Устройство для холодной приработки цилиндро-поршневой группы и кривошипно-шатунного механизма двигателя внутреннего сгорания

Использование: производство и ремонт ДВС. Цель: снижение износа и уменьшение макрогеометрических искажений формы поверхностей трения, снижение мощности электромашины. Сущность изобретения: устройство содержит ДВС, торсионный вал, электромашину (Э) с регулятором частоты вращения и тахометром, блок электроснабжения (БЭ), червячный редуктор, систему импульсного повышения давления масла (СИПДМ), соединенную с БЭ, систему подачи масла низкого давления (СПМНД), подключенной к сливному отверстию поддона картера ДВС, СИПДМ и к главной масляной магистрали ДВС, обратному клапану, выход которого подключен к СИПДМ и надпоршневому пространству обкатываемого цилиндра ДВС через запорный вентиль и штуцер, причем к клапанам газораспределительного механизма обкатываемого цилиндра ДВС подсоединен механизм управления клапаном, а к впускному и/или выпускному каналам головки блока цилиндров ДВС подключены прозрачные трубопроводы (сифоны), соединенные с СПМНД. При работе устройства включают Э, СИПДМ и СПМНД, при этом масло будет поступать от СПМНД в систему смазки ДВС и к СИПДМ, которая осуществляет импульсную подачу масла под давлением в обкатываемые цилиндры ДВС, осуществляя при этом приработку деталей при прокручивании коленчатого вала с низкой частотой вращения. Технический результат: снижение износа поверхностей трения, уменьшить макрогеометрических искажений формы поверхностей трения, снижение мощности электромашины. 1 н.п. ф-лы, 2 з.п. ф-лы., 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при производстве и ремонте поршневого двигателя внутреннего сгорания (ДВС).

Известно устройство для приработки ДВС [Кривенко, П.М. Ремонт дизелей сельхозназначения / П.М.Кривенко, И.М.Федосов, В.М.Аверьянов. - М.: Агропромиздат, 1990, с. - 226...228.], содержащее обкатываемый ДВС, коленчатый вал которого соединен с ротором приводной станции, выполненной в виде асинхронной балансирной электромашины с фазным ротором, статор которой механически соединен с измерителем момента, а ротор с измерителем частоты вращения (тахометром) и электрически (обмотки ротора) с регулятором частоты вращения (реостатом), при этом электрический вход приводной станции (обмотки статора электромашины) соединены с выходом блока электроснабжения, вход которого связан с электрической питающей сетью. При холодной обкатке ДВС электромашина работает в режиме двигателя и осуществляет его прокрутку с постепенным повышением частоты вращения, при этом начальная частота вращения составляет не менее 400...500 мин^-1.

Недостатками устройства является повышенный и неравномерный износ поверхностей трения в начальный период холодной обкатки, вследствие высоких скоростей скольжения неприработанных поверхностей сопряжении, пониженной подачи масла в зоны трения цилиндро-поршневой группы (ЦПГ) и кривошипно-шатунного механизма (КШМ) и наличия макрогеометрических искажений формы поверхностей сопряжении, низкий коэффициент использования электроэнергии при холодной обкатке и его большая

мощность, равная мощности механических потерь обкатываемого ДВС, а также наличие макрогеометрических искажений (отклонений) формы сопряжении (некруглость, нецилиндричность), вызванных неточностью изготовления, послесборочными деформациями деталей ЦПГ и КШМ (гильз, постелей вкладышей коленчатого вала), что обуславливает в начальный период холодной обкатки повышенные местные контактные усилия, затрудняющие поступление масла в эти зоны, особенно к деталям ЦПГ, где смазка осуществляется разбрызгиванием, что приводит к сухому трению и, следовательно, повышенному и неравномерному износу этих зон с возможностью задира.

Инерционность подачи масла штатной смазочной системой ДВС в начале обкатки приводит к масляному голоданию подшипников коленчатого вала, что при начальных высоких частотах вращения приводит к аналогичным недостаткам приработки.

Неравномерность приработки обусловлена тем, что при малых газовых и механических нагрузках в начале холодной обкатки зоны непосредственного контакта изнашиваются больше, а при обкатке с нагрузкой, когда происходит исправление макрогеометрии (осадка вкладышей по постелям, исправление формы гильзы), износ этих зон оказывается завышенным по сравнению с остальными.

Известно устройство для обкатки (приработки) ДВС [Пат.2157515 Россия, МКИ G01M 15/00, F02B 79/00. Способ приработки поршневого двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления / С.В.Тимохин, Ю.В.Родионов, А.Н.Морунков, Д.А.Уханов - Опубл. БИ №28, 2000.], содержащее обкатываемый ДВС, коленчатый вал которого соединен с выходным валом приводной станции, выполненной в виде асинхронной электромашины (электродвигателя) с коротко замкнутым ротором, соединенной через управляемую фрикционную муфту сцепления с коробкой перемены передач, при этом выходной вал приводной станции соединен с измерителем частоты вращения (тахометром), а электрический вход через ваттметр подключен к выходу блока управления, вход которого связан с электрической

сетью, кроме этого впускной и выпускной коллекторы ДВС соединены между собой через систему рециркуляции отработавших газов. Устройство обеспечивает прокрутку ДВС при холодной обкатке на нескольких фиксированных скоростных режимах, при этом минимальная частота вращения может составлять 100...200 мин ^-1, а мощность электромашины на данных скоростных режимах в 5...10 раз меньше мощности механических потерь ДВС, кроме этого на последних ступенях холодной обкатки осуществляется подача во впускной коллектор и цилиндры ДВС воздуха под давлением создаваемым системой рециркуляции отработавших газов, что увеличивает газовые нагрузки на детали ЦПГ и КШМ и следовательно степень и качество приработки сопряжении ДВС.

Недостатком данного устройства, как и предыдущего, является повышенный и неравномерный износ поверхностей трения в начальный период холодной обкатки, вследствие пониженной подачи масла в зоны трения ЦПГ и КШМ штатной системой смазки ДВС при малой частоте вращения коленчатого вала и наличия макрогеометрических искажений формы поверхностей сопряжении.

Известно устройство для холодной обкатки ЦПГ ДВС [А.с. СССР №1343271. Устройство для холодной обкатки цилиндро-поршневой группы двигателя внутреннего сгорания / Николаенко А.В., Тимохин С.В. и др. - Опубл. в Б.И. №37, 1987], содержащее обкатываемый ДВС, коленчатый вал которого подключен к выходу, образованного зубчатым венцом маховика и ведущей шестерней штатного или технологического электростартера, понижающего цилиндрического редуктора, вход которого соединен с приводной станцией, выполненный в виде электродвигателя постоянного тока (стартера), электрический вход питания которого подсоединен к выходу регулятора частоты вращения, выполненного в виде тиристорного выпрямителя, при этом электрический вход питания приводной станции (регулятора частоты вращения) подключен к выходу блока управления и электроснабжения, вход которого соединен электрической питающей сетью.

Устройство обеспечивает прокрутку коленчатого вала ДВС при холодной обкатке ЦПГ от штатного или технологического электростартера на пониженных пусковых частотах вращения при плавном их регулировании (от 50 до 250 мин ^-1).

Недостатком устройства также является повышенный и неравномерный износ поверхностей трения ЦПГ и КШМ в начальный период холодной обкатки, вследствие пониженной подачи масла в зоны трения штатной системой смазки ДВС при малой частоте вращения коленчатого вала, кроме этого общим недостатком данного и рассматриваемых выше устройств является неизменность направления и относительная равномерность вращения коленчатого вала ДВС, затрудняющая проникновение смазки в зоны трения работающие с натягом (без зазора) вследствие искажения их макрогеометрии, вызванной неточностью изготовления деталей и их послесборочными деформациями.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является автоматический стенд для обкатки поршневого ДВС [А.с. 1550197 СССР, МКИ G01M 15/00, F02B 79/00, Автоматический стенд для обкатки двигателей внутреннего сгорания / А.Л.Шпади, С.Л.Шпади, Ю.В.Моисеев (СССР). №4425047/25-06; Заявлено 16.05.88; Опубл. 15.03.90, Бюл. №10, - 4 с.], содержащее ДВС, коленчатый вал которого связан с первым концом торсионного вала, электромашину с регулятором частоты вращения и тахометром, электрически соединенную с первым выходом блока реле блокировки питания и электроснабжения, нагрузочное устройство, механизм управления органом топливоподачи, первый и второй сельсин-датчики, дифференциальный сельсин-приемник и многоканальный регистратор.

