SU859851A1 - Stand for testing internal combustion engine - Google Patents

Stand for testing internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
SU859851A1
SU859851A1 SU792848979A SU2848979A SU859851A1 SU 859851 A1 SU859851 A1 SU 859851A1 SU 792848979 A SU792848979 A SU 792848979A SU 2848979 A SU2848979 A SU 2848979A SU 859851 A1 SU859851 A1 SU 859851A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
speed
torque
load
feedback
sensor
Prior art date
Application number
SU792848979A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Логвинович Михайльский
Сергей Павлович Гладышев
Владимир Николаевич Никулин
Феликс Владимирович Кальянов
Анатолий Данилович Абатуров
Original Assignee
Государственный Союзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Тракторный Институт
Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола
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 Государственный Союзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Тракторный Институт, Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола filed Critical Государственный Союзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Тракторный Институт
Priority to SU792848979A priority Critical patent/SU859851A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU859851A1 publication Critical patent/SU859851A1/en

Links

Landscapes

  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к устройствам дл  испытани  и контрол  надежности и качества двигателей внутреннего сгорани , и дает возможность имитировать в стационарных условн х эксплуатационные режимы, характерной особенностью которых  вл етс  воспроизведение нагрузочного момента и частоты вращени  двигател .The invention relates to mechanical engineering, in particular to devices for testing and controlling the reliability and quality of internal combustion engines, and makes it possible to simulate in stationary conditional operating conditions, a characteristic feature of which is reproduction of the load torque and rotation frequency of the engine.

Известны стенды дл  испытани  двигател  внутреннего сгорани , преимущественно на неустановившихс  режимах , содержащие нагрузочное устройство , св занное с двигателем, блоки 15 управлени  скоростью, вращени  и нагрузочным моментом, исполнительные устройства управлени  положением топливодозирующего органа и положением органа управлени  нагрузочньм 20 моментом, св занные с двигателем и нагрузочным устройством соответственно , датчики нагрузочного момента и скорости вращени , а также каналы задани  нагрузочного момента и об- 25 ратной св зи по нему, задани  скорости вргидени  и обратной св зи по ней, причем нагрузочное устройство выполнено в виде электродвигател -генератора посто нного тока, имеющего уси- 30There are known stands for testing an internal combustion engine, preferably in unsteady modes, containing a load device associated with the engine, speed control, rotation and load torque units 15, actuators controlling the position of the fuel-dispensing organ and the position of the torque control organ 20, associated with the engine and load device, respectively, load moment and rotation speed sensors, as well as load torque setting channels and reverse in communication thereon, and vrgideni speed reference feedback on it, wherein the load device is designed as a motor-generator d.c. having usi- 30

литель напр жени  возбуждени  злектродвигател  в качестве исполнительного устройства управлени  положением органа управлени  нагрузочным моментом , датчик момента выполнен в виде датчика тока  кор  генератора, ко входам блока управлени  моментом подключен канал задани  скорости и канал обратной св зи по моменту, соединенный с датчиком момента, а к выходу - исполнительное устройство управлени  положением органа управлени  моментом, ко входам блока управлени  скоростью подключен канал задани  момента и канал обратной св зи по скорости, соединенный с датчиком скорости, а к выходу - исполнительное устройство управлени  положением топливодозирующего органа 1.The motor excitation voltage as an actuator for controlling the position of the load torque control unit, the torque sensor is designed as a generator core current sensor, the speed reference channel and the torque feedback channel connected to the inputs of the torque control unit are connected to the torque sensor. output - the actuator controlling the position of the torque control unit; the torque command channel and the feedback channel are connected to the speed control unit inputs ti, connected to the speed sensor, and to the output - the executive device controlling the position of the fuel-supplying organ 1.

Известные стенды имеют сравнительно узкий диапазон воспроизведени  динамических нагрузок из-за инерционности системы управлени .The known stands have a relatively narrow range of reproduction of dynamic loads due to the inertia of the control system.

Цель изобретени  - .расширение диапазона воспроизводимых на стенде динамических нагрузок,The purpose of the invention is the expansion of the range of reproducible dynamic loads on the stand,

Указанна  цель достигаетс  тем, что стенд дополнительно содержит датчик положени  топливодозирующего органа и датчик тока возбуждени This goal is achieved by the fact that the stand additionally contains a sensor for the position of the toplivating organ and an excitation current sensor

генератора, причем датчик положени  св зан каналом обратной св зи по положению толливодозирующего органа с блоком управлени  скоростью, а датчик тока возбуждени  св зан каналом обратной св зи по току возбуждени  с блоком управлени  моментом, при этом к блоку управлени  скорость дополнительно подключен канал задани  момента, а к блоку управлени  моментом - канал задани  скорости.generator, the position sensor is connected to the feedback channel by the position of the tolliodoozing body with the speed control unit, and the excitation current sensor is connected to the feedback current channel by the excitation current unit, the torque control channel is additionally connected to the speed control unit, and to the torque control unit, a speed reference channel.

Блок управлени  скоростью,выполнен в виде последовательно соединенных устройства сравнени  сигналов задани  скорости (LIJJ) и обратной св зи по скорости, пропорциональноинтегрально -дифференциального регу л тора, устройства сравнени  выходного сигнала указанного регул тора, сигнала задани  момента (М) и сигнала обратной св зи по положению топливодозирующего органа, и пропорционального регул тора, а блок управлени  моментом - в виде последовательно соединенных устройства сравнени  сигнала задани  момента и обратной св зи по моменту, пропорционально-интегрального регул тора тока  кор  (15( устройства сравнени  выходного сигнала указанного регул тора , сигнала задани  скорости и сигнала обратной св зи по току возбуждени  (ig,) , а также пропорциональноИнтегрального регул тора тока возбудадени  электродвигател ,The speed control unit is made in the form of serially connected speed reference signal comparison (LIJJ) devices and speed feedback, proportional to the integral differential controller, comparator output signal of the specified controller, torque reference signal (M) and feedback signal the position of the fuel dosing body, and the proportional controller, and the torque control unit, in the form of serially connected devices for comparing the torque setting signal and feedback on the moment y, proportional-integral current regulator core (15 (devices for comparing the output signal of the specified controller, speed command signal and feedback signal on the excitation current (ig,), and also proportional to the integral regulator of the motor excitation current,

На чертеже приведена блок-схема стенда.The drawing shows the block diagram of the stand.

Стенд содержит блок 1 управлени  за-р-узочным моментам, в который вход т св занные последовательно устройство 2 сравнени  сигнала задани  и обратной св зи по нагрузочному моменту , пропорционально-интегральный регул тор 3 тока  кор , устройство 4 сравнени  выходного сигнала регул тора 3, сигнала задани  по скорости ,еии  и сигнала обратной св зи по току возбуждени , и пропорционально-интегральный регул тор тока воэ 6уждеки г 5 электродвигател  генератора (Г-Д), Блок 1 св зан с усилителем 6 напр жени  возбуждени  электродвигател , соединенным с обмоткой 7 возбуждени . Нагрузочное устройство выполнено в виде электродвигател генератора , содержащего электродвигатель 8 посто нного тока, св занного с асинхронным генератором 9 трехфазно1-о тока, и нагрузочный генерато 10, св занный с валом двигател  внутреннего сгорани  11 и электрически соединенный по общей  корной цепи с электродвигателем 8, вращающим генератор 9. В качестве исполнительного устройства управлени  положением органа управлени  загрузочным моментом служит усилитель б, к которому подключен датчик 12 тока возбуждени . В качестве датчика моментаThe stand contains a block 1 of control for -p-narrow moments, in which the device 2 compares the reference signal and feedback on load moment connected in series, proportional-integral regulator 3 of the current core, device 4 compares the output signal of the regulator 3, signal for speed, em and feedback signal for excitation current, and proportional-integral current regulator all 6 gs 5 g generator motor (GD), Unit 1 is connected with amplifier 6 of motor excitation voltage, with winding 7 excitation. The load device is made up of a generator electric motor containing a direct current electric motor 8 connected to a three-phase one-three asynchronous generator 9 and a load generator 10 connected to the shaft of an internal combustion engine 11 and electrically connected to the electric motor 8 via a common core circuit rotating generator 9. As an actuator for controlling the position of the control element of the loading moment, serves amplifier b, to which the excitation current sensor 12 is connected. As a torque sensor

загрузки применен датчик и тока  кор , включенный в цепь между электродвигателем 8 и генератором 10. Блок 14 управлени  скоростью вращени выполнен в виде последовательно соединенных устройств 15 сравнени  сигналов задани  скорости, и обратной св зи по скорости, пропорциональноинтегрально-дифференциального регул тора 16, устройства 17 сравнени  выходного сигнала указанного регул тора , сигнала задани  момента и сигнала обратной св зи по положению топливодозирующего органа, и пропорционального регул тора 18, Выход регул тора 18 подключен через исполнительное устройство 19 управлени  положением топливодозирующего органа двигател  к штатному регул тору 20 двигател  11. К устройству 15 сравнени  подключен датчик 21 скорости вращени , а к устройству 17 сравнени  - датчик 22 положенУ1Я топливодозирующего органа.loading, a sensor and a current core, included in the circuit between the electric motor 8 and the generator 10, are applied. The rotation speed control unit 14 is made in the form of serially connected speed reference signal comparison devices 15 and speed feedback proportional to the integral-differential controller 16, device 17 comparing the output signal of the specified controller, the signal of the torque command and the feedback signal on the position of the fuel-supplying organ, and the proportional controller 18, the output of the controller 18 is connected through the actuator 19 controlling the position of the engine's water-dispensing unit to the engine controller 20 of the engine 11. The rotational speed sensor 21 is connected to the comparison device 15, and the sensor 22 of the fuel-dispensing authority is connected to the comparison device 17.

Посто нна  величина времени пропорционально-интегрального регул тора 3 тока  кор  выбираетс  равной посто нной времени цепи  кор . Посто нна  времени пропорциональноинтегрального регул тора тока возбуждени  5 выбираетс  равной посто нной времени контура регулировани  скорости вращени .. Посто нна  времени интегрировани  пропорционально-интегрально -дифференциального регул тора 15 выбираетс  равной посто нной времени штатного регул тора 20, а посто нна  времени форсирующего звена равна посто нной времени контура управлени  положением топливодозиоующего органа.The constant time value of the proportional-integral current regulator 3 core is chosen equal to the time constant of the core circuit. The constant time proportional to the integral regulator of the excitation current 5 is chosen equal to the constant time of the rotation speed control loop. The constant integration time of the proportional integral integral differential controller 15 is equal to the constant of the regular regulator 20, and the constant of the forcing element equal to constant time of the control loop position of the fuel-dosing unit.

Стенд дл  испытани  работает следующим образом.The test bench operates as follows.

Сигнал задани  М по моменту поступает на вход блока 1 управление где в устройстве 2 сравниваетс  с действительным значением загрузочного момента, пропорционального току  кор  Г-Д. Сигнал рассогласовани  Е J. подаетс  на вход регул тора 3, измен   его по пропорционально-интегральному закону, что. позвол ет компенсировать посто нную времени контура регулировани  тока обмотки возбуждени  двигател  Г-Д и выбрать оптимальную частоту среза контура, равной частоте среза контура положени  топливодозирующего органа.The signal M of the task is received at the input of the unit 1 by the control where in the device 2 it is compared with the actual value of the loading moment proportional to the current of the cortex GD. The mismatch signal E J. is fed to the input of controller 3, changing it according to the proportional-integral law, that. allows you to compensate for the time constant of the current control loop of the motor excitation winding GD and select the optimum cutoff frequency of the loop equal to the cutoff frequency of the contour of the positioning body.

