Устройство для определения мощности двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение может быть использовано при испытании двигателей внутреннего сгорания в эксплуатационных условиях и позволяет обеспечить возможность определения мощности на стационарных режимах работы двигателя . На холостом ходу двигателя устанавливают заданную частоту вращения, контролируемую регистратором 3. Перестраиваемый полосовой фильтр 5 регулируют на пропускание на регистратор 6 третьей и четвертой гармоник ускорения вала двигателя, амплитуду которой регистрируют. Далее увеличивают нагрузку на двигатель и соответственно увеличивают его мощность при сохранении заданной частоты вращения. При рабочем ражиме регистрируют рабоS9 чее значение амплитуды гармоники, а сл мощность двигателя определяют по приведенной в описании изобретения математической формуле. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 G 01 L 3/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3733770/24-10 (22) 06.01.84 (46) 07.12.86. Бюл. Ф 45 (71) Сибирский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства (72) А.К.Гладков, И.П.Добролюбов и В.M.Ëèâøèö (53) 531. 781 (088. 8) (56) Патент ЧССР - 156043, кл. 42 К 2/03, 1972.

Мирошников Л.В., Болдин А.П. и Пал В.И. Диагностирование техничес-. кого состояния автомобилей на автомобильных предприятиях. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение может быть использовано при испытании двигателей внутреннего сгорания в эксплуатационных условиях и позволяет обеспечить возможность определения мощности на стационарных режимах работы двигателя. На холостом ходу двигателя устанавливают заданную частоту вращения, контролируемую регистратором 3. Перестраиваемый полосовой фильтр 5 регулируют на пропускание на регистратор 6 третьей и четвертой гармоник ускорения вала двигателя, амплитуду которой регистрируют. Далее увеличивают нагрузку на двигатель и соответственно увеличивают его мощность при сохранении заданной частоты вращения.

При рабочем ражиме регистрируют рабочее значение амплитуды гармоники, а мощность двигателя определяют по приведенной в описании изобретения математической формуле. 4 ил.

1275236 2

40

45 ния А >, а мощность двигателя определяют по выражению

Ао — Л и==К °

Ао

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при испытании двигателей внутреннего сгорания в эксплуатационных условиях.

Целью изобретения является обеспечение возможности определения мощности на стационарных режимах работы двигателя.

На фиг.! представлена структурная схема устройства; на фиг.2 — график зависимости индикаторного момента И; от угла поворота вала двигателя:, на фиг.З вЂ” графики составляющих ускорения вала двигателя от угла поворота вала двигателя, на фиг.4 — вид градуировочного графика. устройства.

Устройство для определения мощности двигателя внутреннего сгорания содержич датчик 1 меток-углового положения коленчатого вала испытуемого двигателя, подключенный через преобразователь 2 частоты следования импульсов в напряжение к регистратору 3 частоты вращения вала и к блоку 4 вычисления ускорения, выход которого через перестраиваемый полосовой фильтр 5 подключен к регистратору 6.

В основу работы предлагаемого устройства положена зависимость между величиной индикаторного момента

И; и эффективной мощностью N двигателя.

Величина индикаторного момента

М; в пределах рабочего цикла цилиндра двигателя изменяется в очень широких пределах (фиг.2). При этом максимальное положительное значение индикаторный момент N принимает в пределах 20 — 40 от BMT. Причем в о указанных пределах зависимость индикаторного момента N от угла пово1 рота вала близка к синусоидальной и имеет частоту в 3 или 4 раза большую частоты вращения вала.

При постоянной величине инерционных масс, приведенных к валу двигателя между индикаторным моментом И; и ускорением Е; коленчатого вала существует прямая зависимость.

Поскольку индикаторный момент И; является суммой составляющих: газовой, компрессионной и инерционной, то ему соответствует ускорение Е; вала двигателя, являющееся суммой составляющих (фиг.З ); газовой (фиг.Зц);

5 !

О

25 компрессионной (фиг. Зо ) и инерционной (фиг.З ).

При этом работа инерционной составляющей индикаторного момента И; за рабочий цикл равна нулю, а работа компрессионной составляющей индикаторного момента не зависит от нагруз— ки двигателя и определяется частотой вращения вала двигателя.

Таким образом, при заданном ско— ростном режиме мощность двигателя определяется газовой составляющей индикаторного момента, максимум которой приходится на угловое положение вала в пределах от 20 до 40 от ВМТ °

При увеличении мощности двигателя при постоянной скорости увеличивается амплитуда газовой составляющей индикаторного момента И; и, соответственно, амплитуда газовой составляющей ускорения вала двигателя в пределах рабочего цикла, т.е. по амплитуде трех или четырех гармоник ускорения вала двигателя можно судить о развиваемой им мощности при заданной частоте вращения.

Устройство для определения мощности двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом.

На холостом ходу двигателя устанавливают заданную частоту вращения, которую контролируют с помощью регистратора 3, При этом перестраиваемый полосовой фильтр 5 регулируют на пропускание на регистратор 6 третьей или четвертой гармоник ускорения вала двигателя, амплитуду которой Ао регистрируют и запоминают.

Далее увеличивают нагрузку на двигатель и соответственно увеличивают его мощность при сохранении заданной частоты вращения. При достижении рабочего режима регистрируют рабочее значение амплитуды гармоники ускорегде К вЂ” градировочный коэффициент.

Для неуравновешенных двигателей из-за влияния инерционной составляющей зависимость амплитуд указанных гармоник от мощности нелинейная. B этом случае для каждой марки двигателя необходимо получить градуировочный (эталонный) график с помощью тормозного стенда (фиг.4) Формула изобретения

Устройство для определения мощности двигателя внутреннего сгорания, содержащее датчик меток углового положения коленчатого вала двигателя, подключенный через преобразователь частоты следования импульсов в напряжение к блоку вычисления ускорения, и регистратор, о т л и ч а ю щ е е- 10

1275236 4 с я тем, что, с целью обеспечения возможности определения мощности на стационарных режимах работы двигателя,.в него введены перестраиваемый полосовой фильтр, включенный между блоком вычисления ускорения и регистратором, а также дополнительный регистратор, подключенный к выходу преобразователя частоты следования импульсов в напряжение.

1275236

А-Ао

Ао аю

0 2 Риг. Ф

Составитель А.Амаханов

Редактор Н.Марголина Техред А,Кравчук Корректор С Шекмар

Заказ 6551/31 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4