Способ определения эффективной мощности двигателя внутреннего сгорания в процессе разгона

Авторы патента:

Хабардин Василий Николаевич (RU)

Михайлов Никита Андреевич (RU)

Такаландзе Геннадий Орденович (RU)

Хабардин Сергей Васильевич (RU)

G01M15/00 - Испытание машин и двигателей (испытание топливовпрыскивающей аппаратуры F02M 65/00; испытание зажигания двигателей внутреннего сгорания, например проверка синхронизации F02P 17/00; обнаружение стуков в двигателях внутреннего сгорания G01L 23/22)

G01L3/24 - устройства для определения мощности, например путем измерения и одновременного перемножения величин крутящего момента и скорости вращения, путем перемножения величин тяговой или движущей силы и скорости (измерение скорости как таковое G01P)

Владельцы патента RU 2589973:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутская государственная сельскохозяйственная академия" (RU)

Изобретение относится к области испытания и технического диагностирования машин, в частности к способу определения эффективной мощности двигателей внутреннего сгорания. Изобретение заключается в следующем. Проводят бестормозные испытания группы двигателей одной марки с заранее известной эффективной мощностью. По каждому двигателю из этой группы посредством электродинамического измерительного прибора фиксируют максимальное значение электрического импульса (напряжение, силу тока или мощность), создаваемого преобразователем. При этом находят функцию максимального значения импульса от эффективной мощности двигателя. Затем определяют максимальное значение импульса первичного преобразователя при испытании в таком же режиме любого другого двигателя этой же марки. По полученным результатам, используя указанную функцию, определяют эффективную мощность отдельно взятого испытываемого двигателя. В результате представляется возможным использовать при бестормозных испытаниях двигателей общедоступные (стандартные) электродинамические измерительные приборы: амперметр, вольтметр или ваттметр. Это позволяет создать простой и доступный способ определения эффективной мощности двигателя внутреннего сгорания. 1 ил.

Известен способ определения эффективной мощности при торможении дизеля до номинального режима парциальным методом. Для этого используют, например, гидродогружатели (дроссели-расходомеры) (Аллилуев В.А. Практикум по эксплуатации машинно-тракторного парка / В.А. Аллилуев, А.Д. Ананьин, А.Х. Морозов. - М.: Агропромиздат, 1987, с. 19-21) [1].

К недостаткам известного способа относятся: сложность практической реализации, высокая трудоемкость и необходимость применения дорогостоящих приборов.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ бестормозных испытаний двигателя внутреннего сгорания, при котором подготавливают к испытанию двигатель, устанавливают на него первичный преобразователь, к которому присоединяют измерительное устройство, пускают и прогревают двигатель, затем проводят его испытания в процессе разгона. Для этого устанавливают максимальную частоту вращения вала двигателя, выключают подачу топлива и при достижении минимальной частоты вращения резко переводят рычаг топливоподачи в положение максимальной подачи, и при этом фиксируют контролируемые параметры (Аллилуев В.А. Практикум по эксплуатации машинно-тракторного парка / В.А. Аллилуев, А.Д. Ананьин, А.Х. Морозов. - М.: Агропромиздат, 1987, с. 26-31) [2].

Недостатком этого способа является то, что для его осуществления нужен сложный в эксплуатации и дорогостоящий электронный прибор типа ИМД-Ц (измеритель мощности двигателя цифровой).

Задачей изобретения является создание простого и доступного способа определения эффективной мощности двигателя внутреннего сгорания на основе бестормозных испытаний.

Сущность изобретения заключается в следующем. Проводят бестормозные испытания группы двигателей одной марки с заранее известной эффективной мощностью, находящейся в интервале от минимального до максимального значения. По каждому двигателю из этой группы посредством электродинамического измерительного прибора фиксируют электрический импульс преобразователя в процессе разгона двигателя - при изменении частоты вращения коленчатого вала двигателя от минимального до максимального значения. Причем электрический импульс фиксируют в виде максимального значения одного из параметров: электрического напряжения или силы тока, либо мощности. При этом находят функцию максимального значения импульса названного преобразователя от эффективной мощности двигателя. Затем определяют максимальное значение импульса первичного преобразователя при испытании в таком же режиме любого другого двигателя этой же марки. По полученным результатам, используя указанную функцию, определяют эффективную мощность отдельно взятого испытываемого двигателя. В результате представляется возможным создать простой и доступный способ определения эффективной мощности двигателя внутреннего сгорания на основе бестормозных испытаний.