Claims (2)

Выходной сигнал регул тора 3,  вл  сь задающим по отношению контура управлени  током возбуждени  электродвигателем , сравниваетс  в устройстве 4 с сигналом обратной св зи, пропорциональны - току возбуждени . От датчика 12 на это же устройство подаетс  сигнал задани  скорости вращени  шп, , что обеспечивает условие инвариантности управлени  момент нагрузки по отношению к скорост.и вращени . В результате сравнени  си нал рассогласовани  Б|( подаетс  на вход пропорционально-интегрального регул тора 5, что позвол ет компенсировать посто нную времени цепи об ( мотки возбуждени  и выбрать частоту среза этого контура .-равной частоте среза контура регулировани  скорост вращени . Выходной сигнал регул тор 5 подаетс  на усилитель 6 напр жени возбуждени  электродвигател  Г-Д, что влечет за собой изменение  корного тока или загрузочного момента. Контур управлени  скоростью вращени  работает следующим образом. Сигнал задани  по скорости вращени  (jL(f сравниваетс  в устройстве 15 с действительной от датчика 21 и .результат подаетс , на регул тор 16, измен ющий его по пропорционально-интегрально-дифференциальному за кону. Это позвол ет компенсировать посто нную времени контура управлени  перемещени  топливодозирующего органа и инерционность дизел  с нагрузочным генератором, а также выбрать оптимальной частоту среза этого контура. Далее выходной сигнал регул тора 16 сравнивает.с  в устройстве 17 с сигналом отрицательной обратной св зи по положению топливодозирующего органа (от датчика 22). На зто же устройство подаетс  сигнал задани  по нагрузочному моменту Mj, .что позвол ет обеспечить инвариантность управлени  скорости вращени  по отношению к моменту нагрузки. После этого выходной сигнал Е,„ усиливаетс  в регул торе 18 и подаетс  на исполнительное устройство 19, измен ющее подачу топлива и управл ющее скоростью Вращени  двигател  внутреннего сгорани . Регул тор 18 настраиваетс  с таким расчетом, чтоб частота среза контура положени  топливодозирующего органа была равна частоте среза контура регулировани  момента. Правильна  настройка всех регул торов позвол ет оптимизировать процессы регулировани  нагрузочньми режимами , обеспечива  минимум времени переходного процесса по каждому парбилетру регулировани . Экономический эффект от использовани  стенда предлагаемой конструк ции складьшаетс  из сокращени  сроков испытаи  двигателей внутреннего сгорани  и от качественного эффекта (более высокие динамические характеристики нагрузочных режимов) расширени  возможности исследовани , получаемой на предлагаемой конструкции . Формула изобретени  1. Стенд дл  испытани  двигател  внутреннего сгорани , преимущественно на неустановившихс  режимах,, содержащий нагрузочное устройство, св занное с двигателем, блоки управлен21  скоростью вращени  и нагрузочным моментом, исполнительные устройства управлени  положением топливодозирующего органа и положением органа управлени  нагрузочным моментом, св занные с двигателем и нагрузочный устройством соответственно, датчики нагрузочного момента и скорости вращени , а также канал задани  нагрузочного момента и канал обратной св зи по моменту, кангш задани  скорости вращени  и канал обратной св зи по скорости, причем нагрузочное устройство вьшолнено в виде электродвигател -генератора посто нного тока, имеющего усилитель напр жени  возбуждени  электродвигател  в качестве исполнительного устройства управлени  положением органа упрашлени  нагрузочным моментом, датчик; момента выполнен в виде датчика тока  кор  генератора , ко входам блока управлени  моментом подключен канал задани  скорости и канал обратной св зи по моменту , соединенный .с датчиком момента , а к выходу - исполнительное устройство управлени  положением органа управлени  моментом, ко входс1М блока управлени  скоростью подключен канал задани  момента и канал обратной св зи по скорости, соединенный с датчиком скорости, а к выходу - исполнительное устройство управлени  положением топливодозирующего органа, отличающийс  тем, что, с целью расширени  диапазона воспроизводимых на стенде динамических нагрузок , стенд дополнительно содержит датчик положени  тотшиводозируюи его органа и датчик тока возбуждени  генератора , причем датчик положени  св зан каналом обратной св зи по положению топливодозирующего органа с блоком управлени  скоростью, а датчик тока возбуждени  св зан кангшом обратной св зи по току возбу.ждени  с блоком управлени  моментом, при этом к блоку управлени  скоростью дополнительно подключен канал задани  момента , а к блоку управлени  моментом канал задани  скорости. The output signal of the regulator 3, which is the motor driving the excitation current control circuit, is compared in the device 4 with the feedback signal and is proportional to the excitation current. From the sensor 12 to the same device, a signal is given to set the rotational speed of the SP, which ensures the condition of invariance of control of the load torque with respect to the speed and rotation. As a result of the comparison, the error distance B | The torus 5 is applied to the drive voltage amplifier M-D, which leads to a change in the crust current or load torque. The speed control loop operates as follows. spins of rotation (jL (f is compared in device 15 with the actual from sensor 21). The result is fed to the controller 16, which changes it according to the proportional-integral-differential law. This makes it possible to compensate the time constant of the control circuit for moving