеспечиваюшего одновременное задание отклонений от математических ожиданий этих характеристических параметров в виде случайных сигналов, связанных по вэаимокорреляционной функции, о т л и - ч а ю ш и й с я тем, что, с целью ускорения процесса испытаний при обеспечеФ нии техниче:ки допустимого сжатия масштаба времени, определяют верхние границы полосы пропусквния частот характеристических параметров при помо пи генератора случайных сигналов и анализатора спектра частот сигналов, и одновременно при помощи генератора случайных сигналов изменяют эти характеристические царвметры с масштабным коэффициентом увеличения частот сигналов, равным наименьшему отношению верхней границы полосы пропускания частот по каналам задания характеристических параметров к верхним частотам изменения соответствующих параметров в условиях эксплуатации.Источники информации,1 ринятые во внимание при экспертизе1. Стенды для испытания дизелей. Сб.,с, 3-6.2. Авторское свидетельство СССРкаэ 8305/54 Тираж 910ВНИИПИ Государственного комитета СССпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушскаа н Подписное абд, 4/ ал ППП Патент, г. Ужгоро Составитель Н, Патрахальпевдактор Е. Лушникова Техред С.Мигунова Корректор В.,Бутяг