Патент ссср 272658

 

4

ii ! У!

О ПИ С Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

272658

Союз Советских

Социалистических

Республик <

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 24.Ч.1967 (№ 1160809/26-25) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано ОЗ.Ч1.1970. Бюллетень ч" 19

Дата опубликования описания З.IX.1970

Кл. 421, 7/03

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

МПК G 01п 33/28

УДК 621.892.84(088.8) Авторы изобретения JI Н. Александрова, В. М. Белоедов, И. Ф. Благовидов, В. Т. Бордуков, П. П. Боткин, В. К. Валюлис, Е. А. Душкевич, А. А. Дерябин, М. С. Кузевич, М. Г. Ковригин, Л. П. Лиепкалнс, В. А. Миляков, Ф. Н. Мерзликин, О. А. Никифоров, Н. Г. Пучков, С. М. Петров, В. С. Рубан, А. М. Раса, В. Д. Резников, В. А. Сомов, М. С. Смирнов, М. А. Тхоржевская, В, И. Фролов, А. В, Чолакян, P. М. Чернявский, П. Ф. Юрченко и Ю.Н.Исупов

Заявитель

УСТАНОВКА ДЛЯ МОТОРНОЙ ОЦЕНКИ КАРТЕРНЫХ МАСЕЛ

Изобретение относится к области испытания смазочных материалов.

Известна установка для испытания смазочных масел фирмы «Неспап», представляющая собой силовой агрегат с гидродинамометром, на котором монтируется дизельный или карoIopBT0pHbIH двигатель с обслуживающими системами и щитами, оборудованными приборами дистанционного контроля.

Установка, выполненная согласно описываемому изобретению, позволяет унифицировать процесс испытания масел различных групп, ускорить и повысить точность анализа.

Достигается это тем, что установка снабжена герметичной системой высокотемпературного охлаждения, системой подогрева и охлаждения смазки, системой наддува воздухом, системой топливоподачи, устройством для отбора и замера параметров картерных газов, системой автоматического дозирования масла.

Предлагаемая установка снаожена герметичной системой высокотемпературного охлаждения испарительного типа с двухконтурной конденсацией паров охлаждающей смеси, установленной на головке двигателя; системой подогрева и охлаждения смазки, размещенной в съемном масляном поддоне картера дизеля; системой наддува воздухом, смонтированной на раме дизеля; системой топливоподачи с устройством для замера расхода топлива, смонтированной в пульте контроля и управления; устройством для отбора и замера параметров картерных газов, размещенным на раме силового агрегата; системой автоматического дозирования масла, соединенной с системой смазки дизеля, размещенной на раме

10 двигателя; блоком автоматической защиты и сигнализации.

Установка отличается также тем, что система высокотемпературного охлаждения выполнена в виде блока, нижняя часть которого че15 рез трубу соединена с верхней частью головки дизеля, причем в паровой части бака размещен водяной змеевик, соединенный через дросселирующий клапан с паровым змеевиком, снабженным водяной рубашкой и соединенным с рубашкой охлаждения дизеля.

Система подогрева и охлаждения смазки состоит из циркуляционного маслянного насоса с приводом от двигателя и соединенного через трубопровод со змеевиком, погруженным в рабочую жидкость испарителя, причем выход змеевика через соединительную трубу подключен к системе смазки дизеля, а охлаждающий

272658 змеевик расположен в съемном масляном поддоне дизеля.

Система наддува воздухом выполнена в виде воздухоподающей трубы, последовательно соединенной через фильтр, регулятор наддува, соединительную трубу, ресивер с предохранительным клапаном, а через электроподогреватель, автомат переключения, воздушную заслонку — с всасывающим клапаном дизеля.

Система топливоподачи состоит из расходного бака, соединенного через трубопровод с трехходовым краном пульта управления, один из выходных каналов которого подключен к мерному устройству, а система замера количества и давления картерных газов выполнена в виде коробки с пластинчатыми нагнетательными клапанами, установленной на картере и соединенной через трубопровод, расширитель-сепаратор с газовым счетчиком, снабженным дифманометром.

На чертеже представлена схема описываемой установки.

Установка состоит из силового агрегата 1 и пульта 2 дистанционного контроля и управления. Силовой агрегат содержит малоразмерный дизель 8, спаренный через эластичную муфту 4 с асинхронным электродвигателем 5, служащим для запуска дизеля, работы его на режиме «холодной прокрутки» и нагрузки на номинальную мощность, регистрируемую киловаттметром б, путем перевода дизеля на работу на топливе.

