Стенд для испытания двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение позволяет повысить эффективность испытаний путем автоматического регулирования величины перемещения органа топливоподачи и стабилизации средней величи1Ш модуля момента загрузки двигателя в соответствии с величинами, заданныь11 блоком управления. Для этого стенд дополнительно содержит вычитающий элемент и усилитель, имеющий на выходе напряжение , пропорциональное среднему значению модуля момента нагрузки двигателя j причем при отклонении сигнала момента от заданного происходят изменение положения органа топливоподачи и уменьшение или увеличение цикловой подачи топлива. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (дд 4 G 0} М !5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4119165/25-06 (22) 09.07.86 (46) 30.01.89. Бко}. !! - 4 (75) А.Н.Борисенко, В.Н.Соболь, В.Н,Зайончковский, Е.Г.Заславский, Г.Я.Невяжский и О.Е.Заславская (53) 621.43.001.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1196720, кл. G 01 М 15/00, 1984 ° (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение позволяет повысить эффективность испытаний путем автоматического регулирования величины

Изобретение относится к машиностроению, в частности к стендам для испытания двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения — повышение эффективности испытаний.

На чертеже представлена блок-схема стенда °

Стенд содержит маховик 1, испытуемый двигатель 2, датчик 3 частоты вращения, первый вычитающий элемент

4, нелинейный преобразователь 5, исполнительный механизм 6 г}о частоте вращения, первый 7 и второй 8 электромагниты, датчик 9 нагрузочного момента, усилительно †преобразовательнь}й блок 10, выпрямительный мост 11, третий 12 и че }»ерты}! 3 вычитающие элементы, интегратор 14, усилитель

15, второй 16 вычитающий элемент, делитель 17 напряже«ия, блок 18 управления, счетный триггер 19, первый 20 и второй 2 электро«и}ые ключи.

„„SU„, 1455258 А1 перемещения органа топливоподачи и стабилизации средней величины модуля момента загрузки двигателя в соответствии с величинами, заданны} и блоком управления, Для этого стенд дополнительно содержит вычитающий элемент и усилитель, имеющий на выходе напряжение, пропорциональное среднему значению модуля момента нагрузки двигателя, причем при отклонении сигнала момента от заданного происходят изменение положения органа топливоподачи и уменьшение или увеличение цикловой подачи топлива. ил.

Маховик 1 соединен с выходным валом испытуемого двигателя 2 и при положительном и отрицательном ускорениях вала двигателя он создает соответственно положительный и отрицательный моменты нагрузки на валу двигателя. Датчик 3 частоты вращения последовательно соединен с первым Bbt читающим элементом 4, нелинейным преобразователем 5 и исполнительным механизмом 6, подсоединенным к рычагу топливодозирующего органа двигателя (не показан), с которым соединен и исполнительный механизм по нагрузке, выполненный в виде первого 7 и второго 8 электромагнитов.

Датчик 9 последов}«гель«о соединен с усилител} «а-преобразовательным блоком 10 и и}}}рям}} } ег}},}}} }и мостом 11, выход которого }}о,}к;;}}::с «к первым входам тре, f«}.о 1" };..}:е. »ер гого 13

PbfH}f". f! }}}}} ; 3. }Е ;c . lf < . : . !f,,,О 1 }Г) СЛЕДНЕ— го через }f}f f е f I};), .}; . :j;f}ff «с

5258

1 з 145 входом усилителя 15 и первым входом второго вычитающего элемента 16. Вто" рой вход четвертого вычитающего элемента 13 подключен к выходу усилителя 15. Второй вход второго вычитающего элемента 16 соединен с входом де" лителя 17 напряжения и выходом блока

i8 управления, Выход делителя 17 соединен с вторым входом третьего вычитающе "0 элемента, выход которого подключен к .. входу счетного триггера 19. Выходы последнего соединены соответсгвенно с входами первого 20 и второго 21 электронных ключей. Выходы этих ключей соединены с зажимами обмоток, соответственно с первым 7 и вторым 8 электромагнитами; общая, клемма которых подключена к выходу второго вычитающего элемента 16.

