Курсач_Испытательные_стенды_для_ДВС. Инженерная академия
 Скачать 2.67 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ» (РУДН)  ИНЖЕНЕРНАЯ АКАДЕМИЯ Департамент машиностроения и приборостроения Испытания ДВС Курсовая Работа Испытательные стенды для ДВС Выполнил: Мурильо А. А. Группа: ИЭМмд-01-20 Проверил: Ощепков П. П. МОСКВА - 2021 Испытательные стенды для двигателей внутреннего сгорания Стендовые испытания двигателей внутреннего сгорания проводят для оценки текущих показателей работы двигателей и сравнения их с расчетными показателями, для определения качества проведенного ремонта, а также для проверки влияния на работу двигателя тех или иных регулировок. Анализ полученных результатов испытаний позволяет оценить эффективность конструктивных особенностей и качество изготовления двигателя (при заводских испытаниях новых моделей двигателей), либо дать соответствующую оценку выполненному ремонту (при испытаниях после капитального или текущего ремонта двигателя). Испытания двигателя проводят в соответствии с технологическими требованиями после их полной обкатки. Виды испытаний двигателей По целевому назначению различают испытания: Доводочные испытания; Поисково-исследовательские; приемочные и приемосдаточные (государственные, межведомственные); инспекционные (длительные, краткие, периодические, контрольные); сертификационные ресурсные (испытания на надежность и эксплуатационную технологичность) и другие. По применяемым средствам и методам испытаний, а также условиям и месту их проведения различают следующие виды испытаний: стендовые; полигонные; дорожные; эксплуатационные; испытания в особых условиях (высокогорных, тропических и т.д.). Особенности испытательных стендов для ДВС Наиболее полный анализ большинства видов испытаний двигателей можно получить использованием методов стендовых испытаний, которые позволяют с большой степенью точности оценить динамические, эксплуатационные и экономические характеристики двигателей внутреннего сгорания, а также влияния на эти характеристики тех или иных факторов (например, регулировок, конструкторских и технологических решений и т. п.). Испытательные стенды для двигателей внутреннего сгорания устанавливаются на мощном бетонном фундаменте с заделанными в него чугунными плитами. На сегодняшний момент большое распространение получили бесфундаментные стенды, которые проще и удобнее в эксплуатации. Стандартная конструкция испытательного стенда для ДВС включает: устройства закрепления испытываемого двигателя (балки, кронштейны, фланцы стойки, и т д.); устройство для испытания двигателя без его запуска, для первичной оценки качества сборки и крепления двигателя на стенде, а также для холодной обкатки двигателя перед началом испытаний. В качестве такого устройства, как правило, используются мощные электродвигатели, но могут применяться и другие машины; оборудование, обеспечивающее работу систем питания двигателя топливом и отвод отработавших газов, смазочной системы и системы охлаждения двигателя; устройство для согласования характеристик двигателя и тормоза (в случае с электродвигателем – мощный переменный резистор, в случае с гидротормозом – гидротрансформатор); органы управления процессом испытания: необходимые контрольно-измерительные приборы и устройства для регистрации и снятия испытываемых параметров. тормозное устройство для имитации нагрузки двигателя. В качестве тормоза чаще используется электродвигатель, который при холодных испытаниях применялся в качестве энергетического средства, либо гидравлические тормозные механизмы. Испытательный стенд должен иметь оборудование для измерения следующих показателей: расхода топлива (с точностью ±1 %); давления наддува (с точностью 0.05 кПа); барометрического давления (с точностью ±20 кПа); частоты вращения коленчатого вала (с точностью ±0.5 %); температуры охлаждающей жидкости (с точностью ±2 °С); температуры масла в смазочной системе (с точностью ±2 °С); вращающего момента двигателя (с точностью ±0.5 % от максимальных показаний, на которые рассчитана измерительная система); угла опережения зажигания или начала подачи топлива (с точностью ±1 градус угла поворота коленчатого вала испытываемого двигателя). Расход топлива определяют с помощью устройств, показывающих объемный или массовый расход. Расход воздуха замеряют с помощью специального расходомера (воздухомера) или с помощью устройств, имеющих на впускном тракте измерительную насадку. Для определения температуры (в зависимости от пределов изменения температуры и расположения точки, температуру которой необходимо замерить) применяют следующие приборы: жидкостные