Описание испытательного стенда
Схема экспериментальной установки.
Рисунок 1.2
1 – дизель
2 – тахометр
3 – рычажно-весовое устройство для измерения крутящего момента
4 – гидротормоз
5 – навеска топлива
6 – секундомер
7 – весы
8 – топливоподкачивающий насос
10 – термометр
11 – шкала мерного бака
12 – секундомер
13, 14 – термометры
15, 16 – U-образные дифференциальные манометры
17 – термометр
18, 19 – штатные приборы
20, 21 – термометры
22 – фильтр тонкой отчистки
23 – ТНВД
24 – клапан
25 – входной патрубок
26 – расходомерная диафрагма
27 – воздушный ресивер
28 – выпускной коллектор
29 – насос пресной воды
30 – теплообменник, охладитель пресной воды
31 – расширительный бачок
32 – клапан
33 – кран
34 – цистерна постоянного уровня
35 – наполнительный клапан
36 – сливной клапан
Описание работы стенда.
В установке содержится дизель(1), жестко закрепленный на общем фундаменте с гидротормозом(4). В состав установки входят системы, обеспечивающие снабжение дизеля топливом, воздухом, охлаждающей водой и отвод отработавших газов. Установка оснащена контрольно-измерительными приборами и специальными устройствами для получения информации о режиме работы дизеля и расчета его параметров и показателей.
Гидротормоз, являющийся потребителем производимой двигателем механической работы, снабжен рычажно-весовым устройством для измерения крутящего момента(3). Для определения эффективной мощности дизеля необходимо знать крутящий момент и частоту вращения вала, которая измеряется при помощи тахометра(2).
При работе дизеля топливо с весов(7) подается топливоподкачивающим насосом(8) через фильтр тонкой отчистки(22) к топливным насосам высокого давления(23). ТНВД направляют топливо к форсункам, размещенным в крышках цилиндров дизеля. Расход топлива определяют, измерив секундомером(6) время расходования заданной навески топлива(5). Для пополнения топливом емкости на весах служит клапан(24).
Воздух поступает в дизель через входной патрубок(25), проходит через расходомерную диафрагму(26) и воздушный ресивер(27). Увеличенный объем воздуха способствует сглаживанию пульсаций давления в воздушном трубопроводе. Для вычисления расхода воздуха с помощью U-образных дифференциальных манометров(15,16) измеряют перепад давления на расходомерной диафрагме и разряжение перед диафрагмой. Также для этого необходимо знать атмосферное давление, которое измеряют барометром, и температуру окружающей среды, известную при помощи термометра(17).
Отработавшие газы из выпускного коллектора(28) направляются в газоотводный трубопровод. Температура отработавших газов измеряется термометром(10).
В данной схеме используется двухконтурная система охлаждения. По внутреннему контуру циркуляция пресной воды осуществляется при помощи насоса пресной воды(29), навешанного на двигатель. Температура пресной воды на входе в двигатель измеряется термометром(21). Теплота, полученная пресной водой от двигателя, передается забортной воде в теплообменнике или, так называемом, охладителе пресной воды(30). Для компенсации температурных изменений объема пресной воды и ее утечек из контура служит расширительный бачок(31). В него же отводятся паровоздушные пробки из внутреннего контура.
Внешний контур охлаждения обеспечивается забортной водой из магистрали технического водопровода через клапан(32).Забортная вода подается в охладитель пресной воды(30), на входе в который установлен термометр(13), на выходе – термометр(14). Далее забортная вода поступает в мерный бак. На выходе из мерного бака в сливном трубопроводе установлен кран(33). При обычной работе стенда этот кран открыт и забортная вода сливается в канализацию. Во время эксперимента, кран 33 закрыт - происходит заполнение мерного бака. Измерив секундомером(12) время заполнения некоторого объема бака по шкале(11), вычисляют расход забортной воды.
Гидротормоз питается водой из магистрали технического водопровода. Подача воды в гидротормоз осуществляется из цистерны постоянного уровня(34). Это связано с тем, что при подаче воды непосредственно из водопровода возможны существенные колебания давления воды. Крутящий момент (нагрузка) на валу дизеля зависит от степени заполнения полости гидротормоза. Степень заполнения определяется соотношением проходных сечений наполнительного клапана(35) и сливного клапана(36). В ходе испытания для изменения нагрузки дизеля достаточно изменять подачу воды клапаном(35).