Способ регулирования числа оборотов двигателя внутреннего сгорания тягового транспортного средства



Владельцы патента RU 2267762:

Костиков Валерий Иванович (RU)
Борисенков Евгений Васильевич (RU)
Савин Анатолий Иванович (RU)
Огнева Елена Георгиевна (RU)
Зубарев Юрий Борисович (RU)
Сытенко Николай Иванович (RU)
Гаврилин Евгений Васильевич (RU)
Агропромышленная корпорация альтернативного земледелия "Русский крестьянин" (RU)
Олейников Владимир Иванович (RU)

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к испытаниям и регулированию двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет повысить эффективность использования двигателя транспортного средства за счет повышения точности замера мощности двигателя с учетом конкретных условий эксплуатации транспортного средства и снижения трудоемкости замера результатов измерений и их обработки. Способ регулирования числа оборотов двигателя внутреннего сгорания заключается в том, что замеряют величину радиуса rk движителя транспортного средства - ведущего колеса или ведущей звездочки, величину полного веса G транспортного средства, осуществляют нагрузочным тормозом изменение, величины крутящего момента Мд двигателя. Замеряют величины крутящего момента Мд двигателя и чисел оборотов n двигателя, установленных с помощью регулятора двигателя для каждой величины крутящего момента Мд, измеряют расход топлива для каждой величины крутящего момента Мд двигателя, строят регуляторную характеристику зависимости мощности Ne от величины крутящего момента Мд двигателя по результатам испытаний. Определяют силу тяги Ркр на крюке тягового транспортного средства по выражению Ркрд·(ηтр·i/rk)-Pfmax, где ηтр - коэффициент полезного действия трансмиссии, i - передаточное число трансмиссии, Pfmax - максимальная сила сопротивления качению тягового транспортного средства, определяемая по выражению Pfmax= fmax·G, где fmax, максимальный коэффициент сопротивления качению, G - полный вес тягового транспортного средства. Определяют коэффициент буксования δ тягового транспортного средства, преобразуют полученные значения в электрические сигналы, направляют сигналы в компьютер и на их основе строят зависимости силы тяги на крюке Ркр от крутящего момента Мд двигателя для различных передач транспортного средства и зависимость коэффициента буксования δ от силы тяги Ркр на крюке тягового транспортного средства, после чего определяют максимальную силу тяги Ркрmax на крюке тягового транспортного средства, которую создают движители тягового транспортного средства с полным заданным весом, формируют и направляют сигналы в компьютер для определения коэффициента буксования из зависимости коэффициента буксования δ от силы тяги Ркр на крюке тягового транспортного средства, для каждой передачи транспортного средства формируют и направляют сигналы в компьютер для определения соответствующей величины крутящего момента Мд1 для максимальной силы тяги Ркрmax на крюке тягового транспортного средства из зависимости силы тяги Ркр на крюке тягового транспортного средства от крутящего момента Мд, далее формируют и направляют сигнал в компьютер для определения мощности Ne1 для максимальной силы тяги Ркрmax на крюке тягового транспортного средства по величине крутящего момента Мд1 из регуляторной характеристики зависимости мощности двигателя Ne от величины крутящего момента Мд двигателя, сравнивают полученную величину мощности Ne1 с величиной мощности Ne из паспортных данных двигателя и в случае несоответствия между этими величинами регулируют число оборотов n двигателя и передаточное число i трансмиссии. 1 з.п. ф-лы. 1 ил.

 

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к испытаниям и регулированию двигателей внутреннего сгорания.

Известен способ определения мощности и других эксплуатационных параметров двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в проведении стендовых испытаний двигателя, изменении нагрузки на двигатель с помощью тормоза, построении регуляторной характеристики зависимости параметров двигателя от величины крутящего момента и определении ряда эксплуатационных параметров двигателя, таких как число оборотов, расход топлива и других (см. Гинцбург Б.Я. Тракторы и автомобили. - М.: ВСХНЗО, 1968, c.3-69).

Недостатком этого способа является то, что определение мощности производят без учета зависимости касательной силы тяги движителей транспортного средства для каждой передачи от величины крутящего момента двигателя, что позволяет определить только весьма приблизительную, оценочную величину мощности двигателя.

Известен способ определения мощности двигателя внутреннего сгорания транспортного средства, заключающийся в загрузке двигателя внутреннего сгорания, измерении частоты вращения вала двигателя при движении транспортного средства с допустимой тяговой нагрузкой и расчетной скорости и определении мощности из математического выражения, учитывающего число оборотов, коэффициент первичного момента и параметры гидротрансформатора (см. патент СССР № 1806336, МПК G 01 M 15/00, опубликованного 30.03.1993).

