Стенд обкатки и диагностики двигателей внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам для проведения обкатки и диагностики двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Изобретение позволяет улучшить качество обкатки ДВС, повысить надежность ДВС, а также возможность диагностировать техническое состояние двигателя на данный момент. Стенд обкатки и диагностики ДВС содержит электрический двигатель-тормоз, регулировочный реостат, весовой механизм с пультом контрольных приборов, приспособление для замера расхода топлива, датчики оборотов на валу, температуры, давления в масляной магистрали, подсоединенные к устройству сбора технических характеристик двигателя, выход которого соединен с входом устройства обработки данных, подсоединенного к устройству управления режимами обкатки ДВС, и приспособление для замера расхода топлива и силового шкафа с аппаратурой. Стенд также содержит устройство сбора технических характеристик двигателя, входы которого соединены с датчиками оборотов на валу, температуры, давления в масляной магистрали, соединенное с устройством обработки данных. Выход последнего соединен с входом устройства управления режимами обкатки ДВС, подсоединенного к регулятору, управляющему дроссельной заслонкой двигателя. 1 ил.

Изобретение относится к электротормозным стендам для проведения обкатки (приработки, испытания, приемки) и диагностики (определение технического состояния на данный момент) двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

Известен стенд для обкатки ДВС [Патент РФ 2118680, опубликован 10 сентября 1998 г. , бюл. 25], содержащий электрический двигатель-тормоз, регулировочный реостат, предназначенный для пуска электрического двигателя-тормоза и регулирования скорости вращения его ротора, а также нагрузки, создаваемой электродвигателем в режиме генератора, весовой механизм с пультом контрольных приборов, предназначенный для замера тормозного и крутящего момента, задатчик-эталон мощности тепловых потерь и датчики оборотов на валу (W), температуры (Т), давления в масляной магистрали (Рм), подсоединенные к управляющему устройству, и задатчики-эталоны температуры (Т), момента (Мс), оборотов на валу (W), входы и выходы которых соединены с входами управляющего устройства, приспособление для замера расхода топлива и силового шкафа с аппаратурой.

Однако этот стенд позволяет достичь минимально возможного качества за счет задатчиков-эталонов, которые сводят характеристики обкатываемого двигателя к стандартным и не учитывают индивидуальных особенностей каждого обкатываемого двигателя.

Техническим результатом изобретения является улучшение качества обкатки, повышение надежности ДВС за счет режимов обкатки с учетом индивидуальных особенностей, реализуемых предлагаемым стендом, а также возможность диагностировать техническое состояние двигателя на данный момент.

Поставленная задача достигается тем, что на известном стенде обкатки и диагностики ДВС, содержащем электрический двигатель-тормоз, регулировочный реостат, весовой механизм с пультом контрольных приборов, приспособление для замера расхода топлива, задатчик-эталон мощности тепловых потерь и датчики оборотов на валу (W), температуры (Т), давления в масляной магистрали (Рм), приспособление для замера расхода топлива и силового шкафа с аппаратурой, содержится устройство сбора технических характеристик двигателя (УСТХ), входы которого соединены с датчиками оборотов на валу (W), температуры (Т), давления в масляной магистрали (Рм), соединенное с устройством обработки данных (УОД), выход которого соединен с входом устройства управления режимами обкатки ДВС (УУРОД), подсоединенного к регулятору, управляющему дроссельной заслонкой (рейкой топливного насоса) двигателя.

На чертеже показана схема предлагаемого стенда.

Стенд содержит двигатель внутреннего сгорания 1, который связан с электрическим двигателем-тормозом 2 через коробку передач 3 и разобщающую муфту 4. Между коробкой передач 3 и электрическим двигателем-тормозом 2 установлен датчик оборотов 5. На весовом устройстве 6 установлен датчик момента 7.

Стенд содержит УСТХ 8, на входе которого подключены датчики температуры 9, момента 7, оборотов 5, давления в масляной магистрали 10, выход которого соединен с входом УОД 11, которое проводит статистическую обработку данных и подает сигналы на вход УУРОД 12.

На выходе УУРОД 12 подсоединен регулятор 13, управляющий дроссельной заслонкой (рейкой топливного насоса) 14 двигателя 1.

Систему запускают и с помощью двигателя-тормоза 2 ведется режим холодной обкатки с минимально-устойчивых оборотов, обеспечивающих надежно-устойчивый масляный клин в системе смазки, двигатель доводится до оптимальной температуры, при этом обороты двигателя-тормоза 2 начинают стабилизировать момент (Мс) на валу ДВС 1.

В случае, если момент на валу ДВС 1 растет в соответствии с ростом оборотов двигателя-тормоза 2, срабатывает управляющий сигнал оборотов, обеспечивая необходимый интервал оптимальных значений параметров.

В случае, если момент на валу (Мс) падает на определенную величину М, система увеличивает обороты на поддержание необходимого момента (Мс) на валу ДВС 1 на соответствующую величину М.

Этим система достигает номинальных оборотов (Wном) ДВС 1 и тем самым обеспечивает приработку ДВС в зависимости от его технического состояния на режиме холодной обкатки. Как только система достигает синхронных оборотов, включается система зажигания и ДВС 1 заводится. Начинается процесс горячей обкатки. В процессе горячей обкатки постепенно увеличивается нагрузка по мере стабилизации момента на валу ДВС и оборотов на валу ДВС до тех пор, пока не стабилизируются параметры: температура (Т), момент (Мс), обороты (W), давление (Рм).

После стабилизации эти параметры переходят в качества диагностических. Обкатка считается законченной. В случае предаварийной ситуации по каждому вышеуказанному параметру срабатывает система аварийной защиты по традиционной схеме.

Сигналы от УОД (температуры (Т) 9, момента (Мс) 10, оборотов (W) 11) в УУРОД 12 формируют управляющие сигналы, соответствующие и учитывающие индивидуальные особенности каждой марки двигателя.

При переходе на автоматический режим обкатки у ДВС 1 устанавливается такой момент коленчатого вала, при котором температура является эталонной. Темп нарастания оборотов для каждого двигателя различен и зависит от его технического состояния и скорости прирабатываемости. Если в случае каких-либо причин температура (Т), или момент (Мс), или обороты (W) двигателя становятся выше оптимального интервала, то скорость вращения коленчатого вала снижается за счет сигнала обратной связи по соответствующим параметрам. Как только скорость вращения коленчатого вала достигнет предельного значения, срабатывают выключатели блока контрольно-измерительной аппаратуры 15, которые или отключают всю систему (обкатка закончена), или переводят ДВС 1, проходящий горячую обкатку, на дополнительный режим испытания, увеличив нагрузку и включив измерители мощности и расхода топлива.

После замера мощности и расхода топлива стенд выключается и обкатка считается законченной.

Таким образом, заявленный стенд отличается от прототипа тем, что обкатка и диагностика ведется автоматически по основным ранжированным параметрам, учитывая индивидуальные особенности каждого обкатываемого двигателя.

Формула изобретения

Стенд обкатки и диагностики двигателей внутреннего сгорания (ДВС), содержащий электрический двигатель-тормоз, регулировочный реостат, весовой механизм с пультом контрольных приборов, приспособление для замера расхода топлива, задатчик - эталон мощности тепловых потерь и датчики оборотов на валу, температуры, давления в масляной магистрали, приспособление для замера расхода топлива и силового шкафа с аппаратурой, отличающийся тем, что стенд обкатки и диагностики ДВС содержит устройство сбора технических характеристик двигателя, входы которого соединены с датчиками оборотов на валу, температуры, давления в масляной магистрали, соединенное с устройством обработки данных, выход которого соединен с входом устройства управления режимами обкатки ДВС, подсоединенного к регулятору, управляющему дроссельной заслонкой двигателя.

РИСУНКИ

Рисунок 1