Недостатком данного устройства также является повышенный и неравномерный износ поверхностей трения в начальный период холодной обкатки, вследствие пониженной подачи масла в зоны трения штатной системой смазки

ДВС и наличия макрогеометрических искажений формы поверхностей, большая мощность электромашины.

Заявленное изобретение направлено на устранение указанных недостатков и от его применения может быть получен следующий технический результат: снижение износа поверхностей трения, повышение его равномерности и уменьшение макрогеометрических искажений формы поверхностей трения в начальный период холодной обкатки ДВС, а также снижение мощности электромашины.

Указанный технический результат достигается за счет того, что устройство для холодной приработки цилиндро-поршневой группы и кривошипно-шатунного механизма ДВС дополнительно содержит червячный редуктор, входной вал которого соединен с выходным валом электромашины, а выходной вал соединен со вторым концом торсионного вала, систему импульсного повышения давления масла, электрический вход которой подсоединен к второму выходу блока электроснабжения, третий выход которого подключен к электрическому входу системы подачи масла низкого давления, гидравлический вход которой подключен к сливному отверстию поддона картера ДВС и второму гидравлическому выходу системы импульсного повышения давления масла, а выход к главной масляной магистрали ДВС и входу обратного клапана, выход которого подключен к первому гидравлическому выходу системы импульсного повышения давления масла и входу (надпоршневому пространству) обкатываемого цилиндра ДВС через соединенные последовательно запорный вентиль и штуцер, установленный в отверстие форсунки или свечи зажигания, причем к впускному или выпускному клапанам газораспределительного механизма обкатываемого цилиндра ДВС подсоединен механизм управления клапаном, а к впускному и/или выпускному каналам головки блока цилиндров или коллекторам ДВС подключены прозрачные, изогнутые в наивысшей точке гидросистемы, трубопроводы (сифоны), соединенные с гидравлическим входом системы подачи масла низкого давления; причем система импульсного повышения давления масла

содержит последовательно соединенные регулятор частоты вращения, первый электродвигатель, маховик, кулачковый преобразователь вращательного движения в поступательное, гидропульсатор и регулируемый перепускной клапан, связанный с задатчиком давления, причем к первому выходу гидропульсатора подключен первый манометр, а к валу первого электродвигателя тахометр, кроме этого электрический вход системы ипульсного повышения давления масла подключен к регулятору частоты вращения, связанному с задатчиком частоты вращения, а первый и второй гидравлические выходы соединены соответственно с выходами гидропульсатора и регулируемого перепускного клапана; причем система подачи масла низкого давления содержит соединенные последовательно гидробак, фильтр, маслянный насос и редукционный клапан, выход которого подключен к второму манометру и к входу масляного насоса, механический вход которого связан с валом второго электродвигателя, причем электрический вход соединен с электрическим входом второго электродвигателя, гидравлический вход соединен с гидробаком, а гидравлический выход подключен к выходу редукционного клапана.

Применение новых существенных признаков совместно с известными позволяет получить технический результат, заключающийся в снижении износа поверхностей трения, повышении его равномерности и уменьшении макрогеометрических искажений формы поверхностей трения в начальный период холодной обкатки ДВС, а также снижение мощности электромашинны.

На фиг.1 показана функциональная схема устройства для холодной приработки поршневого ДВС, на фиг.2 - функциональная схема системы импульсного повышения давления масла, на фиг.3 - функциональная схема системы подачи масла низкого давления.

Устройство для холодной приработки ЦПГ и КШМ ДВС (фиг.1), содержит ДВС 1, коленчатый вал которого связан с первым концом торсионного вала 2, электромашину 3 с регулятором 4 частоты вращения и тахометром 5, электрически соединенную с первым выходом 6.1 блока 6

