Обкаточно-тормозной стенд двигателя внутреннего сгорания

 

1. ОБКАТОЧНО-ТОРМОЗНОЙ СТЕНД ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ , содержащий электрическую машину с фазным ротором и жидкостной реостат с емкостью, заполненной электролитом , отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности поддержания режимов обкатки двигателя и точности измерения его параметров, стенд содержит дополнительную емкость сЭлектролитом, сообщенную при помощи трубопровода с емкостью жидкостного реостата, систему перепуска электролита из дополнительной емкости в емкость жидкостного реостата, снабженную клапаном-регулятором уровня электролита в емкости жидкостного реостата, и систему управления клапаном-регулятором в зависимости от режима обкат- g ки, содержащую исполнительную и присл емную части, о 00 сл 00

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) 0 01 И 15/00 Г 02 B 79/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbtTHA

Н ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3546183/25-06 (22) 31.01.83 (46) 23.01.84. Бюл. 9 3 (72) И.Г. Дынга (71) Государственный всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка

{53) 621.43.001.5(088.8) (56) 1. Погорелый И.П. Обкатка и испытания тракторных и автомобильных двигателей, И., "Иашиностроение", 1973, с. 94-103. (54)(57) 1. ОБКАТОЧНО-ТОРМОЗНОИ

СТГНД ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий электрическую машину с фазным ротором и жидкостной реостат с емкостью, заполненной электролитом, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности поддержания режимов обкатки двигателя и точности измерения его параметров, стенд содержит дополнительную емкость с электролитом, сообщенную при помощи трубопровода с емкостью жидкостного реостата, систему перепуска электролита из дополнительной емкости в емкость жидкостного реостата, снабженную клапаном-регулятором уровня электролита в емкости жидкостного реостата, и систему управления клапаном-регулятором в зависимости от режима обкат- @

И2 ки, содержащую исполнительную и приемную части.

1068758

25

2. Стенд по п. 1, о т л и ч аю щ и Я с я тем, что система перепуска электролита содержит электродвигатель с нагнетательной камерой, соединенной при помощи воздуховода с воздушным пространством дополнительной емкости, н вентилятором, установленным на валу электродвигателя и .снабженным крыльчаткой, размещенной в нагнетательной камере, причем клапан-регулятор расположен в ноздухоноде.

3. Стенд по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и .й с я тем, что клапанрегулятор уровня электролита выполнен в виде седла с двухсторонними опорными поверхностями и запорного элемента, образованного двумя обращенными одна к другой коническими эапорными поверхностями °

Изобретение относится к испытаниям двигателей ьнутреннего сгорания, а более конкретно к обкатке двигателей и их исследованию.

Известны обкаточно-тормозные стенды двигателей внутреннего сгорания, содержащие электрическую машину с фазным ротором и жидкостной реостат с емкостью, заполненной электролитом Ш ., Недостатками стендов являются низкая стабильность поддержания ре,жимов обкатки двигателя и низкая точность измерения его параметров, обусловленные изменением температуры электролита в реостате или обмоток электрической машины, снижением вязкости смазочного масла н двигателе и многими другими факторами °

Цель изобретения - повышение стабильности поддержания режимов обкатки двигателя и точности измерения его параметров. указанная цель достигается тем, что обкаточно-тормозной стенд двигателя внутреннего сгорания, содержащий электрическую машину с фазным ротором и жидкостной реостат с емкостью, заполненной электролитом, содержит. дополнительную емкость с электролитом, сообщенную при помощи трубопровода с емкостью жидкостного реостата, систему перепуска электролита из дополнительной емкости в емкость жидкостного реостата, снабженную клапаном-регу1

4. Стенд по пп. 1-3, о т л и ч аю шийся тем, что исполнительная часть системы управления клапаном-регуля=ором выполнена в виде двух частично заполненных маслом и соединенных при помощи масляного трубопровода емкостей, одна из которых установлена на стенде,.с возможностью перемещения и соединена через тягу с запорным элементом клапаtНа-регулятора, а другая - выполнена герметичной и установлена на стенде жестко, а лриемная часть системы содержит размещенную на корпусе электрической машины с фазным ротором нагнетательную камеру, соединенную через воздуховод, снабженный дросселем с воздушным пространством герметичной емкости, и вентилятор, установленный на валу электрической машины и снабженный крыльчаткой, размещенной в нагнетательной камере. лятором уровня электролита н емкости жидкостного реостата, и систему управления клапаном-регулятором в зависимости от режима обкатки, содержащую исполнительную и приемную части.

