Способ определения мощности двигателя внутреннего сгорания
Владельцы патента RU 2682780:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Донской ГАУ) (RU)
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к сельскохозяйственному приборостроению. Способ определения мощности двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в том, что при минимальной частоте вращения холостого хода двигателя мгновенно увеличивают подачу топлива до максимального значения и по достижении номинальной частоты вращения измеряют угловое ускорение коленчатого вала, при этом дополнительно у двигателя при максимальной частоте вращения холостого хода отключают подачу топлива и в процессе выбега по достижении номинальной частоты вращения измеряют отрицательное угловое ускорение коленчатого вала, а затем повторно измеряют отрицательное угловое ускорение коленчатого вала, но с маховиком известного момента инерции, присоединенным к валу отбора мощности. По формулам, полученным из уравнений движения выбега коленчатого вала двигателя без нагрузки и с маховиком известного момента инерции, определяют действительный момент инерции двигателя. Затем при минимальной частоте вращения холостого хода двигателя мгновенно увеличивают подачу топлива до максимального значения и по достижении номинальной частоты вращения измеряют угловое ускорение коленчатого вала и из уравнения движения разгона коленчатого вала с учетом действительного момента инерции определяют мощность двигателя. Техническим результатом является повышение точности измерения мощности двигателя внутреннего сгорания.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к сельскохозяйственному приборостроению.
Известен способ определения мощности двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в том, что при минимальной частоте вращения холостого хода двигателя мгновенно увеличивают подачу топлива до максимального значения и по достижении номинальной частоты вращения измеряют угловое ускорение коленчатого вала и из уравнения движения разгона коленчатого вала определяют мощность двигателя [Патент РФ №243999, кл. G01L 3/00, 1969 - аналог].
Недостатком данного способа является невысокая точность измерения мощности, обусловленная принятием момента инерции за постоянную величину для двигателей одинаковой марки.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ определения мощности двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в том, что при минимальной частоте вращения холостого хода двигателя мгновенно увеличивают подачу топлива до максимального значения и по достижении номинальной частоты вращения измеряют угловое ускорение коленчатого вала. Затем повторно осуществляются те же операции, но с маховиком известного момента инерции, присоединенным к валу отбора мощности, что позволит определить действительный момент инерции двигателя и из уравнения движения разгона коленчатого вала, определить мощность двигателя [Патент РФ №2361187, кл. G01M 15/04, 2009 - прототип].
Недостатком данного способа является невысокая точность измерения мощности, обусловленная влиянием на величину угловых ускорений коленчатого вала при разгоне двигателя с маховиком известного момента инерции и без, входящих в расчетную формулу определения действительного момента инерции, неравномерности работы двигателя, давления наддува (у двигателей с турбонаддувом), а также характера воздействия на рычаг подачи топлива.
Задачей настоящего изобретения является повышение точности измерения мощности двигателя внутреннего сгорания.
Поставленная задача достигается тем, что дополнительно у двигателя при максимальной частоте вращения холостого хода отключают подачу топлива и в процессе выбега по достижении номинальной частоты вращения измеряют отрицательное угловое ускорение коленчатого вала, а затем повторно измеряют отрицательное угловое ускорение коленчатого вала, но с маховиком известного момента инерции, присоединенным к валу отбора мощности, что позволит определить действительный момент инерции двигателя по формуле
где 
- приведенный момент инерции маховика;
- отрицательное угловое ускорение коленчатого вала на номинальном режиме без нагрузки;
- отрицательное угловое ускорение коленчатого вала на номинальном режиме с маховиком известного момента инерции,
чтобы по полученному значению действительного момента инерции определить мощность двигателя.
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Прогревают двигатель внутреннего сгорания до нормальной рабочей температуры охлаждающей жидкости и масла, затем устанавливают рычаг подачи топлива в положение, соответствующее максимальной частоте вращения холостого хода, отключают подачу топлива. В процессе выбега прибором типа ИМД измеряют отрицательное ускорение коленчатого вала в момент достижения им номинальной частоты вращения. Присоединяют маховик известного момента инерции к валу отбора мощности и затем осуществляют те же операции.
Определяют действительный момент инерции двигателя по формуле
Полученное таким образом, значение действительного момента инерции двигателя исключает влияние неравномерности работы двигателя, давления наддува (у двигателей с турбонаддувом), а также характера воздействия на рычаг подачи топлива, что обеспечивает повышение точности измерения мощности двигателя внутреннего сгорания.
Затем при минимальной частоте вращения холостого хода двигателя мгновенно увеличивают подачу топлива до максимального значения и по достижении номинальной частоты вращения измеряют угловое ускорение коленчатого вала и из уравнения движения разгона коленчатого вала с учетом действительного момента инерции определяют мощность двигателя по формуле
где 
- угловое ускорение коленчатого вала на номинальном режиме при разгоне двигателя;
ωном - номинальная угловая скорость коленчатого вала двигателя.
Способ определения мощности двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в том, что при минимальной частоте вращения холостого хода двигателя мгновенно увеличивают подачу топлива до максимального значения и по достижении номинальной частоты вращения измеряют угловое ускорение коленчатого вала, отличающийся тем, что дополнительно у двигателя при максимальной частоте вращения холостого хода отключают подачу топлива и в процессе выбега по достижении номинальной частоты вращения измеряют отрицательное угловое ускорение коленчатого вала, а затем повторно измеряют отрицательное угловое ускорение коленчатого вала, но с маховиком известного момента инерции, присоединенным к валу отбора мощности, что позволит определить действительный момент инерции двигателя по формуле
,
где 
- приведенный момент инерции маховика;
- отрицательное угловое ускорение коленчатого вала на номинальном режиме без нагрузки;
- отрицательное угловое ускорение коленчатого вала на номинальном режиме с маховиком известного момента инерции,
чтобы по полученному значению действительного момента инерции определить мощность двигателя.
