Шпора по основам научных исследований и испытаний ДВС - файл n1.docx

приобрести
Шпора по основам научных исследований и испытаний ДВС
скачать (870.6 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.docx871kb.01.06.2012 13:20скачать

n1.docx

1   2   3

32. Требования к лаборатории испытаний ДВС.

Современные лаборатории для испытания двигателей представляют собой сооружения со сложным инженерным оборудованием. Требования, которым они должны удовлетворять, обусловливаются назначением испытаний и методикой, положенной в основу технологии их проведения, а также необходимостью создания санитарно-технических и безопасных условий груда для персонала испытателей, обеспечения пожарной безопасности и др.

Технологические требования при любых видах испытаний кратко сводятся к следующему:

-оборудование испытательных стендов и вспомогательных устройств должно обеспечивать проведение испытаний полностью по установленной программе с минимальными затратами времени на выполнение монтажно-демонтажных и других подготовительных работ и с точностью измерения отдельных параметров, допускаемой для данного вида испытаний;

-помещения лаборатории должны быть оснащены необходимыми подъемно-транспортными средствами, централизованной подачей топлива и всеми видами энергетических и промышленных коммуникаций, без которых нельзя обеспечить успешное проведение испытаний;

-испытательные стенды и вспомогательное оборудование лабораторий необходимо подбирать и размещать, кроме всего, с учетом удобной эксплуатации оборудования и возможности автоматизации наиболее трудоемких испытаний и отдельных измерительных систем.

Санитарно-технические требования предусматривают:

-обеспечение лабораторных помещений эффективной приточно-вытяжной вентиляцией, необходимой для технических целей и исключения возможности загрязнения их атмосферы вредными веществами сверх предельно допускаемой концентрации.

-создание необходимых бытовых удобств для обслуживающего персонала лабораторий, включая действующие нормы на площадь и кубатуру помещений с вредными условиями труда, их освещение, отопление и водоснабжение; применение материалов для строительных конструкций, не взаимодействующих с ядовитыми веществами (ртутные пары и др.); борьбу с шумом в помещениях.

Требования техники безопасности предусматривают:

-мероприятия, исключающие травматизм и производственные заболевания, регулярный надзор за оборудованием, проведение инструктажа новых рабочих и соблюдение приемов работы на каждом рабочем месте;

-регламентируют обеспечение персонала защитными приспособлениями, спецодеждой и работу с ртутными приборами.

Требования пожарной безопасности включают мероприятия, предупреждающие взрывы и пожары в лабораториях, относящихся в целом к категории пожароопасных сооружений.

33. Гидравлические тормозные устройства.

Гидралические тормоза обладают высокой энергоемкостью и допускают необходимое регулирование по нагрузке и числам оборотов вала. По характерным особенностям протекающих в их рабочей полости гидродинамических процессов различают динамические и объемные гидравлические тормоза.

Объемного типа тормоза представляют собой поршневые гидралические машины, в том числе вращающимися поршнями. В лабораториях двигателей из этой группы тормозов применяют иногда шестеренчатые (шестеренчатые насосы).

Динамического типа тормоза по особенностям конструкции разделяют на дисковые, штифтовые, лопастные. Мощность, развиваемая двигателем, затрачивается на увеличение кинетической энергии струек воды, поступающей в статор, и нагрев ее в результате трения о детали и внутри жидкости, то есть механическая энергия двигателя превращается в тепловую.

Температуру воды необходимо поддерживать на уровне 50-60 С, иначе может возникнуть повышенное парообразование, также не исключены кавитация и отложение накипи.


34. Исследование процессов смесеобразования в ДВС.

При проведении эксперимента на натуральном двигателе наблюдение процессов смесеобразования невозможно, либо это настолько технически сложно, что становится малодоступным. Например, используют технологию типа «бомба». Это установка для исследования рабочих процессов в камере сгорания двигателя, цилиндр которого выполнен прозрачным. Однако материал цилиндра (их изготавливают либо из кварца, либо из сапфира) дорогостоящий и не позволяет исследовать рабочие процессы на номинальном режиме работы двигателя из-за малой его прочности и быстрого закоксовывания внутренней поверхности цилиндра. Кроме того, отсутствие специальной аппаратуры в установке снижает эффективность исследования.

Известна также установка для исследования процессов в камере сгорания двигателя, в цилиндре которого выполнено прозрачно окно, напротив которого установлена аппаратура для регистрации и обработки данных. Однако наличие небольшого окошка не позволяет регистрировать процесс горения заряда во всем объеме цилиндра. Выполнение же цилиндра целиком из кварца (материал окошка) приведет к невозможности проведения в установке исследования рабочих процессов из-за низкой прочности материала. Кроме того, окна из кварца быстро покрываются копотью (закоксовываются).

