Способ испытания карбюраторного двигателя и устройство для его осуществления

161559 Цель изобретения - интенсификация испытаний путем имитации режима двигательного торможения с получением знакопеременного крутящего момента,На фиг. 1 представлена общая схема стенда для реализации предлагаемого способа; на фиг,2 - схема управления дросселЬной заслонкой карбюратора; на фиг.З - устройство эксцентрикового механизма (эксцентрика); на фиг.4 - узел 1 на фиг,З; на фиг,5 форма пластины эксцентрика с пазами; на фиг.6 - форма пластины эксцентрика с вырезом; на фиг.7 - зависимость изменения крутящего момента на валу двигателя при его испытании на стенде.Устройство (фиг.1) содержит тормозную машину 1, электродвигатель 2, редуктор 3 привода эксцентрика, ре" гулируемую втулку 4 эксцентрика, трос 5 привода дроссельной заслонки карбюратора, винт 6 регулирования длины троса, возвратную пружину 7, испытуемый двигатель 8 и эксцентрик 9, насаженный на выходной вал 10 (фиг. 3) редуктора 3;Эксцентрик 9 выполнен в виде двух взаимно прилегающих пластин 11 и 12 (фиг,З) и закреплен при помощи гайки 13 пружинной шайбы 14, переходной втулки 15 и шайбы 16. Пластина 12 снабжена прямобочным 17 и полукольцевым 18 пазами, в последнем разме 35 щена. головка кривошипной втулки 19, связанная тросом 5 привода с подпружиненным рычагом 20, Эксцентрик 9 закреплен на валу 10 редуктора 3 с возможностью регулирования радиуса кривошипа, Один конец троса 5 шарнирно связан с втулкой 4 эксцентрика, а другой конец троса шарнирно соединен с подпружиненным рычагом 20 управления дроссельной заслонкой карбюратора.Эксцентрик 9 выполнен в виде двух взаимно прилегающих пластин 11 и 12 (фиг.З) с возможностью перемещения по плоскости касания, причем в плас 50 тине 12 выполнены два скозных паза - один полукольцевой 18, другой прямобочный 17, расположенный вдоль оси симметрии полукольцевого паза с вогнутой его стороны, В пластине 11 вы 55 полнено сквозное центральное отверстие и сквозной сектор с углом д при вершине (фиг,З), при этом ось вращения вала 10 редуктора 3 находится в 6 Лодном из зафиксированных гайкой 13 положений прямобочного паза 17 и совмещенного с ним центрального сквозного отверстия. Втулка 4 регулируемой тяги (троса 5) установлена в полукольцевом,пазу 18 с воэможностью свободного скольжения по пазу, Вырезанный сектор пластины 11 обращен в сторону вогнутой части полукольцевого паза, причем оси симметрии сектора и паза совпадают. При этом грани сектора пластины 11 установлены с возможностью ограничения длины полукольцевого паза 18 с обоих концов,Способ осуществляется следующим образом.Подготовленный к испытанию двигатель устанавливают на стенд. Подсоединяют тормозную машину, измерительные приборы, системы питания, смазки и охлаждения двигателя. Рычаг 20 управления дроссельной заслонки карбюратора соединяют посредством гибкой тяги (троса 5) с механизмом для непрерывного открывания и закрывания дроссельной заслонки карбюратора (редуктором 3).Прогревают двигатель до рабочего теплового состояния, Заданный режим нагружения обеспечивают перемеще" нием дроссельной заслонки карбюра- . тора, Длительность каждого цикла испытаний (время одного полного оборота эксцентрика) составляет 35- 40 с, При этом двигатель работает на непрерывно меняющихся скоростном и нагрузочном режимах: за время одного цикла частота вращения коленчатого вала вначале увеличивается от пх мин до 0,75 пном, а нагрузка двигателя от нуля (при п) до 1007 (при 0,75 и но ) и затем уменьшается до первоначальных значений.Способ основан на том, что при работе двигателя на стенде с тормозной машиной, имеющей воэможность синхронного изменения тормозного момента на ведущем валу в зависимости от частоты вращения вала, скоростной и нагрузочный режимы изменяют в установленном диапазоне значений путем осциллирующего перемещения рычага управления дроссельной заслонки карбюратора в автоматическом режиме.Вначале цикла при малой частоте вращения коленчатого вала и минимальном тормозном моменте на валу привода плавно увеличивают подачу топливав двигатель, повышая частоту вращения вала, тормозной момент на валупривода и, соответственно, крутящиймомент двигателя. Затем не останавливая поступательного перемещениярычага подачи топлива в сторону увеличения, резко (скачком) переводятего в первоначальное положение, соответствующее минимальному углу открытия дроссельной заслонки карбюратора.