Кроме того, система перепуска электролита содержит электродвигатель с нагнетательной камерой, соединенной при помощи воздухонода с воздушным пространством дополнительной емкости, и вентилятором, установленным на валу 5лектроднйга= теля и снабженным крыльчаткой, размещенной в нагнетательной камере, причем клапан-регулятор расположен н ноздуховоде.

При этом клапан-регулятор уроння электролита выполнен в виде седла с двухсторонними опорными поверхностями и запорного элемента, обравованного двумя обращенными одна к другой коническими поверхностями.

Исполнительная часть системы управления клапаном-регулятором выпол нена в виде двух частично заполненных маслом и соединенных при помощи масляного трубопровода емкостей, одна из которых установлена на стенде с возможностью перемещения и соединена через тягу с запорным элементом клапана-регулятора, а другая — ныполиена герметичной и установлена на стенде жестко, а приемная часть си35 стемы содержит раз 1ещенную на корпусе электрической машины с фазным ро1068758 с емкостью 19, выполненной герметично и установленной на стенде жестко.

06е емкости 16 и 19 частично zaполнены жидкостьв, например маслом.

Неподвижная емкость 19 сообщена воздуховодом 20 с вентилятором. 21, крыльчатка 22 которого установлена на валу электрической машины 1 с фазным ротором и расположена в нагнетательной камере 23, размещен0 ной на корпусе электрической машины

1 с фазным ротором. Вентилятор 21 служит для нагнетания воздуха через воздуховод 20 в воздушное пространство неподвижной емкости 19 и создания в ней избыточного давления.

Под действием этого избыточного давления воздуха масло перетекает по масляному трубопроводу 1& иэ неподвижной емкости 19 в подвижнув емкость 16. В воздуховоде 20 имеется дроссель 24 для регулирования перепада давления в неподвижной емкости 19 и подвижной емкости 16, а следовательно, для установления необхо-, димого зазора между запорным элемен- том 14 и седлом 13, позволяющим создать в емкости 5 необходимое давление, а в емкости 3 — необходи» мый уровень электролита.

Стенд работает следующим образом.

Для проведения холодной обкатки двигателя запускают вентилятор 7 и создают давление воздуха в емкости 5. При этом в начальный момент нижняя конусная поверхность запорного элемента 14 прижата к седлу

13, поэтому электролит подается под давлением воздуха из емкости

5 в емкость 3 реостата и.постепенНо заполняет ее." Неподвижные элект- роды 4 постепенно погружаются в электролит. В цепи ротора электрической машины 1 возникает электри.ческий ток и создается крутящий момент, который начинает вращать коленчатый вал обкатываемого двигателя. Одновременно вентилятор 21 создает давление в неподвижной емкости 19. Это давление регулируют вручную с помощью дросселя 24.

Под давлением воздуха масло из неподвижной емкости 19 перетекает в подвижную емкость 16 и, преодолевая своим весом усилие пружины 17

Г перемещает вниз запорный элемент 14 клапана-регулятора 12. При этом в дополнительной емкости 5 устанав-, ливается такое значение цавления

Г которое необходимо для поддержания заданного уровня электролита в емкости 3 реостата,. а следовательяоГ и заданного значения частоты враще-тором нагнетательную камеру, соединеннув через воздуховод, снабженный дросселем, с воздушным пространством герметичной емкости, и вентилятор, установленный на валу электрической машнны и снабженный крыльчаткой, 5 размещенной в нагнетательной камере.

На чертеже схематически изображен обкаточно-тормозной стенд.

В состав стенда входит электрическая машина 1 с фазным ротором, создающая крутящий момент для вращения коленчатого вала обкатываемого двигателя при холодной обкатке или нагрузочный момент (внешнюю.. нагрузку) при горячей обкатке и 15 испытании двигателя. В первом случае электрическая машина 1 работает . в качестве двигателя, а во второмтормоза. жидкостной реостат 2, состоящий из емкости 3, выполненной электролитом, и электродов 4, служит для изменения сопротивления обМоток ротора в зависимости от глубины погружения электродов 4 в электролит. В свою очередь, изменение сопротивления обмоток ротора приводит к изменению тока в них, а следовательно, и крутящего и нагрузочного моментов электрической машины 1.

