Стенд для испытания двигателя внутреннего сгорания

Стенд для испытания двигателя внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий нагрузочное устройство двигателя , датчики момента и частоты вращения , первый и второй вычитающие элементы , усилительно-преобразовательный блок, нелинейный преобразователь, блок управления и исполнительные механизмы по частоте и нагрузке, причем датчик момента через усилительно-преобразовательный блок соединен с вторым вычитающим элементом связанным с исполнительным механизмом по нагрузке, датчик частоты через первый вычитающий элемент и нелинейный преобразователь соединен с исполнительным меКЕСОЮЗЙг Я .« ii TErivno1U -р- i-i4НС Ай Lt KJliii TEKA ханизмом по частоте, а блок управления связан с первым и вторым вычитающими элементами , отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, он дополнительно содержит выпрямительный мост, третий вычитающий элемент, резистивный делитель напряжения, счетный триггер, первый и второй электронные ключи и интегратор, а исполнительный механизм по нагрузке выполнен в виде двух электромагнитов, которые подключены соответственно к первому и второму электронным ключам, связанным с выходами счетного триггера, подключенного к третьему вычитающему элементу, соединенному через резистивный делитель напряжения с вторым вычитающим элементом, причем выпрямительный мост и интегратор I последовательно включены в связь усилительно-преобразовательного блока с вто (Л рым вычитающим элементом, а третий вычитающий элемент связан с выходом выпрямительного моста. 2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что нагрузочное устройство выполнено в виде маховика. со Од 1C

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„,SU„„1196720 А (59 4 G 01 М 15 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CO

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3710525 25-06 (22) 13.03.84 (46) 07.12.85. Бюл. № 45 (71) Ленинградское производственное объединение «Ленавторемонт» (72) М. 3. Варшавский (53) 621.43.001.5 (088.8) (56) Стенды для испытания дизелей. — ДВС

М.; НИИИнформтяжмаш, 1976. (54) (57) 1. СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий нагрузочное устройство двигателя, датчики момента и частоты вращения, первый и второй вычитающие элементы, усилительно-преобразовательный блок, нелинейный преобразователь, блок управления и исполнительные механизмы по частоте и нагрузке, причем датчик момента через усилительно-преобразовательный блок соединен с вторым вычитающим элементом связанным с исполнительным механизмом по нагрузке, датчик частоты через первый вычитающий элемент и нелинейный преобразователь соединен с исполнительным механизмом по частоте, а блок управления связан с первым и вторым вычитающими эле ментами, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, он дополнительно содержит выпрямительный мост, третий вычитаюший элемент, резистивный делитель напряжения, счетный триггер, первый и второй электронные ключи и интегратор, а исполнительный механизм по нагрузке выполнен в виде двух электромагнитов, которые подключены соответственно к первому и второму электронным ключам, связанным с выходами счетного триггера, подключенного к третьему вычитаюшему элементу, соединенному через резистивный делитель напряжения с вторым вычитающим элементом, причем выпрямительный мост и интегратор последовательно включены в связь усилительно-преобразовательного блока с вторым вычитаюшим элементом, а третий вычитающий элемент связан с выходом выпрямительного моста.

2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что нагрузочное устройство выполнено в виде маховика.

1196720

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к стендам для испытания и обкатки двигателей внутреннего сгора ния.

Известны стенды для испытания двигателя внутреннего сгорания, содержащие два исполнительных механизма, датчик частоты вращения, нелинейный элемент, вычита ю щи и элем ент и н а грузоч ное устрой ство.

Известен также стенд для испытания двигателя внутреннего сгорания, содержащий нагрузочное устройство двигателя, датчики момента и частоты вращения, первый и второй вычитающие элементы, усилительно-преобразовательный блок, нелинейный преобразователь, блок управления и исполнительные механизмы по частоте и нагрузке, причем датчик момента через усилительнопреобразовательный блок соединен с вторым вычитающим элементом, связанным с исполнительным механизмом по нагрузке, датчик частоты через первый вычитающий элемент и нелинейный преобразователь соединен с исполнительным механизмом по частоте, а блок управления связан с первым и вторым вычитающими элементами (1).