При этом за счет высокой угловойскорости и положительно направленно"го в период плавного разгона углового ускорения вращающихся масс инерционный момент сопротивления вращающихся масс и тормозной момент привода, приведенные к коленчатому валу,имеют наибольшие значения, Превосходящий же их по абсолютной величиневращающий момент от действия газовыхсил с максимального своего значениярезко падает до нуля и изменяет свойзнак на противоположный вследствиедросселирования потока топливнойсмеси, подаваемой в двигатель, и момента, создаваемого, инерционным враФщением маховых масс двигателя иприводной машины,Устройство для осуществленияпредлагаемого способа работает следующим образом.Устанавливают требуемый диапазонциклического регулирования подачитоплива в двигатель (Лиг,2) путемослабления гайки 13, регулировки;:необходимого радиуса кривошипа ОАи закрепления гайки 13. Затем устанавливают путем изменения длины тяги АВ положение рычага СВ подачитоплива в двигатель, соответствующиее минимальной частоте холостогохода (в положении, когда точка Анаходится в продолжении тяги АВ наодной прямой с центром О). Устройство .готово к работе.После того, как двигатель подготовлен к восприятию нагрузки на стенде и отрегулирована величина нагрузки тормозной машины при номинальной,частоте вращения вала двигателя, включают электродвигатель 2, редуктор 3, отрегулированный на определенную частоту вращения выходйого вала. Втулка 19 кривошипа, увлекаемая стенками полукольцевого паза18 и ограничивающего гранью сектора, перемещается по окружности ради уса г,плавно перемещая рычаг 20управления дроссельной заслонки кар" бюратора. При этом частота вращения и крутящий момент на валу двигателя плавно и,синхронно возрастают. Затем, достигая точки А на схеме, соответствующей углу соскальзывания кривошипной втулки по полукольцевому пазу 18 (причем, джазовый угол сброса регулируется вертикальным перемещением редуктора 3 по его направляющим на величину Ь), рычаг 20 подачи топ" пива под действием возвратной пружины 7 резко возвращается в исходное положение за счет свободного скольжения втулки 19 по пазу 18.Угол опережения соответствует углу вырезанного сектора р плюс приращение, возникающее за счет угловой скорости Я, направленной в сторону 5 10 15 20 свободного проскальзывания. При изменении радиуса кривошипа ОА соответственно изменяется и диапазон регулирования подачи топлива (угол( ).При этом длина полукольцевого паза18 уменьшается или увеличивается ссохранением заданного угла опережения 0 (Лиг.2). Опытным путем уста"новлена предпочтительная форма иоптимальные размеры эксцентриковогомеханизма. Полукольцевой паэ выпол- .няют в виде параболы, описываемоиуравнениемху ,м,м20Такое выполнение паза позволяетпри различных радиусах эксцентрикаповысить равномерность хода втулки19 кривошипа по пазу в положении,соответствующем минимальной подаче .40 (траектория точки А при выборе свободного хода втулки по пазу), чтопозволяет исключить отклонение минимальной частоты вращения холостогохода от установленнь 1 х программой ис пытаний значений.Прямобочный паэ выполняют вдольоси симметрии параболы, начиная отточки Р Аокуса параболы на длину1 = р, где р - параметр параболы 50 (р = 10 мм), и угол вырезанного сектора О = 150170 . При выполненииооугла О( 150 величина свободногосброса рычага управления подачейтоплива в двигатель недостаточна,что оказывает влияние на амплитудуизменения крутящего момента на валув сторону ее уменьшения. Выполнятьугал Ф 1 170 нецелесообразно вследоствие того, что практически весь55 диапазон обратного хода рычага выбиается с учетом приращения, возниающего за счет угловой скоростиращающегося эксцентрика,П р и м е р. Капитально отремонированный двигатель марки ЗМЗ,ошедший десятичасовую технологическую обкатку, устанавливают натенд, подсоединяют электротормознуюашину КИ, системы питания, охаждения и, смазки. Прогревают двигаель до температуры охлаждающей водык = 85 С и масла с = 85 фС.6Тормозной момент устанавливаютпутем заглубления реостатных ножейобкаточного стенда до показаний нациферблате силоизмерительного механизма р. = 25 кг ( Икр= 18 кгс.