Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

СПОСОБ ГОРЯЧЕЙ ОБКАТКИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ - Патент РФ 2020250
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ГОРЯЧЕЙ ОБКАТКИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
СПОСОБ ГОРЯЧЕЙ ОБКАТКИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

СПОСОБ ГОРЯЧЕЙ ОБКАТКИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: контрольно-сдаточные испытания двигателей после их изготовления или ремонта. Сущность изобретения: способ включает последовательную работу двигателя на холостом ходу и под нагрузкой. При этом работу двигателя на холостом ходу осуществляют с частичной рециркуляцией газа из выпускного коллектора во впускной при соотношении 0,4 - 0,8 общего расхода газовоздушной смеси, поступающей в цилиндры двигателя, и частоте вращения его, обеспечивающей температуру этой смеси на входе в цилиндры 90 - 150°С. Продолжительность холостого хода определяют по температуре масла в двигателе не менее 60°С. 3 з.п.ф-лы, 2 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2020250
Класс(ы) патента: F02B79/00
Номер заявки: 5028599/06
Дата подачи заявки: 25.02.1992
Дата публикации: 30.09.1994
Заявитель(и): Производственное объединение "Харьковский моторостроительный завод "Серп и молот"
Автор(ы): Линник А.В.; Коляда В.А.; Змиевской Н.Н.; Диденко Ю.А.; Аксенко А.А.
Патентообладатель(и): Производственное объединение "Харьковский моторостроительный завод "Серп и молот"
Описание изобретения: Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для горячей обкатки двигателей внутреннего сгорания при контрольно-сдаточных испытаниях после их изготовления или ремонта.
Известен способ горячей обкатки двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в том, что запускают двигатель и осуществляют нагружение переменной нагрузкой при неустановившихся режимах разгона и замедления [1].
Недостатком данного способа обкатки является значительная трудоемкость испытаний.
Известен способ горячей обкатки двигателя внутреннего сгорания, включающий обкатку без нагрузки и последующий период принудительного вращения вала двигателя на обкаточном стенде [2].
Недостатком известного способа обкатки является ограниченность его применения, так как его использование требует специальных стендов с электрическими балансирными машинами.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ горячей обкатки двигателя внутреннего сгорания, включающий последовательную работу двигателя на холостом ходу и под нагрузкой [3].
Известно, что температура масла в двигателе существенно влияет на механические потери и на его топливную экономичность. При известном способе обкатки продолжительность работы двигателя под нагрузкой в несколько (4-6) раз превосходит продолжительность холостого хода, которая определяется временем на регламентные работы (контрольный осмотр и устранение мелких неисправностей).
Температура масла в двигателе, достигаемая при работе его на холостом ходу, составляет 40-45oC, т.е. намного ниже температуры, при которой стабилизируются механические потери (80-110oC), указанная температура масла достигается уже при работе двигателя под нагрузкой по истечении 15-30% от продолжительности этого режима. Это существенно повышает расход топлива и количество вредных выбросов при такой обкатке.
Цель изобретения - снижение расхода топлива и вредных выбросов путем сокращения продолжительности работы под нагрузкой.
Поставленная цель достигается тем, что в способе горячей обкатки двигателя внутреннего сгорания, включающем последовательную работу двигателя на холостом ходу и под нагрузкой, работу на холостом ходу осуществляют с частичной рециркуляцией газа из выпускного коллектора во впускной в объеме 0,4-0,8 от общего расхода газовоздушной смеси, поступающей в цилиндры двигателя, и частоте вращения его, обеспечивающей температуру этой смеси на входе в цилиндры 90-150oC, а продолжительность холостого хода определяют по температуре масла в двигателе не менее 60oC.
Осуществление рециркуляции газа из выпускного коллектора во впускной во время работы двигателя на холостом ходу позволяет использовать тепло отработавших газов, которое ранее безвозвратно выбрасывалось в атмосферу, для ускорения прогрева двигателя с меньшим расходом топлива по сравнению с работой двигателя под нагрузкой. Кроме того, за счет рециркуляции газа сокращается расход воздуха через двигатель и соответственно этому уменьшается объем вредных выбросов.
Рециркуляция газа в количестве 0,4-0,8 от общего расхода газовоздушной смеси через двигатель поддерживает оптимальный коэффициент избытка воздуха в цилиндре, при котором индикаторный коэффициент полезного действия имеет максимальное значение, а расход топлива - минимальный, а также обеспечивает устойчивую работу двигателя, т.е. стабильную частоту его вращения.
Установление частоты вращения двигателя, обеспечивающей температуру газовоздушной смеси на входе в цилиндры 90-150o, позволяет осуществить ускоренный прогрев стенок цилиндров двигателя до этой температуры и соответственно масла. Работа двигателя на холостом ходу до температуры масла не менее 60oC, т. е. температуре, при которой стабилизируются механические потери, снижает продолжительность работы двигателя под нагрузкой.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый способ горячей обкатки двигателя отличается осуществлением частичной рециркуляции газа из выпускного коллектора во впускной при работе двигателя на холостом ходу, установлением соотношения 0,4-0,8 объема перепускного газа от общего расхода газовоздушной смеси, поступающей в цилиндры двигателя, а также частоты вращения двигателя, при которой обеспечивается температура этой смеси 90-150oC, и установлением продолжительности холостого хода по температуре масла в двигателе не менее 60oC.
