Цель работы: изучение устройства и пользования электрическим тормозным стендом.
Оборудование и приборы: стендовые испытания двигателей проводятся на электрических тормозных стендах переменного тока, которые состоят из следующих основных узлов:
- двигателя-тормоза в сборе c весовым механизмом и пультом контрольных приборов;
- жидкостного реостата;
- топливного бака и устройства для замера расхода топлива;
- электрошкафа.
Рисунок 1. — Общий вид электрической машины:
Где:
1 — электрическая машина;
2 — маятниковый весовой механизм и пульт контрольных приборов;
3 — циферблат весового механизма;
4 — амперметр;
5 — манометры;
6 — контрольная лампа;
7 — тахометр;
8 — указатели термометров;
9 — стойки;
10 — муфта;
11 — датчик электротахометра;
12 — редуктор;
13 — рычаг переключения передач;
14 — плита.
Рисунок 2. — Маятниковый весовой механизм:
Где:
1 — демпфер;
2 — соединительный кронштейн;
3 — тяга;
4 — маятник;
5 — эксцентриковый вал;
6 — зубчатый сектор;
7 — стрелка.
Рисунок 3. — Демпфер весового механизма:
Где:
1 — поршень;
2 — цилиндр;
3 — шток поршня.
Рисунок 4. — Жидкостный реостат:
Где:
1 — бак;
2 — исполнительный механизм;
3 — ножи;
4 — кожух.
Рисунок 5. — Схема устройства для замера расхода топлива:
Где:
1 — топливный бак;
2 — циферблатные весы;
3 — мерный сосуд;
4 — трехходовой кран;
5 — полка.
1. Обработка результатов наблюдений
Мощность двигателя определяется по формуле:
Где:
- P — усилие по весовому механизму стенда;
n — частота вращения двигателя, мин -1 .
Часовой расход топлива по формуле:
Удельный расход топлива рассчитывается по формуле:
2. Виды испытания двигателей
Двигатели подвергают следующим основным испытаниям:
- приёмосдаточным;
- периодическим;
- типовым.
Приёмосдаточные испытания проводят с целью контроля качества сборки и регулировки двигателей. Они должны включать определение мощности, удельного расхода топлива и давления масла при номинальной частоте вращения и положении органов управления подачей топлива, соответствующем полной подаче топлива, а также максимальной частоты вращения холостого хода и давления масла при минимальной устойчивой частоте вращения холостого хода. Периодические испытания проводят с целью контроля соответствия показателей двигателей техническим условиям на двигатели конкретных марок.
Обкатка и испытания двигателя
При испытании двигателя стенд должен быть оборудован гидравлическим или электрическим тормозом-нагружателем, а также контрольными приборами для измерения частоты вращения, мощности, температуры воды на выходе из двигателя, температуры масла ...
При периодических испытаниях определяют:
- номинальную мощность, максимальный крутящий момент, внешние скоростные характеристики мощности и крутящего момента. Для серийного двигателя номинальная мощность, максимальный крутящий момент и внешние скоростные характеристики считаются подтвержденными, если их значения отличаются от указанных в технической документации на двигатель или автомобиль в пределах ± 5%;
- нагрузочную характеристику при частоте вращения, соответствующей максимальному крутящему моменту двигателя;
- характеристику холостого хода;
- регуляторную характеристику (для дизелей).
Типовые испытания проводят после внесения в конструкцию или технологию изготовления двигателя изменений, которые могут повлиять на параметры двигателя, указанные в технических условиях, с целью оценки эффективности и целесообразности внесенных изменений. Испытания следует проводить по программе периодических испытаний или по специальной программе, согласованной с потребителем.
3. Правила пользования стендом
1. Запрещается сообщать валу электродвигателя частоту вращения (по тахометру) стенда, превышающую 2000 об/мин. При использовании понижающей передачи редуктора запрещается на ней заводить двигатель и работать на топливе;
2. Запрещается включать стенд с погруженными в раствор электролита электродами реостата, электроды должны быть выведены из раствора, когда стенд не работает;
3. Не рекомендуется останавливать стенд выключением из сети. Сначала необходимо вывести электроды реостата из раствора;
4. Перед прокручиванием коленчатого вала дизельного двигателя на стенде следует выключить его компрессию и включить тогда, когда частота вращения вала двигателя достигнет 400-500 об/мин по тахометру стенда;
5. Запускать двигатель на стенде следует при частоте вращения вала электродвигателя не выше 500 об/мин;
6. После пуска двигателя, если предполагается его работа без нагрузки, стенд необходимо отключить из сети нажатием кнопки «стоп», предварительно выведя ножи реостата из раствора;
7. Не допускается резкое изменение частоты вращения коленчатого вала двигателя, работающего на топливе с нагрузкой;
8. Необходимо периодически доливать воду в реостат, чтобы ее уровень был не ниже 100мм от верхнего края бака. При доливе воды стенд должен быть отключен от сети;
9. Запрещается работать на стенде без ограждения на карданном валу и упругой муфте;
10. По окончании работы на стенде следует обесточить стенд с помощью рубильника, поставить трехходовой кран в положение «закрыто» и слить топливо из стеклянного сосуда, установленного на весах.
