Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30.09.1973 Opis patentowy opublikowano: 25.07.1975 79676 KI. 42kf 24 MKP G01m 17/00 L^:_.Twórcywynalazku: Stefan Rutkowski, Slawomir Lukjanow, Kazimierz Kling, Henryk Skwarecki Uprawniony z patentu tymczasowego: Politechnika Warszawska, Warszawa (Polska) Stanowisko do badan zespolów ukladu napedowego pojazdów Przedmiotem wynalazku jest stanowisko do badan zespolów ukladu napedowego pojazdów zwlaszcza samochodowych, które w czasie normalnej pracy sa napedzane silnikami spalinowymi. Stanowisko to pozwala na badanie trwalosci zespolów przez cykliczne napedzanie i hamowanie okreslonej masy bezwladnej za pomoca silnika elektrycznego i hamulca az do zuzycia elementu badanego zespolu po okreslonej ilosci cykli pracy.Znane sa stanowiska z masa bezwladna do badania zespolów ukladu napedowego zarówno z napedem za pomoca silnika spalinowego jak i za pomoca silnika elektrycznego.Znane stanowiska probiercze z napedem elektrycznym maja silnik elektryczny o mocy i obrotach zblizo¬ nych do silnika spalinowego stosowanego w pojezdzie, dla którego jest przeznaczony badany zespól napedowy.Silnik ten, za posrednictwem sprzegla rozlaczalnego, sprzegany jest z badanym zespolem, z którym drugostron¬ nie sprzezony jest, na wspólnej osi obrotów, mechanizm imitujacy sprezystosc ukladu napedowego, a z nim w kolejnosci zlaczone jest, imitujace mase samochodu, kolo zamachowe i nastepnie hamulec. Tego rodzaju zestaw konstrukcyjny stanowiska probierczego nie odtwarza w wystarczajacym stopniu rzeczywistego stanu pra¬ cy badanego zespolu, poniewaz nie uwzglednia wplywu bezwladnosci ukladu korbowo-tlokowego silnika spali¬ nowego. Równiez niekorzystnie rzutuje na jakosc przeprowadzonych badan udzielajacy sie badanemu zespolowi duzy moment bezwladnosci wirnika silnika elektrycznego, odrebny przebieg momentu napedowego oraz inna czestotliwosc drgan wirnika niz ukladu korbowo-tlokowego silnika spalinowego w pojezdzie. Ponadto obsluga takiego stanowiska jest w znacznym stopniu utrudniona poniewaz zastosowany tu skomplikowany uklad stero¬ wania wymaga ciaglej kontroli i konserwacji.Celem wynalazku jest usuniecie tych niedogodnosci znanego stanowiska probierczego.Na podstawie dokonanych zalozen i nastepnie przeprowadzonych prób okazalo sie, ze jesli w znanym stanowisku z silnikiem elektrycznym napedzajacym poprzez sprzeglo wylaczalne, badany zespól napedowy, z którym drugostronnie sa, na wspólnej osi obrotów, kolejno sprzezone, mechanizm imitujacy sprezystosc ukla¬ du napedowego, zastepujace mase pojazdu — kolo zamachowe i hamulec elektryczny, wsprzegnie sie do wspólpracy, pomiedzy silnikiem elektrycznym a sprzeglem wylaczalnym, korzystnie ciernym - sprzeglo hydro- kinetyczne, kolo zamachowe o masie imitujacej bezwladnosc ukladu korbowo-tlokowego silnika spalinowego2 79676 i element imitujacy drgania tego silnika, a do wspólpracy z nimi wlaczy sie uklad automatycznego programo¬ wanego sterowania stanowiskiem wedlug wynalazku, wówczas warunki obciazen badanego zespolu pokrywaja sie z faktycznymi warunkami jego pracy w pojezdzie. W ukladzie tym znajdujacy sie znany zespól automatycznego sterowania wyposazony jest w uklad programowany wspólpracujacy z obwodami wlaczania i wylaczania biegów oraz wyhamowywania obrotów silnika. Uklad programowany wedlug wynalazku jest wykonany na elektronicz¬ nych ukladach logicznych i za posrednictwem ukladu okreslajacego polozenie dzwigni sprzegla, polaczony ze sprzeglem wylaczalnym stanowiska, korzystnie ciernym, a za posrednictwem ukladu silowników, korzystnie pneumatycznych i ukladu okreslajacego polozenie dzwigni zmiany biegów — z zespolem badanym.Zastosowane w stanowisku bedacym przedmiotem wynalazku, sprzeglo hydrokinetyczne pozwala unieza¬ leznic sie od wplywu momentu bezwladnosci wirnika silnika elektrycznego, kolo zamachowe zas odtwarza rzeczywisty wplyw bezwladnosci ukladu korbowo-tlokowego silnika spalinowego na zespól napedowy, przy równoczesnym wspóludziale nastepnego, imitujacego drgania tego silnika, elementu. Stanowisko wedlug wyna¬ lazku charakteryzuje sie duza trwaloscia. Przez wymiane mas bezwladnych i odpowiednie sterowanie mozna odwzorowywac na stanowisku w szerokim zakresie wspólprace badanych zespolów z róznymi silnikami spalino¬ wymi stosowanymi w pojazdach. Dzieki temu, ze stanowisko wedlug wynalazku wiernie odtwarza prace zespolu napedowego w pojezdzie mechanicznym dla wszelkich, z góry zaprogramowanych sytuacji umozliwiona zostala szybka i bezbledna ocena wartosci konstrukcyjnej czy materialowej, poszczególnych elementów