Стенд с динамической объемной жидкостной моделью для исследования газообмена в двигателе внутреннего сгорания

 

1. СТЕНД С ДИНАМИЧЕСКОЙ ОБЪЕМНОЙ ЖИДКОСТНОЙ МОДЕЛЬЮ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ГАЗООБМЕНА В ДВИГАТЕЛЕ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий прозрачный цилиндр, втулки с окнами, впускную и выпускную системы, два поршня с приводом, емкостные датчики для измерения параметров мгновенного состояния жидкости, выполненные в виде корпуса с полостями и измерительными элементами, расположенными в полостях, при этом по меньшей мере одна втулка выполнена с цилиндрической проточкой в зоне окон, корпус, датчиков выполнен в виде цилиндрического кольца, а его полости - в виде окон, совпадающих с окнами втулок по форме и размеру, и измерительные элементы выполнены в виде металлических нитей, причем корпус датчиков размещен на цилиндрической проточке втулки с позможностью смещения по оси и окружности втулки, отл, ичающийся тем, что, с целью повьпоения эффективности исследований,стенд дополнительно снабжен пустотелыми иглами, краном и резервуаром высокого давления, который заполнен жидкостью, отличной § от жидкости в цилиндре, причем иглы размещены в окне выше по потоку от (Л датчика, гидравлически связаны с резервуаром через кран, связанный через линию синхронизации с механизмом привода. 2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что в качестве жидкости, отличной от жидкости и цилиндре , использован циклоге ксяи. 00 СХ) со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦ ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1118890 А зсЮ 0 О1 М 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Р

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,„3

К АВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3580978/25-06 (22) 20.04.83 (46) 15.10.84. Бюл. Ф 38 (72) О.Н. Агапитов, И.В; Костарев, М.Г. Круглов и В.П. Стрелков (71) МВТУ им. Н.Э.Баумана (53) 621.436.001.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке N- 3375875/25-06, кл. С 01 M 15/00, 1981. (54) (57) 1. СТЕНД С ДИНАМИЧЕСКОЙ

ОБьемной жидкостной моделью для

ИССЛЕДОВАНИЯ ГАЗООБМЕНА В ДВИГАТЕЛЕ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий прозрачный цилиндр, втулки с окнами, впускную и выпускную системы, два поршня с приводом, емкостные датчики для измерения параметров мгновенного состояния жидкости, выполненные в виде корпуса с полостями и измерительными элементами, расположенными в полостях, при этом по меньшей мере одна втулка выполнена с цилиндрической проточкой в зоне окон, корпус датчиков выполнен в виде цилиндрического кольца, à его полости — в виде окон, совпадающих с окнами втулок по форме и размеру, и измерительные элементы выполнены в виде металлических нитей, причем корпус датчиков размещен на цилиндрической проточке втулки с возможностью смещения по оси и окружности втулки, отличающийся тем, что, с целью повьппения эффективности исследований, стенд дополнительно снабжен пустотелыми иглами, краном и резервуаром высокого давления, который заполнен жидкостью, отличной от жидкости в цилиндре, причем иглы размещены в окне выше по потоку от датчика, гидравлически связаны с резервуаром через кран, связанный через линию синхронизации с механизмом привода.

2. Стенд по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве жидкости, отличной от жидкости в цилиндре, использован циклогексан.

1118890

45,55

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, а именно к

1 устройству стендов с динамическими объемными жидкостными моделями для исследования газообмена в двигателях внутреннего сгорания.

Известны стенды с динамической объемной жидкостной моделью для исследования газообмена в двигателе внутреннего сгорания, содержащие прозрачный цилиндр, втулки с окнами, впускную и выпускную системы, два поршня с приводом, емкостные датчики для измерения параметров мгновенного состояния жидкости, выполненные в виде корпуса с полостями и измерительными элементами, расположенными в полостях, при этом по меньшей мере одна втулка выполнена с цилиндрической проточкой в зоне окон, корпус датчиков выполнен в виде цилиндрического кольца, а его полости — в виде окон, совпадающих с окнами втулок по форме и размеру, и измерительные элементы выполнены в виде металлических нитей, причем корпус датчиков размещен на цилиндрической проточке втулки с возможностью смещения по оси и окружности втулки (1), Недостатком данного стенда является невозможность регистрации поля скорости жидкости в окнах, что ограничивает эффективность исследования газообмена двигателя внутреннего сгорания.