Однако известный стенд не позволяет избавиться от сложного по конструкции нагрузочного устройства, управление им требует сложного оборудования, а повышение эффективности испытаний и приработки ограничено возможными видами режимов.

Цель изобретения — упрощение конструкции стенда и сокращение продолжительности приработки двигателя, т.е. повышение эффективности.

Поставленная цель достигается тем, что стенд для испытания двигателя внутреннего сгорания, содержащий нагруэочное устройство на валу двигателя, датчики момента и частоты вращения, первый и второй вычитающие элементы, усилительно-преобразовательный блок, нелинейный преобразователь, блок управления и исполнительные механизмы по частоте и нагрузке, причем датчик момента через усилительно-преобразовательный блок соединен с вторым вычитающим элементом, связанным с исполнительным механизмом по нагрузке, датчик частоты через первый вычитающий элемент и нелинейный преобразователь соединен с исполнительным механизмом по частоте, а блок управления связан с первым и вторым вычитаюшими элементами, дополнительно содержит выпрямительный мост, третий вычитаюший элемент, реэистивный делитель напряжения, счетный триггер, первый и второй электронные ключи и интегратор, а исполнительный механизм по нагрузке выполнен в виде двух электромагнитов, которые подключены соответственно к первому и второму электронным ключам, связанным с выходами счетного триггера, подключенного к третьему вычитающему элементу, соединенному через резистивный делитель напряжения с вторым вычитаюшим элементом, причем выпрямительный мост и интег5 ратор последовательно включены в связь усилительно- преобразовательного блока с .вторым вычитающим элементом, а третий вычитающий элемент связан с выходом выпрямительного моста.

Стенд может иметь нагрузочное устройство, выполненное в виде маховика.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого стенда для испытания дви га тел я внутрен него crop ания.

Стенд содержит нагрузочное устройст15 во 1 механически связанное с выходным ! валом испытуемого двигателя 2 и выполненное в виде маховика, последовательно соединенные датчик 3 частоты вращения, первый вычитающий элемент 4, нелинейный преобразователь 5 с зоной нечувствительнос20 ти и исполнительный механизм 6 по скорости, подсоединенный к рычагу топливодозирующего органа двигателя, куда также подсоединен исполнительный механизм,по нагрузке, выполненный в виде двух электро25 магнитов 7 и 8. Кроме того, стенд содержит последовательно соединенные датчик 9 нагрузочного момента, усилительно-преобразовательный блок 10, выпрямительный мост 11, интегратор 12, второй вычитающий элемент 13, причем выход последнего подключен

3р к первой клемме электромагнитов 7 и 8, к вторым клеммам которых подключены первый 14 и второй 15 электронные ключи соответственно. К управляющим входам электронных ключей 14 и 15 подсоединены прямой и инверсной выходы счетного триггера 16, 35 к входу которого подключен выход выпрямительного моста 11 через третий вычитаюший элемент 17. К входу первого вычитающего элемента 4 подсоединены выходы блока 18 управления, а второй выход послед40 него подключен к входу второго вычитающего элемента 13 и входу резистивного делителя 19 напряжения.

Выход последнего подсоединен к входу третьего вычитающего элемента 17.

Устройство работает следующим обра45 зом.

При работе испытуемого двигателя 2, механически связанного с датчиком 3 частоты вращения, последний вырабатывает на своем выходе сигнал, пропорциональный по величине частоте вращения вала двигателя 2. Этот сигнал поступает иа вход первого вычитаюшего элемента 4, где он сравнивается с напряжением установки, поступающим с блока 18 управления. Если образовавшийся сигнал рассогласования больше зоны нечувствительности нелинейного преобразователя 5, то последний подает сигнал на выход исполнительного механизма 6 по скорости, который перемещает рычаг топ1196720 ливодозирующего органа двигателя 2 в на правлении, соответствующем уменьшению сигнала рассогласования, что приводит к стабилизации частоты вращения двигателя 2.

