Энергетический способ определения момента инерции двигателя внутреннего сгорания
Владельцы патента RU 2438111:
Егоров Алексей Васильевич (RU)
Егоров Василий Николаевич (RU)
Машкин Андрей Витальевич (RU)
Изобретение относится к способам бестормозных испытаний двигателей внутреннего сгорания. Способ заключается в том, что со ступицей снятого ведущего колеса автотранспортного средства, смазочное и трансмиссионное масло двигателя внутреннего сгорания которого прогреты до рабочей температуры, механически соединяется вал электродвигателя, а момент инерции двигателя внутреннего сгорания определяется исходя из разности момента инерции системы вращающихся масс «вал электродвигателя, агрегаты трансмиссии, коробка перемены передач, двигатель внутреннего сгораниям при включенной прямой передаче коробки перемены передач и момента инерции системы вращающихся масс «вал электродвигателя, агрегаты трансмиссии, коробка перемены передач» при включенной прямой передаче коробки перемены передач и отключенном сцеплении, установленных в результате определения затрат активной энергии, потребленной электродвигателем на процесс увеличения частоты вращения от нулевой до номинальной системы вращающихся масс «вал электродвигателя, агрегаты трансмиссии, коробка перемены передач, двигатель внутреннего сгораниям при включенной прямой передаче коробки перемены передач и системы вращающихся масс «вал электродвигателя, агрегаты трансмиссии, коробка перемены передач» при включенной прямой передаче коробки перемены передач и отключенном сцеплении. Технический результат заключается в возможности определения момента инерции ДВС, установленного на транспортном средстве. 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 стендовых тормозных испытаний и не может быть применен для определения момента инерции ДВС, установленного на транспортном средстве.
Изобретение направлено на обеспечение возможности определения момента инерции ДВС, установленного на транспортном средстве.
Сущность изобретения заключается в том, что со ступицей снятого ведущего колеса автотранспортного средства, смазочное и трансмиссионное масло двигателя внутреннего сгорания которого прогреты до рабочей температуры, механически соединяется вал электродвигателя, а момент инерции двигателя внутреннего сгорания определяется как разность момента инерции системы вращающихся масс «вал электродвигателя, агрегаты трансмиссии, коробка перемены передач, двигатель внутреннего сгорания» при включенной прямой передаче коробки перемены передач и момента инерции системы вращающихся масс «вал электродвигателя, агрегаты трансмиссии, коробка перемены передач» при включенной прямой передаче коробки перемены передач и отключенном сцеплении, установленных в результате определения затрат активной энергии, потребленной электродвигателем на процесс увеличения частоты вращения от нулевой до номинальной системы вращающихся масс «вал электродвигателя, агрегаты трансмиссии, коробка перемены передач, двигатель внутреннего сгорания» при включенной прямой передаче коробки перемены передач и системы вращающихся масс «вал электродвигателя, агрегаты трансмиссии, коробка перемены передач» при включенной прямой передаче коробки перемены передач и отключенном сцеплении.
Новизна заключается в том, что, зная количество активной электрической энергии, затрачиваемой с учетом механического коэффициента полезного действия электродвигателя, на увеличение частоты вращения от нулевой до номинальной системы вращающихся масс «вал электродвигателя, агрегаты трансмиссии, коробка перемены передач, двигатель внутреннего сгораниям при включенной прямой передаче коробки перемены передач определяется момент инерции системы вращающихся масс «вал электродвигателя, агрегаты трансмиссии, коробка перемены передач, двигатель внутреннего сгорания»:
Зная затраты активной электрической энергии, используемой на увеличение частоты вращения от нулевой до номинальной системы вращающихся масс «вал электродвигателя, агрегаты трансмиссии, коробка перемены передач» при включенной прямой передаче коробки перемены передач и отключенном сцеплении определяется момент инерции системы вращающихся масс «вал электродвигателя, агрегаты трансмиссии, коробка перемены передач»:
Разница между I1 и I2 и будет являться моментом инерции двигателя внутреннего сгорания: 
.
На чертеже изображена схема реализации энергетического способа определения момента инерции двигателя внутреннего сгорания.
Двигатель внутреннего сгорания 1 через сцепление 2, коробку перемены передач 3, агрегаты трансмиссии 4 соединен с валом электродвигателя 5.
Реализуется предлагаемый энергетический способ измерения момента инерции двигателя внутреннего сгорания следующим образом: перед началом измерения двигатель внутреннего сгорания и коробка перемены передач прогреваются до рабочей температуры, затем они выключаются, а включается электродвигатель 5, и с помощью счетчика активной электрической энергии 6 определяется количество активной электрической энергии, затрачиваемой с учетом механического коэффициента полезного действия электродвигателя на увеличение частоты вращения вала электродвигателя от нулевой до номинальной системы вращающихся масс «вал электродвигателя, агрегаты трансмиссии, коробка перемены передач, двигатель внутреннего сгорания» при включенной прямой передаче коробки перемены передач, а затем определяется момент инерции системы вращающихся масс «вал электродвигателя, агрегаты трансмиссии, коробка перемены передач, двигатель внутреннего сгорания» при включенной прямой передаче коробки перемены передач.
Затем электродвигатель 5 и сцепление 2 выключаются.
Затем снова включается электродвигатель 5 и с помощью счетчика активной электрической энергии 6 определяется количество активной электрической энергии, затрачиваемой с учетом механического коэффициента полезного действия электродвигателя на увеличение частоты вращения вала электродвигателя от нулевой до номинальной системы вращающихся масс «вал электродвигателя, агрегаты трансмиссии, коробка перемены передач» при включенной прямой передаче коробки перемены передач, а затем определяется момент инерции системы вращающихся масс «вал электродвигателя, агрегаты трансмиссии, коробка перемены передач» при включенной прямой передаче коробки перемены передач.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет определить момент инерции реального двигателя внутреннего сгорания, установленного на автотранспортное средство, что позволяет значительно сократить стоимость испытаний двигателей внутреннего сгорания за счет отсутствия необходимости осуществления процессов «монтажа-демонтажа» двигателя внутреннего сгорания.
Зная момент инерции двигателя внутреннего сгорания и замеряя угловые ускорения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания во всем диапазоне скоростных режимов работы, можно с минимальными финансовыми затратами определить показатели внешней скоростной характеристики двигателя внутреннего сгорания.
Способ определения момента инерции двигателя внутреннего сгорания автотранспортного средства, отличающийся тем, что со ступицей снятого ведущего колеса автотранспортного средства, смазочное и трансмиссионное масло двигателя внутреннего сгорания которого прогреты до рабочей температуры, механически соединяется вал электродвигателя, а момент инерции двигателя внутреннего сгорания определяется как разность момента инерции системы вращающихся масс «вал электродвигателя, агрегаты трансмиссии, коробка перемены передач, двигатель внутреннего сгорания» при включенной прямой передаче коробки перемены передач и момента инерции системы вращающихся масс «вал электродвигателя, агрегаты трансмиссии, коробка перемены передач» при включенной прямой передаче коробки перемены передач и отключенном сцеплении, установленных в результате определения затрат активной энергии, потребленной электродвигателем на процесс увеличения частоты вращения от нулевой до номинальной системы вращающихся масс «вал электродвигателя, агрегаты трансмиссии, коробка перемены передач, двигатель внутреннего сгорания» при включенной прямой передаче коробки перемены передач и системы вращающихся масс «вал электродвигателя, агрегаты трансмиссии, коробка перемены передач» при включенной прямой передаче коробки перемены передач и отключенном сцеплении.
