- •В.Г. Григорьев, в.Н. Степанов испытание автомобильных двигателей
- •Глава 1. Оборудование испытательных стендов
- •1.1. Двигатель
- •1.2. Нагружающие устройства
- •1.2.1. Механические тормоза
- •1.2.2. Гидравлические тормоза
- •1.2.3. Электрические тормоза
- •1.2.4. Индукторные тормоза
- •1.3. Технологическое оборудование стенда
- •1.3.1. Система охлаждения стенда
- •1.3.2. Система питания двигателя топливом
- •1.3.3. Система для удаления отработавших газов
- •1.4. Измерительные средства
- •1.4.1. Измерение расходов топлива
- •1.4.2. Измерение расхода воздуха
- •1.4.3. Измерение давлений
- •1.4.4. Изменение температур
- •1.4.5. Приборы для измерения частоты вращения
- •Глава 2. Методика проведения испытаний двигателей
- •2.1. Организация и порядок проведения лабораторных занятий
- •2.2. Рабочие места при проведении испытаний
- •2.3. Проверка готовности двигателя к испытанию
- •2.4. Правила техники безопасности и пожарной безопасности
- •2.5. Пуск, прогревание, выведение на заданный режим и остановка двигателя
- •2.6. Порядок проведения испытаний
- •Глава 3. Характеристики автомобильных двигателей внутреннего сгорания
- •3.1. Режимы работы двигателей
- •3.2. Характеристики двигателей
- •3.2.1. Скоростные характеристики двигателя с принудительным зажиганием
- •3.2.2. Скоростные характеристики дизелей
- •3.3. Нагрузочные характеристики
- •3.3.1. Основные понятия, цель и методика определения характеристик
- •3.3.2. Нагрузочная характеристика двигателей с принудительным зажиганием
- •3.3.3. Нагрузочная характеристика дизелей
- •3.4. Регулировочные характеристики
- •3.4.1. Регулировочные характеристики по составу смеси
- •3.4.2. Регулировочная характеристика двигателя с принудительным зажиганием по составу смеси
- •3.4.3. Регулировочная характеристика дизеля по составу смеси
- •3.4.4. Регулировочная характеристика двигателя с принудительным зажиганием по углу опережения зажигания
- •3.4.5. Регулировочная характеристика дизеля по углу опережения подачи топлива
- •3.5. Определение механических потерь двигателей
- •3.6. Определение дымности и содержания в отработавших газах окиси углерода и углеводородов
- •Предельно допустимые нормы дымности ог дизельных автомобилей по гост 21393 – 75
- •Методика проведения испытаний
- •Предельно допустимые нормы токсичности ог бензиновых автомобилей по гост 17.2.2.03 – 87
- •Глава 4. Обработка результатов испытаний
- •4.1. Условия проведения испытаний
- •4.2. Методика обработки результатов
- •4.3. Погрешности экспериментальных и расчетных данных
- •4.3.1. Разновидности погрешности измерений
- •4.3.3. Форма представления результатов косвенных измерений
- •4.4. Правила округлений и приближений вычислений
- •4.4.1. Правила округления
- •4.4.2. Вычисления с приближенными числами
- •4.5. Расчетные зависимости, используемые при обработке экспериментальных данных
- •Приложение
- •Перечень измеряемых величин и измерительных средств для системы автоматизированных испытаний двс (статическая подсистема)
- •Значение доверительных вероятностей p для
- •Значение коэффициентов Стьюдента tр,п в функции от объема выборки n и доверительной вероятности p
- •Использованная литература
- •Оглавление
- •1. Оборудование испытательных стендов
- •2. Методика проведения испытаний
- •3. Характеристики автомобильных
- •3.5. Определение механических потерь двигателей
- •4. Обработка результатов испытаний
- •Использованная литература приложение
- •Испытание автомобильных двигателей
- •190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д. 4.
Глава 4. Обработка результатов испытаний
4.1. Условия проведения испытаний
При проведении испытаний испытательный стенд и двигатель необходимо комплектовать в соответствии с требованиями, изложенными в ГОСТ 14846 – 87 “Двигатели автомобильные. Методы стендовых испытаний”. Стенд должен содержать технологическое оборудование для обеспечения проведения испытаний и измерительные средства для измерения необходимых величин.