Система 7 термостатического высокотемпературного охлаждения включает закрытую термосистему 8 испарительного типа с двухконтурной конденсацией паров охлаждающей смеси.

Двухконтурная система 8 конденсации состоит из охлаждаемого изнутри водой змеевика 9, встроенного в верхнюк> паровую часть испарителя 10, образующего первый контур, далее несконденсированная часть паров через дросселируюший клапан 11 поступает из парового пространства испарителя во второй контур конденсации, представляющий собой паровой змеевик 12 с наружным охлаждением, в котором сконденсированный пар вместе с конденсатом из испарителя 10 поступает.по трубке 18 в нижнюю часть охлаждающей рубашки цилиндра дизеля ..8:

Термостатичность режима высокотемпературного охлаждения достигается за счет применения замкнутой закрытой системы испарения с .двухконтурной конденсацией паров охлаждающем жидкости при постоянном давлении . и работе дизеля 8. с постоянной нагрузкой.

Установление режима охлаждения с более высокой температурой достигается за счет испарения в атмосферу части воды из охлаждающей- смеси. через кран второго контура конденсации (на чертеже не .показан), установленного за дросселирующим клапаном 11.

Для защиты .от перегрева. испаритель 10 снабжен температурным реле 14, а для конт5

4 роля за температурой — термопарой 15. Давление охлаждающей воды контролируют манометром (на чертеже не показан), установленным на пульте 2, а защиту установки в случае падения давления — одним из реле минимального давления, входящим в комбинированное реле 16.

Для получения больших нагрузок при оценке антинагарных и противоизносных свойств испытуемых масел дизель 8 снабжен системой 17 наддува воздуха от промышленной сети или от специального компрессора. Воздух по трубе 18 через фильтр 19 поступает в регулятор 20 наддува, поддерживающий постоянным давление на всасываниие дизеля 8.

Далее воздух наддува по трубе 21 поступает в ресивер 22, снабженный предохранительным клапаном 28, проходит через электроподогреватель 24, по трубе 25, через автомат 26 переключения воздуха и воздушную захлопку 27 к всасывающему клапану дизеля 8. Когда давление наддува снято, дизель 8 засасывает воздух через обратный пластинчатый клапан автомата 26. При подаче воздуха наддува пластинчатый клапан автомата 26 закрывается, и дизель 8 переводится на режим работы с наддувом.

С целью поддержания постоянной температуры воздуха на всасывании, заданной режимом испытания масла, установка снабжена комоинированным реле 16, которое имеет одно температурное реле и три реле минимального давления (на чертеже не показаны). Для включения электроподогрева используют одно реле давления, которое при повышении давления наддува в трубе 25 посылает по трубке

28 импульс на реле, включающее электроподогрев. Для поддер>кания постоянной температуры на всасывании используется температурное реле с датчиком 29 и термопарой 80, которое при повышении температуры воздуха на всасывании выше заданной посылает импульсы температурному реле на отключение электроподогревателя 24. Для дистанционного контроля и записи температуры на пульте управления 2 на трубе 25 перед дизелем 8 установлена термопар а 81.

Высокотемпературная система смазки 82 состоит из приводного циркуляционного насоса

88, который по трубе 84 через грубый фильтрприямник 85 засасывает масло из съемного поддона картера 86 дизеля 8 и по нагнетательной трубе 87 через змеевик-подогреватель

88; встроенный в испаритель 10 и погруженный в охлаждающую жидкость, по трубе подает масло в систему смазки дизеля 8.

Во избежание перегрева масла и поддержания его температуры в заданных пределах предусмотрено охлаждение картерного масла в съемном поддоне картера 86 дизеля 8 холодной водой, поступающей по трубе 89 в змеевик

40, встроенный в картер 86 дизеля и погруженный в масло. Минимальный объем циркулирующего масла в системе 82 поддерживается в съемном поддоне картера 86 дозатором41

272658

50

65 поплавкового типа. Питание дозатора 41 осуществляется от мерного бачка 42, оборудованного мерным устройством.

Для отбора проб масла для анализа на нагнетательной трубе 87 предусмотрен пробоотборный кран 43.

Температура и давление смазки контролируются термопарой 44 и манометром, установленным на пульте 2.

