Установка для исследования рабочегопроцесса двигателя внутреннегосгорания

Установка для исследования рабочегопроцесса двигателя внутреннегосгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

72) Авторы изобретения

L.

М.Г.Крупский, Ю,Ф,Куянов и Г,В,Никонов :

1 -" (J

1.- Коломенский филиал Всесоюзного заочного политехнического института и Коломенский тепловозостроительный завод им. В ° В.Куйбышева (71) За яв ители (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА

ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к испытаниям, тепловых машин и предназначено для исследования рабочего процесса двигателей внутреннего сгорания оптичес5 кими методами.

Известны установки для исследования рабочего процесса двигателя внутреннего сгорания (ДВС) оптическими методами, содер>хашие цилиндр с перемещающимся в нем поршнем, крышку с прозрачной торцовой стенкой и органы топливоподачи и газораспределения (11.

В такой установке исследуют.в основном только процессы сгорания, а 15 исследование газодина> ических процессов и процессов смесеобразования затруднено ввиду сравнительно слабой освещенности камеры сгорания.

Эти недостатки устранены в 21 установках с шлирен-теневыми приборами, позволяющими исследовать процессы в камере сгорания в проходящем свете. Эта установка для исследования рабочего процесса ДВС оптичес " кими методами содержит расположенную между оптическими трубами, например шлирен-теневого прибора системы

Д.Д.Максутова, динамическую камеру сгорания, в корпусе которой разме- 30 щен поршень со сменной головкой прямоугольного сечения, имеющий привод от кривошипно-шатунного механизма, коленчатый вал которого соединен с валом электродвигателя, а в боковых стенках камеры соосно -оптическим трубам установлены плоскопараллельные прозрачные окна и в крышке ее выполнены гнездо под форсунку иперекрываемые клапанами системы газораспределения каналы выпуска газа и впуска свежего заряда, причем канал впуска сообщен трубопроводом с автономным агрегатом наддува (2).

Недостаток известной установки заключается в том, что она позволяет исследовать рабочий процесс двигатеЛя внутреннего сгорания только одного класса размерности, например автотракторного.

Цель изобретения — расширение диапазона размерностей исследуемых двигателей.

Указанная цель достигается тем, что в боковой стенке корпуса камеры сгорания, перпендикулярной оси оптических труб, выполнено дополнительное гнездо под форсунку, а в трубопроводе впускного канала последовательно установлены регулятор давления надцу800775

l ва и теплообменный аппарат, а также тем, что соотношение сторон сменной головки поршня составляет 2:3, а также тем, что в одном из гнезд под форсунку установлен турбулизатор.

На фиг. 1 представлена установка ,для исследования, рабочего процесса

„ДВС, общий вид; на фиг. 2 - вариант выполнения динамической. камеры сгорания для дизельного исполнения ДВС; на фиг. 3-вариант выполнения камеры для автотракторного типа ДВС) на фиг. 4 — соотношения сторон головки поршня.

Между оптическими трубами 1 и 2, например прибора системы Д.Д.Максутова, снабженными соответственно ско- 15 ростной кинокамерой 3 и источником света 4, расположена динамическая камера 5 сгорания. В корпусе 6 камеры 5 размещен поршень 7 со сменной головкой 8 ° Поршень 7 имеет привод 2О от кривошипно-шатунного механизма универсального картера 9, коленчатый нал 10 механизма соединен с валом электродвигателя ll °

В противоположных боковых стенках корпуса б соосно оптическим трубам

1 и 2 установлены прозрачные окна

12, а в перпендикулярной им стенке

13 выполнено гнездо 15, а н крышке

14 — гнездо 16. Кроме" того, в крышке 14 выполнены впускной канал 17 и выпускной канал 18 с клапанами газораспределения. Впускной канал 17 сообщен с трубопроводом 19, в котором последовательно установлены регулятор

20 давления наддува, теплообменный 35 аппарат 21 и автономный агрегат наддува 22, предназначенные для обеспечения условий на впуске, требуемых для исследуемого двигателя определенной размерности, автотракторного или 4р дизельного типа ДВС. В корпусе камеры

:5 сгорания установлен также необходимый для индицирования датчик 23 давления. Гнезда 15 и 16 предназначены для размещения форсунки 24 и турбулиэатора 25. Размещение их за- 4 . висит от класса исследуемого днигателя. В случае исследования рабочего процесса двигателя размерности тепло возного или судового класса форсунка 24 имеет боковое расположение в

) гнезде 15, а турбулизатор 25 — н гнезде 16.