Поэтому процессы смесеобразования ДВС чаще всего исследуют при помощи численного моделирования. Применение моделей в практике разработчиков ДВС послужило стимулом для того, чтобы рассмотреть основные законы теории подобия в приложении к рабочим процессам. В самом понятии «модель» подразумевается приближенное воспроизведение

физического явления: в противном случае, если явление в точности воспроизводится на модели, это не модель, а натурный образец. В каждой

конкретной задаче исследования, на этапе разработки модели и при анализе результатов моделирования, требуется определить необходимые и достаточные условия приближенного подобия процессов. К ним относят критерии подобия, вид рабочего тела, параметры функционирования модели и др.

Процесс создания модели смесеобразования в ДВС подчиняется общим правилам моделирования. Исследователь изучает правила, которым подчиняются процессы смесеобразования в ДВС, а также определяет математические формулы и их зависимость друг от друга, пользуясь которыми можно рассчитать параметры смесеобразования в ДВС. На основании своих исследований создается модель смесеобразования в ДВС. Путем проведения реального эксперимента проверяется ее адекватность. Если модель адекватна ее можно применять на практике при проектировании двигателей.
35. Балансирные установки для испытаний ДВС.

Тормозные устройства, поглощающие механическую энергию, равиваемую двигателем, преобразуют ее в легко измеряемый вид энергии. Одновременно с поглощением мощности двигателя возможно определение крутящего момента. Для получения возможности измерения этого момента статор тормоза устанавливается на балансирной подвеске, дающей свободу вращения статора вокруг оси ротора. Схема балансирной подвески статора приведена на рисунке 1.1.

Таким образом, измерение крутящего момента двигателя сводится к измерению силы Р, приложенной на плече l. Величина l для данного тормоза постоянна и известна. Измерение величины Р производится с помощью динамометров.



Рис. 1.1. Схема балансирной подвески статора тормоза
Тормозное и измерительное устройства образуют при этом единую установку, называемую тормозным динамометром. Существует большое количество типов динамометров, однако в качестве балансирных динамометров при испытаниях ДВС используют чаще всего маятниковые или электрические (тензометрические) динамометры. Если корпус тормоза не имеет балансирной подвески, то работу измерительной аппаратуры основывают на измерении угла закручивания соединительного вала тормоза с двигателем под действием передаваемого валом крутящего момента. В качестве тормоза может служить при этом непосредственно машина-потребитель, а не только специальные тормозные устройства. Такие установки могут измерять как средние, так и мгновенные значения крутящего момента. Тормоза с балансирно закрепленным корпусом часто называют балансирными машинами или тормозными динамометрами. При использовании воздушных тормозов балансирно закрепляют сам двигатель на специальных станках.
36. Техника безопасности при проведении испытаний ДВС.

Требования техники безопасности предусматривают:

-мероприятия, исключающие травматизм и производственные заболевания, регулярный надзор за оборудованием, проведение инструктажа новых рабочих и соблюдение приемов работы на каждом рабочем месте;

-регламентируют обеспечение персонала защитными приспособлениями, спецодеждой и работу с ртутными приборами. Стеклянные трубки последних должны закрываться органическим стеклом, иметь улавливающие устройства на выходе из трубок и сборники под ними (на случай аварии). Для устранения возможности выхода паров ртути в помещение поверхность ее в приборах закрывают слоем защитной жидкости (например, водой). Пролитую на пол ртуть тщательно удаляют, например, 20%-ным раствором хлорного железа.

Требования пожарной безопасности включают мероприятия, предупреждающие взрывы и пожары в лабораториях, относящихся в целом к категории пожароопасных сооружений. Трубопроводы централизованной подачи топлива рекомендуется прокладывать только с внешней стороны здания, а на вводе в помещение они должны иметь запорные вентили и надежно заземлены. Для обеспечения безопасности необходимы: периодический контроль оборудования топливных систем; организация хранения обтирочных и горючих материалов в закрытой таре, запас которых не должен превышать сменной потребности; особые меры предосторожности при выполнении сварочных работ, разрешаемых соответствующими инструкциями; постоянная готовность местных средств пожаротушения (песок, кошма, углекислые огнетушители), припасенных в нужных количествах и расположенных в доступных местах, так как в помещениях лаборатории возможность загорания особенно велика.

37. Детонационные характеристики ДВС.

Детонационные характеристики двигателей определяют при доводке новых и модернизации существующих конструкций. Для выполнения работ берут не менее трех обкатанных двигателей, отвечающих утвержденным техническим условиям, с приборами зажигания и питания, настроенными по крайним и среднему пределам принятых для них допусков. Испытательный стенд должен обеспечивать работу двигателя не менее чем на четырех различных топливах при изменениях угла опережения зажигания от -20° до +70° поворота коленчатого вала с точностью отсчета до 1°.

