RU2624894C1 - Способ определения индикаторной мощности при стендовых испытаниях многоцилиндровых двигателей внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом - Google Patents

Способ определения индикаторной мощности при стендовых испытаниях многоцилиндровых двигателей внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом Download PDF

Info

Publication number
RU2624894C1
RU2624894C1 RU2016124057A RU2016124057A RU2624894C1 RU 2624894 C1 RU2624894 C1 RU 2624894C1 RU 2016124057 A RU2016124057 A RU 2016124057A RU 2016124057 A RU2016124057 A RU 2016124057A RU 2624894 C1 RU2624894 C1 RU 2624894C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
engine
power
cylinders
air pressure
turbine
Prior art date
Application number
RU2016124057A
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Николаевич Бондарь
Владимир Владимирович Егоров
Олег Иванович Быстров
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" (ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" )
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" (ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" ) filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" (ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" )
Priority to RU2016124057A priority Critical patent/RU2624894C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2624894C1 publication Critical patent/RU2624894C1/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00—Testing of engines
    • G01M15/04—Testing internal-combustion engines
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00—Testing of engines
    • G01M15/04—Testing internal-combustion engines
    • G01M15/05—Testing internal-combustion engines by combined monitoring of two or more different engine parameters

Landscapes

  • Supercharger (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области стендовых испытаний поршневых двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано для определения индикаторной мощности многоцилиндровых двигателей. Способ определения индикаторной мощности при стендовых испытаниях многоцилиндровых двигателей внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом, заключающийся в том, что при работе на заданном режиме определяют эффективную мощность двигателя Ne при всех работающих цилиндрах, затем определяют эффективную мощность двигателя Ne' при работе двигателя на части цилиндров, и по разнице Ne - Ne' определяют величину индикаторной мощности, при этом при работе на заданном режиме для определения эффективной мощности двигателя Ne при всех работающих цилиндрах дополнительно измеряют давление воздуха перед компрессором, давление отработавших газов после турбины, расход воздуха двигателем и давление наддувочного воздуха, при работе двигателя на части цилиндров для определения эффективной мощности двигателя Ne' дополнительно измеряют те же параметры, затем переходят на заданный режим работы двигателя со всеми включенными цилиндрами и изменяют значения давления воздуха перед компрессором и давление отработавших газов после турбины до совпадения значений расхода воздуха двигателем и давления наддувочного воздуха при работе двигателя на всех цилиндрах со значениями расхода воздуха двигателем и давления наддувочного воздуха при работе двигателя на части цилиндров, и с учетом этого определяют значение эффективной мощности, которое используют для расчета индикаторной мощности. 1 табл.