Стенд работает следующим образом. !

При работе испытуемого двигателя

2 датчик Э вырабатывает сигнал, пропорциональный частоте вращения двигателя и,поступающий на один из входов первого вычитающего элемента 4, на. другой вход которого поступает сигнал задания скоростного режима, вырабатываемый блоком 18 управления. Выходное напряжение с первого вычитающего элемента 4 подается на вход нелинейного преобразователя 5.

Если это входное напряжение меньше зоны нечувствительности, то на выходе нелинейного преобразователя

5 сигнал отсутствует, испытательный механизм 6 не воздействует на рычаг топливодозирования и скоростной режим работы двигателя не изменяется и соответствует случаю, когда скоростной режим двигателя весьма близок к режиму, заданному блоком 18 управления

Если сигнал рассогласования на выходе первого вычитапицего элемента

4 превышает зону нечувствительности нелинейного преобразователя 5, последний вырабатывает сигнал, воздей" ствующий на исполнительный механизм

6 частоты вращения, в результате чего изменяется цикловая подача топлива в сторону увеличения или уМеньшения ° В результате стенд обеспечивает стабилизацию частоты вращения двигателя на уровне, задаваемом блоком 18 управления.

При работе двигателя на установившемся режиме выходные сигналы датчика 9, усилительно-преобразовательного блока 10 и выпрямительного моста

11 равны нулю, вследствие чего напряжение на выходах четвертого вычитающего элемента 13 и интегратора 14 также равно нулю. При этом на втором входе второго вычитающего элемента

16 имеется ненулевой сигнал (пред10 ставляющий собой задание нагруэочного момента), который без изменения поступает на выход этого элемента и на общий зажим обмоток первого 7 и второго 8 электромагнитов, срабаты15 ванне которых зависит от состояния счетного триггера 19.

Если триггер находится в единичном состоянии, то сигнал "1" поступает на вход первого электронного

20 ключа 20, который включает первый электромагнит 7. Он перемещает орган топливоподачи в сторону увеличения цикловой подачи, благодаря чему час" тота вращения вала двигателя увеличи25 вается и появляется положительный мо-. мент нагрузки, затрачиваемый на ускорение маховика 1. Выпрямительный мост

11 также формирует положительное напряжение, пропорциональное моменту

ЗО нагрузки и поступающее на первые входы третьего и четвертого вычитающих элементов. В момент равенства выходного сигнала выпрямительного моста 11 и выЗ5 ходкого напряжения делителя 17 сигнал на выходе третьего вычитающего элемента 12 равен нулю, что приводит к переходу счетного триггера 17 в дру" гое (в данном примере — йулевое)

40 состояние и,изменению состояния первого 20 и второго 21 электронных ключей. Второй электромагнит 8 срабатывает и перемещает орган топливоподачи в сторону уменыпения цикловой по45 дачи, что приводит к замедлению вращения вала двигателя и возникновению отрицательного момента нагрузки. Абсолютное его значение максимально в первые моменты переходного процесса, 5р а затем уменьшается.

При этом датчик 9 и усилительнопреобраэовательный блок 10 вырабатывают отрицательные пропорциональные моменту нагрузки сигналы. Выпрямительный мост 11 формирует положительное напряжение, соответствующее модулю момента. Уменыпаясь, выходной сигнал выпрямительного моста 1! в не14552

55 который момент времени совпадает с напряжением на делителе 17, в результате чего сигнал рассогласования на выходе третьего вычитающего элемента

12 падает до нуля и изменяет состояние счетного триггера 19 на противоположное.

