Стенд для обкатки двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к области испытаний двигателей внутреннего сгорания (две). Целью изобретения является повьпчение качества приработки при обкатке ДВС и сокращение ее продолжительности путемучета состояния поверхностей трения каждого конкретного 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 связ&н блок 0 управления, в котором заложена вся программа приработки двигателя. При подаче импульса па вход блока 10 он переключает выход-v ные напряжения Uj. и Uj ,что приводит к переходу с одного этапа приработки на другой.Момент появления импульса определяется снижением мощности механ1таеских потерь ДВС до некоторого значения Р, заданного для каждого этапа. Для измерения Р устр-во 16 по i , приходу тактового импульса с блока 1 дегерметизирует цилшщры ДВС. При (Л этом резко падает частота вращения ДВС, а на вычитающий элемент поступает величина напряжения Uj,обратно пропорциональная величине Р. Происходит сравнение Uj с U4,поступающего с IC 0д блока 10, если Uj U, то приработка продолжается на данном режиме. Ч 1 з.п.})-лы, 4 ил. се ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ1267195 А 1 (5D 4 G 01 И 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изоБРетений и ОтнРытий

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3841417/25-06 (22) 03.12.84 (46) 30.10.86. Бюл. 9 40 (71) Ленинградское производственное объединение "Ленавторемонт" и Ленинградский филиал Научно-исследовательского института автомобильного транспорта (72) М.З.Варшавский и А.В.Рябов (53) 621.43.001.1 (088.8 ) (56) Варшавский И.З. Система автоматического управления приработкой двигателя. — Автомобильный транспорт, 1983, У 4, с.36-38. (54) СТЕНД ДЛЯ ОБКАТКИ ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к области испытаний двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Целью изобретения является повышение качества приработки при обкатке ДВС и сокращение ее продолжительности путем учета состояния поверхностей трения каждого . конкретного 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 переключает выход" . ные напряжения U . и U,÷òî приводит к переходу с одного этапа приработки на другой. Момент появления импулвса определяется снижением мощности механических потерь ДВС до некоторого значения P заданного для каждого этапа. Для измерения P 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 посту- С пает величина напряжения (),обратно пропорциональная величине P. Происхо-Я дит сравнение U с Ц„,поступающего с Ъ блока !О, если U x U<, то приработка ф продолжается на данном режиме. CO

1 з.п.ф-лы, 4 ил.

1 267

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к стендам для обкатки и испытания двигателей внутреннего сгорания при их производстве и капитальном ремонте.

Целью изобретения является повышение качества приработки при обкатке двигателя внутреннего сгорания и сокращение ее продолжительности пу". 1О тем учета состояния поверхностей трения каждого конкретного двигателя.

На фиг.l приведена структурная схема стенда; на -фиг.2 — структурная схема блока управления; на фиг.3 — 15 устройство дегерметизации; на фиг.4 структурная схема блока вычисления мощности механических потерь.

Стенд содержит блок 1 (фиг.l) тактовых импульсов, нагрузочное устрой- 20 ство 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 исполнительный механизм 8 по скорости подключен к топливодозирующему органу испытуемого двигателя, а выход 30 вычитающего элемента 7 через испол-. нительный механизм 9 по нагрузке подключен к управляющему входу нагрузочного устройства. К вычитающим элементам 6 и 7 подключены также по одному выходу блока 10 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 10 управления являются выходы коммутационно-задающих блоков, а входом— счетный вход счетчика 11 . Коммута- 45 ционно-задающие блоки состоят из набора N -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 равнс числу этапов приработки двигателя:.

Блок тактовых импульсов соединен с устройством 16 дегерметизации фиг.1, установленным на двигателе.

1 95 2

Устройство дегерметизации выполнено в виде двух кронштейнов 1 7 1 фиг . 3) установленных на головке испытуемого двигателя. На кронштейнах установлен с возможностью вращательного движения эксцентриковый вал 18 с эксцентриситетом " Q . 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 вычитающего 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 U,. (фиг.1) и по нагрузочному моменту

Ц,соответствующие первому этапу приработки, на входы вычитающих элемен1тов 6 и 7 соответственно..Сигнал U

1 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

U,,òî 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 U .Таким образом осуществляется стабилизация частоты вращения двигателя.