Для автотракторного класса форсунка 24 установлена в гнезде 16 крышки 14, а турбулизатор 25 — н гнезде 15 боковой стенки. Форсунка

24 и турбулиэатор 25 имеют автономные системы электрогидравлического управления и питания иэ аккумуляторных емкостей (на чертеже не показано), Для Щ исследования двигателей размерности теплонозного или судового класса форсунка 24 имеет одно распыливающее отверстие, а для автотракторного класса " дна. При этом сменная головка д поршня 7 имеет форму, соответствующую одному или двум топливным факелам, а оси распылинающих отверстий лежат в плоскости, перпендикулярной оси оптических труб 1 и 2.

Для обеспечения наилучших условий и кинорегистрации прохождения световых лучей в камере сгорания расстояние между прозрачными окнами должно быть минимальным. В то же время топливный факел не должен касаться их .,стенок. Угол конуса факела для исследуемых двигателей колеблется от 12 до 30, поэтому для обеспечения onо тимапьйых условий ведения экспериментов соотношение сторон сменной головки поршня должно быть выдержано равным К = Я = 2:3.

Установка работает следующим образом.

Электродвигателем 11 обеспечивают заданный скоростной режим работы yc— танавки ° Соответствующие исследуемому классу двигателя и режиму его работы значения параметров воздушного заряда в динамической камере

5 к моменту начала подачи топлива обеспечивают при помощи регулятора

20 давления наддува, теплообменного аппарата 21 и турбулизатора 25. Для контроля параметров используют датчик 23 давления.

По достижении заданных параметров включают скоростную кинокамеру 3 и при помощи автономной системы электрогидравлического управления форсункой 24 обеспечивают подачу топлива в необходимом количестве и по выбранному закону, Одновременно при помощи датчика 23 ведут индицирова ние процессов, происходящих н каме.ре 5.

Обработка индикаторных диаграмм и совмещенных с ней по времени (углу поворота коленчатого вала) результатов кинорегистрации позволяет вести более детальное исследование рабочего процесса, в частности по согласованию формы камеры сгорания и параметров топливного факела.

В связи с тем, что н предлагаемой установке имеется возможность регулиронания параметрон воздушного заряда, использования форсунки с одним или двумя распылинающими отверстиями, оси которых лежат н плоскости, перпендикулярной оси оптических труб, диапазон размерности исследуеьых двигателей значительно расширяется. 1 ак, на спроектированной устанонке можно исследовать рабочий процесс

ДВС с диаметром цилиндра от 100 до

300 мм. ,Формула изобретения

1, Установка для исследования рабочего процесса двигателя внутреннего

800775 сгорания, содержащая крышку двигателя с гнездом под форсунку и устройством газораспределения, впускной канал которого сообщен трубопроводом с автономным агрегатом наддува, динамическую камеру сгорания, в противоположных стенках которой выполнены прозрачные окна, размещенный в камере поршень со сменной голов.,кой прямоугольного сечения, снабженный приводом от кривошипно-шатунного механизма, коленчатый вал которого соединен с валом электродвигателя, и две оптические трубы шлирен-теневого прибора, расположенные на одной оси по обе стороны камеры, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения диапазона размерностей исследуемых двигателей, в боковой стенке камеры, перпендикулярной оси оптических труб, выполнено дополиительное гнездо под форсунку, а в трубопроводе впускного канала последовательно установлены регулятор давления наддува и теплообменный аппарат.

2. Установка по п. 1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что в одном из гнезд под форсунку установлен турбулизатор, 3. Установка по пп, 1 и 2, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что соотношение сторон сменной головки поршня равно 2:3.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

15 Р 373572, кл. G01 М 15/00, 1970.

2. Демидов В.П. Двигатели с переменной степенью сжатия. М., Машиностроение, 1978.

800775

4-4 фи@.3

put. й

Сост-авитель Г;Смирнова

Редактор H.Кешеля Техред Н. Граб Корректор Н.Ивыдкая

Заказ 10405!54 Тираж 918 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4