Стенд для адаптивной приработки карбюраторного двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в области производства и ремонта двигателей внутреннего сгорания. Для сокращения времени приработки, уменьшения расхода топлива и упрощения конструкции стенда в стенд введено устройство отключения подачи топлива, выполненное в виде корпуса 17, установленного под карбюратором 15, с каналом 18, в котором установлена заслонка 19, связанная с воздушной заслонкой 21 карбюратора и с электромагнитом 23, подключенным к нормально разомкнутым контактам реле времени. Реле подключено к блоку управления частотой вращения, а с электромагнитом связан счетчик 25 циклов. Блок управления перемещением органа подачи топлива выполнен в виде редуктора, входной вал которого соединен с электродвигателем, подключенным к нормально замкнутым контактам реле времени, а на выходном валу установлена электромагнитная муфта, на корпусе которой закреплена тяга 12, связанная с рычагом 13 органа подачи топлива. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5t)5 G 01 M 15 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4405446/25-06 (22) 06 ° 04 ° 88 (46) 30.01.90. Бюл. Р 4 (71) 31енинградский инженерно-строи-, тельный институт (72) А.В.Рябов (53) 621. 43. 001, 5 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

1"- 981651, кл. С 01 М 15/00, 1984. (54) СТЕНД Д ЬЧ АДАПТИВНОЙ ПРИРАБОТКИ

КАРБЮРАТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО

СГОРАШИ (57) Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в области производства и ремонта двигателей внутреннего сгорания, Для сокращения времени приработки, уменьшения расхода топлива и упрощения конструкции стенда в стенд введено устройство отключения подачи .1

„„SU,, 1539570 А I

2 топлива, выполненное в виде корпуса

17, установленного под карбюратором

15, с каналом 18, в котором установлена заслонка 19, связанная с воздушной заслонкой 21 карбюратора и с электромагйитом 23, подключенным к нормально разомкнутым контактам реле времени. Реле подключено к блоку управления частотой вращения, а с электромагнитом связан счетчик 25 циклов. Блок управления перемещением органа подачи топлива выполнен в виде редуктора, входной вал которого соединен с электродвигателем, подключенным к нормально замкнутым контактам реле времени, а на выходном валу установлена электромагнитная му4та, на корпусе которой закрепле на тяга 12, связанная с рычагом 13 органа подачи топлива. 5 ил.

1539570

Изобретение < 1н< .и: с» к,твигате 3««cTpopHHJo H может быть lie ио иь зов ано в; области произво i,ñтва и ремонта дни г телей внутреннего сгорания (ДВС), Цель изобретения - сокрацение времени приработки и уменьшение рас:;ода топлива.

На фиг. 1 изображен предлагаемый стенд, общий вид; на фиг. 2 — устройство отключения подачи топл ча с органом подачи топлива (карбюратоpoM); на фиг. 3 — блок управления перемещением органа подачи топлива; на фиг. 4 — принципиальная электрич ская схема стенда; на фиг. 5 режим приработки, осуществляемый ! на стенде.

Стенд содержит раму 1 (фиг.1), на к эторой установлен прирабатываемый д игатель 2, связанный промежуточным валом 3 с нагрузочным устройством 4, в полненным в виде маховика 5 с лопастями, помещенного в корпусе вентилятора 6. Вентилятор 6 содержит впускной патрубок 7, заборная часть которого расположена над двигателем

2, и выпускной патрубок 8. Иаховик 5 муфтой 9 связан с электродвигате1 лем 10.

Стенд также содержит блок управ ения частотой вращения с датчиком астоты вращения, который позволяет поддерживать частоту вращения в пределах, задаваемых его установками (блок управления и датчики не пока35 з,аны) .

Кроме того, стенд содержит блок 11 правления перемецением органа ода1и топлива, связанный тягой 12 с ры1агом 13 органа 14 подачи топлива двигателя 2, который представляет собой стандартный карбюратор 15 (фиг.2), рычаг 13 которого связан с дроссе- лем 16. Под карбюратором 15 установ- 45 лено устройство отключения подачи топлива, выполненное в виде корпуса 17, имеющего дополнительный какал

18, в котором установлена заслонка 19, связанная тягой 20 с одной стороны с воздушной эаслонкой 21 карбюратора 15, а с другой стороны— с сердечником 22 электромагнита 23 с обмоткой 24. На корпусе электромагнита 23 установлен механический счет .чик 25 цик о», рычажок 26 которого связан с г «р,о-ниик >г 22 злс кчромагнита 23. Па 1 ч ге 20 закреплена пружина . . /. Н ион I 1 у ирли::;:;«ния иеремещением органа подачи топлива выполнен в виде редуктора 28 (фиг. 3), входной вал 29 которого связан через промежуточную пару шестерен 30 с электродвигателем 31. На выходном валу 32 редуктора 28 свободно установлена эзн ктрическая муфта 33 с обмоткой 34, на корпусе которой закреплена тяга

12, возвратная пружина 35 и упор 36.