В качестве электролита используется раствор кальцинированной соды в во30 де.

Дополнительная емкость 5 для электролита сообщена трубопроводом б с емкостью 3 жидкостного реостата 2.

Вентилятор 7, крыльчатка 8 которого размещена в нагнетательной камере 9, служит для нагнетания воздуха через воздуховод 10 в воздушное пространство дополнительной емкости 5 и создания в ней избыточного давле- 40 ния. Вентилятор 7 приводится в действие электродвигателем 11. Под действием избыточного давления воздуха электролит. перетекает по трубо- проводу 6 в емкость 3 жидкостного 45 реостата 2.

В воздуховоде 10 установлен клапан-регулятор 12 уровня электроли. та, состоящий из седла 13 с двухсторонними опорными поверхностямй и запорного элемента 14, образованного двумя обращенными друг к другу запорными поверхностями второго рода,.преимущественно коническими, Ьдна из которых (нижняя) служит для регулирования уровня электролита в реостате при работе электрической машины 1 в режиме двигателя, а вторая (верхняя) - в режиме генератора.

Запорный элемент 14 связан тягой 60

15 с емкостьв 16, установленной на стенде с возможностью перемещения, для чего емкость 16 подвешена на пружине 17. Подвижная емкость 16 сообщена масляным тРУбопроводом 18 ния коленчатого вала дви-ателя.

Дальнейшее поддержание установлен ного режима обкатки (заданной частоты вращения) происходит автоматичес1068758

Составитель A. Федотов

Редактор О. Бугир Техред А.Бабинец Корректор И. Эрдейи.

Заказ 11451/Зб Тираж 827 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ки. Например, если частота вращения вала электрической машины 1 снизилась (повысилась) из-за влияния внешних факторов (температуры электролита или смазочного масла в картере двигателя и т.п.), давление, создаваемое вентилятором 21 при неизменном, положении дросселя 24, уменьшается (увеличивается), расстояние между нижней конусной поверхностью запорного элемента 14 и седлом 13 умень- 10 шается (увеличивается), давление в дополнительной емкости 5 увеличивается (уменьшается), уровень электролита в емкости 3 реостата увеличивается (уменьшается) и частота вра- 15 щения вала электрической машины 1 увеличивается (уменьшается). Таким образом, восстанавливается заданный скоростной режим холодной обкатки двигателя и в том случае, когда из- 2О меняются внешние факторы, влияющие на указанный режим. Необходимые режимы работы задаются путем открывания или закрывания дросселя 24.

При горячей обкатке двигателя, 25 когда электрическая машина 1 стенда работает в режиме генератора и создает внешнюю нагрузку обкатываемому двигателю, стабилизация заданно-. го режима происходит таким же образом, как и при холодной обкатке.

Отличие состоит лишь в том, что автоматически изменяется расстояние между верхней конусной поверхностью запорного элемента 14 и седлом 13, что приводит, в свою очередь, к изменению давления в дополнительной емкости 5 и уровня электролита в емкости 3 реостата. Например, если из-за влияния внешних факторов нагрузка, создаваемая электрической машииой 1, уменьшается от заданного значения, частотовращение вала электрической машины 1 увеличивается, уровень электролита в емкости

3 жидкостного реостата 2 увеличивается и соответственно происходит увеличение нагрузки до заданного значения.

Введение в состав стенда вентиляторов и клапана-регулятора уровня с системой управления позволяет существенно повысить стабильность задаваемых режимов обкатки и испытания двигателей. На существующих обкаточно-тормозных стендах с электрическими машинами переменного тока и реостатным регулированием (стендах КИ-5540, КИ5541, КИ-5542, КИ-5543, КИ-5274 ГОСНИТИ) отклонения частоты вращения и нагрузочного момента от заданных значений превышают

5Ъ от этих значений. Это не позволяет получить достаточную точность измерений параметров двигателя.

При применении предлагаемого стенда с автоматическим поддержанием заданных режимов обкатки и испытания ориентировочные отклонения частоты вращения и нагрузочного момента от заданных значений не превысят 0,5%, что позволит получить и высокую точность измерения и регулирования параметров, а также повысить качество изготовленных или отремонтированных двигателей и снизить расход топлива при их эксплуатации„