На чертеже изображен способ определения эффективной мощности двигателя внутреннего сгорания в процессе разгона, где I_Пmax - максимальное значение электрического импульса преобразователя; N_e - эффективная мощность двигателя внутреннего сгорания; N_emin, N_emax- минимальное и максимальное значение N_e; ΔN_e - интервал изменения N_e в пределах от N_emin до N_emax; I_Пmax=f(N_e) - зависимость максимального значения электрического импульса первичного преобразователя от эффективной мощности двигателя N_e. Здесь же пунктирными стрелками дан пример определения N_e при известном значении I_Пmax.

Практически предложенный способ может быть реализован в следующем порядке. Проводят бестормозные испытания группы двигателей одной марки с заранее известной эффективной мощностью N_e, находящейся в интервале от минимального N_emin до максимального N_emax значения. По каждому двигателю из этой группы посредством электродинамического измерительного прибора (амперметра, вольтметра или ваттметра) фиксируют электрический импульс преобразователя в процессе разгона двигателя - при изменении частоты вращения коленчатого вала двигателя от минимального до максимального значения.

Указанный преобразователь представляет собой прибор электромагнитной системы, содержащий постоянный магнит с катушкой индуктивности. Его устанавливают напротив зубчатого венца маховика. В процессе испытания двигателя, при вращении маховика, формируются импульсы в результате взаимодействия зубчатого венца маховика с преобразователем. При этом механическая энергия вращательного движения коленчатого вала двигателя через венец маховика частично преобразуется посредством электромагнитной системы преобразователя в электрическую энергию. Таким образом, при создании импульса используют обороты коленчатого вала двигателя. Преобразователь при этом получает входные импульсы через зубчатый венец маховика. Поскольку испытание осуществляют в процессе разгона двигателя, продолжительность которого зависит от эффективной мощности этого двигателя, то и входной импульс также зависит от эффективной мощности.

Электрический импульс фиксируют в виде максимального значения I_Пmax одного из параметров: электрического напряжения или силы тока, либо мощности. При этом находят функцию максимального значения импульса названного преобразователя от эффективной мощности двигателя: I_Пmax=f(N_e). На фиг. для примера она показана прямой наклонной линией. Затем определяют максимальное значение импульса первичного преобразователя при испытании в таком же режиме любого другого двигателя этой же марки. По полученным результатам, используя указанную функцию, определяют эффективную мощность отдельно взятого испытываемого двигателя, как показано на чертеже пунктирными стрелками.

В результате представляется возможным использовать при бестормозных испытаниях двигателей общедоступные (стандартные) электродинамические измерительные приборы: амперметр, вольтметр или ваттметр. Это позволяет создать простой и доступный способ определения эффективной мощности двигателя внутреннего сгорания на основе бестормозных испытаний и за счет этого сократить затраты труда и средств на диагностирование машин.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Аллилуев В.А. Практикум по эксплуатации машинно-тракторного парка / В.А. Аллилуев, А.Д. Ананьин, А.Х. Морозов. - М.: Агропромиздат, 1987, с. 19-21.

2. Аллилуев В.А. Практикум по эксплуатации машинно-тракторного парка / В.А. Аллилуев, А.Д. Ананьин, А.Х. Морозов. - М.: Агропромиздат, 1987, с. 26-31 - прототип.

Способ определения эффективной мощности двигателя внутреннего сгорания в процессе разгона, при котором подготавливают к испытанию двигатель, устанавливают на него первичный преобразователь, к которому присоединяют измерительное устройство, пускают и прогревают двигатель, затем проводят его испытания в процессе разгона, при которых устанавливают максимальную частоту вращения вала двигателя, выключают подачу топлива и при достижении минимальной частоты вращения резко переводят рычаг топливоподачи в положение максимальной подачи, и при этом фиксируют контролируемые параметры, отличающийся тем, что проводят испытания группы двигателей одной марки с заранее известной эффективной мощностью, находящейся в интервале от минимального до максимального значения, при которых по каждому двигателю из этой группы посредством электродинамического измерительного прибора фиксируют электрический импульс преобразователя в процессе разгона двигателя - при изменении частоты вращения коленчатого вала двигателя от минимального до максимального значения, причем электрический импульс фиксируют в виде максимального значения одного из параметров, электрического напряжения или силы тока, либо мощности, при этом находят функцию максимального значения импульса названного преобразователя от эффективной мощности двигателя, затем определяют максимальное значение импульса первичного преобразователя при испытании в таком же режиме любого другого двигателя этой же марки, по полученным результатам, используя указанную функцию, определяют эффективную мощность отдельно взятого испытываемого двигателя.