Па корпусе редуктора 28 закреплен концевой выключатель 37, который обеспечивает совместно с упором 36 возможность углового перемещения корпуса электромагнитной муфты 33 на величину Y .

Электрическая схема стенда выполнена по однопроводной схеме и включает в себя тумблер 38 (фиг, 4), к которому последовательно подключены обмотка 34 электромагнитной муфты 33, контакты 39 кнопки 40 "Пуск" и электродвигатель 31, K тумблеру 3S также подключены нормально замкнутые контакты 41 реле 42, которые связаны с блоком управления частотой врацения.

Нормально разомкнутые контакты 43 реле 42 подключены непосредственно к источнику питания. К контактам 43 подключена обмотка дополнительного реле 44 кнопки "Пуск", а через концевой выключатель 37 — обмотка 24 электромагнита 23. Реле 42 работает по сигналу от блока управления частотой вращения, обеспечивая попеременное включение контактов 41 (при выбеге) и 43 (при разгоне), «

Стенд работает следующим образом.

На раму 1 (фиг. 1) устанавливают прирабатываемый двигатель 2, который промежуточным валом 3 соединяют

:с нагрузочным устройством 4. Включением муфты 9 и электродвигателя 10 осуществляется вращение вала двигателя 2, т,е, холодная приработка.

При этом вентилятор 6, ротор которого выполнен в виде маховика 5 с лопастями, обеспечивает через впускной патрубок 7 и выпускной патрубок S воздухообмен в номецении обкаточной станции. После окончания холодной приработки двигатель 2 запускают и прирабатывают на холостом ходу, выключая при этом муфту 9 и электродвигатель 10. Приработка на холостом ходу начинается при начальной частоте большей, чем частота вращения при холодной приработке, и осуществляет ся следующим образом. Включаются в действие блок управления частотой врацения и блок 11 перемещения орга на подачи топлива. Включением тумбле ра 38 (фиг. 4) подается питание на обмотку 34 электромагнитной муфты 33, при этом последняя соединяет тягу 12, подключенную к органу 14 подачи топлива, с выходным валом 32 редукто1 ра 28. После этого нажимают. кнопку

40 "Пуск", замыкая контакты 39, при этом (поскольку частота врацения двигателя 2 меньше, чем заданная верхним пределом установки блока управления частотой вращения) на катушку реле 42 подается питание, в результате чего замыкаются контакты 43, по которым питание подается на обмотку 24 электромагнита 23 и обмотку дополнительного реле 44, которое удерживает в замкнутом состоянии контакты 39 кнопки 40 "Пуск", Через

,замкнутые контакты 39 питание подается на электродвигатель 31 (фиг.3 и фиг. 4), которые через промежуточную пару ыестерен 30 начинает вра щать входной вал 29 редуктора 28, приводя во врацение выходной вал 32 со сцепленной с ним электромагнитной муфтой 33, перемещая при этом через тягу 12 рычаг 13 карбюратора 15 и изменяя тем самым положение дросселя .16 (фиг. 2). При этом прирабатываемый двигатель 2 начинает плавно увеличивать частоту вращения, TdK как скорость перемещения дросселя 16 достаточно мала. Приработку на холостом ходу (фиг. 5) осуществляют при постепенном увеличении частоты врацения. При дбстижении двигателем

2 частоты вращения верхнего предела установки, заданной блоком управления частотой вращения, по сигналу последнего отключается питание реле 42 (фиг. 4), размыкаются контакты 43 и замыкаются контакты 41. При этом сни мается питание с дополнительного ре.ле 44 и размыкаются контакты 39 кноп ки 40 "Пуск", после чего питание электродвигателя 31 осуществляется только через контакты 41, а так как они находятся в замкнутом состоянии, то электродвигатель 31.продолжает вращаться. Одновременно отключается питание и от обмотки 24 электромагнита 23 (фиг.2), в результате чего пружина 27 через тягу 20 открывает заслонку 19 и закрывает воздушную заслонку 21 карбюратора 15. При этом