the body and the inertia of the diesel engine with the load generator, as well as to select the optimum cutoff frequency of this circuit. Next, the output signal of the controller 16 compares .c in the device 17 with the signal of negative feedback on the position of the fuel organ (from sensor 22). At the same device, a reference signal is applied to the load moment Mj, which allows for the invariance of the rotation speed control with respect to the load moment. Thereafter, the output signal E, " is amplified in the controller 18 and supplied to the actuator 19, which changes the fuel supply and controls the speed of the rotation of the internal combustion engine. The regulator 18 is adjusted so that the cut-off frequency of the contour of the position of the fuel dosing unit is equal to the cut-off frequency of the torque control loop. Correct adjustment of all controllers allows optimization of load control processes, ensuring a minimum transition time for each control ticket. The economic effect from the use of the stand of the proposed design is due to the reduction of the testing time of the internal combustion engines and from the qualitative effect (higher dynamic characteristics of the load modes) of the expansion of the research capability obtained on the proposed design. Claim 1. A stand for testing an internal combustion engine, preferably in unsteady modes, containing a load device associated with the engine, blocks of control 21 of the rotation speed and the load moment, actuators controlling the position of the fuel-driving body and the position of the load-controlling body related to motor and load device, respectively, load torque and rotation speed sensors, as well as the channel for setting the load torque and channel l feedback feedback, speed setting kangshi and speed feedback channel, the load device being implemented as a direct current generator motor having a motor excitation voltage amplifier as an actuator for controlling the position of the load torque element, sensor ; torque is made in the form of a generator current sensor, the speed control channel and the torque feedback channel connected to the torque sensor are connected to the inputs of the torque control unit, and the output control device of the torque control position is connected to the output, and the speed control unit is connected to the input a torque setting channel and a speed feedback channel connected to a speed sensor, and to the output an actuating device for controlling the position of a fuel-dosing unit, characterized in that Expansion of the range of dynamic loads reproducible at the stand, the stand additionally contains a position sensor of total body dosing and a generator excitation current sensor, the position sensor is connected by a feedback channel to the speed control unit, and the excitation current sensor is connected by a kangsh on the excitation current with the torque control unit, while the torque command channel is additionally connected to the speed control unit, and the channel control unit is connected to the speed control unit l set speed. 2. Стенд по п. 1, отличающийс  тем, что блок управлени  скоростью выполнен в виде последовательно соединенных устройства сравнени  сигналов задани  скорости и обратной св зи по скорости, пропорционально-интегрально-дифференциашьного регул тора, устройства сравнени  выходного сигнала указанного регул тора , сигнала задани  момента и сигнала обратной св зи по положению топливодозирующего органа, и пропорционального регул тора, а блок управлени  моментом - в виде последовательно соединенных устройства сравпени  сигнала задани  момента и обратной св зи по моменту, пропорционально-интегрального регул тора тока кор , устройства сравнени  выходного сигнала указанного регул тора, сигнала задани  скорости и сигнала, обратной св зи по току возбуждени , а также пропорционально-интегрального регул тора тока возбуждени  электродвигател .2. Stand according to claim 1, characterized in that the speed control unit is made in the form of serially connected devices for comparing speed setting signals and feedback for speed, proportional-integral-differential controller, comparing device for output signal of specified regulator of the moment and feedback signal on the position of the fuel dosing unit, and the proportional controller, and the moment control unit - in the form of serially connected devices for setting the torque reference signal and a feedback torque, a proportional-integral regulator armature current, an output signal of said comparing device controller, the speed reference signal and the signal feedback current excitation as well as a proportional-integral regulator current torus drive motor. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Стенды дл  испытани  дизелей. Сборник НИИПНФОРМТЯЖМЛШ, М., 4-74-4, 1974, с. 34-36.Sources of information taken into account in the examination 1. Stands for testing diesel engines. Collection NIIPNFORMTYAMLSH, M., 4-74-4, 1974, p. 34-36.
SU792848979A 1979-12-11 1979-12-11 Stand for testing internal combustion engine SU859851A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792848979A SU859851A1 (en) 1979-12-11 1979-12-11 Stand for testing internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792848979A SU859851A1 (en) 1979-12-11 1979-12-11 Stand for testing internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU859851A1 true SU859851A1 (en) 1981-08-30

Family

ID=20863300

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792848979A SU859851A1 (en) 1979-12-11 1979-12-11 Stand for testing internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU859851A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4577718A (en) Apparatus for controlling the speed of a vehicle with internal combustion engine
FI73932C (en) Control system for a diesel electric locomotive
US4984988A (en) Simulated engine characteristic control system
JPH05209678A (en) Output controller of car drive unit
US4066968A (en) Method and apparatus for providing a periodic control signal, especially for controlling the ignition of an internal combustion engine
BG48691A3 (en) Operating agregate for motor vehicle and method for its moving
SU859851A1 (en) Stand for testing internal combustion engine
DE3729772A1 (en) GENERATOR SYSTEM
US4426605A (en) Method of operating a shunt-wound DC motor as well as controlling device for the execution and application thereof
US5083037A (en) Device for controlling the operation of at least two thermal engines coupled to the same drive shaft of an alternator
SU885859A1 (en) Stand for running-in and testing diesel-generator
SU486138A1 (en) The method of adjusting the speed of the internal combustion engine on a test bench
SU880811A1 (en) Method of loadless testing and adjusting of system
RU2241972C1 (en) Diesel engine governor adjustment and test stand
SU379953A1 (en) METHOD FOR AUTOMATIC CORRECTION OF THE DISTRIBUTION OF ACTIVE AND REACTIVE POWER
SU1348695A1 (en) Bed for running in and testing internal combustion engine
SU1735082A1 (en) Thermoelectric drive for self-propelled vehicles
RU2019803C1 (en) Bed for testing dynamics of scrapers
SU1020767A1 (en) Internal combustion engine testing stand
SU1139874A1 (en) Device for automatic control of internal combustion engine on stand
SU1128364A1 (en) Independent electric power plant with synchronous diesel-generators
SU399608A1 (en) AUTOMATIC POWER SUPPLY REGULATOR
SU954838A1 (en) Diesel speed regulator tuning stand
SU1021972A1 (en) Internal combustion engine testing stand
SU508779A1 (en) Device for testing the specified position of the regulator