электроснабжения, червячный редуктор 7, входной вал которого соединен с выходным валом электромашины 3, а выходной вал соединен со вторым концом торсионного вала 2, систему импульсного повышения давления масла (СИПДМ) 8, электрический вход 8.1 которой подсоединен к второму выходу 6.2 блока 6 электроснабжения, третий выход 6.3 которого подключен к электрическому входу 9.1 системы подачи масла низкого давления (СПМНД) 9, гидравлический вход 9.2 которой подключен к сливному отверстию 1.1 поддона картера ДВС 1 и второму 8.3 гидравлическому выходу СИПДМ 8, а выход 9.3 СПМНД 9 - к главной масляной магистрали 1.2 ДВС 1 и входу обратного клапана 10, выход которого подключен к первому 8.2 гидравлическому выходу СИПДМ 8 и входу (надпоршневому пространству) 1.3 обкатываемого цилиндра ДВС 1 через соединенные последовательно запорный вентиль 11 и штуцер 12, установленный в отверстие форсунки или свечи зажигания, причем к впускному или выпускному клапанам 1.4 газораспределительного механизма (ГРМ) обкатываемого цилиндра ДВС 1 подсоединен механизм управления клапаном (МУК) 13, а к впускному и/или выпускному каналам 1.5 головки блока цилиндров или коллекторам ДВС 1 подключены прозрачные, изогнутые в наивысшей точке гидросистемы, трубопроводы (сифоны) 14, соединенные с гидравлическим входом 9.2 СПМНД 9.

СИПДМ 8 (фиг.2) содержит последовательно соединенные регулятор 15 частоты вращения, первый электродвигатель 16, маховик 17, кулачковый преобразователь 18 вращательного движения в поступательное, гидропульсатор (ГП) 19 и регулируемый перепускной клапан (РПК) 20, связанный с задатчиком 21 давления, причем к выходу ГП 19 подключен первый манометр 22, а к валу первого электродвигателя 16 тахометр 23, кроме этого электрический вход 8.1 СИПДМ 8 подключен к регулятору 15 частоты вращения, связанному с задатчиком 24 частоты вращения, а первый 8.2 и второй 8.3 гидравлические выходы соединены соответственно с выходом ГП 19 и РПК 20.

СПМНД 9 (фиг.3) содержит соединенные последовательно гидробак 25, фильтр 26, маслянный насос 27 и редукционный клапан (РК) 28, выход которого подключен к второму манометру 29 и к входу масляного насоса 27, механический вход которого связан с валом второго электродвигателя 30, причем электрический вход 9.1 соединен с электрическим входом второго электродвигателя 30 и третьим 6.3 электрическим выходом блока 6 электроснабжения, гидравлический вход 9.2 соединен с гидробаком 25, а гидравлический выход 9.3 подключен к выходу РК 28.

Работа устройства на примере холодной обкатки четырехтактного одноцилиндрового ДВС происходит следующим образом.

Устанавливают поршень ДВС 1 в нижнюю мертвую точку (НМТ), включают блок 6 электроснабжения, затем включают второй электродвигатель 30 СПМНД 9 и, при появлении давления на ее выходе, которое контролируют по второму манометру 29, открывают один из клапанов 1.4 ГРМ обкатываемого цилиндра ДВС 1 с помощью МУК 13 и, наблюдая за процессом по прозрачным трубопроводам (сифонам) 14, прокачивают гидравлическую систему.

При этом масло будет забираться из гидробака 25, очищаться фильтром 26, и подаваться масляным насосом 27 через редукционный клапан 28 в главную масляную магистраль 1.2 ДВС 1 и к обратному клапану 10.

Редукционным клапаном 28 будет поддерживаться давление на уровне, требуемом для смазочной системы данного ДВС (0,3 МПа) путем перепуска избытка масла с выхода на вход масляного насоса 27. Масло из главной масляной магистрали 1.2 ДВС 1 под давлением пойдет ко всем сопряжениям КШМ и ЦПГ ДВС 1. Выход канала подачи масла к распределительному валу ГРМ ДВС 1, если он демонтирован, глушится технологической заглушкой. Через обратный клапан 10 масло поступит к выходу ГП 19, надпоршневое пространство которого заполнятся маслом при сборке устройства и находится там постоянно, и далее через запорный вентиль 11 и штуцер 12, устанавливаемый в отверстие свечи или форсунки, в надпоршневое пространство