39570

20 тельный канал 18 корпуса 17,устройства отключения подачи топлива и от25

55 воздушный поток через главную дазирующую систему карбюратора 15 перекрывается, в результате чего в двигатель 2 вместо топливной смеси через дополнительный канал 18 корпуса 1? поступает воздух. Частота вращения двигателя 2 начинает снижаться и снижается до величины нижнего предела, задаваемого установкой блока управления частотой врацения, после чего по сигналу последнего подается питание на реле 42, в результате чего размыкаются контакты 41, выключается электродвигатель 31, прекращается перемещение- дросселя 16, замыкаются контакты 43 и включается обмотка 24 электромагнита 23. При этом заслонка 19 закрывает дополникрывает воздушную заслонку 21 карбю ратора 15, в результате чего в двигах тель 2 начинает поступать топливная смесь и частота вращения двигателя начинает увеличиваться. При втягивании сердечника 22 электромагнита 23 выступ последнего-перемещает рычажок 26 счетчика 25 циклов, который осуществляет подсчет циклов разгон— выбег для каждого прирабатываемого двигателя за все время приработки.

Частота вращения двигателя 2 увеличивается до величины верхнего предела, задаваемого установкой блока управления частотой врацеиия, после чего процесс повторяется: отключает. ся питание реле 42, размыкаются контакты 43, отключается подача топлива, замыкаются контакты 41 .и включается электродвигатель

31, который перемещает дроссель

16 во время выбега, затем частота вращения начинает снижаться и т.д.

Таким образом осуцествляется управление частотой вращения во время горячей приработки с динамической нагрузкой. Нагружение двигателя 2 осуществляется за счет вентиляционных потерь (статическая часть нагрузки) и за счет инерционных масс маховика 5 при периодических разгонах и выбегах (динамическая часть нагрузки). При этом„ чем больше открыт дроссель 16, тем интенсивней разгон, тем больше величина динамического нагрузочного момента на валу двигателя, пропорциональная величине углового ускорения1539570

Известно, что только что собранные. двигатели, а особенно прошедшие капитальный ремонт, имеют значительный раз" брос величины момента механических потерь, которая характеризует качест во изготовления и ремонта деталей и сборки двигателя. Известно также, .что величина момента механических потерь постоянно снижается и в конце приработки стабилизируетс ф причем темп ее снижения и нижний предел также имеют значительный разброс.

Поэтому (для получения гарантирован;ного нижнего предела величины мо мента механических потерь двигателя после приработки) двигатели, имеющие в начале приработки больший мо-! ,мент механических потерь, нужно при,рабатывать большее время и наоборот.

;Предлагаемая конструкция стенда позволяет автоматически изменять полное время приработки в зависимости от ве-, личины момента механических потерь каждого конкретного двигателя. Пол- 25

;ное время горячей приработки состоит из суммы времени единичных разгонов

1 и суммы времени единичных выбегов.

1 Предположим, что за время приработки

,будет осуществлено К циклов разгон выбег, тогда время приработки будет равно:

К с=, +ggr с

Поскольку электродвигатель 31 пе 35 ремещает дроссель 16 на полную величину V с постояннои скоростью, То очевидно, что независимо от момента механических потерь каждого конкрет4О ного двигателя общее время выбегов для всех будет одинаковым и равным

; е (2) б ! ={ где С вЂ” по стоянная, пропорциональная, передаточному отношению ре45 дуктора 28.

Из ь t pat и (2) следует, что чисТ

3! I1 11 ло циклов для тугого и нормально-: го" двигателей будет равным и об- 5п ратно пропорциональным величине 6 g

ЦИ„, (3)

Р. 1 9 Ия +Ил

С 4 С ?дK буричем I:í<Кт °

Таким образом, уравнение (1) будет иметь вид

< =-,(— + 1). (4)

С at

Теперь можно оценить на какую величи ну 6 „ изменится время горячей приработки при изменении момента механических потерь на 4И. Найдем полное время приработки для "нормального" и тугого" двигателей по уравнению (4) и определим их разницу g c a после преобразований получим

„д дИ И;

С 7И -Иq -, -И7 И .-И фея-,-И-Н1) (5)

Таким образом, предлагаемая кон.струкция стенда позволяет автоматически изменять время приработки при изменении момента механических по,терь. При этом оценка величины момен;та механических потерь и ее изменения производится на протяжении всей приработки и в диапазоне частот от ! (d до cV, а не в отдельных точках ре.жима, что позволяет постоянно кор-, ректировать скорость роста нагрузки и полного времени приработки.

При работе стенда электродвигатель 31 перемещает дроссель 16 до тех пор, .пока упор 36 не разомкнет контакты концевого выключателя 37.

