RU34738U1

RU34738U1 - Stand for running-in and testing internal combustion engines

Info

Publication number: RU34738U1
Application number: RU2003125441/20U
Authority: RU
Inventors: В.В. Мокшин; В.В. Подовинников
Original assignee: Мокшин Владимир Валентинович; Подовинников Владимир Васильевич
Priority date: 2003-08-20
Filing date: 2003-08-20
Publication date: 2003-12-10

Abstract

Стенд для приработки и испытания двигателей внутреннего сгорания, содержащий исполнительный механизм, установленный с возможностью кинематического соединения с топливодозирующим органом двигателя, блок управления, первый выход которого подключен к входу исполнительного механизма, и датчик частоты вращения, установленный с возможностью измерения частоты вращения коленчатого вала двигателя, отличающийся тем, что он снабжен блоком аварийного останова, выход которого подключен к входу блока управления, блоком задания предельных значений, вход и выход которого подключены соответственно к второму выходу блока управления и первому входу блока аварийного останова, датчиком давления, установленным с возможностью измерения давления масла в системе смазки двигателя, подключенным к второму входу блока аварийного останова, и/или датчиком температуры, установленным с возможностью измерения температуры охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя, подключенным к третьему входу блока аварийного останова, причем выход датчика частоты вращения подключен к четвертому входу блока аварийного останова.A stand for running-in and testing internal combustion engines, comprising an actuator installed with the possibility of kinematic connection with a fuel-supplying organ of the engine, a control unit, the first output of which is connected to the input of the actuator, and a rotational speed sensor that is capable of measuring the speed of the engine crankshaft, characterized in that it is equipped with an emergency stop unit, the output of which is connected to the input of the control unit, a unit for setting limit values the input and output of which is connected respectively to the second output of the control unit and the first input of the emergency stop unit, a pressure sensor installed to measure the oil pressure in the engine lubrication system, connected to the second input of the emergency stop unit, and / or a temperature sensor installed with the ability to measure the temperature of the coolant in the engine cooling system connected to the third input of the emergency stop unit, and the output of the speed sensor is connected to the fourth emergency block.

Description

СТЕНД ДЛЯ ПРИРАБОТКИ И ИСПЫТАНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯSTAND FOR OPERATION AND TESTING OF INTERNAL COMBUSTION ENGINES

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована для приработки и испытания двигателей внутреннего сгорания при их производстве и капитальном ремонте.The utility model relates to the field of mechanical engineering and can be used for running in and testing internal combustion engines during their production and overhaul.

Известен стенд для адаптршной приработки карбюраторного двигателя внутреннего сгорания по авторскому свидетельству СССР № 1539570, 1990, G 01 М 15 / 00, содержащий раму, связанное с коленчатым валом прщ)абатываемого двигателя нагрузочное устройство в виде маховика с электродвигателем и вентилятором, блок управления частотой вращения с датчиком частоты вращения, блок управления перемещением органа подачи топлива и устройство отключения подачи топлива с механическим счетчиком циклов.A known stand for adaptive running-in of a carburetor internal combustion engine according to USSR author's certificate No. 1539570, 1990, G 01 M 15/00, containing a frame connected to the crankshaft of an engine being abutted, a loading device in the form of a flywheel with an electric motor and fan, a speed control unit with a speed sensor, a control unit for moving the fuel supply body and a fuel cut-off device with a mechanical cycle counter.

Известно также устройство для приработки двигателя внутреннего сгорания по авторскому свидетельству СССР № 1652860, 1991, G 01 М 15 / 00, F 02 В 79 / 00, которое содержит датчик частоты вращения, блок управления, счетчик импульсов, исполнительный механизм, рычаг, связанный тягой с топливодозируюпщм органом, и электродвигатель с кулачком и указательной стрелкой на его оси.It is also known a device for running in an internal combustion engine according to the USSR author's certificate No. 1652860, 1991, G 01 M 15/00, F 02 B 79/00, which contains a speed sensor, a control unit, a pulse counter, an actuator, a lever connected by a traction with a fuel supplying organ, and an electric motor with a cam and a pointer arrow on its axis.

Указанные стенды обеспечивают аварийный останов двигателя в случае выхода частоты вращения его коленчатого вала за предельно допустимое максимальное значение.The indicated stands provide an emergency stop of the engine in the event that the speed of its crankshaft exceeds the maximum permissible maximum value.