Аналогично работает контур стабилизации нагрузочного момента. В бло1267! 95

dEB

=- 7. с) -- с1 t ке 10 заложена вся программа приработки двигателя, т.е. при подаче управляющего импульса на вход блока 10 последний переключает выходные напряжения U и U>,что приводит к переходу с одного этапа приработки на последующий. Блок 10 управления работает следующим образом. При подаче напряжения питания на блок 10 управления за счет установочных емкостей в счетчике 11 импульсов записывается число один в двоичном коде. !1апряжения со всех выходов счетчика 11 поступают на соответствующие входы дешифратора 12, где двоичный код преоб- разуется в десятичный. Таким образом, при подаче напряжения на блок 10 управления на первом выходе дешифратора 12 образуется напряжение, которое поступает на управляющие входы ключе- 2 вых элементов 15.1 каждого из коммутационно-задающих блоков 13.1

13.3. Эти ключевые элементы подключают выходы задатчиков 14.! к соответствулцим вьгходам блоков 13.1 — 25

13.3. При подаче импульса напряжения на вход счетчика 11 с выхода вычитающего элемента 25 в счетчике 11 записывается число два в двоичном коде, которое аналогичным образом приводит к подключению задатчиков 14.2 к выходам блоков 13.1 — 13.3. Таким образом с приходом каждого нового импульса на вход счетчика 11 осуществляется переключение задатчиков 14 от первого до h-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 3 ° При 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. !ощность механических потерь в этом случае можно опреде55 лить по формуле

d d )1

Г = — -(Е )= — — (Т --- )

dt " dt " 2 где Е„ — кинетическая энергия; ) — частота вращения вала двигателя; . - приведенный к валу двигателя момент инерции всех вращающихся масс. !

0 Формула (1 приближенно может бьггь записана В в11де

P = Х .4).а .)- —, 1 (2) и что справедливо для малых значений

Обеспечив постоянство величины

С = Х„,)-Л43 мощность механических потерь можно считать обратно пропорциональной величине и . По этому алгоритму работает блок 22 вычисления

О мощности механических потерь.

При падении частоты вращения двигателя вследствие срабатывания устройства 16 дегерметизации поочередно включаются селекторы 23 и 24. Селектор 23 настраивается на напряжение, соответствующее некоторой частоте (),, а селектор 24 -, причем с.3, незначительно больше („), т.е.hQ =(4-+" О. ,Срабатывание селекторов приводит к переключению триггера 25, длитель ность импульса на выходе которого равна ьг.. Преобразователь 26 преобразует величину at в напряжение которое поступает на вычитающий элемент 27.

Поскольку для каждого конкретного этапа приработки двигателя величина с3 является фиксированной, а величины 4) и J„ постоянные для всех этапов приработки двигателя данного типа, то величина С является также постоянной и величина P становится обратно пропорциональной величине U .

С помощью вычитающего элемента 27 напряжение и сравнивается с некоторым фиксированным для каждого этапа приработки напряжением 0< поступающим с блока 10 управления. Таким образом, импульс на выходе элемента

27 появится только тогда, когда величина P станет i епыце некоторой величины, однозначно определяемой напряжением 0 . Этот импульс поступае г в блок 10, что пр;1водит к переключению напряжений И,,11,11, и переходу на новый этап приработки. Если напряжение меньше, чем (4, то на выходе вычитающего элемента 27 не поS 12671 является переключающего импульса, и приработка продолжается на данном режиме. Как только частота вращения двигателя в процессе измерения мощности механических потерь упала до величины Ь3, определяемой селектором

24, появивлийся на выходе послецнего импульс напряжения отключает устройство дегерметизации, а исполнительный механизм 8 устанавливает тре- 1О буемый этап приработки.

Расчет величин U,U,Uq может быть выполнен по известной методике определения оптимальных режимов приработки. 15

Работа предлагаемого стенда может осуществляться и в режиме холодной приработки, когда, например, электромаяина нагрузочного устройства работает в двигательном режиме.

Формула изобретения

1. 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

Я момента через второй вычитающий элемент и исполнительный механизм по

95 б нагрузке — с органом управления нагрузочным Устройством а блок управления связан с первым и вторым вычитающими элементами, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повьппе ния качества и сокращения времени обкатки путем учета состояния двигателя, он дополнительно содержит устройство дегерметизации и блок вычисления мощности механических потерь, связанный с устройствомдегерметиза- ции и выходом датчика частоты вращения, блок управления входом и выходом связан с блоком вычисления мощности механических потерь, а блок тактовых импульсов подключен к устройству дегерметизации.

2. Стендпоп.1, отличаю=

m и и 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 вычитающего элемента„ куда подключен выход блока управления, вход которого связан с выходом третьего вычитающего элемента, а выход одного из селекторов связан с устройством дегермети,зации.

1267195

Фиа 3 ноя до ки

Составитель Н. Патрахальцев

Редактор Э.Слиган Техред Л. Сердюкова Корректор Л.Пилипенко

Заказ 5753/36 Тираж 778

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðîä, ул. Проектная, 4