При этом обесточивается,электромагнит 23, заслонка 19 открывает дополнительный канал 18, в результате чего в двигатель 2 поступает воздух и он останавливается. При прохождении частоты вращения через нижний предел установки блока управления частотой вращения контакты 43 замыкаются, но частота вращения будет продолжать снижаться до нуля. При этом размыкаются контакты 41, в результате чего электродвигатель 31 перестает перемещать дроссель 16 и блок управления перемещением органа подачи топлива отключается. Таким образом происходит автоматическая остановка стенда при выполнении режима приработки.

Для приработки другого двигателя стенд приводят в исходное положение, для чего отключают тумблер 38, обесточивая обмотку 34. электромагнитной муфты 33, в результате чего она разьединяется с выходным валом 32 редуктора 28, а возвратная пружина 35 поворачивает корпус муфты 33 на угол М в обратную сторону, при этом дроссель 16 карбюратора 15 занимает исходное положение, одновременно заМы.каются контакты концевого выключателя 37. Стенд подготовлен к новому рабочему циклу.

153957

По показаниям счетчика 25 циклов

MoRHo оценить величину механических .потерь каждого двигателя, т.е. можно гарантировать его эффективные показатели в эксплуатации, поскольку при прочих равных условиях (регулировки топливной аппаратуры и установки зажигания) последние зависят только от механических потерь, так как ?? =?? -?1, Следует отметить, что ,в предлагаемой конструкции стенда

1 погрешности в настройке топливной ,аппаратуры и устройств зажигания

:(что часто встречается в практике ! ремонтнбго производства и приводит ,к ошибкам в ходе контрольных испы таний) не влияют на оценку величины эффективных показателей двигателя, так как число циклов нагружения за- 20 висит исключительно только от величины механических потерь. Таким образом, предлагаемый стенд позволяет определить величину эффективных по казателей каждого двигателя, не прибегая для этого к специальным контрольным испытаниям, соответственно еще сократив время данной операции и расход топлива.

Использование предлагаемого стенда сокращает время приработки ДВС за счет бесступенчатого роста переменной нагрузки, адаптивного управления режимом с учетом технического состояния каждого конкретного двигателя и исключения контрольных испытаний, уменьшает расход топлива за счет отключения его подачи на выбеге и исключения переходных процессов в топливной аппаратуре при перемещении дросселя при разгоне. Кроме того, предлагаемый стенд значительно проще прототипа по конструкции, поскольку не имеет сложных блоков контроля угла поворота, коммутатора, ,программного устройства, хотя не ме нее эффективно позволяет решать зада чу адаптивного управления приработкой ДВС. Введение в стенд вентилятора, работающего только совместно с двигателем обеспечивает нормальные

0 l0 условия труда на обкаточной станции без дополнительных затрат на электро энергию. Кроме того, предлагаемая конструкция стенда позволяет полностью автоматизировать режим приработки, повысив при этом качество ремонта ДВС и исключить необходимость присутствия оператора, высвобождая

I тем самым производственный персонал. формула. из о бре те н ия

Стенд для адаптивной приработки каррюраторного двигателя внутреннего сгорания, содержащий раму, блок управления перемещением органа подачи топлива, блок управления частотой, датчик частоты вращения и нагрузочное устройство, выполненное в виде маховика, причем нагрузочное устройство закреплено на раме, где установлен прирабатываемый двигатель, орган подачи топлива которого соединен с блоком управления перемещением органа подачи топлива, а датчик частоты вращения связан с блоком управления частотой, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени приработки и уменьшения расхода топлива, он дополнительно содержит устройство отключения подачи топлива, выполненное в виде корпуса с каналом, заслонки, электромагнита, реле с нормально разомкнутым H нормально замкнутым контактами и счетчика циклов, причем заслонка установлена в канале корпуса и связана с воздушной заслонкой карбюратора и с электромагнитом, подключенным к нормально разомкнутому контакту реле, блок управления перемещением органа подачи топлива выполнен в виде редуктора, электродвигателя, электромагнитной муфты и тяги, причем входной вал редуктора соединен с электродвигателем, подключенным к нормально разомкнутым контактам реле, а выходной — с электромагнитной муфтой, с корпусом которой соединена тяга, связанная с органом подачи топлива.

3539570

1з 39570

З8

Фис. 4

Тираж 436

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета ло изобретейиям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Редактор А,Ревин

Заказ 210

Составитель Н. Патр ахальце в

Те хред М. Ходанич Коррек гор 0. Кравцова