Стенд для исследования газодинамическихпроцессов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сс!оз Советских

Социалистических

Реслублик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 09.Ъ !1.1968 (¹ 1254760(24-6) с присоединением заявки ¹ 1254761, 24-6

Приоритет

Оп бликова!!о 17.1>.1970. Еюллетень ¹ 15

Кл 42k, 7 04

421, 22,01 комитет по делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

МПК 6 011

G 01!и

УДК 621.43.001.41 (О 88.8) Дата опубликования описания 27.1.1971

ВСЕСОЮ21- - ":, ПАТЕМТИО-ТЕХ! Б" - Р. :

БИБЛИОТЕКА

Авторы изобретения

А. А. Петухов и В. Д. Науменко

Заявитель

СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ

ПРОЦЕССОВ

Изобретение относится к установкам для исследования газодинамических процессов во

BcBcblBaIoIIII и выпускных трактах поршневых двигателей внутреннего сгорания.

Известны стенды для исследования газодинамических процессов во всасывающих и выпускных трактах поршневых двигателей внутреннего сгорания, содержащие поршневую мно! оцилиндровую вакуумно-компрессорную установку с раз.ьемным распределитель- 10 ным валом. Для обеспечения одинаковых и синхронных тактов в нескольких цилиндрах и фиксации выбранных клапанов испытуемого цилиндра в заданном положении, всасывающий (выпускной) тракт нескольких цилиндров 15 соединен с выпускным (всасывающим) трактом и подпоршневым пространством испытуемого цилиндра, поршень котооого имеет осевое отверстие и не связан с коленчатым валов!. 20

Предложенный стенд отличается тем, что всасывающий (выпускной) тракт нескольких цилиндров с одинаковыми и синхронными тактами соединен с подпоршневы:;! пространством испытуемого цилиндра, с его выпуск- 25 ным (всасывающим) трактом и с атмосферой через запорно-дроссельное устройство. Это позволяет моделировать газодинамические процессы во всасывающих (выпускных) трактах двигателей различных размерностей. 30

На фиг. 1 показа та схема предлагаемого стенда для исследования всасывающего тракта; на фиг. 2 — схема стенда для исследования выпускного тракта.

Стенд содержит электропривод 1 (фиг. 1) и поршневой двигатель 2 внутреш!его сгорания, коленчатый вал 3 которого жестко соединен с валом электропривода 1, а распределительный вал 4 приводится во врагцение через систему передач 5 от коленчатого вала 3. Распределите IbHbIH вал 4, установленный в переходных втулках 6 несущих опор 7, выполнен разъемным, причем его части жестко соедине. ны муфтой 8, расположенной между цилиндрами 9 и 10 с синхронными и одинаковыми тактами рабочих циклов. Муфта обеспечивает синхронизацию рабочих тактов этих цилиндров. Муфта 11, расположенная между цилиндром 10 и испытуемым цилиндром 12, предназначена для отключения всасывающего 13 и вы лопного 14 кулачков испытуемого цилиндра от коленчатого вала 3 и обеапечпвает фиксацию всасывающих 15 и выхлопных 16 клапанов испттуех!ого цилиндра в заданных относительно седел положениях с помощью устройства 17. Муфта 18, расположенная между кулачками 13 и 14, обеспечивает поворот этих кулачков один относительно другого, их разъединение и фиксацию. Коллектор

19 цилиндров 9 и 10 соединен с всасывающи269532

65 ми патрубками 20 и 21, трубопроводом 22 через запорно-д дроссельное устройство 23 — с выхлопным каналом 24 испытуемого цилиндра 12, трубопроводом 25 через запорно-дроссельное устроиство 26 — с атмосферой и трубопроводом 27 через запорно-дроссельное устройство 28 — с полостью цилиндра 12, поршень 29 которого имеет в головке отверстие 80 для выхода воздуха. Не связанный с коленчатым валом 3 поршень 29 соединен с гибкой тягой 81, пропущенной через уплотненное отверстие в головке блока и наматывающейся на барабан 32 при,перемещении поршня 29 в заданное относительно верхней мертвой точки (ВМТ) положение. Кроме того, поршень 29 связан с возвратными пружинами 83. Всасывающий трубопровод 84 испытуемого тракта соединен с всасывающим каналом 85 в головке блока.