термометры, термометры сопротивления, термопары и термометры манометрического типа. Частоту вращения можно измерять приборами двух типов суммарными счетчиками, фиксирующими число оборотов за определенный отрезок времени, и тахометрами, которые дают текущее значение частоты вращения. В зависимости от принципа действия тахометры могут быть центробежными и электрическими. Продолжительность опытов должна быть не менее 30 сек. Угол опережения зажигания или начала подачи топлива на стенде определяется с помощью стробоскопического устройства. Условия стендовых испытаний автомобильных двигателей определяются ГОСТ 14846-81 «Двигатели автомобильные Методы стендовых испытаний» и предусматривают соблюдение следующих требований- испытываемый двигатель и применяемые эксплуатационные материалы должны соответствовать техническим условиям: температура окружающего двигатель воздуха в процессе испытаний не должна превышать +40 °С: показатели двигателя должны определяться при установившемся режиме работы, при котором вращающий момент, частота вращения, температура охлаждающей жидкости и масла за время измерения изменяются не более чем на ±2 %. Стандарт является государственным и распространяется на автомобильные поршневые и роторно-поршневые двигатели внутреннего сгорания и их модификации. Стандарт не распространяется на свободнопоршневые двигатели. При приемочных испытаниях определяют внешние скоростные характеристики мощности нетто и брутто, нагрузочные характеристики не менее чем при трех различных частотах вращения коленчатого вала, характеристику холостого хода, условные и механические потери, равномерность работы цилиндров безотказность работы двигателя. С   хема испытания двигателя с контролем скоростиЛабораторная работа №1 Цель: Измерение мощность и крутящий момент автомобиля на роликовом стенде при различных нагрузках, измерение состав выхлопных газов. Описание типа средств измерений Стенды роликовые мощностные торговой марки CARTEC серии LPS модели: 2020, 2020 4WD, 2510,2510 4WD Назначение и область применения Стенды роликовые мощностные торговой марки CARTEC серии LPS модели: 2020, 2020 4WD, 2510,2510 4WD (далее - стенды) предназначены для измерений линейной ско рости, тягового усилия и мощности двигателей легковых, грузовых автомобилей и мото циклов. Область применения: предприятия технического обслуживания автомототранс- портных средств (АМТС); диагностические станции АМТС; опытно-производственные участки, лаборатории, полигоны автомотопроизводителей; предприятия, осуществляю щие процессы усовершенствования конструкций (тюнинг) АМТС. Описание Принцип действия заключается в задании стендом известной постоянной нагрузки испытуемому АМТС с помощью электродинамических тормозов (ЭДТ) при постоянной скорости вращения ведущих колес АМТС. Сигналы с датчика числа оборотов роликов поступают в процессор электронной системы, где происходит вычисление линейной ско рости движения АМТС. Одновременно вращение роликов передается на ротор ЭДТ, вра щение которого наводит вихревые токи в обмотке статора, и соответствующие этим то кам электромагнитные силы создают усилие на динамометре, упругий элемент которого связан со статором. Сила воздействия на динамометр служит для определения тягового усилия ведущих колес при заданной скорости движения. На основании измерений тягово го усилия и линейной скорости движения электронная система определяет мощность двигателя испытуемого АМТС. Конструктивно стенды торговой марки CARTEC серии LPS состоят из роликового агрегата, включающего две пары роликов, вращающихся вместе с ведущими колесами ав томобиля, датчика числа оборотов роликов, предназначенных для измерений скорости вращения и тормозного устройства. Статор тормозного устройства опирается на динамо метр, предназначенный для измерений тягового усилия. Электронная система стендов предназначена для управления электромеханически ми узлами и для обработки и регистрации результатов измерений и определения мощно сти двигателя. В мощностных стендах, предназначенных для измерений параметров мото циклов, колесо мотоцикла может опираться на два или один ролик. Стенды торговой марки CARTEC серии LPS могут комплектоваться различными роли ковыми агрегатами: - модели 2020, 2020 4WD (для легковых, автомобилей, миниавтобусов и грузовиков) с двумя вихревыми тормозами, выполненными в виде раздельных роликовых агрегатов. Стенд 2020 4WD предназначен для испытаний полноприводных автотранс портных средств; - модели 2510,2510 4WD имеют более мощные электродинамические тормоза. Стенд 2510 4WD предназначен для испытаний полноприводных автотранспортных средств. Измерения мощности и крутящего момента на динамометрическом стенде Cartec LPS 2510. Мощностной стенд – это испытательная платформа, в которую интегрированы роликовые агрегаты, электродинамический тормоз, пневматическое подъёмное устройство и ограничители бокового смещения (рис. 12).  