Характеристики по зажиганию снимают на полной нагрузке и четырех скоростных режимах, включая минимальные и номинальные числа оборотов вала, при работе на эталонных смесях, имеющих различные ОЧ, строго соблюдая регламент, установленный ГОСТом. По результатам испытаний строят графики Ne=f(?°), как показано на рис. 10.11, по которым и определяют так называемые первичные детонационные характеристики, представляющие собой зависимость углов опережения зажигания, соответствующих началу детонации, т.е. возникновению характерного стука, от числа оборотов вала для нескольких эталонных топлив (рис. 10.12). На полученную серию кривых накладывают график оптимальных значений угла опережения зажигания ?Н или поле I характеристики автомата опережения зажигания и по общим точкам исследуемых графических зависимостей строят результирующую детонационную характеристику.

Чтобы повысить точность обнаружения детонационных стуков используют пьезокварцевые и другие датчики, которые устанавливают на головку блока.


Рис. 10.12 Первичная детонационная характеристика двигателя
38. Условия устойчивой работы системы тормозной установки – ДВС в статическом режиме.

Независимо от устройства и принципа действия желательно, чтобы тормозные установки обеспечивали:

  1. торможение двигателя в широком диапазоне его загрузки на всех расчетных скоростных режимах работы;

  2. стабильное торможение, поддерживая достаточно долго неизменным тормозной момент;

  3. устойчивое торможение, сохраняя заданный скоростной режим и в случае небольших кратковременных изменений нагрузки;

  4. достаточно точное измерение крутящего момента или окружного усилия;

  5. прокручивание вала двигателя или возможность его прокручивания от постороннего источника энергии;

  6. полезное использование энергии, получаемой от двигателя и процесс торможения;

  7. дистанционное управление органами нагружения двигателя;

  8. низкий уровень шума

Устойчивость торможения характеризуется свойствами тормоза сохранять заданную скорость при неизменным положении регулирующих органов тормоза и двигателя и быстро восстанавливать ее в случаях кратковременных нарушений равновесия между крутящим и тормозным моментами.

Устойчивость тормозов предопределяется особенностями характеристики тормоза. В условиях большой загрузки тормозов двигатели испытываются на режимах полной или близкой к этому нагрузках. С такими нагрузками автомобильные и тракторные двигатели проходят испытания лишь на безотказность (надежность). В других испытаниях эти режимы используют короткое время. Поэтому важно, чтобы тормоз сохранял необходимую устойчивость на частичных нагрузках. А это определяется и конструктивными особенностями. Для успешной эксплуатации тормозов большое практическое значение имеет стабильность торможения, т.е. свойство тормоза достаточно долго поддерживать установленный тормозной момент. Здесь предпочтительнее тормоза постоянного тока.

Автоматизация управления облегчает регулирование и поддержание нужного скоростного режима.

1. Научные исследования ДВС. Отличия типовых испытаний от исследовательских испытаний ДВС .

2. Концепция интегрирования моделирования и испытаний ДВС.

3. Научный метод в исследованиях ДВС.

4. Электрические тормозные устройства

5. Испытания ДВС: типовые и исследовательские. Использование результатов испытаний.

6. Нагрузочные характеристики ДВС

7. Организация лаборатории исследований и испытаний ДВС

8. Измерение сил: механические динамометры

9. Стендовое оборудование для испытаний ДВС

10. Состав оборудования современной лаборатории ДВС.

11. Измерения моментов на валу ДВС: динамические режимы испытаний

12. Обработка индикаторных диаграмм ДВС.

13. Условия устойчивой работы системы тормозная установка – ДВС.

14. Функциональная схема измерительного устройства: типовые звенья.

15. Погрешности измерительных устройств: статические и динамические

16. Методы определения шума и вибраций ДВС

17. Сопоставление результатов испытаний.

18. Рекуперация энергии тормозных устройств.

19. Механические тормозные устройства

20. Измерение временных интервалов при испытаниях ДВС

21. Интеллектуальные датчики в составе измерительных комплексов.

22. Индикация давления в камере сгорания ДВС.

23. Скоростные характеристики ДВС

24. Измерение давлений при испытаниях ДВС

25. Измерение сил: электронно-механические и электронные динамометры

26. Регулировочные характеристики ДВС по расходу топлива

27. Измерение моментов на валу ДВС : статические режимы.

28. Исследование процессов распыливания топлива

29. Определение индикаторных диаграмм ДВС

30. Измерение температуры при испытаниях ДВС

31. Индукторные тормозные устройства

32. Требования к лаборатории испытаний ДВС.

33. Гидравлические тормозные устройства

34. Исследования процессов смесеобразования в ДВС

35. Балансирные установки для испытаний ДВС.

36. Техника безопасности при проведении испытаний ДВС.

37. Детонационные характеристики ДВС.

38. Условия устойчивой работы системы тормозная установка – ДВС в статическом режиме.


1   2   3


32. Требования к лаборатории испытаний ДВС
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации