Автоматизированный стенд для испытания двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к области испытаний двигателей внутреннего сгорания и позволяет упростить конструкцию стенда, повысить его надежность и экономичность. В стенде двигатель 2 через регулируемую передачу., выполненную , например, в виде электри-, ческой поропжовой муфты, связан с нагрузочным устройством 3, Датчики частоты 5 и нагрузки позволяют осуществлять связь режима работы через блок 6 регулирования нагрузки с дом регулируемой передачи . 1 . При ра . боте двигателя управление его мом осуществляется управлением от блока 6 передачей. 3 ил. С SS SC о© о 00 чЗ Сд

СОЮЗ СОНТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (б)) 4 0 01 M 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flG ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,, Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1Д (21 ) 390) 698/25-06 (22) 28.05.85 (46) 30.12.86. Вюл. Р 48 (71) Ленинградское производственное объединение "Ленавторемонт" (72) М.З.Варшавский, А.А.Карев ,и А.Б.Лагунов (53) 621.436.001,5(088.8) .(56) Стенды для испытания дизелей. ДВС. M,: Ниинформтяжмаш, Р 4-74-4, )974, с ° 24-26, 34-36„

Авторское свидетельство СССР К 472275, кл. 0 01 М 15/00, 1972. (54) АВТО))АТИВИРОВАННЫ)1 СТЕНД ДЛЯ

,ИСПЫТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

-SU, 1280375 А1 (57 ) Изобретение относится к области испытаний двигателей внутреннего сгорания и позволяет упростить конструкцию стенда, повысить его надежность и экономичность. В стенде двигатель

2 через регулируемую передачу l выполненную, например, в виде электрической порошковой муфты, связан с нагрузочным устройством 3 ° Датчики частоты 5 и нагрузки позволяют осуществлять связь режима работы через блок 6 регулирования нагрузки с в>.одом регулируемой передачи.1. При работе двигателя управление его режимом осуществляется управлением от блока 6 передачей. 3 ил.

1280375

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к стендам для испытания двигателей внутреннего croP2 IIIIß .

Цель изобретения — упрощение конструкции, 11011b!!jj< 1.!èe надежности и

3KoI!о:.1ичности стенда.

На фиг. 1 представлена <11у11кциональная схема автоматизирован11ого стенда для испытаний двигателя внутренпего сгорания, на фиг, 2 — временная диагра11ма напряжения . а — на выходе формирователя импульсов;.б на выходе дифференцирующей цепи; в—

iIa выходе интегратора; r — на выходе вычита1ощего элемента; д — на выходе компаратора, на фиг, 3 - зависимость тормозного момента, создаваема1-о асинхронной электромагпиной с короткоза11кнуте)м pOTopoM> QT частоты вращения.

Автоматизированный стенд для испытаний двигателя внутреннего сгорания содержит регулируемую передачу 1, установлепнуго между валом испытуемого двигателя 2 1л валом электромашинного нагрузочного устройства 3„ в статорной цепи которого установлен блок 4. II3N PpBIIEIH bIQIIIHo c TM > датчик 5 частоты вращения. установленный на валу двигателя 2, и блок б,регулировки нагрузки, подключенный первым входом к выходу датчика 5, вторым входом — к выходу блока 4, а выходом — к регулируемо1л передаче 1, Блок 6 регулировки нагрузки содержит вычита<оший элемент 7, блок 8 опорных напряжений, нелинейный преобразователь 9, последовательно соединенные формирователь 10 импульсов, дифференциругощую цеп1 11, интегратор 12, выход последнего подкл1очен к неинвертиру1ощему входу комларатора 13, а выход компаратора 13 через кгвочевой каскад 14 и фильтр

15 верхних частот подключен к выходу блока б регулировки нагрузки, выход нелинейного преобразОвателя 9 и выход блока 8 опорных напряжений соединены с входами вычита1ощего элемента 7, а выход последнего — с инвертирующим входом компаратора 13, причем вход формирователя 10 и вход нелинейного преобразователя являются входами блока б регулировки нагрузки.

g5I EI2JI с выхода дифференцирующей 11епи \ 1 поступает на вход интегратора 12, который на своем выходе формирует последовательность пилообразных напряжений (фиг. 2о), синхронизованнтях своим входным сигналом.

Полученный сигнал поступает на неинвертирующий вход компаратора 13.

Для формирования сигнала на инвертирующем входе компаратора 13 используются блоки 4, 7-9. Блок 4 изглерения мощности нагрузки формирует на своем выходе сигнал, пропорциональный мощности нагрузки, который поступает через нелинейный преобра5

Автоматизированный стенд для испьгганий. двигателя внутреннего сгоранияя -работает следующим образом.