Рис. Роликовый мощностной стенд для легковых автомобилей с одной ведущей осью LPS 2510. 1 – электродинамический тормоз; 2 – пневматическое подъёмное устройство; 3 – роликовые агрегаты; 4 – ограничители бокового смещения; О  сновные технические характеристикиВ ходе измерения автомобиля были измерены мощность и крутящий момент на разных нагрузках: 1) Аварийные фары  2) Фары ближнего света  3) Противотуманные фары  4) Фары дальнего света  5) Кондиционер  6) Без нагрузки   Вывод: Как показывают графиков, все нагрузки снижают мощность двигателя: Номинальная мощность данного двигателя без нагрузки равна Ne = 97кВт. При включении аварийных фар мощность снижается на 1.54% (95.5 кВт). Фары ближнего света снижают мощность на 2.06% (95 кВт). Фары дальнего света на 6.7% (90.5 кВт). Противотуманные фары снижают мощность на 3.6% (93.5 кВт). Кондиционер снижает мощность на 9.7% (87.5 кВт).     Измерение состава выхлопных газов.Для того чтобы уменьшить степень загрязнения окружающей среды вредными веществами, содержащимися в отработавших газах (ОГ) автомобилей с двигателями внутреннего сгорания, за последние годы постоянно понижались допустимые предельные величины содержания этих веществ. Это привело к необходимости оснащения автомобилей дополнительными системами, ограничивающими уровень токсичности эмиссии ОГ.   Лабораторная работа № 2 Цель: вычислить часовые и удельные расходы двигателя, работающего на разных видах бензина Плотности бензинов: Роснефть «евро» - 735  Роснефть «пульсар» - 730 Лукойл «евро» - 743,5
Лукойл «экто» - 743 А) Часовой расход Роснефть «евро» без нагрузки 6,66 мл/мин = 0.000402 м³/час Gт = ρ×Q=735×0.000402 = 0.29547 кг/час Роснефть «евро» с нагрузкой 13,98 мл/мин = 0.00084 м³/час Gт = ρ×Q=735×0.00084 = 0.6174 кг/час Роснефть «пульсар» без нагрузки 6,84 мл/мин = 0.000408 м³/час Gт = ρ×Q=730×0.000408 = 0.29784 кг/час Роснефть «пульсар» с нагрузкой 13,7 мл/мин = 0.000822 м³/час Gт = ρ×Q=730×0.000822 = 0.60006 кг/час Лукойл «евро» без нагрузки 8,94 мл/мин = 0.000534 м³/час Gт = ρ×Q=743,5×0.000534 = 0.397029 кг/час Лукойл «евро» с нагрузкой 13,94 мл/мин = 0.00084 м³/час Gт = ρ×Q=743,5×0.00084 = 0.62454 кг/час Лукойл «экто» без нагрузки 6,56 мл/мин = 0.0003936 м³/час Gт = ρ×Q=743×0.0003936 = 0.2924448 кг/час Лукойл «экто» с нагрузкой 13,8 мл/мин = 0.000828 м³/час Gт = ρ×Q=743×0.000828 = 0.615204 кг/час Б) Удельный расход Мощность двигателя Ne = 2.2 кВТ Роснефть «евро» без нагрузки Gт = 0.29547 кг/час = 295.47 г/час ge = Gт/Ne = 295.47/2.2 = 134.3 г/кВт×час Роснефть «евро» с нагрузкой Gт = 0.6174 кг/час = 617.4 г/час ge = Gт/Ne = 617.4/2.2 = 280.6 г/кВт×час Роснефть «пульсар» без нагрузки Gт = 0.29784 кг/час = 297.84 г/час ge = Gт/Ne = 297.84/2.2 = 135.38 г/кВт×час Роснефть «пульсар» с нагрузкой Gт = 0.60006 кг/час = 600.06 г/час ge = Gт/Ne = 600.06/2.2 = 272.75 г/кВт×час Лукойл «евро» без нагрузки Gт = 0.397029 кг/час = 397.03 г/час ge = Gт/Ne = 397.03/2.2 = 180.46 г/кВт×час Лукойл «евро» с нагрузкой Gт = 0.62454 кг/час = 624.54 г/час ge = Gт/Ne = 624.54/2.2 = 283.88 г/кВт×час Лукойл «экто» без нагрузкой Gт = 0.2924448 кг/час = 292.44 г/час ge = Gт/Ne = 292.44/2.2 = 132.9 г/кВт×час Лукойл «экто» с нагрузкой Gт = 0.615204кг/час = 615.2 г/час ge = Gт/Ne = 615.2/2.2 = 279.63 г/кВт×час Библиографический список 1. «Системы управления бензиновыми двигателями». Перевод с немецкого. Первое русское издание. – М.: ООО «Книжное издательство «За рулём»», 2005. – 432 с.: ил. 2. «Системы управления дизельными двигателями». Перевод с немецкого. Первое русское издание. – М.: ООО «Книжное издательство «За рулём»», 2004. – 480 с.: ил. 3. Автомобильный справочник Bosch. Перевод с английского ООО «СтарСПб» – 3-е издание, переработанное и дополненное. – М.: ООО «Книжное издательство «За рулём»», 2012. – 1280 с.: ил. 4. Яворский В.А. Планирование научного эксперимента и обработка экспериментальных данных. Методические указания к лабораторным работам М.: МФТИ, 2011. — 44 с. 5. Руководство по эксплуатации мощностного стенда Cartec LPS 2510. Русскоязычная редакция: 14.12.2011. 6. Руководство по эксплуатации газоанализатора Сartec CET 2200 C, версия программного обеспечения 2.0. 7. Гроэ X., Русс Г. Бензиновые и дизельные двигатели. Перевод с нем. ЧМП РИА «GMM-пресс». – М.: ООО «Книжное издательство «За рулём»», 2013. – 272 с.: ил. | ||||||||||||||||||||||||