По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 62-791.2

Измерение массового расхода воздуха при испытаниях ДВС

Аксенов А. З. руководитель Рязанского отделения, Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ, 390046, Российская Федерация, г. Рязань, ул. Есенина, д. 116/1, тел.: (4912)44-38-73, e-mail: axalex77@ya.ru
Сергеев Н. Н. вед. науч. сотр., Рязанское отделение, Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ, 390046, Российская Федерация, г. Рязань, ул. Есенина, д. 116/1, тел.: (4912) 44-76-23, e-mail: serg_nnr@bk.ru

Массовый расход воздуха является одним из значимых параметров при испытаниях двигателя внутреннего сгорания. Этот параметр позволяет судить о полноте сгорания топлива, его нагрузке. Рекомендуемые нормативными документами приборы для измерения расхода воздуха двигателем при его испытаниях мало пригодны для широкого применения ввиду их дороговизны. Это относится также к приборам для измерения расхода воздуха, принцип действия которых основан на термоанемометрическом методе. Автомобильные датчики массового расхода воздуха не пригодны для применения в испытательном оборудовании из-за долговременной нестабильности параметров и несоответствия предъявляемым метрологическим требованиям. В статье рассматривается применение метода измерения расхода воздуха по перепаду давления на длине трубы (воздухозаборнике). Показано, что этот метод при малых затратах позволяет осуществлять измерение расхода воздуха двигателем. При этом погрешность измерений не превышает допустимую по нормативным документам на испытания двигателей.

Литература:

1. ГОСТ 18509-88. Дизели тракторные и комбайновые. Методы стендовых испытаний. — М: Госстандарт СССР: Изд-во стандартов, 1989. — 77 с.

2. Тойгамбаев С. К. Стенд для обкатки и испытания двигателей // Актуальные проблемы современной науки. — 2014. — № 5 (79). — С. 146–149.

3. Тойгамбаев С. К. Испытания двигателей на специальных стендах // Актуальные проблемы современной науки. — 2015. — № 5 (84). — С. 163–167.

4. Васькович А. Н. Обкатка дизельных двигателей / Отв. ред. А. А. Горохов // Будущее науки — 2015: Сборник научных статей 3-й Международной молодежной научной конференции в 2-х т. — 2015. — С. 241–244.

5. Сергеев Н. Н., Петрищев Н. А., Саяпин С. А. Использование систем регистрации и обработки данных при диагностировании узлов, агрегатов // Инновационное развитие АПК России на базе интеллектуальных машинных технологий: Сборник научных докладов Международной научно-технической конференции. — 2014. — С. 355–358.

6. Тимохин С. В., Спицын И. А., Голубев И. Г. Тенденции развития технологий и средств обкатки двигателей автотракторной техники // Труды ГОСНИТИ. — 2017. — Т. 127. — С. 91–96.

7. Калицун В. И., Дроздов Е. В., Комаров А. С. и др. Основы гидравлики и аэродинамики. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Стройиздат, 2004. — 296 с.

8. Посохин В. Н. Аэродинамика вентиляции. — М.: АВОК-ПРЕСС, 2008. — 209 с.

9. Крюков Ю. А., Михеев М. А., Иванов В. В. и др. Стенд для испытаний и калибровки датчиков массового расхода воздуха автомобилей // Экспериментальные и теоретические исследования в современной науке: сб. ст. по матер. XXIV Междунар. науч.практ. конф. — Новосибирск: СибАК, 2018. — № 15 (23). — С. 43–49.

10. Крюков Ю. А., Михеев М. А., Иванов В. В. и др. Испытания и калибровка датчиков массового расхода воздуха автомобилей // Экспериментальные и теоретические исследования в современной науке: сб. ст. по матер. XXV Междунар. науч.-практ. конф. — Новосибирск: СибАК, 2018. — № 16 (24). — С. 40–46.

Цель исследований — обосновать применение метода измерения расхода воздуха при испытаниях двигателя внутреннего сгорания, по перепаду давления на длине трубы (воздухозаборнике) с целью повышения точности измерения и снижения стоимости измерительного оборудования.

Массовый расход воздуха является одним из значимых параметров двигателя внутреннего сгорания (ДВС) при его испытаниях. Этот параметр позволяет судить о полноте сгорания топлива, его нагрузке [3, 4].

Косвенным показателем нагрузки может служить масса воздуха, попадающего в цилиндр, — цикловое наполнение воздухом.

Сам расход воздуха не может являться величиной, определяющей нагрузочный режим двигателя, нагрузка может быть оценена параметром циклового наполнения — массы воздуха, попадающего в цилиндр двигателя при текущем цикле его работы. Расчет циклового наполнения воздухом выполняется из массового расхода воздуха с учетом текущих оборотов двигателя. Массовый расход воздуха и цикловое наполнение воздухом могут быть использованы при диагностике двигателя, и отражать правильность работы впускного тракта [5, 6].

Самые распространенные сегодня расходомеры базируются на работе термоанемометрических измерителей. В корпусе датчика встроены две тонкие платиновые нити: одна рабочая, а вторая — контрольная. Обе нити нагреваются током и имеют одинаковую температуру. Рабочая нить обдувается потоком воздуха, и для поддержания температуры на ней, равной температуре на контрольной нити, автоматика увеличивает проходящий через рабочую нить ток. Разность показателей проходящего через рабочую нить тока определяет количество воздуха, всасываемого двигателем.

Стоимость термоанемометрических приборов для измерения массового расхода воздуха (скорости потока), предлагаемых производителями, составляет около сотни тысяч рублей, и по этой причине они не малопригодны для широкого применения при обкатке и испытаниях ДВС.

Погрешность автомобильных датчиков массового расхода воздуха (ДМРВ) превышает допустимую для использования при испытаниях ДВС, она изменяется в процессе старения датчиков, датчики метрологически не аттестованы. Некоторое количество работ посвящено созданию оборудования для периодической калибровки ДМРВ, находящихся в эксплуатации на транспорте [9, 10], что подтверждает нестабильность их параметров. Они также не пригодны для применения при обкатке и испытаниях ДВС.

Для Цитирования:
Аксенов А. З., Сергеев Н. Н., Измерение массового расхода воздуха при испытаниях ДВС. Сельскохозяйственная техника: обслуживание и ремонт. 2019;1.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: