SU987442A1 - Способ определени мощности дизельного двигател - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к машинострое нию, а точнее к технике дл  испытани  двигател  внутреннего сгорани  как при стендовых испытани х, так и в услови х эксплуатации.

Известен способ определени  мощности дизельного двигател  путем перемножени  значений углового ускорени , частоты вращени  и момента инерции, приведенного к коленчатому валу двигател , причем измерение углового ускорени  производ т при HONMнёшьной частоте -вращени  и свободном разгоне двигател  с частью отключенных цилиндров при мгновенном увеличении подачи топлива flli

Недостатком способа  вл етс  низка  достоверность, так как способ н6 отражает нормативных условий эксплуатации .

Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности определени  мощности .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что подачу топлива осуществл ют импульсами с посто нной.длительностью и периодом следовани , имеющими два значени  амплитуды, чередующихс  через каждый импульс, причем угловое ускорение измер ют на последнем импульсе при нагрузке со средним значением коэффициента вариации.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства дл  реализации способа; на фиг.2 показаны импульсы подачи топлива, где под амплитудой подразу меваетс  перемещение рычага топливоподачи или величина расхода топлива.

10

Блок-схема включает общий пульт 1 управлени , выходы которого св заны с блоком 2 измерени  и индикации углового ускорени  вала двигател  и блоке 3 настройки и автоматичес15кого управлени  режимом работы исполнительного механизма, выводы которого в свою очередь св заны с исполнительным механизмом 4 и блоком 2 измерени  и индикации углово -о

20 ускорени . Исполнительный механизм 4 св зан с двигателем 5 через топливный иасос 6 с регул тороКГ 7, а выход с регул тора 7 св зан с блоком 3. Двигатель 5 св зан с датчиком

Claims (1)