В стенде для исследования газодинамических процессов в выпускных трактах двигателя внутреннего сгорания коллектор 19 (фиг. 2) цилиндров 9 и 10 соединен с выхлопными патрубками 86 и 87 цилиндров 9 и 10, а трубопроводом 38 через запорно-mpocceльное устройство 89 — с всасывающим каналом 35 испытуемого цилиндра 12. Выпускной канал

24 испытуемого тракта соединен с;вы пускным трубопроводом 40.

С помощью барабана 82, на который при его вращении наматывается гибкая тяга 81, и возвратных пружин 33 поршень 29 испытуемого цилиндра 12 устанавливается в заданное относительно .верхней мертвой точки .положение. Части распределительного вала 4 предварительно аоворачивают до совпадения направлений кулачков цилиндров 9 и 10. С помощью жесткой муфты 8 достигается синхронизация их одинаковых рабочих тактов. С помощью жесткой муфты 11, соединяющей кулачки 13 и 14 (или один из них), предварительно повернутые до совпадения их осей с осями кулачков цилиндров 9 и 10, с общим распределительным валом 4, достигается синхронизация движения выбранного клапана 15 или 16 (или обоих вместе) с клапанами цилиндров 9 и 10.

Стенд работает. следующим образом.

Коленчатый вал 3 вращается электро приводом 1 или частью цилиндров двигателя 2, в которые аодается топливо. Число оборотов вала 3 определяет частоту продувки газа через испытуемый тракт. От коленчатого вала 3 движение передается через систему передач 5 к распределительному, валу 4, с .помощью которого синхрочно движутся клапаны цилиндD0B 9 и 10 и клапаны 15 и 16 испытуемого цилиндра 12. Поршни цилиндров 9 и 10 движутся также синхронно, а поршень 29 испытуемого цилиндра 12 зафиксирован в заданном относительно ВМТ положении с помощью гибкой тяги 81, барабана 82 и возвратных пружин 88.

Во время такта всасывания в цилиндрах 9 и 10 воздух в них засасывается соответствен5

60 но через патрубки 20 и 21 из общего коллектора 19. В коллектор 19 воздух поступает одновременно из трубопровода 25 с запорнодроссельным устройством 2б, из трубопровода 22 с запорно-дроссельным устройством 28 и из трубопровода 27 с запорно-дроссельным устройством 28.

Если запорно-дроссельное устройство 26 открыто частично, коллектор 19 через трубопровод 25 сообщается с атмосферой, подсасывая из нее некоторую часть воздуха, что уменьшает количество воздуха, поступившего в коллектор 19 из трубопроводов 22 и 27 при неизменном количестве воздуха, засасываемого цилиндрами 9 и 10. Расход воздуха через трубопроводы 25, 22 и 27 определяется степенью открытия соответственно за порно-дроссельных устройств 26, 28 и 28. В трубопроводы 25, 22 и 27 воздух поступает из испытуемого цилиндра 12, в который он попадает через всасывающий трубопровод 84, всасывающий канал 85 и всасывающую клапанную щель, т. е. через испытуемый всасывающий тракт.

При частично открытых запорно-дроссельных устройствах 23 и 28 воздух из цилиндра

12 поступает в трубопроводы 22 и 27 соответственно из выхлопного канала 24 и через отверстие 80 в головке поршня 29. При этом поток воздуха в цилиндре 12 разветвляется, и количество воздуха, прошедшего через каждый из трубопроводов 22 и 27, обратно пропорционально их гидросопротивленпям совместно с запорно-дроссельными устройствами

23 и 28.

При полностью перекрытом тру.бопроводе 22 с запорно-дроссельным устройством 23 воздух в коллектор 19 поступает,по испытуемому тракту, двигаясь вдоль цилиндра 12, и дале по трубопроводу 27. При полностью перекрытом трубопроводе 27 с запорно-дроссельным устройством 28 воздух во всасывающий коллектор 19 поступает по испытуемому тракту, двигаясь под углом к оси цилиндра 12, через выхлопную кла панную щель, выхлопной канал 24 и далее по трубопроводу 22. При полностью перекрытом трубопроводе 25 с запорно-дроссельным устройством 26 воздух в цилиндры 9 и 10 поступает только из коллектора 19, следовательно, проходя испытуемый тракт, и количество его равно количеству воздуха, засасываемого одновременно цилиндрами 9 и 10. При полностью перекрытых трубопроводах 22 и 27 с запорно-дроссельными устройствами 28 и 28 воздух через испытуемый тракт не просасывается и поступает,в коллектор 19 и далее в цилиндры 9 и 10 из атмосферы через трубопровод 25, При осуществлении такта выхлопа цилиндрами 9 и 10 воздух из них выталкивается соответственно через патрубки 87 и 86 в общий коллектор 19. Из коллектора 19 воздух может выходить одновременно lllO трубопроводу