Изобретение относится к техническому обслуживанию вертолетных двигателей. Технический результат - предоставление системы назначения технического обслуживания, которая принимает во внимание множество составляющих уже примененного технического обслуживания, полетные условия эксплуатации и конкретную конфигурацию двигателя, чтобы определить операции по техническому обслуживанию для вертолетного двигателя.

Стенд для испытания струйных насосов // 2587508

Изобретение относится к конструкциям экспериментальных стендов для испытания струйных насосов (СН), работающих в составе погружных установок для добычи нефти, содержащих электродвигатель, гидрозащиту, электроцентробежный насос и газосепаратор.

Способ определения коэффициента расхода газа через сопловой аппарат турбины двухконтурного газотурбинного двигателя // 2586792

Изобретение относится к машиностроению, в частности к определению при испытаниях коэффициента расхода газа через сопловой аппарат турбины, и может быть использовано в двухконтурных газотурбинных двигателях.

Способ эксплуатации авиационного газотурбинного двигателя // 2583318

Изобретение относится к области диагностирования технического состояния систем управления авиационными газотурбинными двигателями. Способ безопасной эксплуатации авиационного газотурбинного двигателя включает сравнение фактического значения параметра технического состояния элементов конструкции двигателя во время эксплуатации с его предельно допустимым значением и последующее определение остаточного ресурса элементов конструкции двигателя по результатам этого сравнения.

Способ диагностирования поршневого уплотнения двигателя внутреннего сгорания по индикаторной диаграмме // 2583176

Изобретение относится к области испытаний двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и может быть использовано для диагностирования поршневых уплотнений ДВС при их эксплуатации.

Способ синхронизации записи давления в цилиндре двигателя внутреннего сгорания с положением коленчатого вала // 2583174

Способ относится к области испытаний двигателей внутреннего сгорания. В заявленном способе для синхронизации используют свойство диаграммы давления, изменяющееся с изменением ее угловой позиции и обладающее в синхронизированной позиции характерным признаком.

Способ измерения рабочего моторесурса кривошипно-шатунного, цилиндропоршневого, газораспределительного и других механизмов двигателей внутреннего сгорания по энергии шумов в рабочем объеме цилиндра (варианты) // 2582730

Способ измерения рабочего моторесурса относится к области технической диагностики, в частности к измерительной технике. Способ заключается в измерении измерительным устройством действующих механических сил в рабочем объеме цилиндра (РОЦ), обусловленных перемещением воздуха при прокручивании коленчатого вала ДВС, в качестве измерительного устройства выбирают датчик шумов, преобразующий шум, возникающий при взаимодействии деталей во время прокручивания коленчатого вала, в электрическую энергию (Wpoц), измеряемую ваттметром, которая соответствует величине степени износа деталей механизмов на момент измерения рабочего моторесурса (Рм), размещают ДТП герметично в любое отверстие прямого доступа в полость РОЦ четырехтактного или двухтактного ДВС и, в пусковом режиме, в течение 1-2 секунд осуществляют измерение Рм в каждом РОЦ ДВС, результат измерения выражают математической формой алгебраической суммы Wpoц, для двухтактных ДВС в качестве измерительного устройства выбирают датчик шумов вибрации, преобразующий энергию вибрации Wв в точке поверхности головки цилиндра в электрическую энергию, результат измерения выражают математической формой алгебраической суммы Wв.

Способ эксплуатации двигателя // 2582720

Изобретение относится к способам контроля выбросов отработавших газов при эксплуатации двигателя. Представлен способ обнаружения всасывания углеводородов в двигатель на основании одновременного отслеживания неустойчивости в работе цилиндров и повышенного тепловыделения отработавших газов.

Стенд для испытания тепловых двигателей // 2581503

Изобретение относится к области испытаний машин и двигателей, в частности к стендам для испытаний тепловых двигателей. Стенд для испытания тепловых двигателей содержит контур питания испытуемого двигателя штатным топливом, блок контроля параметров работы двигателя, контур подготовки исследуемого топлива, ультразвуковой проточный реактор и контур охлаждения излучателя ультразвукового проточного реактора.

