ОДНОЦИЛИНДРОВАЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЙ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ГАЗОДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Предлагаемая полезная модель предназначена для области техники двигателестроения в целях проведения научно-исследовательских работ, направленных на исследование и оптимизацию внутрицилиндровых процессов газодизельных двигателей преимущественно среднеоборотного класса и, в частности, газодизельных двигателей типоразмерного ряда ЧН26/26 и близких к нему в стационарных и переходных режимах.
Известна одноцилиндровая экспериментальная установка для исследования рабочего процесса дизельного двигателя (патент на полезную модель №136859), представляющая собой одноцилиндровую секцию полноразмерного дизельного двигателя, соединенную с нагружающим устройством в виде электрической балансирной машины и укомплектованную системами обеспечивающими работу установки и измерение необходимых параметров рабочего процесса, смазки, охлаждения, подачи дизельного топлива, впуска воздуха, выпуска отработавших газов, системами управления нагрузкой и частотой вращения дизеля, а также автоматизированной системой измерений.
Недостатком установки является невозможность исследования рабочего процесса газовых и газодизельных двигателей.
Известна одноцилиндровая экспериментальная установка для исследования рабочего процесса газового двигателя (патент на полезную модель №182647), представляющая собой одноцилиндровую секцию полноразмерного двигателя, соединенную с нагружающим устройством в виде электрической балансирной машины и системами, обеспечивающими работу двигателя, -автоматизированная система измерений, система охлаждения, система смазки, система подачи дизельного топлива, система управления нагрузкой, система выпуска отработавших газов, система впуска воздуха, система подачи и регулирования топливного газа, система зажигания, система контроля коэффициента избытка воздуха и система контроля детонации.
Данная установка принята за прототип предлагаемой полезной модели.
Недостатком данной установки является то, что исследование рабочего процесса газодизельных двигателей осложняется, из-за влияния друг на друга при одновременной работе системы подачи и регулирования дизельного топлива и системы подачи и регулирования газового топлива. Кроме того, в установке применяется только система контроля коэффициента избытка воздуха, а для получения стабильных результатов при переходных процессах необходимо обеспечение автоматического поддержания заданного коэффициента избытка воздуха.
Заявляемая полезная модель разработана с целью обеспечения возможности исследования рабочего процесса газодизельных двигателей, их мощностных, экономических и экологических параметров в стационарных и переходных режимах при поддержании заданной величины запальной дозы дизельного топлива И при автоматическом поддержании заданного коэффициента избытка воздуха.
Для достижения заявленной цели предлагаемая экспериментальная установка, в отличие от прототипа, дополнительно оборудована газодизельным регулятором, управляющим системой регулирования подачи газового топлива и системой регулирования подачи дизельного топлива с функцией поддержания заданной величины запальной дозы дизельного топлива, и новой специально разработанной системой автоматизированного поддержания заданного коэффициента избытка воздуха для газодизельного цикла работы двигателя и электроуправляемой воздушной заслонкой.
Электроуправляемая воздушная заслонка используется в двух режимах управления: ручном и автоматическом по сигналам от системы автоматизированного поддержания заданного коэффициента избытка воздуха.
Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в обеспечении возможности проведения исследований рабочего процесса газодизельных двигателей на стационарных и переходных режимах при поддержании заданной величины запальной дозы дизельного топлива и автоматизированном поддержании заданного коэффициента избытка воздуха.
Структурная схема предлагаемой полезной модели представлена на прилагаемой фигуре.
Установка состоит из универсального двигателя внутреннего сгорания (1), нагружающего устройства (2), автоматизированной системы измерений (3), системы подачи дизельного топлива (4), газодизельного регулятора (5), системы подачи топливного газа (6), системы впуска воздуха (7), электроуправляемой воздушной заслонки (8), системы автоматизированного поддержания заданного коэффициента избытка воздуха (9), системы охлаждения (10), системы смазки (11), системы выпуска отработавших газов (12), системы контроля детонации (13), система управления нагрузкой (14).
Изготовление установки, включая все системы, указанные в структурной схеме, завершено в 2019 году. Проведенные испытания подтвердили достижение заявленных функциональных возможностей полезной модели по проведению исследований газодизельных двигателей по мощностным, экономическим и экологическим параметрам.