обкатываемого цилиндра ДВС 1, вытесняя воздух через открытый клапан 1.4 ГРМ и прозрачный трубопровод (сифон) 14 к сливному отверстию 1.1 поддона картера ДВС 1, и оттуда через систему вентиляции картера в атмосферу. В конце прокачки в поддон картера ДВС 1 через прозрачные трубопроводы (сифоны) 14 будет поступать масло без пузырьков воздуха. После этого на блоке 6 электроснабжения включают питание электромашины 3 и регулятором 4 частоты вращения устанавливают по тахометру 5 требуемую частоту вращения вала электромашины 3 и червячного редуктора 7 (с учетом его передаточного отношения). Далее на блоке 6 электроснабжения включают питание первого электродвигателя 16 СИПДМ 8 и задатчиком 24 регулятора 15 частоты вращения устанавливают требуемую частоту вращения по тахометру 23 и, следовательно, частоту пульсаций рабочего тела (масла) в прирабатываемом цилиндре ДВС 1. При этом кулачковый преобразователь 18 вращательного движения в поступательное будет перемещать шток и поршень ГП 19.

Если при этом в системе давление снизится ниже 0,3 МПа, например, при первом ходе поршня ГП 19 к его нижней мертвой точке, или вследствие постепенного перемещения поршня ДВС 1 к его нижней мертвой точке, или вследствие утечек через неплотности ЦПГ и ГРМ ДВС 1, то откроется обратный клапан 10 и пополнит систему маслом и восстановит нижний уровень давления до 0,3 МПа. При повышении давления сверх значения, заданного настройкой задатчика 21 давления, при ходе поршня ГП 19 к его верхней мертвой точке, или постепенном движении поршня ДВС 1 к его верхней мертвой точке, или нахождении поршня ДВС 1 в верхней или нижней мертвой точках будет срабатывать регулируемый перепускной клапан 20 и перепускать масло в в поддон картера ДВС 1. По мере вращения выходного вала червячного редуктора 7, он через торсионный вал 2, будет прокручивать коленчатый вал ДВС 1, при этом в момент наброса давления СИПДМ 8 и движении поршня прирабатываемого цилиндра ДВС 1 к его нижней мертвой точке будет возникать крутящий момент, поворачивающий коленчатый вал

ДВС 1 и торсионный вал 2 по ходу вращения, однако второй конец торсионного вала 2 вследствие эффекта самоторможения червячного редуктора 7 быстро повернуться не сможет (только вместе с валом червячного редуктора 7), поэтому произойдет его закрутка на угол, зависящий от угла поворота коленчатого вала ДВС 1, а, следовательно, от хода поршня прирабатываемого цилиндра ДВС 1 и его положения. Ход поршня прирабатываемого цилиндра ДВС 1 будет определяться цикловой подачей (количеством масла, подаваемым ГП 19 за один ход его поршня от нижней к верхней мертвой точке), и, следовательно, профилем кулачка кулачкового преобразователя 18 вращательного движения в поступательное и площадью поршня ГП 19, а величина максимального давления в цилиндрах ДВС 1 - реакцией поршня ДВС 1, обусловленной силой инерции поступательного движения и силой трения, а также силой, образованной суммарным моментом сопротивления М_с, равным сумме моментов от сил трения М_мп, момента закрутки М_уэ торсионного вала 2 и динамического момента М_д

М_c =М_мп+М_уэ+М _д.

При сбросе давления ГП 19 (перемещении его поршня к нижней мертвой точке) снизится давление и в прирабатываемом цилиндре ДВС 1, при этом торсионный вал 2, раскручиваясь, будет поворачивать коленчатый вал ДВС 1 в обратном направлении, перемещая поршень ДВС 1 в исходное состояние (без учета перемещения с низкой скоростью за счет работы червячного редуктора 7).

Широкие возможности в регулировании параметров процесса вынужденных колебаний системы ДВС 1 - торсионный вал 2 - червячный редуктор 7 (частоты и амплитуды возмущающей силы пульсаций давления) и жесткости торсионного вала 2, а также момента инерции вращающихся масс ДВС 1, приведенных к коленчатому валу (например, установкой дополнительных дисков, связанных с маховиком ДВС 1, или, наоборот, демонтаже деталей муфты сцепления и маховика ДВС 1) позволяют работать в оптимальной для процесса приработки области частот (резонансной и нерезонансной), отличной

или совпадающей с частотой собственных крутильных колебаний коленчатого вала, являющихся штатной при работе ДВС 1 нежелательными, а для кратковременного, контролируемого процесса приработки - допустимыми.

