2.3.1 Двигатель

Учебный стенд разработан на базе 1-цилиндрового четырёхтактного дизельного двигателя воздушного охлаждения. Общий вид двигателя представлен на (рис. 2)

Система питания непосредственный впрыск в цилиндр

Система смазки под давлением и разбрызгиванием

2.3.2 Генератор

В качестве тормоза двигателя используется однофазный генератор переменного тока (Рис. 3).

Максимальная мощность генератора (активная нагрузка) 4,7 кВт

Напряжение 230 В ± 10%

Максимальная сила тока 20 А

Рис. 3. Составные части генератора.

2.3.3 Блок нагрузки

Блок нагрузки необходим для утилизации электрической энергии, вырабатываемой генератором.

Принципиальная схема блока нагрузки показана на (рис. 4). Основными элементами нагрузки являются нагреватели (ТЭНы) 1, которые включаются в цепь при помощи блока управления нагрузкой . Так как тэны являются активной нагрузкой (потребители, у которых вся потребляемая электрическая энергия переходит в тепло), нагретый воздух в корпусе 2 должен отводится в окружающую среду. Для этого в корпусе нагрузки установлен вентилятор 3, который нагнетает воздух в корпус нагрузки.

Рис.4 Блок нагрузки

Помимо свежего воздуха, забираемого вентилятором на охлаждение, в поток вводится отработавшие газы с двигателя с целью уменьшения габаритов и использования дополнительных воздуховодов. Нагретый воздух с отработавшими газами отводится через воздуховод на улицу через выходное отверстие 4.

2.3.4 Аппаратные средства:

Измеренные величины фиксируются аналого-цифровым

преобразователем National Instruments. Система состоит из персонального компьютера аналого-цифрового преобразователя модели N1PCI -6221.

Для сбора обработки информации, полученной от датчиков на стенде применяется современный программный комплекс National Instruments Lab view 7. На базе этого комплекса создана программа, позволяющая управлять двигателем, а так же снимать, запоминать, обрабатывать, заносить в базу данных информацию, полученную с аналого-цифровых преобразователей.

Программный комплекс Labview и его аналоги нашли широкое применение в научной и инженерной практике, поэтому знакомство с ними также весьма полезно для студентов. В ходе работы студент может ознакомиться с основами работы системы, понять принцип построения программных модулей.

Рис. 5. На рисунке представлена виртуальная панель управления двигателем и осциллограмма сигнала датчика.

2.4 Возможности стенда

Данный учебный стенд - это испытательный стенд, оснащённый тормозным устройством, топливной, воздухопитающеи, газовыводящеи системами, системами охлаждения и пуска.

Двигатели внутреннего сгорания работают в широком диапазоне изменения скоростных и нагрузочных режимов. Под режимом работы двигателя будем понимать его состояние, характеризующееся совокупностью показателей.

Основными показателями, определяющими рабочий режим, являются частота вращения коленчатого вала, расходы топлива и воздуха, нагрузка на двигатель и температура. Для снятия и обработки вышеописанных показателей необходимы контрольно-измерительные приборы

Для получения полной информации необходимой для изучения ДВС, используются следующие измерительные устройства:

> Датчик частоты вращения коленчатого вала

Определяет частоту вращения коленчатого вала.

> Датчик фазы

Определяет такт сжатия.

> Датчик массового расхода воздуха

Служит для определения количества воздуха, поступающего в цилиндры двигателя.

> Датчик положения рейки

Определяет положение топливной рейки.

> Датчик тока

Используется для оценки нагрузки двигателя

> Датчик вибрации

Используется как датчик вибрации для оценки работы двигателя на разных режимах

> Датчик температуры выхлопных газов

Предназначен для изучения температуры отработавших газов на разных режимах работы двигателя.

> Датчики температуры двигателя

Предназначены для изучения теплового состояния двигателя на разных режимах работы На двигателе установлены три датчика температуры: на головке цилиндра, на цилиндре, на поддоне двигателя.