МПК G01M15/00,F02B79/00IPC G01M15 / 00, F02B79 / 00

Известен стенд для испытания двигателя внутреннего сгорания по автоскому свидетельству СССР № 1343272, 1987, G 01 М 15 / 00, который содержит асинхронную электрическую машину с фазным ротором, полупроводниковый преобразователь, датчик тока ротора, датчик частоты вращения вала двигателя, датчик нагрузочного момента, систему импульсно-фазового управления, корректирующее устройство, регулятор тока, переключающее устройство, блок управления частотой вращения, задатчик канала частоты вращения, блок управления моментом, задатчик канала момента, фильтрокомпенсирующее устройство, исполнительное устройство, два коммутационно-защитных аппарата, датчик входного напряжения питающей сети, два компаратора допустимых уровней выходных напряжений, компаратор критической частоты вращения, два логических элемента И и логический элемент ИЛИ.A known bench for testing an internal combustion engine according to the USSR auto certificate No. 1343272, 1987, G 01 M 15/00, which contains an asynchronous electric machine with a phase rotor, a semiconductor converter, a rotor current sensor, an engine shaft speed sensor, a load torque sensor, a system pulse-phase control, correction device, current regulator, switching device, speed control unit, speed channel adjuster, torque control unit, moment channel adjuster, filter rokompensiruyuschee device, the actuator, the two switching-protecting apparatus, the input supply voltage sensor, two comparators acceptable levels of output voltages, a comparator critical rotation frequency, two AND gates and an OR gate.

Данный стенд обеспечивает аварийную защиту двигателя и оборудования самого стенда в случае выхода чаетоты вращения коленчатого вала двигателя за предельно допуетимое максимальное значение, а также при исчезновении напряжения питающей электрической сети стенда или выходе его за допустимые значения.This stand provides emergency protection of the engine and equipment of the stand itself in the event that the rotation frequency of the engine crankshaft exceeds the maximum permissible maximum value, as well as when the voltage of the power supply network of the stand disappears or if it exceeds the permissible values.

Все вышеперечисленные извеетные стенды не обеспечивают возможности выполнять аварийный останов двигателя при выходе за гфедельно допустимые значения текущих значений давления масла в его сиетеме смазки и температуры охлаждающей жидкости в его системе охлаждения, от которых зависит безотказность работы двигателя и качество приработки.All of the above-mentioned test stands do not provide the ability to perform an emergency engine shutdown when exceeding the marginally acceptable values of the current oil pressure in its lubrication system and the temperature of the coolant in its cooling system, which depend on engine failure-free operation and running-in quality.

Наиболее близким по технической сущноети к предлагаемой полезной модели является етенд для приработки двигателя внутреннего сгорания, известный по авторскому свидетельству СССР № 1677562,The closest in technical essence to the proposed utility model is the etend for running-in the internal combustion engine, known by the USSR copyright certificate No. 1677562,

1991, G 01 М 15 / 00, который coдq)жит датчик частоты вращения, блок управления, измеритель частоты и исполнительный механизм топливодозирующего органа.1991, G 01 M 15/00, which comprises a) a speed sensor, a control unit, a frequency meter and an actuator of a fuel dispensing organ.

Данный известный стенд обеспечивает аварийную защиту двигателя в случае выхода частоты вращения его коленчатого вала за предельно допустимое максимальное значение, но не позволяет выполнять аварийный останов двигателя при выходе за предельно допустимые значения те1отцих значений давления масла в его системе смазки и температуры охлаждающей жидкости в его системе охлаждения, что снижает качество приработки двигателя.This well-known stand provides emergency engine protection in the event that the speed of its crankshaft exceeds the maximum permissible value, but does not allow an emergency stop of the engine when exceeding the maximum permissible values of the maximum oil pressure in its lubrication system and coolant temperature in its cooling system , which reduces the engine running-in quality.

Задача настоящей полезной модели состоит в повыщении качества приработки и испытания двигателя внутреннего сгорания путем обеспечения аварийного останова двигателя при выходе за гфедельно допустимые значения текущих значений давления масла в системе смазки и температуры охлаждающей жидкости в системе охлаждения.The objective of this utility model is to improve the quality of running-in and testing of an internal combustion engine by ensuring an emergency engine shutdown when the current values of the oil pressure in the lubrication system and the temperature of the coolant in the cooling system go beyond the marginally acceptable value.