Второй электронный ключ 21 закрывается. Первый электронный ключ 20 10 открывается и работа стенда повторяется. Момент перехода двигателя из режима разгона в режим выбега и обратно определяется моментом перехода счетного триггера 19 из одного состояния в другое, которое зависит от выходного сигнала делителя 17.

При наличии сигнала на выходе выпрямительного моста 11 на выходе четвертого вычитающего элемента 13 воз- 20 кикает напряжение, поступающее на вход интегратора 14. Последний формирует нарастающий во времени сигнал, поступающий через усилитель 15 на второй вход четвертого вычитающего элемента 13, где он вычитается иэ выходного сигнала выпрямительного моста 11 ° При постоянстве выходного сигнала выпрямительного моста 11 на интегратор 14 подается уменьшающееся З0 во времени напряжение, благодаря чему скорость роста сигнала на выходе интегратора 14 уменьшается, цриближаясь к нулю.

Величина времени установления сиг- З5 нала интегратора 14, охваченного отрицательной обратной связью через усилитель 15 и четвертый вычитакщий элемент 13, определяется коэффициентом передачи усилителя 15 и пос- 40 тоянной интегрирования. Эта величина выбирается большей времени между моментами перехода счетного триггера

19 из одного состояния в другое и, I следовательно, большей интервалов 45 времени между моментами перехода двигателя из режима разгона в режим выбега и обратно.

Выходной сигнал выпрямительного моста ll поступая на первый вход второго вычитающего элемента 16, четвертый вычитающий элемент 13, интегратор 14 и усилитель 15, сглаживается и представляет собой напряжение, пропорциональное среднему значению модуля момента нагрузки двигателя.

Во втором вычитающем элементе 16 это напряжение вычитается из сигнала ус58 6 тавки нагруэочного момента, формируемого блоком 18 управления, и разностный сигнал, представляющий собой отклонение фактического нагрузочного момента от заданного, поступает на общий зажим первого 7 и второго 8 электромагнитов, которые срабатывают в соответствии с состоянием счетного триггера 19 и изменяют положение органа топливоподачи, уменьшая или увеличивая цикловую подачу.

Предлагаемый стенд позволяет автоматически регулировать величину перемещения органа топливоподачи и стабилизировать среднюю величину модуля момента нагрузки на уровне, близком к задаваемому блоком управления. формула изобретения

Стенд для испытания двигателя .внутреннего сгорания, содержащий маховик, датчики момента и частоты вращения, исполнительный механизм по частоте, нелинейный преобразователь, усилительно-преобразовательный блок, блок управления, выпрямительный мост, интегратор, первый, второй и третий вычитающие элементы, делитель напряжения, счетный триггер, первый и второй эЛектронные ключи и первый и второй электромагниты, причем выход датчика частоты последовательно соеди- нен с первым вычитающим элементом, нелинейным преобразователем и исполнительным механизмом по частоте, связанным с испытуемым двигателем и с первым и вторым электромагнитами, которые подключены соответственно к первому и второму электронным ключам, соединенным с выходами счетного триггера, подключенного к третьему вычитающему элементу, второй вход которого через делитель напряжения соединен с вторым входом второго вычитакицего элемента, выход которого соединен с первым и. вторым электромагнитами, а первый вход — с выходом интегратора, датчик момента последовательно соединен с усилительно-преобразовательным блоком, выпрямительным мостом и первым входом третьего нычитающего элемента, вход блока управления соединен с первым вычитающим элементом, а выход — с вторым входом второго вычитающего элемента, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения эффективности испытаний, стенд

1455258

Составитель В.Горбунов

Техред М.Моргентал Корректор С.Черни

Редактор И.Касарда

Заказ 7449/50 Тираж 788 Подписное

3НК1ПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 дОполнительно. содержит четвертый вычнтающий элемент и усилитель, причем выход усилителя соединен с выходом интегратора, а вход — с вторым входом четвертого вычитающего элемента, первый вход которого соединен с выходом выпрямительного моста, а выход— с входом интегратора,