Спосіб визначення крутного моменту двигуна внутрішнього згоряння

Спосіб визначення крутного моменту двигуна внутрішнього згоряння (ДВЗ), згідно з яким вимірюють миттєві значення кутового прискорення колінчастого вала шляхом подвійного числового 3 85252 інерції ДВЗ та кутового прискорення колінчастого вала, Н.м: (1) Ме =J ×e , де: J - приведений момент інерції, кг.м 2; ×e - кутове прискорення, с-2; Внаслідок нерівномірності крутного моменту, яка характеризується коефіцієнтом нерівномірності ходу ДВЗ, чисельні значення якого в залежнoсті від призначення двигуна та типу навантаження знаходяться в межах 0,01-0,045 [3, с 155; 4, с. 152], на будь-якому режимі роботи ДВЗ існують коливання кутової швидкості колінчастого вала. Це означає, що кутове прискорення є колінчастого вала є функцією його кута повороту, с-2: (2) e = f (j ), де: j - кут повороту колінчастого вала, рад. Приведений момент інерції J ДВЗ також залежить від кута повороту колінчастого вала [5], кг-м : (3) J = f (j ), На основі (2) і (3) отримаємо миттєве значення 1 крутного моменту M e ( j) ДВЗ, Н.м: (4) M 1 (j ) = J¢( j) × e¢( j), e де: J¢(j) - миттєве значення приведеного моменту інерції ДВЗ, кг.м 2; e ¢(j) - миттєве значення кутового прискорення колінчастого вала, с-2. Згідно (4) отримують миттєві значення крутного моменту, а шуканий крутний момент визначають як середню величину за період зміни всіх його розрахованих миттєвих значень. Формула (4) дозволяє визначати миттєві значення крутного моменту на усталених та неусталених режимах роботи не лише автомобільних ДВЗ, а й корабельних, генераторних установок тощо. Спрощення способу досягається тим, що не потрібно розгоняти автомобіль на прямолінійній ділянці дороги. Врахування (3) дозволяє підвищити точність визначення крутного моменту ДВЗ. Одночасно з цим, від'єднання навантаження (трансмісії) дозволяє підвищити точність вимірів усуненням його впливу на результати процесу вимірювання. Таким чином, досягається мета винаходу: використання не лише для автомобільних ДВЗ, можливість застосування й на усталених режимах роботи ДВЗ, спрощення процесу вимірювань та збільшення точності. В заявленому способі визначення крутного моменту ДВЗ виконують в такій послідовності: 1. Попередньо для всіх кутів повороту колінчастого вала з заданим кроком за період його обертання для ДВЗ заданої марки, обраного за еталон, експериментально або аналітично визначають і запам'ятовують відповідні їм миттєві значення приведеного моменту інерції ДВЗ. 2. Вимірюють миттєві значення кутового прискорення колінчастого вала ДВЗ при від'єднаному навантаженні (трансмісії) на усталених або неусталених режимах його роботи шляхом подвійного числового диференціювання його кута повороту за часом. 3. Отримують миттєві значення крутного моменту шляхом знаходження добутка відповідних 4 миттєвих значень кутових прискорень та запам'я тованих миттєви х значень приведеного моменту інерції ДВЗ. 4. Визначають крутний момент ДВЗ як середню величину за період зміни всіх його розрахованих миттєвих значень. Суть винаходу пояснюється кресленням, де зображено пристрій, що реалізує заявлений спосіб. Пристрій містить датчик 1 частоти обертання колінчастого вала, датчик 2 положення колінчастого вала, електронний блок 3, пристрій 4 відображення інформації. Виходи датчика 1 частоти обертання колінчастого вала та датчика 2 положення колінчастого вала з'єднані з відповідними входами електронного блока 3. Вихід електронного блока З приєднано до входу пристрою 4 відображення інформації. Пристрій працює таким чином: При роботі ДВЗ датчик 1 частоти обертання колінчастого вала та датчик 2 положення колінчастого вала отримують інформацію про частоту та положення колінчастого вала ДВЗ та виробляють відповідні імпульси. В електронний блок 3 поступають сигнали датчика 1 частоти обертання колінчастого вала, оброблюючи які, він визначає миттєві значення кутового прискорення колінчастого вала при від'єднаному навантаженні (трансмісії) на усталених або неусталених режимах роботи ДВЗ. За допомогою сигналів датчика 2 положення колінчастого вала, та враховуючи сигнали датчика 1 частоти обертання колінчастого вала, за попередньо відомим законом зміни приведеного моменту інерції ДВЗ заданої марки, обраного за еталон, електронний блок 3 розраховує відповідні миттєві значення приведеного моменту інерції ДВЗ. Далі електронний блок 3 підраховує миттєві значення крутного моменту шля хом знаходження добутка відповідних миттєвих значень кутового прискорення та приведеного моменту інерції ДВЗ і після цього визначає шуканий крутний момент ДВЗ як середню величину за період зміни всіх його розрахованих миттєвих значень та виводить в числовому або графічному вигляді на пристрій 4 відображення інформації. Джерела інформації: 1. Патент РФ №2005 107 830А, МПК G01L 3/00. Способ определения крутящего момента автомобильного двигателя на неустановившихся режимах работы и устройство для его осуществления/ И.Н. Бурдинский. - №2005107830/28; Заявл. 21.03.2005; Опубл. 10.09.2006, Бюл. №25. 2. Тарг СМ. Краткий курс теоретической механики. М.: Главная редакция физикоматематической литературы изд-ва «Наука», 1970г. - 478 с. 3. Колчин А.И., Демидов В.П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей: Учеб. Пособие для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1980. - 400с, ил. 4. Дизели. Справочник. - Л.: Ма шиностроение, 1964. - 600с, ил. 5 Савустьянов В.В. Исследование динамических процессов в карданных передачах тяжелых мотоциклов: Дис... канд. техн. наук. - Киев, 1982. 5 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 85252 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601