Для создания нагрузочного момента, обеспечивающего приработку двигателя, стенд снабжен цепью обратной связи, состоящей из блоков 7 — 9. Момент, создаваемый вращающимся телом, определяется по формуле й= л„,,„. ", где з @ — эффективный момент инерции; ф - ускорение, Поекольку для двигателя величину I можно считать постоянной, то величину М— прямо пропорциональной ускорению его выходного вала.

Предположим, что двигатель 2 находится в некотором стационарном режиме, которому соответствует некоторое значение частоты вращения и практически равный нулю нагрузочный момент. Тогда сигнал с выхода датчика 9 не поступает. Отсутствует также сигнал на выходе их блока 10, моста.11 и интегратора 12. В связи с этим на выходе вычитающего элемента 13 присутствует весь сигнал установки, поступающий с блока 18 управления. Этот сигнал поступает на электромагниты 7 и 8. Если в счетном триггере 16 была записана логическая единица,то сигнал с выхода этого триггера включает электронный ключ 14, который замыкает цепь электромагнита 7, т.е. рычаг топливодозирующего органа двигателя находится в положении, соответствующем включению электромагнита 7. Однако на вход счетного триггера 16 поступает отрицательный сигнал рассогласования вследствие отсутствия сиг. нала на выходе моста 11 и наличия сигнала с блока 18 управления, прошедшего через делитель 19 на вход вычитающего элемента 17. Поскольку счетный вход триггера 16 имеет распознавание по логическому нулю, то триггер переключается и таким образом своими выходными .сигналами переключает электронные ключи 14 и 15, что приводит к переключению электромагнитов 7 и 8 и передвижению рычага топливодозирующего

1О

15 органа двигателя. 3а счет этого создается ускорение (замедление) вращения вала двигателя, образуется сигнал на выходе датчика нагрузочного момента, пропорциональный величине — "ф. Этот сигнал преобразуется

Нь блоком 10 в напряжение, а с помощью выпрямительного моста 11 — в однополярное напряжение, которое, пройдя через интегратор 12, преобразуется в постоянное напряжение и вычитается с помощью вычитающего элемента 13 из напряжения, исходящего из блока 18 управления. Полученное напряжение поступает на электромагниты 7 и 8, что приводит к автоматическому регулированию величины перемещения рычага топливодозирующего органа двигателя и соответственно к автоматическому регулированию и стабилизации средней величины модуля нагрузочного момента. Переключение триггера 16 в рабочем режиме происходит следующим образом. При переключении электромагнитов 7 и 8 происходит образование напряжения на выходе моста 11. Из этого сигнала вычитается напряжение установки, исходящее с делителя 19, с помощbe вычитающего элемента 17. Полученный сигнал на выходе элемента 17 в момент переключения электромагнитов 7 и 8 соответствует логической единице, в связи с чем триггер 16 не переключается. Далее этот сигнал начинает падать в связи со снижением величины —. Когда нагрузочныи момент

d(e сИ

Зц упадет до некоторой величины, задаваемой делителем 19, напряжение на выходе вычитающего элемента 17 снижается до напряжения, соответствующего логическому нулю, что приводит к переключению триггера 16 и электромагнитов 7 и 8, после чего весь процесс повторяется.

Таким образом, изобретение позволяет упростить конструкцию стенда путем замены громоздкого и дорогостоящего нагрузочного устройства на маховик. Кроме того, 4о сокращается продолжительность приработки, так как приработка механизмов под воздей. ствием знакопеременных нагрузок намного производительнее, чем приработка с постоянной нагрузкой.

1196720

Составитель Н. Патрахальцев

Редактор С. Саенко Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Заказ 7556 40 Тираж 896 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4