Кроме того, обеспечивается приработка основных сопряжении ДВС с полной нагрузкой в пульсирующем режиме, с полной подачей смазочного масла в зоны трения, при этом практически исключается снятие металла с поверхностей трения за счет их истирания, и преобладают процессы наклепа и пластического деформирования, обеспечивающие повышенную чистоту и микротвердость поверхности. Процесс приработки одного цилиндра происходит за один оборот коленчатого вала, - n-цилиндрового - за n-оборотов, после чего устройство отключают и при необходимости переходят к другим этапам приработки.

В процессе приработки поршень и коленчатый вал ДВС будут совершать сложное движение - переносное под действием крутящего момента червячного редуктора и относительное - колебательное под действием импульсов давления масла, создаваемых ГП 20 СИПДМ 8 и потенциальной энергии и момента закрученного торсионного вала 2, при этом на такте наброса давления будет происходить тормозное (за счет момента закрутки торсионного вала и сил трения в сопряжениях) и инерционное (за счет динамического момента) нагружение всех деталей ЦПГ и КШМ и их взаимное перемещение, вызывающее исправление их макрогеометрии вследствие значительных механических и гидравлических нагрузок и упрочнение поверхностей вследствие эффекта вибронаклепа, происходящего в процессе быстрой смены направлений движения деталей, выборки зазоров и соударений между ними в условиях принудительной смазки всех сопряжении.

По мере перемещения поршня вследствие известных закономерностей в КШМ ДВС 1, тангенциальная сила, определяющая момент ДВС 1, а, следовательно, и угол закрутки торсионного вала 2 при одном и том же ходе поршня ДВС 1 будут изменяться, поэтому для обеспечения колебательного движения поршня во всем диапазоне его перемещений за исключением зон,

близких к ВМТ и НМТ, величина максимального давления гидропульсатора устанавливается, исходя из максимально допустимого для данного типа ДВС давления в цилиндре, например максимального давления цикла (P _z), а также жесткости используемого торсионного вала. После поворота коленчатого вала ДВС на один оборот приработка данного цилиндра заканчивается.

СИПДМ 8 обеспечивает создание расчетных для данного типа ДВС 1 по амплитуде, частоте и закону изменения импульсных гидравлических нагрузок на гильзу цилиндра, поршень, поршневые кольца, клапаны ГРМ и головку блока цилиндров, генерирующих механические импульсные нагрузки на детали ЦПГ и КШМ (в порядке передачи силового воздействия - поршень, поршневой палец, верхняя головка шатуна, стержень шатуна, нижняя головка шатуна, шатунные шейки коленчатого вала, щеки коленчатого вала, коренные шейки коленчатого вала, хвостовик коленчатого вала, маховик или в обратном порядке при сбросе давления), а также на торсионный вал 2 и червячный редуктор 7. Повышение давления масла на поршень вызывает его перемещение к НМТ, пропорциональное цикловой подаче ГП 19, поворот коленчатого вала и закрутку торсионного вала 2. При сбросе давления торсионный вал 2, раскручиваясь, поворачивает коленчатый вал ДВС 1 в обратном направлении и поршень перемещается в обратном (к ВМТ) направлении.

Таким образом, скорость поршня и угловая скорость коленчатого вала, а, следовательно, и их ускорения будут изменяться по величине и направлению, вызывая дополнительные инерционные знакопеременные нагрузки на детали и сопряжения, действующие в условиях достаточной смазки сопряжении, и обеспечивающие их приработку преимущественно за счет пластического деформирования поверхностей и наклепа, а не их истирания. Значительное амплитудное и действующее значение нагрузок, действующих с самого начала движения деталей КШМ и ЦПГ (от ВМТ) до трех и более раз превышающих нагрузки в известных устройствах обеспечивает исправление макрогеометрии формы сопряжении - осадку по постелям шатунных и коренных вкладышей, коррекцию эпюры радиальных усилий поршневых

колец, формы гильзы цилиндров. Кроме этого выявляются герметичность клапанов ГРМ, прокладки головки блока цилиндров, микротрещины гильзы цилиндра ДВС 1.