Способ эксплуатации двигателя и система вентиляции картера для его осуществления // 2580607

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Способ эксплуатации двигателя заключается в том, что выполняют индикацию о снижении эффективности работы системы вентиляции картера на основании характеристик провала давления в вентиляционной трубке картера в переходных условиях во время запуска двигателя.

Способ калибровки вращающего момента // 2566619

Описан способ проверки правильности определения вращающего момента двигателя, включающий: определение вращающего момента двигателя по количеству топлива, впрыскиваемого в двигатель, причем вращающий момент двигателя получают из таблицы впрыскивания топлива; вычисление первой величины веса транспортного средства по его ускорению и полученному вращающему моменту двигателя; определение вращающего момента вспомогательного тормозного устройства с использованием таблицы вспомогательного тормозного устройства; вычисление второй величины веса транспортного средства по полученному тормозному моменту вспомогательного тормозного устройства и сравнение первой и второй величин веса транспортного средства.

Способ эксплуатации вертолета // 2543111

Изобретение относится к области авиации, в частности к способам контроля технического состояния авиационной техники. Способ эксплуатации вертолета заключается в том, что при каждом полете осуществляют контроль фактической тяги несущего винта вертолета, причем предварительно перед началом эксплуатации вертолета осуществляют сбор исходных данных по характеристикам двигателей силовой установки в соответствии с формулярами и сбор исходных данных по величине тяги несущего винта при контрольных висениях вертолета.

Способ определения мощности механических потерь двигателя внутреннего сгорания // 2454643

Изобретение относится к области испытаний и технической диагностики двигателей внутреннего сгорания в отсутствии тормозных устройств, в частности к способам оценки технического состояния двигателей внутреннего сгорания (ДВС) по значению мощности механических потерь (Nмex), и может быть использовано для контроля и диагностирования ДВС в процессе их изготовления, обкатки, технического обслуживания и ремонта.

Устройство для определения энергетических параметров электродвигателя и относительной энергоемкости выполненной им работы // 2449251

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения вращающего момента, скорости вращения, потребляемой энергии электродвигателей.

Устройство для измерения максимальной мощности на валу // 2368879

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения максимальной мощности, развиваемой пневматическим двигателем. .

Устройство для контроля и регулирования загрузки дизеля // 2344386

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля и регулирования режимов работы двигателей внутреннего сгорания, преимущественно дизелей, включая дизели с наддувом.

Способ определения мощности двигателя внутреннего сгорания // 2266527

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к сельскохозяйственному приборостроению. .

Способ определения эффективной мощности главного судового двигателя // 2259544

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для эксплуатационного контроля эффективной мощности главных судовых двигателей. .

Способ определения энергоресурса двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления // 2171973

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для непрерывного измерения энергоресурса двигателя внутреннего сгорания, работающего в реальных эксплуатационных условиях.

Устройство для измерения мощности двигателя // 2135970

Изобретение относится к измерителям мощности двигателя и может быть использовано в двигателестроении. .

Способ проведения испытания турбомашины методом подобия, система для проведения испытания турбомашины и турбомашина // 2592665

Описаны способ и система для испытания компрессора. Для проведения испытания методом подобия выбирают заменитель для HFC-134a. Применяют заменяющий испытательный газ либо в чистом виде, либо в смеси с другими газами, чтобы провести испытание компрессора в соответствии со стандартом ASME РТС-10 проведения испытаний для определения рабочих характеристик. Заменяющий испытательный газ может, например, обладать молекулярной массой от 40 г/моль до 150 г/моль, потенциалом глобального потепления (ПГП) менее 700 и показателем адиабаты газа от 1 до 1,5, одним из другого набора заданных свойств, или испытательный газ можно выбрать из группы, включающей HFC-245ca (также известный как R-245 или под его химическим наименованием 1,1,2,2,3-пентафторпентан), HFO-1234yf (также известный под его химическим наименованием 2,3,3,3-тетрафторпропен-1), HFO-1234ZE (также известный под его химическим наименованием транс-1,3,3,3-тетрафторпропен-1) и DR-11. Технический результат изобретения - приближение условий испытания к условиям, при которых центробежный компрессор будет работать при эксплуатации. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.