Цель изобретения — повышение эффективности исследований путем одновременной регистрации изменения концентрации и скорости течения жидкости в окнах.

Поставленная цель достигается тем, что стенд с динамической объемной жидкостной моделью для исследования газообмена в двигателе внутрен него сгорания, содержащий прозрачный цилиндр, втулки с окнами, впускную и выпускную системы, два поршня с приводом, емкостные датчики для измерения параметров мгновенного состояния жидкости, выполненные в виде корпуса с полостями и измерительными элементами, расположенными в плоскостях, при этом по меньшей мере одна втулка выполнена с цилиндрической проточкой в зоне окон корпус датчиков выполнен в виде цилиндрического кольца, а его полости в виде окон, совпадающих с окнами

t5

40 втулок по форме и размеру, и измерительные элементы выполнены в виде металлических нитей, причем корпус датчиков размещен на цилиндрической проточке втулки с возможностью смещения по оси и окружности втулки, дополнительно снабжен пустотелыми иглами, краном и резервуаром высокого давления1 который заполнен жидкостью, отличной от жидкости в цилиндре, причем иглы размещены в окне выше по по-. току от датчика, гидравлически связаны с резервуаром через кран, связанный линией синхронизации с механйзмом привода. В стенде использован в качестве жидкости, отличной от жидкости в цилиндре, циклогексан.

На фиг. 1 приведена схема стенпа, на фиг. 2 — зависимость емкости

С от концентрации циклогексана C а фиг. 3 — зависимость скорости и концентрации С

Стенд содержит динамическую объему жидКостную модель с прозрачным цилиндром 1, втулками 2 и 3, с впускнымн 4 и выпускными 5 окнами, двумя поршнями 6 и 7, движение которых синхронизировано с помощью механизма привода 8. В выпускных окнах 5 цилиндровой втулки установлены емкостной датчик 9 и расположенные выше от него по потоку пустотелые иглы 10, которые через кран 11 при помощи каналов соединены с резервуаром 12 высокого давления, в кэтором под постоянным высоким давлением, например, 100 атм, находится жидкость, например циклогексан,,отличающаяся от рабочей жидкости в цилиндре, например воды. Кран 11 связан линией 13 синхронизации с механизмом 8 привода.

При работе стенда поршень 7 постепенно открывает выпускное окно 5 и рабочая жидкость, минуя иглы 10, через датчик 9 устремляется в выпускную систему, При этом в окне возникают изменяющиеся во времени поля давления и скорости. Одновременно с открытием выпускного окна открывается кран 11 и жидкость, находящаяся в резервуаре 12 высокого давления, поступает в иглы 10, а затем попадает в поток рабочей жидкости в окне. Учитывая, что расход жидкости через кран пропорционален квадратному корню из разности давлений в резервуаре и в игле, а амплитуда колебаний давления в окне (а также .и в игле) незначительна и не превышает 0,4 атм, то расход жидкости через иглы практически постоянен. Эта постоянно вытекающая из игл жидкость смешивается с потоком рабочей жидкости и движется по направлению к емкостному датчику. Полученная смесь имеет диэлектрическую проницаемость, которая отличается от проницаемости рабочей жидкости. Емкостный датчик

9 улавливает эту разницу и выдает сигнал через усилитель на гальванометр, который отградуирован для апределения концентрации смеси.

Очевидно, что при постоянном расходе циклогексана через иглы изме18890 4 нение расхода рабочей жидкости в окне однозначно определяет изменение концентрации. Таким образом, по изменению концентрации можно судить о скорости течения жидкости .в окне. При этом регистрация скорости рабочей жидкости в окне .осуществляется практически мгновенно без ;какой-либо инерционности что осо10 бенно важно для изучаемого динамического процесса.

Использование изобретения позволит быстро и качественно регистрировать изменяющееся во времени поле !

15 скорости жидкости в окнах модели и повысить эффективностБ исследования газообмена двигателя внутреннего сгорания.

C ар

1®

C%J

ЯО Ю бР 8И ЮО yu oserce »

4Ри8.2

llew

8р

%р

Составитель Н. Патрахальцев

Редактор l0. Ковач Техред Т,Фанта Корректор M. Максимишинец

Заказ 7443/30 Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4