Способ определения момента инерции двигателя внутреннего сгорания
Владельцы патента RU 2408000:
Егоров Алексей Васильевич (RU)
Егоров Василий Николаевич (RU)
Машкин Андрей Витальевич (RU)
Изобретение относится к способам бестормозных испытаний двигателей внутреннего сгорания. Технический результат достигается тем, что способ позволяет определить момент инерции двигателя внутреннего сгорания без проведения тормозных испытаний. Способ определения момента инерции двигателя внутреннего сгорания заключается в том, что на фланец коленчатого вала устанавливается диск с эталонным моментом инерции. Измеряется угловое ускорение системы вращающихся масс «диск с эталонным моментом инерции, двигатель внутреннего сгорания». Далее диск с эталонным моментом инерции демонтируется и определяется угловое ускорение системы вращающихся масс «двигатель внутреннего сгорания». А момент инерции двигателя внутреннего сгорания определяется как отношение произведения углового ускорения системы вращающихся масс системы «диск с эталонным моментом инерции, двигатель внутреннего сгорания» на момент инерции диска с эталонным моментом инерции к разности углового ускорения системы вращающихся масс «двигатель внутреннего сгорания» и углового ускорения системы вращающихся масс «диск с эталонным моментом инерции, двигатель внутреннего сгорания». 1 ил.
Изобретение относится к способам определения момента инерции двигателя внутреннего сгорания (ДВС).
Известен способ измерения момента инерции двигателя внутреннего сгорания, основанный на предварительном измерении мощности ДВС на тормозном стенде и последующем определении угловых ускорений во всем диапазоне скоростных режимов работы коленчатого вала (Лоскутов А.С. Испытание двигателей внутреннего сгорания: учебное пособие. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2007).
Недостаток известного способа заключается в необходимости проведения тормозных испытаний.
Изобретение направлено на обеспечение возможности определения момента инерции ДВС без проведения стендовых испытаний.
Сущность изобретения заключается в том, что на фланец коленчатого вала устанавливается диск с эталонным моментом инерции, измеряется угловое ускорение системы вращающихся масс «диск с эталонным моментом инерции, двигатель внутреннего сгорания», далее диск с эталонным моментом инерции демонтируется и определяется угловое ускорение системы вращающихся масс «двигатель внутреннего сгорания», а момент инерции двигателя внутреннего сгорания определяется как отношение произведения углового ускорения системы вращающихся масс системы «диск с эталонным моментом инерции, двигатель внутреннего сгорания» на момент инерции диска с эталонным моментом инерции к разности углового ускорения системы вращающихся масс «двигатель внутреннего сгорания» и углового ускорения системы вращающихся масс «диск с эталонным моментом инерции, двигатель внутреннего сгорания».
Новизна заключается в том, что момент инерции ДВС определяется с помощью диска с эталонным моментом инерции, то есть с помощью диска, момент инерции которого однозначно определяется из его геометрических размеров в соответствии с зависимостью: , где m - масса диска, R - наружный радиус диска, r - радиус посадочного отверстия диска на вал (Яблонский А.А. Курс теоретической механики. Ч.II. Динамика. Учебник для ВТУЗов. Изд. 5-е, испр. - М.: Высш. школа, 1977).
На чертеже изображена схема реализации предлагаемого способа определения момента инерции ДВС без проведения тормозных испытаний.
Двигатель внутреннего сгорания 1 через фланец коленчатого вала 2, угловое ускорение которого определяется посредством датчика положения коленчатого вала 3, соединен с диском с эталонным моментом инерции 4.
Реализуется предлагаемый способ определения момента инерции двигателя внутреннего сгорания следующим образом.
На фланец коленчатого вала 2 устанавливается диск 4 с эталонным моментом инерции J∂. С помощью органов регулирования устанавливается определенная угловая скорость ω коленчатого вала ДВС 1, при которой развивается определенный крутящий момент М. Затем измеряется угловое ускорение ε1 системы вращающихся масс «диск с эталонным моментом инерции, двигатель внутреннего сгорания», имеющей момент инерции J1+J∂ при изменении угловой скорости вращения коленчатого вала ДВС в диапазоне от ω до ω+1. Крутящий момент М для диапазона угловых скоростей от ω до ω+1 равен:
Далее диск с эталонным моментом инерции 4 демонтируется и определяется угловое ускорение ε2 системы вращающихся масс «двигатель внутреннего сгорания» с моментом инерции J1 при изменении угловой скорости вращения коленчатого вала ДВС в диапазоне от ω до ω+1, то есть при том же начальном значении крутящего момента М. Крутящий момент М для диапазона угловых скоростей от ω до ω+1 равен:
Из выражений (1) и (2) определяется момент инерции системы вращающихся масс «двигатель внутреннего сгорания»:
Таким образом, используя один диск с эталонным моментом инерции, можно определить момент инерции двигателя, а после этого и параметры внешней скоростной характеристики двигателя внутреннего сгорания, что позволит значительно повысить экономическую эффективность испытаний ДВС.
Способ определения момента инерции двигателя внутреннего сгорания, отличающийся тем, что на фланец коленчатого вала устанавливается диск с эталонным моментом инерции, измеряется угловое ускорение системы вращающихся масс «диск с эталонным моментом инерции, двигатель внутреннего сгорания», далее диск с эталонным моментом инерции демонтируется и определяется угловое ускорение системы вращающихся масс «двигатель внутреннего сгорания», а момент инерции двигателя внутреннего сгорания определяется как отношение произведения углового ускорения системы вращающихся масс системы «диск с эталонным моментом инерции, двигатель внутреннего сгорания» на момент инерции диска с эталонным моментом инерции к разности углового ускорения системы вращающихся масс «двигатель внутреннего сгорания» и углового ускорения системы вращающихся масс «диск с эталонным моментом инерции, двигатель внутреннего сгорания».