4. Обкатка двигателя
Обкатка — необходимая операция перед началом эксплуатации двигателей. Рабочие поверхности деталей, поступающих на сборку двигателей, имеют следы механической обработки в виде микронеровностей.
В начальный период работы двигателя, трущиеся поверхности контактируют только в отдельных точках.
Общая площадь контакта намного меньше кажущейся поверхности соприкосновения. Если при этом двигателю дать большую нагрузку, то в точках соприкосновения сопряженных поверхностей возникает высокая температура, что приводит к задирам, заклиниваниям и повышенному износу.
5. Стендовая обкатка
Назначение стендовой обкатки: приработать трущиеся поверхности так, чтобы можно было проверить качество ремонта двигателя при помощи измерения основных технико-экономических показателей его при кратковременном (не более 5 мин.) нагружении до номинальной мощности.
Технологический процесс стендовой обкатки состоит из трех стадий:
- холодная обкатка;
- горячая обкатка без нагрузки;
- горячая обкатка с нагрузкой.
Холодная обкатка — обкатка, при которой коленчатый вал двигателя приводится во вращение от постороннего приводного устройства (стенда).
Горячая обкатка без нагрузки — обкатка, при которой двигатель работает сам, не требуя энергии от постороннего источника для прокручивания. Вся энергия его уходит на преодоление внутренних сопротивлений, эффективная мощность равна нулю.
Горячая обкатка с нагрузкой — обкатка, при которой двигатель вырабатывает энергию и отдает ее тормозу или другому какому-либо загружающему устройству. Каждая стадия холодной и горячей обкатки делится на несколько режимов, отличающихся один от другого продолжительностью, частотой вращения коленчатого вала и нагрузкой.
6. Режим холодной обкатки двигателя
Холодная обкатка двигателя производится после замены блока цилиндров, коленчатого вала, распределительного вала, одного или нескольких поршней или гильз, более половины вкладышей коренных или шатунных подшипников, а также более двух поршневых колец. Перед обкаткой проверяют параметры подводимых к двигателю энергоносителей.
Температура масла, подаваемого в двигатель, должна быть не ниже 50°С, давление масла — не ниже 0,1 МПа при минимальной частоте вращения коленчатого вала и 0,4… 0,55 МПа при 2600 мин -1 . Температура воды должна быть 50 ± 5°С.
Установив скобу останова двигателя в положение выключенной подачи, включают электродвигатель стенда и производят холодную обкатку двигателя на режимах, приведенных в таблице 1.
Затем снимают крышки головок цилиндров и проверяют подачу масла к подшипникам коромысел клапанов. Проверяют герметичность уплотнений форсунок в головках цилиндров. Течь топлива не допускается. Температура масла должна быть в пределах 80-85°С, а давление — 0,1 МПа при частоте вращения коленчатого вала 600 мин -1 . Проверяют герметичность всех систем двигателя. Выбрасывание и подтекание воды, топлива, масла, а также прорыв газов в местах соединений не допускаются.
Таблица 1. — Режимы холодной обкатки двигателя:
|
№ режима |
Частота вращения коленвала, мин -1 |
Время, мин |
|
|
I |
600 |
2 |
|
|
II |
800 |
3 |
|
|
III |
1000 |
5 |
|
|
IV |
1200 |
5 |
|
|
V |
1400 |
5 |
|
|
Общее время холодной обкатки, мин. |
20 |
||
Болты крепления головок цилиндров подтягивают с моментом затяжки 160…190 Н*м. Проверяют и при необходимости регулируют зазоры в клапанном механизме газораспределения, после чего устанавливают прокладки крышек и крышки головок цилиндров и завертывают болты их крепления с моментом затяжки 17…22 Н*м.
Затем проверяют и при необходимости регулируют угол опережения впрыска топлива.
7. Режим горячей обкатки двигателя
Горячая обкатка двигателя выполняется всегда после холодной обкатки. Приработку двигателя только в режиме горячей обкатки осуществляют лишь после замены менее чем половины вкладышей коренных или шатунных подшипников, а также по одному поршневому кольцу не более чем в двух цилиндрах.
При горячей обкатке выполняют все работы, входящие в процесс холодной обкатки.
Режимы горячей обкатки указаны в таблице 2.