Для поддержания постоянного противодавления на выхлопе выхлопная система 45, состоящая из трубы 46 с установленной на ней термопарой 47 и выхлопной емкостью 48, оборудуется выхлопной заслонкой 49, положение которой определяет величину противодавления на выхлопе. Противодавление регистрируется на пульте 2.

Для отбора проб выхлопных газов на выхлопной емкости 48 установлен пробоотборный кран 50.

Для обеспечения надежной работы форсунки дизеля 3 предусмотрено охлаждение, для чего вода из коллектора 51 по трубе 52 поступает в головку через штуцер 53 к форсунке дизеля и по трубке 54 отводится в дренаж 55.

Установка снабжена системой топливоподачи 56, состоящей из расходного бака 57, откуда топливо поступает по трубе 58 в пульт 2 дистанционного контроля и управления к трехходовому крану 59 переключателя топлива, из которого по всасывающей трубе 60 — к топливному насосу 61 дизеля 8 и через фильтр

62 — к топливному насосу 68 высокого давления и далее в форсунку 64. Назначение крана 59 — подача топлива на измерение расхода и на подачу его в дизель 8.

Мерное устройство 65 объемного типа снабжено электрическими контактами (на чертеже не показаны), подающими импульсы на электросекундомер бб и на включение сигнальных ламп 67 и 68. Загораясь, лампы указывают предельно верхний или предельно нижний уровни топлива в мерном устройстве 65.

Для регистрации начала защемления поршневых колец у дизеля 8 и момента окончания приработки нового комплекта при обкатке перед испытанием установка оборудуется системой 69 замера количества и давления картерных газов. Последняя состоит из коробки 70 с пластинчатыми нагнетательными клапанами (на чертеже не показаны), прикрепленной к картеру дизеля 8, через которую картерные газы выталкиваются в трубку 71 и далее через двухкаскадный расширитель-сепаратор

72 поступают по трубе 78 в газовый счетчик

74 роторного типа и в атмосферу. По трубе 75 картерные газы могут направляться в атмосферу, минуя счетчик 74. Для замера давления в картере или перепада давления в счетчике

74 используют дифманометр 76 с трехходовым краном.

Пульт 2 дистанционного контроля и управления оборудован приборами контроля. На панели пульта 2 располагаются киловаттметр б, манометр 77 холодной воды, манометр 78

6 давления смазки, манометр 79 давления газов на выхлопе, манометр 80 давления Boçäóêà наддува. Отоор давления осуществляется трубками 81 — 84. На панели пульта 2 расположены кнопки пуска 85 и остановки 86 силового агрегата 1; кнопки 87 и 88 предназначены для дистанционного управления нагрузкой; так же расположены включатель 89 электропитания и силового агрегата, включатель 90 электросекундомера 66, регулятор 20 наддува, кран 59 переключения топлива. На панели сигнализации пульта 2 расположены сигнальные лампы 91 — 96, 67 и 68. На столе пульта 2 установлен потенциометр 97 для регистрации и записи основных температурных параметров работы силового агрегата 1, блок автоматики, оборудованный регулирующей и защитной аппаратурой.

Система дистанционного управления нагрузкой состоит из реверсивного электродвигателя

98 с встроеным редуктором, управляемым с пульта 2.

Установка работает следующим образом.

В мерный бачок 42 силового агрегата 1 помещают испытуемое масло, откуда оно через дозатор 41 поступает в съемный поддон картера 86 дизеля 8. Уровень масла поддерживается постоянным.

В систему охлаждения дизеля 8 через испаритель 10 заливается необходимое количество охлаждающей смеси. Охлаждение обоих контуров конденсации, форсунки 64, картерного масла производится. холодной водой от внешней магистрали. Требуемая температура охлаждения поддерживается В системе охлаждения неизменной вследствие непрерывно проходящих процессов испарения и конденсации паров воды и легких фракций охлаждающей жидкости. Процесс испарения и конденсации происходит в испарителе 10 по замкнутому циклу за счет отбора тепла парообразования и отвода тепла кондснcàöèè с охлаждающей водой при непрерывном его подводе от раоотающего с постоянной нагрузкой дизеля 8.

Подогрев масла производится змеевиком 40.

Установленный на пульте килоьаттметр 6 регистрируег мощность дизеля и мощность нагружения его до номинала при переходе работы электродвигателя в генераторный режим.

Запуск, прогрев и нагрузка силового агрегата 1 с выходом на режимные параметры производится постепенно, по мере увеличения нагрузки. С момента установления на силовом агрегате 1 стабильных параметров работы начинается режим моторных испытаний.