zespolu nape¬ dowego.Przedmiot wynalazku jest blizej wyjasniony na przykladzie wykonania, w oparciu o rysunek, na którym fig. 1 przedstawia schemat ukladu stanowiska probierczego, a fig. 2 — schemat blokowy ukladu automatycznego sterowania tym stanowiskiem.Silnik elektryczny 1, jak uwidoczniono na fig. 1, sprzezony jest na wspólnej osi obrotów z szeregiem nastepujacych elementów: sprzeglem hydrokinetycznym 2, kolem zamachowym 3 o masie ukladu wirujacego silnika spalinowego, elementu 4 imitujacego drganie silnika spalinowego i ze znanymi w stanowiskach, sprzeglem ciernym 5, zespolem badanym 6, elementem sprezystym 7, kolem zamachowym 8 imitujacym mase samochodu oraz hamulcem elektrycznym 9. Powyzszy zestaw mechaniczny sterowany jest za pomoca ukladu automatycz¬ nego programowanego sterowania stanowiskiem (fig. 2), w którym do sprzezonego automatycznie w blokade elektryczna znanego zestawu z przerzutnikiem bistabilnym PB, czujnikami progowymi CP1 i CP2, przetwor¬ nikami czestotliwosci P1 i P2, impulsowymi czujnikami obrotów C01 i C02, ukladem hamulcowym UH, ukla¬ dem sterowania silnikiem US, polaczonym z prostownikiem tyrystorowym PT, jest polaczony miedzy sprzezo¬ nym z nimi ukladem programowanym ZP a sprzeglem ciernym 5, — uklad okreslajacy polozenie dzwigni sprzegla PS, i podobnie jest z nimi polaczony znany uklad sterowania silownikiem sprzegla S1, zas pomiedzy ukladem zadawania programu a zespolem badanym 6 podlaczony jest uklad silowników pneumatycznych SB i uklad okreslajacy polozenie dzwigni zmiany biegów PP. Uklad programowany ZP, wspólpracujacy z ukladem zadawania programu UP, jest wykonany na elektronicznych ukladach logicznych.Dzialanie ukladu sterowania automatycznego stanowiska podzielone jest na dwa etapy: wlaczanie biegu i powrót dzwigni zmiany biegów w polozenie neutralne. Te dwa etapy odpowiadaja dwom stanom przerzutnika bistabilnego PB. Po wlaczeniu sterowania przerzutnik bistabilny PB ustawia sie w stan pierwszy. Wówczas naste¬ puje poprzez uklad programowany ZP, za posrednictwem silowników pneumatycznych S1 i SB, wlaczenie sprzegla ciernego 5 i wlaczenie pierwszego biegu. Konstrukcja mechanizmu silowników SB zapewnia ustawienie dzwigni zmiany biegów w zadane polozenie i usuniecie sil dzialajacych na dzwignie. Gdy pierwszy bieg zostanie wlaczony zespól okreslajacy polozenie dzwigni zmiany biegów PP przekazuje do zespolu programowego ZP informacje o wlaczeniu biegu. Wówczas zespól programowy powoduje wlaczenie sprzegla 5 i zadzialanie zes¬ polu sterowania obrotami silnika US. Zespól ten spowoduje rozruch silnika napedowego do pewnej zadanej predkosci obrotowej. Po osiagnieciu tej predkosci nastepuje zadzialanie czujnika progowego obrotów silnika CP1. Czujnik ten powoduje przerzut przerzutnika bistabilnego PB, w stan drugi. W tym stanie zespól programo¬ wany ZP wlacza sprzeglo 5, ustawia dzwignie zmiany biegów w polozeniu neutralnym i powoduje przyhamowa¬ nie obrotów silnika napedowego 1 do wartosci odpowiadajacej obrotom biegu jalowego. Przy tych obrotach progowy czujnik obrotów silnika CP1 powoduje ponowny przerzut przerzutnika bistabilnego PB do stanu pierw¬ szego. Wówczas, przy wspólpracy ukladu zadawania programu UP, nastepuje w analogiczny sposób wlaczenie nastepnego biegu, rozpedzenie silnika napedowego 1 do innej ustalonej wartosci obrotów i ponowny przerzut przerzutnika bistabilnego PB w stan drugi.Gdy w ten sam sposób zostanie wlaczony bieg najwyzszy i zostanie osiagnieta odpowiednia dla tego biegu wartosc predkosci obrotowej silnika napedowego nastepuje przerzut w stan drugi i poprzez zadzialanie ukladu hamulcowego UH rozpoczyna sie hamowanie mas wirujacych przy pomocy hamulca elektrycznego 9. Przy79676 3 bardzo malej predkosci obrotowej rzedu 50 obr/min. czujnik CP2 wlacza przekaznik czasowy, który odmierza ustalony eksperymentalnie czas jaki uplywa od predkosci obrotowej rzedu 50 obr/min do zatrzymania sie mas wirujacych. W przypadku, gdy na stanowisku sa odwzorowywane warunki jazdy samochodem pod góre, wówczas miedzy zlaczeniem kolejnych biegów w stanie drugim przerzutnika PB nastepuje hamowanie mas wirujacych imitujace spadek predkosci samochodu jadacego pod góre. Wielkosc spadku predkosci obrotowej mas wirujacych nastawia sie na czujniku CP2. W tym przypadku czujnik CP1 i CP2 polaczone sa w ukladzie iloczynu logicznego to znaczy wlaczenie nastepnego wyzszego biegu jest mozliwe dopiero wtedy, gdyjredkosc obrotowa silnika napedowego osiagnie poziom predkosci obrotowej biegu jalowego, a predkosc obrotowa mas wirujacych zmniej¬ szy sie o zaprogramowana wartosc. PL