Способ определения акустических характеристик элемента системы выпуска двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к двигателестроению и позволяет повысить точность получаемого результата. При прохождении через систему волн давления измеряют мгновенное давление отработавших газов в трех точках перед и в трех за элементом системы - глушителем 3. Замеры производят в точках 7-9 на первом выпускном трубопроводе /ТП/ 2 и в точках 10-12 на втором выпускном ТП 4, причем точки 7-8, 7-9, 10-11 и 10-12 смещены на заданное расстояние. Кроме того, измерительным трактом для выбранной частоты измерения, которая должна быть осуществленна ниже наименьшей из частот первого поперечного резонанса ТП 2 и 4, фиксируется на каждом измерительном участке фазовый сдвиг между точками 7 и 8 /10 и 11/ и 7 и 9 /10 и 12/. По полученным данным определяют волновые числа падающей и отраженной волн и коэффициент отражения, а затем - амплитуды падающей и отраженной волн. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 01 M 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4308736/25-06 (22) 17.07.87 (46) 23.04 .89. Бюл. Н- 15 (71) Московский автомобильный завод им.И.А.Лихачева (72) К.В.Чернышев, П.Н.Кравчун и В.В.Турмачев (53) 621 ° 436.001-5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР Ф 1374069, кл. G 01 M 15/00, 1986. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АКУСТИЧЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕМЕНТА СИСТЕМЫ ВЫПУСКА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к двигателестроению и позволяет повысить точ= ность получаемого результата. При прохождении через систему волн давления измеряют мгновенное давление отработавших газов в трех точках перед и в трех точках за элементом системы — глушителем.3. Замеры производят в точках 7-9 на первом выпускном трубопроводе (ТП) 2 и в точках 10-12 на втором выпускном ТП 4,. причем точки 7-8, 7-9, 10-11 и 10-12 смещены на заданное расстояние. Кроме того, измерительным трактом для выбранной частоты измерения, к-рая должна быть существенно ниже наименьшей из частот первого поперечного резонанса

ТП 2 и 4, фиксируется на каждом измерительном участке фазовый сдвиг между точками 7 и 8 (10 и 11) и 7 и

9 (10 и 12). По полученным данным определяют волновые числа падающей и отраженной волн и коэффициент стра- рр жения, а затем — амплитуды падающей и отраженной волн ° 1 ил. С:

1474503

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при ., исследованиях и испытаниях систем выпуска двигателей внутреннего сгорания.

Целью изобретения является повышение точности получаемого результата.

На чертеже приведена схема установки, реализующей способ определения характеристик элемента системы выпуска.

Установка содержит двигатель 1 внутреннего сгорания, установленный на стенде (не показан), первый выпускной трубопровод 2, глушитель (элемент системы) 3, второй выпускной трубопровод 4, датчики 5 давления, установленные в точках замера давления на первом выпускном трубопроводе, и датчики 6 давления, установленные в точках замера давления на втором выпускном трубопроводе.

Точки замеров давления на первом,вы-, пускном трубопроводе обозначены 725

9, а на втором выпускном трубопроводе — 10-12.

Точки 7-8, 7-9, 10-11 и 10-12 замеров смещены на расстояния соответственно а, b, с, d.

Измерительным трактом (не показан) для выбранной частоты измерения, которая должна быть существенно ниже наименьшей из частот первого поперечного резонанса трубопроводов до и после элемента системы, фиксируются 35 на каждом измерительном участке в точках 7-9 и 10-12 амплитуды давления и фазовый сдвиг между точками 7 и 8 (10 и 11) и 7 и 9 (10 и 12).

Система уравнений, описывающих 40 мгновенные давления в точках 7-9, имеет вид:

Ра Ч вЂ” = А-е

Р В (2) - -=Ве

Р

Р

< (А е = и,(ое) + i7, (ое) (4) Р7 4" — (e +, (р) + "«,((3)) о

45 <(" e. С1 .;(М,e-,aI

= е — е

P =Р

P =P.

Я О

- 4 0 (е +ге), ; p,(Е-а); k, (6 -о1 (е +те ), Система уравнений, описывающих мгновенные давления в точках 10-12, аналогична системе (1) для точек

7-9<, и далее расматривается только система уравнений (1).

Из системы (1) получаем два комплексных соотношения где А и В отношения соответствующих действительных амплитуд давлений; (g — измеренная разность фаз между давлениями в точках 7 и 8; — разность фаз между точками 7 и 9.

Таким образом, все величины, входящие в (2), известны из измерений.

Обозначим

В е = i<< (P) + з.п.,(P), (3) где величины. и, (0C) Ilg (ье), lip(p) и (S) также известны из измерений, Тогда из выражений (1) и (2) с учетом (3) получаем систему уравнений для определения волновых чисел падакш<1ей и отраженной волн К,и К

+ "< (9.е) + "z (<) ) о

;(,Е+ u,а);(,e-,aj е — е

50 где Р, 1

k, и

k к

55 (1)

;, (е - ь); <, (е- b I

p=P„(e +r< ), амплитуда падающей волны, расстояние до плоскости отражения (выбирается произвольно); волновые числа падающей и отраженной волны перед элементом выпускной системы, коэффициент отражения.

Нелинейная система уравнений (4) может быть решена известными численными методами. После того, как определены волновые числа К и К, коэффициент отражения r определяется следующим соотношением:

;,(e-al q,,e е — Ае .е

r — — —.— — — — — —.- — — —. (5) к,е;k,(e-ag

Ае -е -е

Таким образом, если определены волновые числа падающей и отраженной

14 74503

Формула изобретения

Способ определения акустических характеристик элемента системы выСоставитель Н.Патрахальцев

Техред М.Дндык Корректор С.Шекмар

Редактор В.Петраш

Заказ 1884/39 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 волн К„и К и коэффициент отражения

r то амплитуды падающей волны P u

О отраженной волны P =r P могут быть ото. О определены из любого выражения системы уравнений. (1) .

Использование способа определения акустических характеристик элемента системы выпуска позволяет получать характеристики элемента систем выпус- 10 ка, соответствующие их характеристикам в реальных условиях работы, и повысить точность получаемого результата при упрощении измерений и сокращении времени их проведения. пуска двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в том, что при прохождении через систему волн давления измеряют мгновенное давление отработавших газов в двух точках перед и в двух точках за элементом системы, а затем обрабатывают полученные результаты, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, дополнительно измеряют мгновенное давление отработавших газов еще в одной точке перед и одной точке за элементом системы, причем выбирают положение этих точек на заданном расстоянии относительно двух указанных ранее, а также дополнительно измеряют сдвиг Фаз между точками измерения давления до и после элемента системы.