Сменный кулачок ГП 19 позволяет получить требуемую для каждого типа ДВС цикловую подачу масла, зависящую от рабочего объема его цилиндров и закон ее изменения в пределах цикла гидравлического нагружения (ЦГН). Маховик 17 на валу электродвигателя 16 сглаживает пульсации момента прокрутки кулачка и частоты вращения за счет накопления кинетической энергии на такте сброса давления, и ее отдачи на такте выбега. Регулятор 15 частоты вращения обеспечивает требуемую частоту пульсаций давления масла, период ЦГН и механических колебаний упругой системы, при этом максимальная эффективность процесса приработки (максимальная амплитуда крутильных колебаний и минимум подводимой энергии) будет при совпадении частот (резонансе) пульсаций масла и частоты свободных крутильных колебаний упругой системы ЦПГ и КШМ ДВС - торсионный вал -червячный редуктор.

Частота свободных крутильных колебаний может быть определена следующим образом:

где J - момент инерции системы [кг·м ²]; С - коэффициент жесткости упругого элемента при кручении [Н·м/рад], т.е на какой угол крутится упругий элемент в радианах при приложении к нему момента 1Н·м, т.е. С=М/_рад.

Перепускной клапан 20 с задатчиком 21 давления позволяет задать требуемое для данного типа ДВС максимальное давление ЦГН, вплоть до значений, соответствующих максимальному давлению цикла ДВС на номинальном режиме.

Использование червячного редуктора 7 совместно с электромашиной 3 позволяет получить сверхнизкую частоту вращения коленчатого вала ДВС 1 (0,2...1 мин^-1) и исключить передачу момента от коленчатого вала ДВС 1 на

электромашину 3 вследствие эффекта самоторможения его выходного вала. СПМНД 9 обеспечивает принудительную подачу смазочного масла ко всем сопряжениям КШМ, и СИПДМ 8, а также его очистку, циркуляцию и хранение независимо от частоты вращения коленчатого вала ДВС.

1. Устройство для холодной приработки цилиндро-поршневой группы и кривошипно-шатунного механизма двигателя внутреннего сгорания (ДВС), содержащее ДВС, коленчатый вал которого связан с первым концом торсионного вала, электромашину с регулятором частоты вращения и тахометром, электрически соединенную с первым выходом блока электроснабжения, отличающееся тем, что дополнительно содержит червячный редуктор, входной вал которого соединен с выходным валом электромашины, а выходной вал соединен со вторым концом торсионного вала, систему импульсного повышения давления масла, электрический вход которой подсоединен к второму выходу блока электроснабжения, третий выход которого подключен к электрическому входу системы подачи масла низкого давления, гидравлический вход которой подключен к сливному отверстию поддона картера ДВС и второму гидравлическому выходу системы импульсного повышения давления масла, а выход - к главной масляной магистрали ДВС и входу обратного клапана, выход которого подключен к первому гидравлическому выходу системы импульсного повышения давления масла и входу (надпоршневому пространству) обкатываемого цилиндра ДВС через соединенные последовательно запорный вентиль и штуцер, установленный в отверстие форсунки или свечи зажигания, причем к впускному или выпускному клапанам газораспределительного механизма обкатываемого цилиндра ДВС подсоединен механизм управления клапаном, а к впускному и/или выпускному каналам головки блока цилиндров или коллекторам ДВС подключены прозрачные, изогнутые в наивысшей точке гидросистемы, трубопроводы (сифоны), соединенные с гидравлическим входом системы подачи масла низкого давления.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что система импульсного повышения давления масла содержит последовательно соединенные регулятор частоты вращения, первый электродвигатель, маховик, кулачковый преобразователь вращательного движения в поступательное, гидропульсатор и регулируемый перепускной клапан, связанный с задатчиком давления, причем к первому выходу гидропульсатора подключен первый манометр, а к валу первого электродвигателя, тахометр, кроме этого, электрический вход системы ипульсного повышения давления масла подключен к регулятору частоты вращения, связанному с задатчиком частоты вращения, а первый и второй гидравлические выходы соединены соответственно с выходами гидропульсатора и регулируемого перепускного клапана.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что система подачи масла низкого давления содержит соединенные последовательно гидробак, фильтр, масляный насос и редукционный клапан, выход которого подключен к второму манометру и к входу масляного насоса, механический вход которого связан с валом второго электродвигателя, причем электрический вход соединен с электрическим входом второго электродвигателя, гидравлический вход соединен с гидробаком, а гидравлический выход подключен к выходу редукционного клапана.