10.2. Пристрої для відбору проб

Стенд для випробування АД повинен бути обладнаний спеціальним пристроєм для відбору проб відпрацьованих газів. Схема такого пристрою показана на рис. 24. Відпрацьовані гази з випускної труби I через газовідбірний зонд 2 поступають у холодильник 3, а з нього - у волого-віддільник 6 і звідти через трубку 4 - в посудину 5 для відбору та зберігання проб. З вологовідділювача 6 через трубку 4 проби газу може надаватися безпосередньо в газоаналізатор.

Хімічний склад відібраної проби повинен точно відповідати складу відпрацьованих газів в тому місці, звідки ця проба була взята. Виняток становлять пари води, котрі повинні бути повністю видалені з проби за час її відбору. У зв'язку з цим дуже важливо, щоб пробовідбірний пристрій (зокрема, стінки газовідбірного зонда, газовідбірних трубок, холодильника, сполучених деталей і посудини для відбору проб) не реагувало окремими компонентами проби і справляло каталітичного впливу на процеси окислення елементів газової суміші, а також виключало можливість витоків газів через нещільності в з'єднаннях пристрої для відбору проб.

При використанні гумових трубок необхідно враховувати, що гума має здатність поглинати деякі гази, а інші - досить легко проникають через неї. Тому газові суміші, що піддаються аналізу, не повинні проходити через довгі гумові трубки. При ущільненні стику двох трубок відрізком гумової трубки з'єднуються трубки повинні в місці стику безпосередньо підходити один до одного.

Газовідбірні зонди рекомендується виготовляти з керамічних або кварцових трубок, можна також використовувати трубки з нержавіючої сталі. Конструктивно газовідбірні зонд являє собою трубку з заглушеним кінцем, вставлену у випускний трубопровід перпендикулярно до потоку газу і мають на лобовій стороні ряд забірних отворів, а на тильній - один отвір трохи більшого діаметра для створення постійного струму газу та вентиляції зонда.

При виконанні лабораторних робіт про навчальною метою рекомендує ся відбирати проби газу в аспіратори - скляні ємності для зберігання, з двома корковими кранами: один - на вході, інший - на виході якими вони можуть герметично закриватися (рис. 25). Аспіратори можуть бути як "сухими", так і "мокрими". Різниця між "сухими" і "мокрими" аспіратора полягає в тому, що перші перед герметизацією, продувають відбираються газом, а другі до відбору газу заповнюють рідиною, опускання рівня якої супроводжується заповненням аспіратора пробій газу. При виробництві аналізу газ витісняється з "сухого" аспіратора в газоаналізатор за допомогою судини, заповненого рідиною і приєднується гумовим шлангом до нижнього крану аспіратора. В якості такої рідини рекомендується використовувати як для "сухих", так і для "мокрих" аспіратором насичений розчин хлористого кальцію, який практично не поглинає й не розчиняє звичайних компонентів продуктів згоряння.

11. Прилади для інфікування двигуна

Індіцірування називають процеси, пов'язані із записом швидко-змінюються тисків в циліндрах, каналах та внутрішніх порожнинах двигунів. Отримувані шляхом індіцірування залежності тиску в циліндрі АД від ходу поршня або кута повороту колінчастого вала є індикаторні діаграми АТ. Для зняття індикаторних діаграм застосовують індикатори. Ці діаграми поділяються на два види:

а) одноциклові, які зображують зміну тиску в циліндрі АЛ протягом одного робочого циклу;

б) багатоциклової, на яких зроблено запис миттєвих значень тиску в циліндрі АД за безліч циклів.

Користуватися для аналізу індикаторної діаграмою за окремий робочий цикл не рекомендується, тому що внаслідок впливу різних випадкових факторів тиску в одній і тій же точці в послідовних циклах можуть помітно відрізнятися один від одного (на 10 ... 15 / 0, При використанні одноциклових індикаторних діаграм для з'ясування дійсних закономірностей протікання робочого процесу і визначення показників роботи АТ необхідно про з-ре д нитка кілька десятків таких діаграм, що істотно ускладнює обробку результатів індіцірування

На багатоциклової індикаторної діаграмі можна легко отримати осереднену діаграму, на якій досліджується робочий процес і визначаються основні показники роботи АД.

В теперішнім час для індіцірування АД застосовують електричні та пневмоелектричні (стробоскопічні) індикатори.

Основними елементами будь-якого індикатора є датчик тиску і реєструючий прилад.

В електричних індикаторах використовуються п'єзоелектричні, ємнісні, індуктивні інші датчики, а в якості реєструючих приладів - магнітоелектричні або електронні осцилографи. За допомогою електричних індикаторів одержують в основному одноциклові діаграми. Отримання багатоциклової діаграми при використанні цих індикаторів пов'язано з певними труднощами.

Для зняття багатоциклової індикаторних діаграм найчастіше застосовують пневмоелектричні індикатори. До них відносяться широко поширений індикатор МАІ, схема якого, показана на рис. 26.

Пневмоелектричний індикатор МАІ складається з наступних основних вузлів: датчиків тиску I і 24, підсилювача електричного імпульсу 21 і реєструючого пристрою 17.

