Способ испытаний двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение позволяет обеспечить возможность использования неотключаемой группы цилиндров в качестве стенда для испытания турбокомпрессора . Цилиндры двигателя делят на две группы: отключаемую и неотключаемую. В отключаемую группу цилиндров подают воздух, сжимают его, расширяют и выпускают . Осуществляют нагружение неотключаемой группы цилиндров работой трения насосных ходов отключаемой группы. В цилршдрах отключаемой группы регулируют величину насосных потерь при помощи выпуска из каждого цилиндра этой группы части воздуха в процессе сжатия и остальной части воздуха в процессе распшрения. Изменение параметров газа и давления наддувочного воздуха позволяет испытывать турбокомпрессор в натурных условиях работы с сохранением систем смазки и охлаждения, в результате чего повышается достоверность полученных результатов. 5 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (!Ю (Ш др 4 G 01 M 15/00, F 02 В 37/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4234126/25-06 (22) 22.04.87 (46) !5.01.89. Бюл. N 2 (71) Челябинский филиал Государственного союзного научно-исследовательского тракторноro института (72) И,П.Богодяж (53) 621.432(088.8) (56) Сороко-Новицкий В.И. Испытания автотракторных двигателей, М.: Машгиз, 1955, с. 498. (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение позволяет обеспечить возможность использования неотключаемой группы цилиндров в качестве стенда для испытания турбокомпрессора ° Цилиндры двигателя делят на две группы: отключаемую и неотключаемую, В отключаемую группу цилиндров подают воздух, сжимают его, расширяют и выпускают. Осуществляют нагружение неоткюпочаемой группы цилиндров работой трения насосных ходов отключаемой группы. В цилиндрах отключаемой группы регулируют величину насосных IIO терь при помощи выпуска иэ каждого цилиндра этой группы части воздуха в процессе сжатия и остальной части воздуха в процессе расширения. Изменение параметров газа и давления наддувочного воздуха позволяет испытывать турбокомпрессор в натурных условиях работы с сохранением систем смазки и охлаждения, в результате чего повышается достоверность полу.ченных результатов. 5 ил.

1451583

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, а конкретно к испытаниям двигателей внутреннего сгорания с трубо"

5 наддувом с целью получения характеристик турбокомпрессора наддува.

Целью изобретения является обеспечение возможности использования неотключаемой группы цилиндров двигателя !0 в качестве стенда для испытания турбокомпрессора, т.е ° в качестве потребителя воздуха, сжатого в этом турбо". компрессоре для снятия его характеристик, и источника газов для турбокомпрессора.

На фиг ° 1 изображена схема двух-! рядного двигателя внутреннего сгорания с турбонаддувом; на фиг.2 — схема ! фаз гаэораспределителя неотключаемых 20 цилиндров; на фиг. 3 — то же, для отключаемых цилиндров; на фиг. 4 усредненные индикаторные диаграммы ! неотключаемых (сплошная линия) и оТ ключаемых (штриховая линия) цилинд" 25 ров; на фиг. 5 — законы изменения живого сечения впускного и выпускного клапанов по углу поворота коленчатого вала неотключаемых (сплопяая линия) и о тключаемых (штриховая линия) цилиндров.

;Устройство с помощью которого осуществляют способ содержит двигатель 1 внутреннего сгорания, состоящий из ндров H roJIQBoK 4

5 с газораспределительными механизмами 6 и 7; Выпускной канал 8 головки

5 блока 3 связан с турбиной 9 турбокомпрессора 10, а впускной канал 11 с компрессором 12. Кулачковый вал 13 гаэораспределительного механизма 6 размещен в головке 4. Камеры сгорания цилиндров снабжены дросселирующими клапанами 14 системы регулирования, Всасывание воздуха в каждый цилиндр производится через впускной канал 15.

В головке предусмотрен на каждый цилиндр выпускной клапан 16 выпускной канал 17 и впускной клапан 18.

В процессе испытания двигателя егс цилиндры делят на две группы: отключаемую и неотключаемую. В конкретном случае деление производят по блокам цилиндров. Группу цилиндров, расположенных в блоке 2, отключают, а группу цилиндров, расположенных в блоке

3, не отключают. Отключение производят путем прекращения подачи толлива. В результате при движении поршня каждого отключенного цилиндра к нижней мер твой точке (HMT) че ре з клапан

18 происходит всасывание воздуха, затем клапан 18 закрывают и при движении поршня к верхней мертвой точке (ВМТ! заключенный в цилиндре воздух сжимается. Перед приближением поршня о к ВМТ за 30-40 поворота коленчатого вала (ПКВ) открывают выпускной клапан 1á и давление в цилиндре падает, так как сжатый воздух вытекает в выпускной канал 17. При дальнейшем вращении вала двигателя поршень достигает BMT .и начинает движение к HNT, через открытый выпускной клапан 16 начинается всасывание воздуха, который ранее был вытеснен в канал 17.