25 с запорно-дроссельным устройством 26, трубопроводу 88 с запорно-дроссельным уст269532 ройством 89 и трубопроводу 27 с запорнодроссельным устройством 28. При частично открытом запорно-дроссельном устройстве 2б выхлопной коллектор 19 через трубопровод 25 сообщается с атмосферой, выбрасывая в нее некоторую часть воздуха, что уменьшает количество воздуха, поступающего из коллектора

19 в трубопроводы 88 и 27 при неизменном количестве воздуха, выталкиваемого цилиндрами 9 и 10. При частично открытых запорнодроссельных устройствах 39 и 28 воздух в цилиндр 12 лоступает из трубопровода 88 и 27, проходя соответственно через всасывающий канал 85 и отверстие 30 в головке поршня 29.

Поэтому поток воздуха в цилиндре 12 имеет направление, определяемое направлениями входящих в цилиндр потоков. При этом количество воздуха, прошедшее в цилиндр 12 через каждый из трубопроводов 88 и 27, обратно пропорционально их гидросопротивлениям совместно с запорно-дроссельными устройствами 39 и 28. Из цилиндра 12 воздух поступает в испытуемый выпускной тракт.

При полностью перекрытом трубопроводе 88 с запорно-дроссельным устройством 89 воздух из коллектора 19 выталкивается по трубопроводу 27 в цилиндр 12, проходит вдоль его оси и уходит в атмосферу через испытуемый тракт. При полностью перекрытом трубопроводе 27 с запорно-дроссельным устройством 28 воздух из коллектора 19 выталкивается в цилиндр 12 через трубопровод 88, всасывающий канал 35, всасывающую клапанную щель, проходит,под углом к оси цилиндра 12 до выхлопной клапанной щели и уходит в атмосферу через оставшу юся часть испытуемого вы пускного тракта. При полностью перекрытом трубопроводе 25 с за порно-дроссельным устройством 2б воздух из цилиндров 9 и 10 выталкивается в атмосферу, пройдя только трубопроводы 88 и 27 и испытуемый .выпускной тракт, а количество его равно количеству возуха, выталкиваемого одновременно цилиндрами 9 и 10. При полностью перекрыты.; трубопроводах 88 и 27 с запорно-дроссельными устройствами 89 и 28 воздух через испытуе5 мый выпускной тракт не продувается, а выталкивается из цилиндров 9 и 10 и далее из коллектора 19 в атмосферу через трубопровод 25.

Манипулируя устройствами 28, 26, 28 и 89, 10 можно регулировать расход воздуха через трубопроводы 22, 25, 27 и 88 от нулевого до равного суммарному количеству воздуха, выталкиваемого или засасываемого цилиндрами 9 и 10.

Предмет изобретения

Стенд для исследования газодинамических процессов во всасывающих (выпускных) трак20 тах поршневых двигателей внутреннего сгорания, содержащий поршневую многоцнлиндровую вакуумно-компрессорную установку с разъемным распределительным валом для обеспечения одинаковы и синхронных тактов

25 в нескольких цилиндрах и фиксации выбранных клапанов испытуемого цигпшдра в заданном положении, всасывающий (выпускной) тракт нескольких цилиндров, соеднненныи с выпускным (всасывающим) трактом 1I под30 поршневым, пространством нспы гуем ого цилиндра, поршень которого имеет осевое отверстие и не связан с коленчатым валом, or.ëèчающийся тем, что, с целью моделирования газодинамических процессов во всасывающих

35 (выпускных) трактах двигателей различных размерностей, всасывающий (выпускной) тракт нескольких цилиндров с одинаковыми и синхронными тактами соединен с подпоршневым .пространством испытуемого цилиндра, с

40 его .выпускным (всасывающим) трактом и с атмосферой через запорно-дроссельные устройства.

31 г гв!

Фуг б

2 в 2

Корректоры: А. Николаева и А. Абрамова

Заказ 8948,19 Тираж 480 Поднисное

ЦНИИПИ Комитета во делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Савунова, 2

Составитель О, Голованов

Редактор Г. Громова Текрсд А. А. Камышннкова

23

Ib 5