м) при,частоте вращения вала и = 2400 об/мин,Тягой эксцентрикового механизмасоединяют рычаг управления дроссельной заслонки карбюратора с втулкойэксцентрика. Устанавливают диапазонрегулирования величины подачи топливапо изменению частоты вращения вала1500 - 2400 мин 1 прн синхронном изменении нагрузки от 0 (при 1500 мин )до 25 кг (при 2400 мин ). При этомвал мотор-редуктора с установленнымна нем эксцентриковым механизмом со;вершает один полный оборот,Отметив время начала испытаний порежиму, включают мотор-редуктор счастотой вращения выходного валаО, 1 с 1. Температурныйрежим поддер-,живают на протяжении всего временииспытаний. На режиме испытаний дви,. гатель проработал 42 ч. В результатепроизошел отказ - поломка среднегодиска муФты сцепления. Двигательне выдержал испытаний.Способ позволяет повысить эффективность ресурсных испытаний авто"мобильных двигателей за счет получения за каждый цикл испытаний знакопеременного крутящего момента наколенчатом валу от действия. газовыхсил с использованием инерционногомомента вращающихся масс двигателя иприводной машины,формула изобретения 1. Способ испытания карбюраторного двигателя на стенде с синхронным изменением тормозного момента на валу двигателя в зависимости от частоты вращения вала, заключающийся в том что в автоматическом режиме изЭ 10 15 20 25 30 35 40 45 меняют в установленном диапазонезначений частоту вращения вала двигателя и егокрутящий момент путем изменения подачи топливной смеси перемещением дроссельной заслонки карбюратора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации испытанийпутем имитации режима двигательного торможения с получением знакопеременного крутящего момента на валу, дроссельнУю заслонку карбюрато" ра.вначале плавно перемещают в сторону увеличенияподачи топливной смеси, затем, не останавливая перемещения, резко (скачком) перемещают ее в исходное положение, соответствующее минимально . устойчивой частоте вращения холостого хода.2, Способ по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что частоту циклов испытания задают в диапазоне 0,005 О, 2 Гц а частоту вращения вала двигателя - в диапазоне от минимально устойчивой частоты вращения холостого хода до номинальных чисел оборотов, причем крутящий момент на валу двигателя изменяется при этом в диапазоне (-0,30+1,0) своего номинального значения крутящего момента.3. Устройство для испытания кар-, бюраторного двигателя, содержащее мотор-редуктор, эксцентрик, установленный на его валу,с возможностью регулирования радиуса кривошипа, и регулируемую по длине тягу", причем один конец тяги шарнирно связан с втулкой эксцентрика, а другой шарнирно связан с подпружиненным рычагом поворота дроссельной заслонки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью интенсификации испытания путем имитации режима двигательного торможения на стенде, эксцентрик выполнен в виде двух взаимно прилегающих пластин с воэможностью перемещения их по плоскости касания, причем одна пластина снабжена двумя сквозными пазами - полукольцевым ипрямоугольным, расположенным горизонтально с вогнутой стороны полукаль" цевого паза вдоль его оси симметрии,. другая пластина снабжена центральным сквозным квадратным отверстием и сквозным вырезом в виде сектора, с углом 1 при вершине, причем грани сектора выполнены с возможностью ограничения длины полукольцевого паза10 1615596. 08,1 фиг с обоих концов, вырез обращен в сторону вогнутой части полукольцевогопаза и оси симметрии сектора и пазасовпадают, пластины размещены на валу редуктора с возможностью фиксации, а втулка эксцентрика размещенав полукольцевом пазу с возможностьюсвободного перемещения. 4. Устройство по п.З, о т л и " ч а ю щ е е с я тем что угол скозо ного сектора О = 150 170, полукольцевой паэ выполнен в виде параболы, описываемой уравнением ух/20, а прямоугольный паз выполнен на длине 1 = р от точки фокуса параболы, где р - параметр параболы. Ф1615596 Составитель В.ГорбуноРедактор И.шекчлла Техред Л.Олийнык Корректор О.Цип аз 39821 ИИПИ Государстм прн Тираж 443 Подписное венного комитета по изобретениям и открытия 113035, Москва, Ж, Раушская наб, д 4/5 НТ СССР т "Па г. Ужгород, ул, Гагарина, 10 но-издательский ко изво