Основними елементами датчика тиску пневмоелектричного індикатора є мембрана 2 (рис. 27), що відокремлює верхню порожнину датчика від нижньої, обмежники I і 3, а також контактний штифт 4, закріплений в корпусі 5 і ізольований від маси. Для запису високих тисків використовують датчики з обмежувачами, що мають сферичні поверхні (рис. 27, б), а для запису низьких тиску - датчики, верхній обмежувач яких виконаний з плоскою поверхнею (рис. 27, в). Останні більш чутливі. Відрив мембрани від контактного штифта відбувається в такому датчику при перепаді тисків в верхньої та нижньої порожнинах датчика, що не перевищує 0,01 МПа замість г 0,03…0,05 МПа в датчику зі сферичними поверхнями обох обмежувачів. Через штуцера 6 і 8 корпус датчика охолоджується водою.

За допомогою різьбового штуцера 7 (мал. 27) верхня порожнину датчика з'єднується повітряної магістраллю 7 (див. рис. 26) з балоном 9 (датчик I) повітряної магістраллю 3 з вакуумним насосом 4 (датчик 24), Нижня порожнину датчика повідомляється (див. рис. 26) з циліндром двигуна (датчик I) або з порожниною впускного трубопроводу (датчик 2 ^). Датчик I (рис. 26) застосовується при індіцірування двигуна на тактах стиснення, розширення і випуску, а датчик 24 - на такті впускання.

Реєструючий пристрій (див. рис. 26) складається з барабана 12, який за допомогою валика 18 і еластичних муфт з'єднаний з колінчастим валом двигуна 19, і двох друкарських механізмів 20, розташованих на діаметрально протилежних сторонах барабана. На ньому закріплюється електропровідних папір. Пишучий механізм є плунжерні пару 13, за допомогою якої вздовж твірної барабана переміщається ігла 10 розрядника. Плунжер навантажений з одного боку масштабної пружиною II, а з іншого - тиском повітря в розподільнику 15, рівним тиску у верхній порожнині датчика I. Переміщення голки розрядника пропорційно тиску у верхній порожнині датчика. Для зменшення впливу тертя плунжера про гільзу на точність запису гільзі повідомляють обертальний рух від валу барабана через систему шестерень 16 і черв'ячну передачу 14. Один лише механізм служить для запису індикаторної діаграми ходів стискання, розширення і випуску, а другий | ходу впускання. Для запису великих тисків у пишучих механізмах при-1 міняють більш жорсткі пружини, а для запису насосних ходів - менш. Жорсткі, що дозволяє отримай а »індикаторні діаграми в обох випадках з масштабами тисків, зручними для аналізу діаграм.

Для зняття індикаторної діаграми ході зжимання, розширення та випуску у верхню порожнину датчика I (див. рис. 26) подають повітря з балона 9. Тиск повітря плавки змінюється за допомогою вентилів 6 і 8 в межах очікуваного тиску в циліндрі двигуна і контролюється манометром 5. Коли тиск у верхній порожнині датчика буде вище тиску циліндрі двигуна, то мембрана притискається до нижньому обмежувача. Якщо тиск у верхній порожнині датчика дорівнюватиме або трохи нижче тиску в циліндрі, то мембрана притискається до верхнього обмежувача і стикається з контактним штифтом, в результаті чого замикається електричний ланцюг. Таким чином, залежно від перепаду тиску у верхній і нижній порожнинах датчика замикається або розмикається електричний ланцюг. При цьому на виході датчика виникає електричний сигнал, який посилюється і трансформується в тиру-тронному перетворювачі 21. Посилений сигнал надходить на голку розрядника 10, в результаті чого між нею і корпусом барабана 12 відбувається електричний пробій повітряного зазору через накладену на барабан електропровідних папір. При цьому на папері з'явиться отвір, видиме як точка. Плавно змінюючи тиск у верхній порожнині датчика, на електропровідної папері отримуємо серію точок, які утворюють майже безперервну лінію зміни тиску в циліндрі двигуна (рис. 28) в залежності від кута повороту колінчастого валу тобто розгорнуту індикаторну діаграму в координатах.

Для індицирування двигуна на такті впуску за допомогою вакуумного насоса 4 (див. рис 26) створюється розрідження б верхньої порожнини датчика 24 і розподільнику 20, яке контролюється за допомогою мановакууметра 2.

Для визначення на індикаторної діаграмі масштабів по осях абсцис і ординат, а також характерних точок діаграми при індицирування двигуна на діаграму наносять лінію (Рис. 28), відповідну положенням поршня в в.м.т., лінію 2, відповідну моменту подачі іскри в циліндр двигуна, і лінії 3 тарировки тиску.

Лінію I наносять за допомогою індуктивної відмітки 22 (див. рис. 26), а лінію 2-е допомогою відмітки моменту спалаху 23 (рис. 26). Лінії 3 тарировки тиску наносяться на індикаторну діаграму наступним чином. У розподільнику 15 (див. рис. 26) створюється строго певний тиск, контрольоване по зразковому манометру. Тиратронні реле переводять в режим самогенерації, в результаті чого на електропровідної папері, закріпленій на обертовому барабані, утворюється горизонтальна точкова лінія. Повторюючи операцію при різних тисках в розподільнику, отримують серію тарувальних ліній, за допомогою яких визначають масштаб тиску.