Затем клапан 16 закрывают, происходит сжатие воздуха, но при следующем приближении поршня к ВМТ открывается впускной клапан 18 и сжатый воздух вытекает через него во впускной канал 15.

Для того, чтобы обеспечить такой порядок работы цилиндров отключаемой группы, кулачковый вал 13 гаэораспределительного механизма, размещенный в головке 4, повернут по сравнению с аналогичным кулачковым валом неотключаемой группы.

Фазы газораспределения цилиндров неотключаемой группы, приведенные на фиг. 2, существенно отличаются от фаз газораспределения цилиндров отключаемой группы, приведенных на фиг.3. В каждом неотключаемом цилиндре впускной клапан открывают до приближения поршня к ВМТ на угол g поворота коленчатого вала, закрывают после того, как коленчатый вал повернется на угол оС после НМТ. Затем при движении поршня к ВМТ происходит сжатие воздуха, при положении поршня около ВМТ вЂ” впрыск топлива и при движении поршня к HNT — расширение про- 7. дуктов сгорания (рабочий ход). Перед приходом поршня к НМТ при угле Ы, открывают выпускной клапан, а закрывают этот клапан после ВМТ (см. угол ).

Законы изменения сечения клапанов цилиндров этих групп видны на фиг.5, изменение сечения впускных клапанов совпадает. Период открытия и закрытия выпускного клапана у каждого отключенного цилиндра (заштрихованная зона) смещен в сторону уменьшения угла поворота коленчатого вала.

При изменении нагрузки изменяются параметры отработавших газов, посту10 пающих из цилиндров неотключаемой группы в турбину 9 турбокомпрессора

10, а сжатый в его компрессоре 12 воздух поступает в те же цилиндры.

Изменение параметров газа и давления

15 наддувочного воздуха позволяет.испытывать турбокомпрессор в натурных условиях работы с сохранением систем смазки и охлаждения. В результате чего повышается достоверность полу20 ченных результатов.

Способ испытаний двигателя внутреннего сгорания путем деления его цилиндров на две группы — отключаемую и неотключаемую, подачи воздуха в отключаемую- группу. цилиндров, сжатия его, последующего расширения и

30 выпуска и нагружения неотключаемой группы цилиндров работой трения насосных ходов отключаемой группы, о тличающийся тем, что, с целью обеспечения воэможности исЗ5 пользования неотключаемой группы цилиндров в качестве стенда для испытания турбокомпрессора, в цилинд;рах отключаемой группы регулируют г величину насосных потерь при помощи

10 выпуска иэ каждого цилиндра этой группы части воздуха в процессе сжатия и остальной части воздуха в процессе расширения.

В цилиндрах отключаемой группы впрыск топлива не производят и рабочего хода нет. Как видно из (фиг.3) сжатие воздуха прекращается за 3040 ПКВ до прихода поршня в ВМТ, т.е. когда открывается выпускной клапан (l6 (фаза перекрытия а> на фиг.3).

Как показали исследования, избыточное давление в неработающих цилиндрах па дает практически до нуля в зоне с( т.е . до ВМТ. При дальнейшем повороте коленчатого вала,и следовательно, кулачкового вала 13 начинается всасывание воздуха из выпускного канала

17. Этот процесс прекращается у нижней мертвой точки (НМТ). После закрытия выпускного клапана 16 (фаза о,, на фиг. 3) в цилиндрах блока 2 снова начинается процесс сжатия воздуха.

Так как впускной клапан 18 открывается до ВМТ (фаза Ы, на фиг.3), то на этом участке поворота коленчатого вала двигателя в отключенных цилиндрах избыточное давление воздуха практически снова падает до нуля (фиг; 4)

Сжатый воздух выходит в канал 15. 3атем процесс повторяется. На работу трения поршней отключаемых цилиндров и работу насосных ходов (всасывание и вытеснение), обозначенную штриховыми зонами на фиг..4, расходуется работа цилиндров неотключаемой группы, Чтобы регулировать загрузку работающих цилиндров блока 3 принудительно открывают дросселирующие клапаны 14, которые сообщают камеры сгорания неработающих цилиндров с атмосферой.

При полностью открытых клапанах 14 работа сжатия в этих цилиндрах двигателя будет практически равна нулю. По мере закрытия клапанов 14 нагрузка на работающие цилиндры возрастает.

1583

Установлено, что одним блоком ци линдров двигателя наддувочного типа таким образом можно загрузить от 18 до 100Х номинальной мощности работающие цилиндры блока двигателя.

Формула изобретения

1451 583

l451583