Определяющими параметрами моторного режима испытания масла являются: темпсратура масла в картере 86, давление смазки, температура охлаждения, температура воздуха на всасывании, противодавление выхлопа, давление наддува, часовой расход топлива, расход картерных газов, развиваемая дизелем мощность, окружающая температура и барометрическое давление. Все перечисленные параметры взаимосвязаны и определяют постоянство режима в течение всего испытания.

Перед началом каждого испытания в дизеле устанавливается новый поршень с поршневыми кольцами.

Перед установкой на месте новых деталей производится их аналитический обмер. Такие детали, как втулка рабочего цилиндра, вкладыши, втулка головки шатуна и клапаны, заменяются по мере износа согласно таблице предельно допустимых зазоров. Перед испытанием обмеру подлежат следующие детали: втулка рабочего цилиндра, поршень, вкладыш нижней головки шатуна, шатун, втулки бобышек поршня и верхней головки, шатуна, палец, поршневые кольца, направляющие и штоки клапанов, просадка клапанов в седле, кроме этого производится взвешивание поршневых колец вкладышей шатуна и поршня, Оценка моторных свойств масел производится по степени нагарообразования и лакоотложения на втулке рабочего цилиндра, в камере горения, в клапанах, на поршне, его головке и канавках поршневых колец, на донышке поршня; определяется степень защемления поршневых колец и нагароотложение на них.

Далее определяется степень загрязнения картера и приемной сетки масляного насоса продуктами окисления масла.

После промывки деталей производится: микрометраж, взвешивание и анализ проб масла за время испытания, а также определяется общий расход масла и интенсивность его окисления в процессе испытания.

Предмет изобретения

1. Установка для моторной оценки картерных масел, содержащая силовой агрегат, снабженный поршневым двигателем, спаренным с электродвигателем, и .пульт дистанционного контроля и управления, отличающаяся тем, что, с целью универсализации испытаний масел различных групп, повышения точности и сокращения времени испытаний, установка снабжена герметичной системой высокотемпературного охлаждения испарительного типа с двухконтурной конденсацией паров охлаждающей смеси, установленной на головке двигателя, системой подогрева и охлаждения смазки, размещенной в съемном масляном поддоне картера дизеля, системой наддува воздухом, смонтированной на раме дизеля, системой топливопода IH с устройством для замера расхода топлива, смонтированной впульте контроля и управления, устройством для от5 бора и замера параметров картерных газов, размещенным па раме силового агрегата, системой автоматического дозирования масла в систему смазки дизеля, размещенной на раме двигателя, блоком автоматической защиты и

10 сигнализации.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что система высокотемпературного охлаждения выполнена в виде бака, ни>княя часть которого через трубу соединена с верхней частью

15 головки дизеля, причем в паровой части бака размещен водяной змеевик, соединенный через дросселирующий клапан с паровым змеевиком, снабженным водяной рубашкой и соединенным с рубашкой охлаждения дизеля.

20 3. Установка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что система подогрева и охлаждения смазки состоит из циркуляционного масляного насоса с приводом от двигателя и соединенного через трубопровод со змеевиком, погру25 женным в рабочую жидкость испарителя, причем выход змеевика через соединительную трубу подключен к системе смазки дизеля, а охлаждающий змеевик расположен в съемном масляном поддоне дизеля.

3р 4. Установка по пп. 1 — 3, отличающаяся тем, ITQ система наддува воздухом выполнена в виде воздухоподающей трубы, последовательно соединенной через фильтр, регулятор наддува, соединительную трубу, ресивер с пре35 дохранительным клапаном, а через электроподогреватель, автомат переключения, воздушную заслонку — с всасывающим клапаном дизеля.

5. Установка по пп. 1 — 4, отличающаяся

40 тем, что система топливоподачи состоит из расходного бака, соединенного через трубопровод с трехходовым краном пульта управления, один из выходных каналов которого подключен к мерному устройству.

45 б. Установка по пп. 1 — 5, отличающаяся тем, что система замера количества и давления картерных газов выполнена в виде коробки с пластинчатыми нагнетательными клапанами, установленной на картере и соединенной через трубопровод, расширитель-сепаратор с газовым счетчиком, снабженным дифманометром.

272658

Составитель В. Вощаикии

Техред Л. В. Куклина

Редактор Б. Нанкина

Корректор И. С. Хлыстова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2273711 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская паб., д. 4,5