СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
METHOD OF DETERMINING ICE INERTIA MOMENT

Изобретение относится к способам определения момента инерции двигателя внутреннего сгорания (ДВС).
Известен способ измерения момента инерции двигателя внутреннего сгорания, основанный на предварительном измерении мощности ДВС на тормозном стенде и последующем определении угловых ускорений во всем диапазоне скоростных режимов работы коленчатого вала (Лоскутов А.С. Испытание двигателей внутреннего сгорания: учебное пособие. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2007).
Недостаток известного способа заключается в необходимости проведения тормозных испытаний.
Изобретение направлено на обеспечение возможности определения момента инерции ДВС без проведения стендовых испытаний.
Сущность изобретения заключается в том, что на фланец коленчатого вала устанавливается диск с эталонным моментом инерции, измеряется угловое ускорение системы вращающихся масс «диск с эталонным моментом инерции, двигатель внутреннего сгорания», далее диск с эталонным моментом инерции демонтируется и определяется угловое ускорение системы вращающихся масс «двигатель внутреннего сгорания», а момент инерции двигателя внутреннего сгорания определяется как отношение произведения углового ускорения системы вращающихся масс системы «диск с эталонным моментом инерции, двигатель внутреннего сгорания» на момент инерции диска с эталонным моментом инерции к разности углового ускорения системы вращающихся масс «двигатель внутреннего сгорания» и углового ускорения системы вращающихся масс «диск с эталонным моментом инерции, двигатель внутреннего сгорания».
Новизна заключается в том, что момент инерции ДВС определяется с помощью диска с эталонным моментом инерции, то есть с помощью диска, момент инерции которого однозначно определяется из его геометрических размеров в соответствии с зависимостью: , где m - масса диска, R - наружный радиус диска, r - радиус посадочного отверстия диска на вал (Яблонский А.А. Курс теоретической механики. Ч.II. Динамика. Учебник для ВТУЗов. Изд. 5-е, испр. - М.: Высш. школа, 1977).
На чертеже изображена схема реализации предлагаемого способа определения момента инерции ДВС без проведения тормозных испытаний.
Двигатель внутреннего сгорания 1 через фланец коленчатого вала 2, угловое ускорение которого определяется посредством датчика положения коленчатого вала 3, соединен с диском с эталонным моментом инерции 4.
Реализуется предлагаемый способ определения момента инерции двигателя внутреннего сгорания следующим образом.
∂
1
1
∂
На фланец коленчатого вала 2 устанавливается диск 4 с эталонным моментом инерции J. С помощью органов регулирования устанавливается определенная угловая скорость ω коленчатого вала ДВС 1, при которой развивается определенный крутящий момент М. Затем измеряется угловое ускорение ε системы вращающихся масс «диск с эталонным моментом инерции, двигатель внутреннего сгорания», имеющей момент инерции J+J при изменении угловой скорости вращения коленчатого вала ДВС в диапазоне от ω до ω+1. Крутящий момент М для диапазона угловых скоростей от ω до ω+1 равен:
2
1
Далее диск с эталонным моментом инерции 4 демонтируется и определяется угловое ускорение ε системы вращающихся масс «двигатель внутреннего сгорания» с моментом инерции J при изменении угловой скорости вращения коленчатого вала ДВС в диапазоне от ω до ω+1, то есть при том же начальном значении крутящего момента М. Крутящий момент М для диапазона угловых скоростей от ω до ω+1 равен:
Из выражений (1) и (2) определяется момент инерции системы вращающихся масс «двигатель внутреннего сгорания»:
Таким образом, используя один диск с эталонным моментом инерции, можно определить момент инерции двигателя, а после этого и параметры внешней скоростной характеристики двигателя внутреннего сгорания, что позволит значительно повысить экономическую эффективность испытаний ДВС.