1. 25 8 частоты вращени  вала.двигател , выход которюго св зан с блоком 2 измерени  и индикации углового ускорени  вала двигател  и блоком 3 настройки и автоматического управле30 ни  исполнительным механизмом. Способ реализуетс  следующим образом . Двигатель подготавливаетс  дл  работы на требуемом режиме (, отключаетс  часть цилиндров ), прогреваетс , а затем оператор подготавливает блоки 2 и 3 к работе . По индикатору амплитуды частоты вращени  блока 3 и по сигналу с регул тора 7 определ етс  и устанавливаетс  режим, номинальной частоты, а затем и требуема  амплитуда колебаний частоты вращени  вала двигател . После этого блок 3 переключают в режим автоматического управлени  и он управл ет исполнительным механизмом по заданному закону. После перемещени  рычага топливоподачи исполнительным механизмом до максимального значени  он остаетс  в этом положении до тех пор, пока сигнал с датчика 8 частоты не достигнет верхнего гииплитудного значени , после этого исполнительный механизм перемещает рычаг в сторону уменьшени  до установленного уровн  и остаетс : в этом положении до тех пор, пока сигнал с датчика 8 частоты не достигнет нижнего амплитудного значени . В таком режиме исполнитель ный механизм работает 10-15 с, после этого при движении в сторону увеличени  рычага топливоподачи включаетс блок измерени  и индикации углового ускорени  вала двигател . В это врем работа двигател  происходит на неустановившемс  режиме с заданной амплитудой и периодом колебаний частоты вращени  вала двигател . Индика торные показатели работы двигател  стабилизируютс . Они уменьшаютс  за счет уменьшени  массового расхода топлива при колебани х рейки топливного насоса с нелинейной характеристикой и за дчет деформации рабочего процесса при вращении вала двигател  с ускорением. Полные внутренние потери двигател , как правило, возрастают ва счет увеличени  потерь на насосные ходы и на трение. Поскольку дл  динамического режима нагружени  был прин т нормативный коэффициент вариации момента сопротивлени , значение замеренной мощности будет отражать возможности двигател  при работе его с неустано вившейс  нормативной нагрузкой. Обычно на установившемс  режиме нагрузки между параметрами, характе ризующими работу двигател  и нагруз кой, имеютс  определенные функциональные зависимости. Дл  бестормозного динамического метода с частью отключенных цилиндров эти зависимое ти практически сохран ютс  и тогда будет справедливо выражение Ж ,-%Н 2-2в|ГА,,-«В„. где 3 - приведенный момент инерции двигател  ; т угловое ускорение коленчатого  ала; Z - число цилиндров двигател ; ЕрИ Zg- число работающих и выключен-, ных цилиндров двигател / индикаторный момент одного цилиндра; момент внутренних потерь. Однако в эксплуатационных услови х индикаторна , а следовательно, и эффективна  мощность снижаютс  и в первую очередь по причине уменьшени  массового расхода топлива вследствие нелинейности регул торной характеристики , деформации рабочего процесса изза вращени  вала двигател  с ускорением . При изменении технического состо ни  двигател  по вл етс  дополнительное изменение реализуемой эффективной мощности от эффекта взаимодействи  технического состо ни  и веро тностного характера нагрузки, котора   вл етс  функцией времени (наработки. Практически его трудно учесть поправочными коэффициентами. Кроме того, измен ютс  и внутренние потери двигател  вследствие нарушени  теплового режима, изменени  сопротивлени  насосных ходов и другие. Дл  фиксированной наработки (технического состо ни  ) наибольшее вли ние неустановившейс  нагрузки про вл етс  на режиме номинальной нагрузки и будет зависеть в основном от коэффициента вариации момента сопротивлени . Следует заключить, что определение эффективной мощности возможной к реализации в эксплуатационных услови х, а следовательно, и оценки эффективности использовани  двигател  должно производитьс  на режиме двигател  идентичном эксплуатационному. Поскольку в эксплуатационных услови х коэффициент вариации момента сопротивлени  измен етс -в широких пределах (0-33%), то при имитации неустановившегос  режима загрузки целесообразно воспользоватьс  нормативным коэффициентом вариации момента сопротивлени  (Vj 0,.167) . Коэффициент . вариации момента сопротивлени  при имитации неустановившейс  нагрузки определ етс  по выражению Ч-1Г где 4(|д - среднее квадратичное отклонение момента сопротивлени  при нагружении/ MC - среднее за опыт значение момента сопротивлени . Момент сопротивлени  и его среднее квадратичное отклонение создаютс  моментом внутренних потерь двигател  и моментом инерционных сил. Момент внутренних потерь двигател  определ етс  по выражени м Mgj,c() (3) ,2У„2/225г, (4) где id , Ъ - посто нные коэффициен-па дл  данной марки двигате л ; п - частота вращени  коленча того вала двигател ; п - рабочий объем цилиндра, Т - коэффициенттактности. Момент инерционных сил определ ет с  по выражению M O d f UJ/dt, (5) где f ц,( / pSinmt - функци  изменени  частоты вращени  вала двигател ; Ар - амплитуда измене- ни  частоты враще ни  вала двигател т-чип частота периодиче кого процесса ; т - период процесса, С учетом выражений (2) и (5 полу чено выражение дл  определени  коэфф циента вариации момента сопротивлени  при динамическом режиме нагружени  , X t n/3Cl Jf/ 0 cb)ZpM, (Ь) где К - коэффициент, определ емый амплитудой и частотой измене ни  частоты вращени  вала двигател , номинальное значение момента одного цилиндра. Приравн в Vjuj. нормативному (/, 16 по выражению (6) можно определить режим нагружени  при диагностировании двигател  (амплитуда и период изменени  частоты вращени  вала Двигател  ), Число повторностей воздейст ВИЙ определ етс  из условий, что в таком режиме двигатель до н.ачала измерени  должен работать не менее 10-15 с. Параметры импульсов, а также их количество наперед заданы и посто нны дл  данного типа дизел , т.е.  вл ютс  нормированными. Так, дл  двигател  Д-240 были определены следующие параметры импульсов: амплитуда от 0,7 до 1,15 от номинального знаЧени , длительность и период следовани  0,2 с,число импульсов 30. Технико-экономический эффект способа заключаетс  в следующем: по вл етс  возможность приблизить режим работы двигател  к эксплуатационному и за счет этого повысить достоверность информации о состо нии двигател . Решение о дальнейшем Функционировании двигател  принимаетс  по допускам па эффективную мощность в услови х неустановившихс  нагрузок, повышаетс  средн   за период эксплуатации фактическа  мощность двигател  и, следовательно, производительность машинно-тракторного агрегата, работающего с этим двигателем. Формула изобретени  Способ определени  мощности дизельного двигател  путем перемножени  значений углового ускорени , частоты вращени  и момента инерции, приведенного к коленчатому валу двигател , причем измерение углового ускорени  производ т при номинальной частоте вращени  и свободном разгоне двигател  с частью отключенных цилиндров при мгновенном увеличении подачи топлива, отличающийс  тем, что, с целью повышени  достоверности способа подачу топлива осуществл ют импульсами с посто нной длительностью и периодом следовани , имеющими два значени  амплитуды, чередующихс  через каждый импульс, причем угловое ускорение измер ют на прследнем импульсе при нагрузке со средним значением коэффициента вариации . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 243999, кл. Р 02 В 3/00, 1968.

   0&f. /