Description

Изобретение относится к области стендовых испытаний поршневых двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано для определения индикаторной мощности многоцилиндровых двигателей.
Известен способ определения индикаторной мощности (Ni) х-го цилиндра многоцилиндрового двигателя, заключающийся в том, что при работе на заданном режиме определяют эффективную мощность двигателя на заданном режиме Ne при всех работающих цилиндрах, последовательно отключают топливоподачу в каждом из цилиндров и определяют эффективную мощность двигателя
Figure 00000001
при неизменной подаче топлива в оставшиеся работающие цилиндры, и по разнице
Figure 00000002
рассчитывают индикаторную мощность отключенного цилиндра, используя формулу (Стефановский Б.С. Испытания двигателей внутреннего сгорания. - М.: Машиностроения, 1972, с. 61)
Figure 00000003
где Nix - индикаторная мощность отключенного цилиндра;
Ne(j) и Ne(j-1) - эффективные мощности соответственно j и (j-1) работающих цилиндров, определяемые по динамометру тормозного стенда.
Данный способ принят в качестве прототипа.
Недостатком указанного прототипа является то, что его применение возможно только для двигателей без наддува, у которых отключение одного из цилиндров не влияет на работу остальных.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении точности определения индикаторной мощности.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе определения индикаторной мощности при стендовых испытаниях многоцилиндровых двигателей внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом, заключающемся в том, что при работе на заданном режиме определяют эффективную мощность двигателя Ne при всех работающих цилиндрах, затем определяют эффективную мощность двигателя
Figure 00000004
при работе двигателя на части цилиндров, и по разнице
Figure 00000005
определяют величину индикаторной мощности, согласно изобретению, при работе на заданном режиме для определения эффективной мощности двигателя Ne при всех работающих цилиндрах дополнительно измеряют давление воздуха перед компрессором рвс, давление отработавших газов после турбины р2, расход воздуха двигателем Gв и давление наддувочного воздуха рк, при работе двигателя на части цилиндров для определения эффективной мощности двигателя
Figure 00000006
дополнительно измеряют давление воздуха перед компрессором
Figure 00000007
, давление отработавших газов после турбины
Figure 00000008
, расход воздуха двигателем
Figure 00000009
и давление наддувочного воздуха
Figure 00000010
, затем переходят на заданный режим работы двигателя со всеми включенными цилиндрами и изменяют значения давления воздуха перед компрессором рвс и давление отработавших газов после турбины р2 до совпадения значений расхода воздуха двигателем Gв и давления наддувочного воздуха рк при работе двигателя на всех цилиндрах со значениями расхода воздуха двигателем
Figure 00000011
и давления наддувочного воздуха
Figure 00000012
при работе двигателя на части цилиндров, и с учетом этого определяют значение эффективной мощности Ne, которое используют для определения индикаторной мощности.
Дополнительное измерение давления воздуха перед компрессором рвс, давления отработавших газов после турбины р2, расхода воздуха двигателем Gв и давления наддувочного воздуха рк при всех работающих цилиндрах, а также давления воздуха перед компрессором
Figure 00000007
, давления отработавших газов после турбины
Figure 00000013
, расхода воздуха двигателем
Figure 00000014
и давления наддувочного воздуха
Figure 00000015
при работе двигателя на части цилиндров связано с тем, что отключение топливоподачи, например, в одном из цилиндров, снижает среднюю температуру отработавших газов в выпускном коллекторе, т.е. уменьшает их располагаемую энергию перед турбиной. Вследствие этого снижается мощность турбины, соответственно и мощность приводимого от нее компрессора. Это приводит к уменьшению давления наддувочного воздуха
Figure 00000016
и, как следствие, уменьшению расхода воздуха двигателем
Figure 00000017
. Таким образом, цилиндры многоцилиндрового двигателя с газотурбинным наддувом при отключении одного из них начинают работать не в том режиме, в каком они работали, когда топливоподача осуществлялась во все цилиндры, и суммарная мощность двигателя уменьшается в результате снижения расхода воздуха двигателем
Figure 00000018
. При этом снижение мощности многоцилиндрового двигателя с газотурбинным наддувом при отключении одного из цилиндров происходит на величину индикаторной мощности этого цилиндра, а также на величину снижения мощности остальных цилиндров за счет снижения расхода воздуха двигателем
Figure 00000019
.
В таблице 1 приведены результаты испытаний многоцилиндровых двигателей внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом.
Figure 00000020
За исходный (заданный) режим принята работа двигателя в штатном варианте на всех 12 цилиндрах.
Характер изменения показателей двигателя сохраняется одним и тем же при отключении любого цилиндра, а именно: уменьшается эффективная мощность двигателя Ne, расход воздуха двигателя Gв и давление наддува рк. Частота вращения коленчатого вала при этом поддерживалась постоянной. Также сохранялась неизменной топливоподача в работающие цилиндры.
Из таблицы видно, что отключение топливоподачи в любой из цилиндров сопровождается не только ожидаемым снижением мощности двигателя, но и снижением давления наддувочного воздуха pk на 0,12÷0,15 бар, т.е. на 1…8% и расхода воздуха двигателем Gв на 180÷220 кг/час.
После начала топливоподачи очередной форсункой соответствующий цилиндр вступает в работу, и показатели двигателя восстанавливаются в соответствии с исходным режимом.
Способ осуществляется следующим образом.
При проведении стендовых испытаний многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом при запуске и работе двигателя на заданном режиме со всеми работающими цилиндрами измеряют давление воздуха перед компрессором рвс, давление отработавших газов после турбины р2, расход воздуха двигателем Gв и давление наддувочного воздуха рк и определяют эффективную мощность Ne. Далее, при работе двигателя на части цилиндров (при отключении топливоподачи в один из цилиндров) измеряют давление воздуха перед компрессором
Figure 00000007
, давление отработавших газов после турбины
Figure 00000021
, расход воздуха двигателем
Figure 00000022
и давление наддувочного воздуха
Figure 00000010
. За счет того что при отключении, по меньшей мере, одного из цилиндров изменяются условия работы остальных цилиндров, то значения давления воздуха перед компрессором
Figure 00000007
, давления отработавших газов после турбины
Figure 00000021
, расхода воздуха двигателем
Figure 00000023
и давления наддувочного воздуха
Figure 00000024
будут меньше, чем при работе двигателя со всеми цилиндрами. После измерения давления воздуха перед компрессором
Figure 00000025
, давления отработавших газов после турбины
Figure 00000021
, расхода воздуха двигателем
Figure 00000026
и давления наддувочного воздуха
Figure 00000027
определяют эффективную мощность
Figure 00000028
.
После этого переходят на режим работы двигателя на всех цилиндрах, в результате чего давление наддувочного воздуха рк и расход воздуха двигателем Gв увеличатся за счет увеличения располагаемой энергии отработавших газов перед турбиной.
После этого, продолжая работать на всех цилиндрах, изменяют значения давления воздуха перед компрессором рвс и давления отработавших газов после турбины р2 до совпадения значений расхода воздуха двигателем Gв и давления наддувочного воздуха рк со значениями расхода воздуха двигателем
Figure 00000029
и давления наддувочного воздуха
Figure 00000030
при работе двигателя на части цилиндров, и с учетом этого% определяют значение эффективной мощности Ne, которое используют для определения индикаторной мощности. После чего по разнице
Figure 00000031
определяют индикаторную мощность отключенного цилиндра.
В итоге проведения испытаний на двух описанных режимах становится известной мощность двигателя, по крайней мере, с одним выключенным цилиндром
Figure 00000032
и мощность двигателя со всеми работающими цилиндрами Ne. Поэтому при определении разницы
Figure 00000033
остается истинная индикаторная мощность отключенного цилиндра.

Claims (1)

  1. Способ определения индикаторной мощности при стендовых испытаниях многоцилиндровых двигателей внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом, заключающийся в том, что при работе на заданном режиме определяют эффективную мощность двигателя Ne при всех работающих цилиндрах, затем определяют эффективную мощность двигателя
    Figure 00000034
    при работе двигателя на части цилиндров и по разнице
    Figure 00000035
    определяют величину индикаторной мощности, отличающийся тем, что при работе на заданном режиме для определения эффективной мощности двигателя Ne при всех работающих цилиндрах дополнительно измеряют давление воздуха перед компрессором рвс, давление отработавших газов после турбины р2, расход воздуха двигателем GB и давление наддувочного воздуха рк, при работе двигателя на части цилиндров для определения эффективной мощности двигателя
    Figure 00000036
    дополнительно измеряют давление воздуха перед компрессором
    Figure 00000037
    давление отработавших газов после турбины
    Figure 00000038
    , расход воздуха двигателем
    Figure 00000039
    и давление наддувочного воздуха
    Figure 00000040
    , затем переходят на заданный режим работы двигателя со всеми включенными цилиндрами, и изменяют значения давления воздуха перед компрессором рвс и давление отработавших газов после турбины р2 до совпадения значений расхода воздуха двигателем GB и давления наддувочного воздуха рк при работе двигателя на всех цилиндрах со значениями расхода воздуха двигателем
    Figure 00000041
    и давления наддувочного воздуха
    Figure 00000042
    при работе двигателя на части цилиндров, и с учетом этого определяют значение эффективной мощности Ne, которое используют для расчета индикаторной мощности.
RU2016124057A 2016-06-16 2016-06-16 Способ определения индикаторной мощности при стендовых испытаниях многоцилиндровых двигателей внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом RU2624894C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016124057A RU2624894C1 (ru) 2016-06-16 2016-06-16 Способ определения индикаторной мощности при стендовых испытаниях многоцилиндровых двигателей внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016124057A RU2624894C1 (ru) 2016-06-16 2016-06-16 Способ определения индикаторной мощности при стендовых испытаниях многоцилиндровых двигателей внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2624894C1 true RU2624894C1 (ru) 2017-07-07

Family

ID=59312555

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016124057A RU2624894C1 (ru) 2016-06-16 2016-06-16 Способ определения индикаторной мощности при стендовых испытаниях многоцилиндровых двигателей внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2624894C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2762813C1 (ru) * 2021-02-10 2021-12-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" Способ определения эффективной мощности двигателя внутреннего сгорания
RU2804692C1 (ru) * 2023-03-03 2023-10-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" Способ определения эффективной мощности двигателя внутреннего сгорания

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2064171C1 (ru) * 1993-02-11 1996-07-20 Васильев Юрий Александрович Способ диагностирования двигателя внутреннего сгорания
GB2302418A (en) * 1995-06-20 1997-01-15 Bosch Gmbh Robert Method and apparatus for diagnosing a diesel engine
RU2361187C1 (ru) * 2007-12-11 2009-07-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия" (ФГОУ ВПО АЧГАА) Способ определения мощности двигателя внутреннего сгорания
US7610799B2 (en) * 2005-05-09 2009-11-03 A&D Company, Ltd. Engine measurement device
RU2538003C2 (ru) * 2013-05-06 2015-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинская государственная агроинженерная академия" Способ для комплексного и поэлементного диагностирования двигателей внутреннего сгорания и установка для его осуществления

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2064171C1 (ru) * 1993-02-11 1996-07-20 Васильев Юрий Александрович Способ диагностирования двигателя внутреннего сгорания
GB2302418A (en) * 1995-06-20 1997-01-15 Bosch Gmbh Robert Method and apparatus for diagnosing a diesel engine
US7610799B2 (en) * 2005-05-09 2009-11-03 A&D Company, Ltd. Engine measurement device
RU2361187C1 (ru) * 2007-12-11 2009-07-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия" (ФГОУ ВПО АЧГАА) Способ определения мощности двигателя внутреннего сгорания
RU2538003C2 (ru) * 2013-05-06 2015-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинская государственная агроинженерная академия" Способ для комплексного и поэлементного диагностирования двигателей внутреннего сгорания и установка для его осуществления

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2762813C1 (ru) * 2021-02-10 2021-12-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" Способ определения эффективной мощности двигателя внутреннего сгорания
RU2804692C1 (ru) * 2023-03-03 2023-10-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" Способ определения эффективной мощности двигателя внутреннего сгорания

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105264204B (zh) 用于内燃机的失火检测系统
RU2014115622A (ru) Способ эксплуатации двигателя с датчиком влажности
US9605602B2 (en) Gas or dual fuel engine
JP2014037835A (ja) 内燃機関の運用方法
US9127586B2 (en) Apparatus for estimating exhaust gas temperature of internal combustion engine
CN110925107B (zh) 一种燃气发电发动机燃料闭环控制方法
RU2015128618A (ru) Двигатель внутреннего сгорания, в частности газовый двигатель, для транспортного средства, в частности для автомобиля промышленного назначения
CN104420990B (zh) 内燃机中基于位置的空气/燃料比计算
KR20160121939A (ko) 터보차저 성능 평가 장치
WO2019094318A1 (en) Measurement, modeling, and estimation of scavenging airflow in an internal combustion engine
EP2806145A1 (en) Method of operating a gas or dual fuel engine
Liu et al. Research on the integrated intercooler intake system of turbocharged diesel engine
CN104344959A (zh) 单缸机模拟整机的试验方法及装置
RU2624894C1 (ru) Способ определения индикаторной мощности при стендовых испытаниях многоцилиндровых двигателей внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом
RU2008128585A (ru) Способ отладки газотурбинного двигателя с форсажной камерой
RU2633521C1 (ru) Система диагностики для двигателя внутреннего сгорания
US20220268249A1 (en) Internal Combustion Engine Control Device
CN108603450B (zh) 用于计算内燃机的气缸中的残余气体质量的方法和控制器
RU2474805C1 (ru) Способ диагностирования выпускного тракта поршневых двигателей внутреннего сгорания
US20160177849A1 (en) System and method for controlling engine air flow
RU2682780C1 (ru) Способ определения мощности двигателя внутреннего сгорания
RU2668310C1 (ru) Способ определения температуры газа перед турбиной на форсажном режиме турбореактивного двигателя
Sandu Some experiments in diesel engine net power rating
CN204101295U (zh) 单缸机模拟整机的试验装置
Sandu et al. Evaluation of engine performance corrected to rating standards

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20190801

Effective date: 20190801

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200617