При включении стенда испытуемый двигатель 2 приводит во врашение входной. вал регулируемой передачи

1 и датчик 5 частоты прап<ения. laгрузочная электромашина 3 приводится во вращение выходным валом регулируемой передачей 1. Момент сил, создаваемый электромашиной 3, имеет, как известно, нелинейную зависимость от частоты вращения, приведенную на фиг. 3. Для регулировки нагрузочного момента используется регулируемая передача 1, выполненная, например, в виде пороо<ковой электромагнитной муфты,. Изменяя ее передаточное число, осушествляется изменение величины частоты вращения

Ы на валу электромашины 3, что согласно графику, изображенному на фиг. 3, приводит к изменению нагрузочного момента 1Л на валу электрома11йны 3.

Автоматическая регулировка и стабилизация величины нагрузочного момента. осуществляется блоком б регулировки нагрузки. На первый вход блока 6 поступает сигнал с выхода датчика 5 частоты вращения, выпол ненного, например, в виде генератора синусоидального напряжения, этот сигнал поступает на вход формирователя 10 импульсов,, представляющий собой ограничитель напряжения, 11оследний формирует на своем выходе прямоугольные импульсы (фиг. 2<1).

Эти импульсы„ пройдя через дифференцирующую цепь 11, преобразуются в последовательность 1лг1пульсов малой длительности (фиг. 2о ) синхронизированные с импульсами на выходе формирователя 10 импульсов, Сиг1280375 режиме.

3 зователь 9 на первый вход вычитающего элемента 7. Характеристика нелинейного преобразователя 9 выбирается таким образом, чтобы линеаризовать нелинейность характеристики электромашины 3 (фиг. 3) в рабочей зоне (от M до 4i ). Наличие не1 линейного преобразователя 9 приводит к увеличению точности регулировки нагрузки, однако его применение 10 не является обязательным. На второй вход вычитающего элемента 7 поступает опорное напряжение с выхода блока 8 опорных напряжений. Вычитающий элемент 7 формирует на своем f5 выходе сигнал, пропорциональный разнице своих входных сигналов, который поступает на инвертирующий вход компаратора 13 (фиг. 2i,)..

Аналогично протекают процессы при увеличении мощности нагpy:;ки.

Таким образом, реализация изобретения позволяет упростить кокструккадеd

Применение ииротно-импульской модуляции сигнала управления передачей 1 минимизирует потери моь«ности в цепи управления, работающей в ключевом

Компаратор 13 в зависимости от разницы сигналов на своих входах формирует на своем выходе положительный или отрицательный сигнал cо стандартной амплитудой (фиг . 2 ).

Полученный сигнал усиливается по току ключевым каскадом 14 и поступает через фильтр 15 верхних частот на управляющий вход регулируемой передачи 1, Фильтр 1 5 верхних. частот Я0 обеспечивает увеличение напряжения на управляющем входе регулируемой передачи 1 при увеличении частоты импульсов на своем входе и соответственно при увеличении частоты вращения двигателя, что обеспечивает установку передаточного числа регулируемой передачи 1 таким образом, чтобы величина У попала в середину рабочей зоны электромашины 3 (фиг..3). >0

Если в силу каких-либо причин величина мощности нагрузки уменьшилась относительно заданной, то уменьшается напряжение на виходах блоков

4, 9, 7 и соответственно на инвертирующем входе компаратора 13. При этом увеличивается часть периода, в течение которого напряжение ка неинвертирующем входе компаратора 3 больше, чем на инвертирующем, Поэто50 му значение постоянной составляющей сигнала на виходе блоков 13-15 увеличивается (фиг. 29) . .Это приводит к увеличению напряжения на управляющем входе регулируемой передачи 1

55 (фиг. 3), что приводит к увеличению мощности нагрузки и, таким образом, к ее стабилизации.

Ф о р и у л а и з о б р е т е к и я

Автоматизированный стенд для испытания двигателя внутреннего сгорания, содержащий регулируемую передачу, нагрузочное устройство в виде электрической машины, датчик частоты вращения, датчик нагрузки и блок регулирования нагрузки, .выполненный в виде блока опорного напряжения,вычислительного элемента, нелинейного преобразователя и компаратора, причем регулируемая передача размещена между валами двигателя и электричес— кой машины и связана с выходом компаратора блоха регулирования HàT.рузки, к входу компаратора блока регулирования нагрузки подключен выход датчика частоты, а к входу нелинейного преобразова-.еля, связанного через вичислительный элемент с компаратором, подключен выход д тчика нагрузки, о т л и ч а ю ш и Р с я тем, что, с ITåëü|î упрощения конструкции, повышения надежности и экономичности стекда, блок регулирования нагрузки дополнительно содерж«:т формирователь импульсов, дифферекпирующую цепь и интегратор, включенные последовательно в связь датчика частоты с компаратором, а также фильтр верхних частот и ключевой каскад, включенные в связь выхода компаратора с регулируемой передачей, а датчик нагрузки выполнен в виде измерителя мощности в T. Eпи статора электрической машикы нагрузочкого устройства.

1 280375

Составитель Н.Патрахальцев

Редактор Л. Пчелинская Техред;Л.Олейник Корректор М.Пожо

Заказ 7050/42 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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