При монтаже двигателя на стенде, как правило, не устанавливается ряд агрегатов, обслуживающих его на транспортном средстве, например радиатор, глушитель и т. д. Установленное на стенде технологическое оборудование (система для отвода отработавших газов, система охлаждения, система питания и т. д.) и средства измерения (СИ) при проведении лабораторных испытаний (при исследовательских испытаниях это правило может не соблюдаться) не должны изменять основные параметры двигателя (мощность и расход топлива) на всех режимах его работы более чем на 1 %.
Температурные режимы двигателя при испытаниях должны соответствовать техническим условиям на двигатель. При отсутствии технических условий температура охлаждающей жидкости на выходе из двигателя должна поддерживаться в пределах 75–80С, температура масла 0–95С.
Перед каждым этапом испытаний двигатель должен проработать на холостых оборотах не менее 5 минут. Для выявления всех закономерностей хода характеристик они должны сниматься не менее чем на восьми режимах. На каждом режиме для устранения промахов и уменьшения случайных погрешностей измерения должны повторяться не менее чем 4 раза. При этом значения частоты вращения, крутящего момента и расхода топлива должны измеряться одновременно.
4.2. Методика обработки результатов
Полученные при испытаниях двигателей экспериментальные данные в виде протоколов и графических зависимостей (чаще всего индикаторные диаграммы), а также необходимые для получения результатов косвенных измерений табличные данные и расчетные зависимости являются исходными данными для оформления лабораторных работ. Примерный перечень измеряемых величин и измерительных средств приведен в табл. 1 приложения.
Результаты испытаний оформляются студентами самостоятельно и представляются преподавателю отчета по лабораторной работе с последующей защитой с целью выяснения понимания и закрепления знаний по разделу характеристики двигателей. Отчет по лабораторной работе должен включать исходные данные (тип двигателя, его основные параметры), протокол испытаний и экспериментальные зависимости (если предусмотрены лабораторной работой), схему лабораторной установки, расчетные данные и оформленные по результатам эксперимента и расчетов графические зависимости.
Методика обработки полученных при испытании двигателей данных и расчетных зависимостей должна обеспечивать не только достоверные результаты с минимальными погрешностями, но и графические зависимости, типичные для каждого режима испытываемого двигателя.
В связи с нестабильностью рабочих процессов двигателей, связанных, в основном, с изменением состава и количества топливовоздушной смеси (бензиновые двигатели) и количеством впрыскиваемого топлива (дизели) от цикла к циклу, значения измеряемых величин измеряются даже при работе двигателей на установившихся режимах. Но особенно это проявляется при измерении быстро меняющихся величин, таких, как давление газов в цилиндре, и в первую очередь максимальное давление сгорания, максимальная температура сгорания, давление впрыскиваемого топлива и т. д. В силу этого измерение каждого статистического параметра (частоты вращения, крутящего момента, температуры охлаждающей воды, масла, воздуха во впускном коллекторе, температуры отработавших газов и т. д.) на каждом режиме должно быть повторено не менее 4 раз и далее результаты должны быть усреднены.
Для построения типичных для конкретного двигателя зависимостей по результатам эксперимента используется метод наименьших квадратов (квадрат расстояния от строящейся кривой до каждой точки по нормали должен быть минимальным). На практике, в частности при оформлении лабораторных работ ручным способом (без применения компьютера), графические зависимости строятся с помощью лекала таким образом, чтобы получились плавные (сглаженные) кривые, проходящие через большинство полученных экспериментальных точек или между точками в соответствии с методом наименьших квадратов. При этом явно выпадающие из графиков точки проверяются и при необходимости отбрасываются как результаты грубых ошибок.
После построения типичных сглаженных кривых в таблицу вносятся откорректированные значения параметров (таких, как Me, Gт и т. д.) и по ним получают расчетные показатели Ne, ge и другие.
В процессе обработки экспериментальных и расчетных данных с целью увеличения их достоверности определяют также погрешности каждой измеряемой и расчетной величины и результаты записывают в предложенной нормативными документами форме.