Известен способ регулирования числа оборотов двигателя внутреннего сгорания на испытательном стенде с нагрузочным устройством, заключающийся в изменении режима работы двигателя по нагрузке и подаче электрических сигналов на исполнительный орган, управляющий топливоподачей в двигатель (см. авторское свидетельство СССР № 486138, МПК F 02 D 37/00, опубликованное 09.01.1976).

Недостаток известных технических решений заключается в недостаточной точности замера мощности двигателя, поскольку не учитывает зависимости касательной силы тяги движителей транспортного средства для каждой передачи от величины крутящего момента двигателя топлива, а также не учитываются конкретные условия работы транспортного средства.

Задачей заявленного изобретения является повышение эффективности использования двигателя транспортного средства, что достигается следующим техническим результатом - повышением точности замера мощности двигателя с учетом конкретных условий эксплуатации транспортного средства и снижением трудоемкости замера результатов измерений и их обработки.

Указанный технический результат достигается тем, что способ регулирования числа оборотов двигателя внутреннего сгорания тягового транспортного средства заключается в том, что замеряют величину радиуса rk движителя транспортного средства - ведущего колеса или ведущей звездочки, величину полного веса G транспортного средства, осуществляют нагрузочным тормозом изменение величины крутящего момента Мд двигателя, при этом замеряют величины крутящего момента Мд двигателя и чисел оборотов n двигателя, установленных с помощью регулятора двигателя для каждой величины крутящего момента Мд, измеряют расход топлива для каждой величины крутящего момента Мд двигателя, строят регуляторную характеристику зависимости мощности Ne от величины крутящего момента Мд двигателя по результатам испытаний, определяют силу тяги Ркр на крюке тягового транспортного средства по выражению Ркрд·(ηтр·i/rk)-Pfmax, где ηтр - коэффициент полезного действия трансмиссии, i - передаточное число трансмиссии, Pfmax - максимальная сила сопротивления качению тягового транспортного средства, определяемая по выражению Pfmax=fmax·G, где fmax - максимальный коэффициент сопротивления качению, G - полный вес тягового транспортного средства, определяют коэффициент буксования δ тягового транспортного средства, преобразуют полученные значения в электрические сигналы, направляют сигналы в компьютер и на их основе строят зависимости силы тяги на крюке Ркр от крутящего момента Мд двигателя для различных передач транспортного средства и зависимость коэффициента буксования δ от силы тяги Ркр на крюке тягового транспортного средства, после чего определяют максимальную силу тяги Ркрmax на крюке тягового транспортного средства, которую создают движители тягового транспортного средства с полным заданным весом, формируют и направляют сигналы в компьютер для определения коэффициента буксования из зависимости коэффициента буксования δ от силы тяги Ркр на крюке тягового транспортного средства, для каждой передачи транспортного средства формируют и направляют сигналы в компьютер для определения соответствующей величины крутящего момента Мд1 для максимальной силы тяги Ркрmax на крюке тягового транспортного средства из зависимости силы тяги Ркр на крюке тягового транспортного средства от крутящего момента Мд, далее формируют и направляют сигнал в компьютер для определения мощности Ne1 для максимальной силы тяги Ркрmax на крюке тягового транспортного средства по величине крутящего момента Мд1 из регуляторной характеристики зависимости мощности двигателя Ne от величины крутящего момента Мд двигателя, сравнивают полученную величину мощности Ne1 с величиной мощности Ne из паспортных данных двигателя и в случае несоответствия между этими величинами регулируют число оборотов n двигателя и передаточное число i трансмиссии.

Коэффициент буксования δ определяют путем замера на заранее заданном расстоянии S величины чисел оборотов nкр движителей (колес или звездочек) с правой и левой сторон тягового транспортного средства при его движении с полным весом и величины чисел оборотов nкх движителей (колес или звездочек) с правой и левой сторон тягового транспортного средства при его холостом ходе, усреднения полученных значений чисел оборотов при движении тягового транспортного средства с полным весом до величины nкрср и при холостом ходе тягового транспортного средства до величины nкхср и вычисления коэффициента буксования δ по выражению δ=(nкрср-nкхср)/nкрср.

На чертеже представлены графические зависимости, использованные в процессе реализации заявленного способа.

Заявленный способ может быть реализован на известном автоматизированном стенде с программным управлением, позволяющим моделировать работу двигателя на транспортном средстве. Такой стенд, как правило, содержит испытываемый двигатель внутреннего сгорания, динамометр, электрический или гидравлический тормоз, тахогенератор, устройство замера топлива, датчики различных параметров двигателя, компьютер (электронно-вычислительную машину) с устройством преобразования замеренных параметров в электрические сигналы и ввода их в компьютер. Такие стенды широко известны, например из книги Стефановский Б.С. и др. Испытания двигателей внутреннего сгорания. - М.: Машиностроение, 1972, с.43-49, или из патента СССР № 1729303, МПК G 01 M 15/00, опубликованного 23.04.1992, или патента РФ № 2053492, МПК G 01 M 15/00, опубликованного 27.01.1996, и могут быть использованы для реализации заявленного способа.

Способ регулирования эксплуатационных параметров двигателя внутреннего сгорания и тягового транспортного средства по результатам определения мощности двигателя внутреннего сгорания заключается в том, что замеряют величину радиуса rk движителя транспортного средства - ведущего колеса или ведущей звездочки и величину полного веса G транспортного средства.

Проводят испытание двигателя с использованием нагрузочного тормоза, изменяют величину крутящего момента Мд двигателя с помощью нагрузочного тормоза, посредством датчиков замеряют величины крутящего момента Мд двигателя, число оборотов n двигателя, установленные с помощью регулятора двигателя для каждой величины крутящего момента Мд, измеряют расход топлива для каждой величины крутящего момента Мд двигателя.

Преобразовывают полученные данные в электрические сигналы, направляют сигналы в компьютер и на их основе строят регуляторную характеристику А зависимости мощности Ne от величины крутящего момента Мд двигателя по результатам испытаний (см. зависимость А - Ne=f(Мд) на чертеже).

Определяют силу тяги Ркр на крюке тягового транспортного средства по выражению Ркрд·(ηтр·i/rk)-Pfmax, где ηтр - коэффициент полезного действия трансмиссии, i - передаточное число трансмиссии, rk - радиус движителя тягового транспортного средства, ведущего колеса или ведущей звездочки тягового транспортного средства, Pfmax - максимальная сила сопротивления качению тягового транспортного средства, определяемая по выражению Pfmax=fmax·G, где fmax - максимальный коэффициент сопротивления качению, G - полный вес тягового транспортного средства.

Коэффициент буксования δ определяют путем замера на заранее заданном расстоянии S величины чисел оборотов nкр движителей (колес или звездочек) с правой и левой сторон тягового транспортного средства при его движении с полным весом и величины чисел оборотов nкх движителей (колес или звездочек) с правой и левой сторон тягового транспортного средства при его холостом ходе. Далее усредняют полученные значения чисел оборотов при движении тягового транспортного средства с полным весом до величины nкрср и при холостом ходе тягового транспортного средства до величины nкхср и вычисляют коэффициент буксования δ по выражению δ=(nкрср-nкхср)/nкрср.

Преобразуют полученные значения в электрические сигналы, направляют сигналы в компьютер и на их основе строят зависимости Б силы тяги на крюке Ркр от крутящего момента Мд двигателя для различных передач транспортного средства (см. зависимость Б - Ркр=f(Мд) на чертеже). Строят зависимость В коэффициента буксования δ от силы тяги Ркр на крюке тягового транспортного средства (см. зависимость В - δ=f(Мд) на чертеже).

После чего определяют, например расчетом, максимальную силу тяги Ркрmax на крюке тягового транспортного средства, которую создают движители тягового транспортного средства с полным заданным весом.

Далее формируют и направляют сигналы 1 (см. чертеж) в компьютер для определения допустимого коэффициента буксования из зависимости В коэффициента буксования δ от силы тяги Ркр на крюке тягового транспортного средства.

При этом формируют и направляют сигнал 2 (см. чертеж) в компьютер для определения соответствующей величины крутящего момента Мд1 для максимальной силы тяги Ркрmax на крюке тягового транспортного средства из зависимости Б силы тяги Ркр на крюке тягового транспортного средства от крутящего момента Мд.

После этого формируют и направляют сигнал 3 в компьютер для определения мощности Ne1 для максимальной силы тяги Ркрmax на крюке тягового транспортного средства по величине крутящего момента Мд1 из регуляторной характеристики зависимости мощности двигателя Ne от величины крутящего момента Мд двигателя.

Далее сравнивают полученную величину мощности Ne1 с величиной мощности Ne из паспортных данных двигателя и в случае несоответствия между этими величинами регулируют число оборотов n двигателя и передаточное число i трансмиссии.

Таким образом, обеспечивается повышение точности замера мощности двигателя с учетом конкретных условий эксплуатации транспортного средства и снижение трудоемкости замера результатов измерений и их обработки.

1. Способ регулирования числа оборотов двигателя внутреннего сгорания тягового транспортного средства, заключающийся в том, что замеряют величину радиуса rk движителя транспортного средства - ведущего колеса или ведущей звездочки, величину полного веса G транспортного средства, осуществляют нагрузочным тормозом изменение величины крутящего момента Мд двигателя, при этом замеряют величины крутящего момента Мд двигателя и чисел оборотов n двигателя, установленных с помощью регулятора двигателя для каждой величины крутящего момента Мд, измеряют расход топлива для каждой величины крутящего момента Мд двигателя, строят регуляторную характеристику зависимости мощности Ne от величины крутящего момента Мд двигателя по результатам испытаний, определяют силу тяги Ркр на крюке тягового транспортного средства по выражению Ркрд·(ηтр·i/rk)-Pfmax, где ηтр - коэффициент полезного действия трансмиссии, i - передаточное число трансмиссии, Pfmax - максимальная сила сопротивления качению тягового транспортного средства, определяемая по выражению Pfmax=fmax·G, где fmax - максимальный коэффициент сопротивления качению, G - полный вес тягового транспортного средства, определяют коэффициент буксования δ тягового транспортного средства, преобразуют полученные значения в электрические сигналы, направляют сигналы в компьютер и на их основе строят зависимости силы тяги на крюке Ркр от крутящего момента Мд двигателя для различных передач транспортного средства и зависимость коэффициента буксования δ от силы тяги Ркр на крюке тягового транспортного средства, после чего определяют максимальную силу тяги Ркрmax на крюке тягового транспортного средства, которую создают движители тягового транспортного средства с полным заданным весом, формируют и направляют сигналы в компьютер для определения коэффициента буксования из зависимости коэффициента буксования δ от силы тяги Ркр на крюке тягового транспортного средства, для каждой передачи транспортного средства формируют и направляют сигналы в компьютер для определения соответствующей величины крутящего момента Мд1 для максимальной силы тяги Ркрmax на крюке тягового транспортного средства из зависимости силы тяги Ркр на крюке тягового транспортного средства от крутящего момента Мд, далее формируют и направляют сигнал в компьютер для определения мощности Ne1 для максимальной силы тяги Ркрmax на крюке тягового транспортного средства по величине крутящего момента Мд1 из регуляторной характеристики зависимости мощности двигателя Ne от величины крутящего момента Мд двигателя, сравнивают полученную величину мощности Ne1 с величиной мощности Ne из паспортных данных двигателя и в случае несоответствия между этими величинами регулируют число оборотов n двигателя и передаточное число i трансмиссии.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что коэффициент буксования δ определяют путем замера на заранее заданном расстоянии S величины чисел оборотов nкр движителей (колес или звездочек) с правой и левой сторон тягового транспортного средства при его движении с полным весом и величины чисел оборотов nкх движителей (колес или звездочек) с правой и левой сторон тягового транспортного средства при его холостом ходе, усреднения полученных значений чисел оборотов при движении тягового транспортного средства с полным весом до величины nкрср и при холостом ходе тягового транспортного средства до величины nкхср и вычисления коэффициента буксования δ по выражению δ=(nкрср-nкхср)/nкрср.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к стендам для испытаний и обкатки, преимущественно двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к испытаниям двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к испытаниям двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к контролю технического состояния силовой установки транспортного средства, преимущественно тепловоза, в которую входят двигатель внутреннего сгорания, главный генератор, вспомогательные агрегаты и топливная система с топливным баком.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к сельскохозяйственному приборостроению. .

Изобретение относится к области технического диагностирования и может быть использовано для определения технического состояния цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания по расходу газов, прорывающихся в картер из камеры сгорания через кольцевые уплотнения поршней.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к испытаниям топлив на стендовых установках для оценки низкотемпературной прокачиваемости топлив для дизелей.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для испытаний прямоточных воздушно-реактивных двигателей (ПВРД). .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к измерительной технике, и может быть использовано при ремонтно-диагностических работах с двигателями внутреннего сгорания.

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано при производстве двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к транспортным средствам, оснащенным двигателем внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к судостроению, в частности к эксплуатации судов с дизельными силовыми установками, оснащенными тросиковым дистанционным управлением. .

Изобретение относится к системам дистанционного автоматизированного управления (ДАУ) главными судовыми двигателями (ГД), работающими на винт регулируемого шага. .

Изобретение относится к области судостроения, в частности к эксплуатации судов с дизельными силовыми установками преимущественно с механическим дистанционным управлением.

Изобретение относится к автоматизации судовых энергетических установок. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к испытаниям и регулированию двигателей внутреннего сгорания
Наверх