Поставленная задача решается тем, что предлагаемый стенд для приработки и испытания двигателей внутреннего сгорания, содержащий исполнительный механизм, установленный с возможностью кинематического соединения с топливодозируюпщм органом двигателя, блок управления, первый выход которого подключен к входу исполнительного механизма, и датчик частоты вращения, установленный с возможностью измерения частоты вращеьшя коленчатого вала двигателя, снабжен блоком ав ийного останова, выход которого подключен к входу блока ущ)авления, блоком задания предельных значений, вход и выход которого подключены соответственно к второму выходу блока управления и первому входу блока ав ийного останова, датчиком давления, установленным с возможностью измерения давления масла в системе смазки двигателя, подключенным к второму входу блокаThe problem is solved in that the proposed stand for running-in and testing internal combustion engines, containing an actuator installed with the possibility of kinematic connection with a fuel-injecting engine body, a control unit, the first output of which is connected to the input of the actuator, and a speed sensor installed with the possibility measuring the frequency of rotation of the crankshaft of the engine, equipped with an emergency stop unit, the output of which is connected to the input of the damage unit, a unit Adan limits input and output of which are respectively connected to the second output of the control unit and the first input unit aw iynogo stop pressure sensor mounted to measure the oil pressure in the engine lubrication system connected to the second input unit

jij6od/ ljij6od / l

аварийного останова, и/или датчнком температуры, установленным с возможностью измерения температуры охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя, подключенным к третьему входу блока аварийного останова, щ)ичем выход датчика частоты вращения подключен к четвертому входу блока аварийного останова.emergency stop, and / or temperature sensor, installed with the ability to measure the temperature of the coolant in the engine cooling system, connected to the third input of the emergency stop unit, u) whereby the output of the speed sensor is connected to the fourth input of the emergency stop unit.

Оснащение стенда блоком аварийного останова, блоком задания предельных значений, датчиком давления и/или датчиком температуры позволяет измерять давление масла в системе смазки и/или температуру охлаждающей жидкости в системе охлаждения, сравнивать их с предельно допустимыми значениями и, в случае выхода их текущих значений за предельно допустимые значения, осуществлять автоматический останов двигателя. Это позволяет прирабатьшать и испытывать двигатель только при допустимых текущих значениях давления масла в системе смазки и температуры охлаждющей жидкости в системе охлаждения двигателя.Equipping the stand with an emergency stop unit, a limit value setting unit, a pressure sensor and / or a temperature sensor allows you to measure the oil pressure in the lubrication system and / or the temperature of the coolant in the cooling system, compare them with the maximum permissible values and, if their current values exceed maximum permissible values, carry out automatic engine shutdown. This allows you to build up and test the engine only at permissible current values of the oil pressure in the lubrication system and the temperature of the coolant in the engine cooling system.

На чертеже показана структурная схема предлагаемого стенда, где 1 - двигатель, 2 - исполнительный механизм, 3 - блок управления, 4 блок аварийного останова, 5 - блок задания предельных значений, 6 датчик частоты вращения, 7 - датчик температуры и 8 - датчик давлеьшя.The drawing shows a structural diagram of the proposed stand, where 1 is an engine, 2 is an actuator, 3 is a control unit, 4 emergency stop unit, 5 is a limit value setting unit, 6 is a speed sensor, 7 is a temperature sensor and 8 is a pressure sensor.

Предлагаемый стенд для приработки и испытания двигателей внутреннего сгорания содержит исполнительный механизм 2, вьшолненный, например, на основе электромагнита с подпружиненным ппоком или на основе электромагнита с храповым механизмом и установленный с возможностью кинематического соединения с топливодозирующим органом (на чертеже не показан) двигателя 1, блок 3 управления, первый выход которого подключен к входу исполнительного механизма 2, блоком 4 аварийного останова, который выполнен на основе, например, аналоговых или Щ1фровых компараторовThe proposed stand for running-in and testing internal combustion engines contains an actuator 2, made, for example, on the basis of an electromagnet with a spring loaded flap or on the basis of an electromagnet with a ratchet mechanism and installed with the possibility of kinematic connection with a fuel-feeding organ (not shown) of engine 1, block 3 control, the first output of which is connected to the input of the actuator 2, block 4 emergency stop, which is made on the basis of, for example, analog or Shch1frovye mparators

(в последнем случае содержит входные аналого-цифровые преобразователи) и своим выходом подключен к входу блока 3 управления, и блоком 5 задания предельных значений, вход и выход которого соединены соответственно с вторым выходом блока 3 управления и первым входом блока 4 аварийного останова. Блок 5 задания предельных значений может быть выполнен в случае использования в блоке 4 аварийного останова аналоговых компараторов на основе, например, коммутируемых делителей напряжения, а в случае использования в блоке 4 аварийного останова цифровых компгфаторов на основе, например, цифровых элементов памяти.(in the latter case, contains input analog-to-digital converters) and is connected to the input of the control unit 3 by its output and by the limit value setting unit 5, the input and output of which are connected respectively to the second output of the control unit 3 and the first input of the emergency stop unit 4. The limit value setting unit 5 can be performed if analog comparators based on, for example, switched voltage dividers are used in the emergency block 4, and if digital compilers based on, for example, digital memory elements are used in the emergency block 4.

Стенд также содержит датчик 8 давления, датчик 7 температуры и датчик 6 частоты вращения, которые установлены с возможностью измерения соответственно давления масла в системе смазки, температуры охлаждающей жидкости в системе охлаждения и частоты вращения коленчатого вала двигателя 1, выполнены с возможностью преобразования данных п аметров в электрические сигналы и подключены соответственно к второму, третьему и четвертому входам блока 4 аварийного останова. При этом могут бьггь использованы штатные датчик указателя давления масла, датчик указателя температуры охлаждающей жидкости и тахометр двигателя 1.The stand also includes a pressure sensor 8, a temperature sensor 7 and a speed sensor 6, which are installed with the possibility of measuring oil pressure in the lubrication system, coolant temperature in the cooling system, and engine speed of the crankshaft 1, respectively, configured to convert the data to electrical signals and are connected respectively to the second, third and fourth inputs of the emergency stop unit 4. In this case, standard oil pressure gauge gauge, coolant temperature gauge gauge and engine tachometer can be used.

Стенд для может быть также снабжен не показанным на структурной схеме электродвигателем, который установлен с возможностью кинематического соединения с коленчатым валом двигателя 1, подключен к блоку 3 управления и обеспечивает вращение коленчатого вала при холодной обкатке и запуске двигателя 1 для горячей обкатки.The stand for can also be equipped with an electric motor (not shown in the structural diagram), which is installed with the possibility of kinematic connection with the crankshaft of engine 1, connected to the control unit 3 and provides rotation of the crankshaft during cold running and starting engine 1 for hot running.

Двигатель 1 устанавливают на предлагаемый стенд, присоединяют исполнительный механизм 2 к его топливодозирующему органу, присоединяют вал электродвигателя (на схеме не показан) к коленчатому валу двигателя 1. Устанавливают датчик 6 частоты вращения, датчик 7 температуры и датчик 8 давления на двигателе 1, а в случае использования в качестве данных датчиков штатных тахометра, датчика указателя температуры охлаждающей жидкости и датчика указателя давления масла подключают их к входам блока 4 аварийного останова.The engine 1 is installed on the proposed stand, the actuator 2 is attached to its fuel injection unit, the electric motor shaft (not shown in the diagram) is connected to the crankshaft of the engine 1. The speed sensor 6, the temperature sensor 7 and the pressure sensor 8 are installed on the engine 1, and in the case of using standard tachometer sensors, a coolant temperature gauge gauge and an oil pressure gauge gauge as data, connect them to the inputs of the emergency stop unit 4.

При горячей обкатке или испытании на холостом ходу и под нагрузкой оператор стенда сигналом с блока 3 управления запускает двигатель 1 электродвигателем (на схеме не показан), выполняющим в этом случае функцию стартера, и в соответствии с программой выбранного режима работы, обеспечивающей разгон двигателя и последуюпщй выбег, ущ)авляет с помощью блока 3 управления исполнительным механизмом 2, регулирующем подачу топлива в камеры сгорания двигателя 1.During hot run-in or at idle test and under load, the operator of the bench with a signal from control unit 3 starts engine 1 with an electric motor (not shown in the diagram), which performs the function of a starter in this case, and in accordance with the program of the selected operating mode, which ensures engine acceleration and subsequent The run-out damages the actuator 2, which controls the fuel supply to the combustion chambers of engine 1, using the control unit 3.