Таблица 2. — Режимы горячей обкатки двигателя:
|
№ режима |
Частота вращения коленчатого вала, мин -1 |
Нагрузка, л. с. |
Время, мин. |
|
|
I |
1200 |
30 |
4 |
|
|
II |
1400 |
30 |
10 |
|
|
III |
1600 |
30 |
10 |
|
|
IV |
1800 |
60 |
10 |
|
|
V |
2000 |
90 |
10 |
|
|
VI |
2200 |
120 |
10 |
|
|
VII |
2400 |
150 |
5 |
|
|
VIII |
2600 |
180 |
5 |
|
|
IX |
2600 ± 20 |
190 |
8 |
|
|
Общее время горячей обкатки, мин. |
72 |
|||
Затем проверяют максимальную частоту вращения коленчатого вала, которая должна быть не более 2930 мин -1 , и минимальную, которая должна быть не менее 600 мин-1 .
При неустойчивой работе двигателя на холостом ходу, если при повышении частоты вращения до 1400…1500 мин -1 и резком ее уменьшении двигатель останавливается, и регулируют минимальную частоту вращения коленчатого вала. После окончания обкатки проверяют затяжку гаек, шпилек крепления головки цилиндров двигателя.
8. Повторные испытания двигателя
В случае устранения неисправностей, связанных с заменой головки цилиндра или других деталей, с заменой масляного, жидкостного или топливного насосов, шестерен распределения, сальников коленчатого вала, картера маховика, передней крышки блока цилиндров, а также после переборки двигателя без замены его составных частей проводят обкатку двигателя в режиме повторных испытаний, приведенных в таблице 3.
Таблица 3. — Режимы повторных испытаний двигателя:
|
№ режима |
Частота вращения коленчатого вала, мин -1 |
Нагрузка, л. с. |
Время, мин. |
|
|
I |
1000 |
0 |
5 |
|
|
II |
1800 |
60 |
10 |
|
|
III |
2000 |
90 |
5 |
|
|
IV |
2200 |
120 |
5 |
|
|
V |
2400 |
150 |
5 |
|
|
Общее время повторных испытаний, мин. |
30 |
|||
Контрольные испытания двигателя выполняют при его приемке на режимах, указанных в таблице. Также учитывается контрольный расход топлива по скоростной характеристике, который находится в пределах 165-178 г/л. с. ч. Двигатель считается принятым при соблюдении следующих требований:
- а) двигатель прошел обкатку на заданных режимах, что подтверждено записями в журнале регистрации испытаний;
- б) двигатель устойчиво работает при частоте вращения коленчатого вала 800 мин.;
- в) максимальная частота вращения коленчатого вала при работе без нагрузки не превышает 2930 мин.;
- г) двигатель останавливается при выключении подачи топлива;
- д) при всех нагрузках и допустимых частотах вращения коленчатого вала двигатель работает равномерно, без резких стуков и шумов, выделяющихся из нормального шума работы двигателя;
- е) отсутствуют течи масла, топлива и воды через соединения.
тормозной двигатель реостат
Таблица 4. — Режимы контрольной приемки двигателя:
|
Контрольная операция |
Частота вращения коленчатого вала, мин -1 |
Нагрузка, л. с. |
Время, мин. |
|
|
Контроль работы двигателя и его систем при переменных нагрузках |
2000 |
90 |
2 |
|
|
2200 |
120 |
2 |
||
|
2400 |
150 |
2 |
||
|
Проверка частоты вращения на холостом ходу минимальная |
600 |
0 |
3 |
|
|
Проверка частоты вращения на холостом |
2930 |
0 |
3 |
|
|
Общее время контрольных испытаний, мин. |
12 |
|||
После контрольной приемки с двигателя демонтируют все установленные на него и монтируют все снятые с него при подготовке к испытаниям шланги, трубопроводы и устройства и снимают ремни.
9. Режим обкатки двигателя а/м Hyundai Solaris (информация предоставлена заводом изготовителем)
Не требуется специального периода обкатки нового двигателя автомобиля. Соблюдение нескольких простых мер предосторожности в течение первых 1000 км. (600 миль) пробега может позитивно сказаться на эксплуатационных характеристиках, экономичности и сроке службы автомобиля:
- Не двигайтесь с одной скоростью (как высокой, так и низкой) в течение длительного времени. Изменение частоты вращения двигателя необходимо для его правильной обкатки;
- Не заставляйте двигатель работать на очень высоких оборотах;
- Во время движения поддерживайте частоту вращения двигателя (об/мин или обороты в минуту) в пределах от 2000 до 4000 об/мин;
- Избегайте резких торможений, за исключением экстренных случаев, с целью обеспечения правильного контакта тормозных колодок;
- Не допускайте работы двигателя в режиме холостого хода более 3 минут единовременно;
- Не следует буксировать прицеп в течение первых 2000 км. (1200 миль) пробега автомобиля.
Вывод
В результате проделанной лабораторной работы было изучено устройство и пользование электрическим тормозным стендом, а так же рассмотрели режимы обкатки двигателя.