На фиг. 1 изображено устройство для осуществления способа обкатки на двигателе с турбонаддувом; на фиг.2 - диаграммы режимов горячей обкатки двигателя; а) известный способ, б) предлагаемый, Nc - мощность нагружения при обкатке, Т - продолжительность обкатки, Тхх - время работы на холостом ходу.
Двигатель 1 с масляным картером соединен с тормозным стендом 2. Турбокомпрессор 3 подсоединен турбиной 4 к выпускному коллектору 5, а компрессором 6 - к впускному коллектору 7 двигателя 1. Выпускной патрубок 8 турбины 4 сообщен с впускным патрубком 9 компрессора каналом 10 рециркуляции, в котором установлена поворотная заслонка 11. Стенд оборудован также приборами для замера всех рабочих параметров процесса обкатки двигателя: термометрами для замера температуры воды, масла, газовоздушной смеси на входе в цилиндры, тахометром для измерения частоты вращения и др.
Перед запуском двигателя заслонку 11 устанавливают в положение, при котором выпускной патрубок 8 турбины 4 разобщен с впускным патрубком 9 компрессора. Затем одним из известных способов (электростартером, пусковым двигателем или от балансирной машины) производят запуск двигателя и устанавливают его в режим холостого хода (без нагрузки). После запуска заслонку 11 в канале 10 рециркуляции переводят в положение, при котором происходит частичная рециркуляция газа из выпускного коллектора 5 во впускной коллектор 7 в объеме 0,4-0,8 от общего расхода газовоздушной смеси, поступающей в цилиндры двигателя. Остальная часть газа выбрасывается в атмосферу.
При работе двигателя на холостом ходу (отрезок Тхх на фиг.2,б) по тахометру устанавливают такую частоту его вращения, при которой достигается температура газовоздушной смеси на входе в цилиндры 90-150oC. При этом за счет рециркуляции газа из выпускного коллектора во впускной в количестве 0,4-0,8 от общего расхода газовоздушной смеси через двигатель обеспечивается оптимальный коэффициент избытка воздуха в цилиндре (для дизеля - 2,1-2,3), при котором индикаторный коэффициент полезного действия имеет максимальное значение, а также обеспечивается устойчивая работа двигателя, т.е. стабильная частота его вращения.
При содержании отработавшего газа в смеси более 0,8 ее объема двигатель глохнет из-за недостатка кислорода. При содержании отработавшего газа в газовоздушной смеси менее 0,4 ее объема уменьшается температура этой смеси, поступающей в цилиндры, и для ускорения прогрева двигателя на этом режиме необходимо увеличивать частоту его вращения, что повышает расход топлива.
В процессе работы двигателя на холостом ходу за счет рециркуляции газовоздушной смеси при температуре ее 90-150oC на входе в цилиндры происходит ускоренный прогрев стенок цилиндра, поршневой группы, воды и масла соответственно. При уменьшении температуры газовоздушной смеси менее 90oС скорость этого прогрева уменьшается, а следовательно, продолжительность холостого хода увеличивается, что отрицательно сказывается на топливной экономичности обкатки. С увеличением температуры смеси более 150oС возникает опасность в пригорании кромок поршневых колец и нарушении экономичной работы двигателя в дальнейшем при эксплуатации.
За счет приработки трущихся поверхностей и с увеличением температуры масла в двигателе величина механически потерь (момент сил трения на коленчатом валу двигателя) постепенно снижается.
Продолжительность холостого хода с рециркуляцией газовоздушной смеси зависит от исходной температуры масла, заправляемого в двигатель, причем режим холостого хода Тхх осуществляют по достижению температуры нагрева масла не менее 60oC. Эта температура соответствует началу стабилизации вязкости моторных масел на минимальном уровне. Моменту стабилизации вязкости масел примерно соответствует стабилизация механических потерь, а это дает возможность перевести двигатель с холостого хода на нагрузочные режимы (см. фиг.2,б). Поэтому при достижении указанной температуры масла режим холостого хода с рециркуляцией газа прекращают и последующее нагружение двигателя производят уже при температуре масла, обеспечивающей минимальные механические потери. Это соответственно снижает продолжительность этого периода обкатки, т.е. режима с повышенным расходом топлива и вредных выбросов.
Формула изобретения: 1. СПОСОБ ГОРЯЧЕЙ ОБКАТКИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, заключающийся в его последовательной работе на холостом ходу и под нагрузкой, отличающийся тем, что при работе двигателя на холостом ходу с помощью стендового оборудования осуществляют частичную рециркуляцию газа из выпускного коллектора во впускной.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что рециркуляцию газа осуществляют в объеме 0,4-0,8 общего расхода газовоздушной смеси, поступающей в цилиндры.
3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что при работе двигателя на холостом ходу температуру газовоздушной смеси, поступающей в цилиндры, поддерживают в пределах 90-150oС.
4. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что при работе двигателя на холостом ходу измеряют температуру масла и при достижении ею не менее 60oС, переводят двигатель в режим работы под нагрузкой.