Оператор стенда с помощью блока 3 управления подает на блок 5 задания предельных значений сигнал, вид которого соответствует типу двигателя 1. По этому сигналу из блока 5 задания предельных значений в блок 4 аварийного останова подаются пороговые значения, соответствующие предельно допустимым значениям частоты вращения коленчатого вала, температуры охлаждающей жидкости в системе охлаждения и давления масла в системе смазки двигателя 1. Указанные пороговые значения подаются в блок 4 аварийного останова в виде пороговых напряжений, если он выполнен на основе аналоговых компараторов, и в виде Щ1фровых кодов, если он выполнен на основе цифровых компараторов.The stand operator, using the control unit 3, provides a signal to the limit value setting unit 5 whose type corresponds to the type of engine 1. According to this signal, the limit values are supplied to the emergency stop unit 4 from the limit value setting unit 5 and correspond to the maximum permissible values of the crankshaft speed, coolant temperature in the cooling system and oil pressure in the engine lubrication system 1. The indicated threshold values are supplied to the emergency stop unit 4 in the form of threshold voltages, if it It is made on the basis of analog comparators, and in the form of Shch1frovy codes if it is made on the basis of digital comparators.

при всех указанных режимах приработки и испытания датчик 6 частоты вращения, датчик 7 температуры и датчик 8 давления измеряют соответственно частоту вращения коленчатого вала, температуру охлаждающей жидкости в системе охлаждения и давление масла в системе смазки двигателя 1 и преобразуют их в электрические сигналы, поступающие в блок 4 аварийного останова, который сравнивает их с поступившими из блока 5 задания пороговыми значениями. Сравнение производится либо непосредственно, в случае выполнения блока 4 аварийного останова на основе аналоговых компараторов, либо после предварительного преобразования в цифровые коды его входными цифро-аналоговыми преобразователями, в случае выполнения блока 4 аварийного останова на основе цифровых компараторов. Если хотя бы один из указанных параметров выйдет за пределы допустимых значений, например, частота вращения коленчатого вала превысит максимально допустимое значение, или температура охлаждающей жидкости в системе охлаждения превысит максимально допустимое значение, или давление масла в системе смазки станет ниже минимально допустимого значения, блок 4 аварийного останова через блок 3 управления выдает сигнал на исполнительный механизм 2, для прекращения подачи топлива в камеры сгорания, обеспечивая останов двигателя 1. Приработку или испьггание продолжают после выявлешм и устранения причин, вызвавших недопустимый выход значений контролируемых пгфаметров за допустимые значения, что повышает качество приработки и испытания.for all these running-in and testing modes, the speed sensor 6, temperature sensor 7 and pressure sensor 8 measure the crankshaft rotation speed, coolant temperature in the cooling system and oil pressure in the engine 1 lubrication system, respectively, and convert them into electrical signals supplied to the unit 4 emergency stop, which compares them with the threshold values received from block 5 of the job. Comparison is made either directly, in the case of block 4 emergency stop based on analog comparators, or after preliminary conversion to digital codes by its input digital-to-analog converters, in the case of block 4 emergency stop based on digital comparators. If at least one of the specified parameters goes beyond the permissible values, for example, the crankshaft rotation speed will exceed the maximum permissible value, or the coolant temperature in the cooling system will exceed the maximum permissible value, or the oil pressure in the lubrication system will fall below the minimum permissible value, block 4 emergency stop through the control unit 3 gives a signal to the actuator 2, to stop the supply of fuel to the combustion chamber, ensuring the engine is stopped 1. Run-in or burning continues after identifying and eliminating the reasons that caused the unacceptable output of the values of the controlled parameters for acceptable values, which improves the quality of running-in and testing.

Claims

A stand for running-in and testing internal combustion engines, comprising an actuator installed with the possibility of kinematic connection with a fuel-feeding engine, a control unit, the first output of which is connected to the input of the actuator, and a rotational speed sensor that is capable of measuring the engine speed, characterized in that it is equipped with an emergency stop unit, the output of which is connected to the input of the control unit, a unit for setting limit values the input and output of which is connected respectively to the second output of the control unit and the first input of the emergency stop unit, a pressure sensor installed to measure the oil pressure in the engine lubrication system, connected to the second input of the emergency stop unit, and / or a temperature sensor installed with the ability to measure the temperature of the coolant in the engine cooling system connected to the third input of the emergency stop unit, and the output of the speed sensor is connected to the fourth emergency block.