Описание

Учебно-лабораторный стенд должен обеспечивать возможность выполнения широкого комплекса практических работ и лабораторных работ по изучению конструкции и рабочих процессов 4-х цилиндрового дизельного и бензинового двигателей внутреннего сгорания, взаимодействия механизмов и узлов, а также способствовать формированию первоначальных навыков по диагностированию, техническому обслуживанию и ремонту дизельного двигателя в курсах, «Устройство автомобильной техники», «Эксплуатация автомобильной техники», «Конструкция и расчет автомобильной техники», «ДВС». Для высшего, среднего и начального профессионального образования.

Комплекс должен представлять собой два лабораторных стенда по исследованию дизельного и бензинового двигателей.

Посредством электросиловых устройства стенд может работать в двух режимах:
режим двигателя — электродвигатель приводит во вращение коленчатый вал исследуемого дизельного двигателя, что позволяет определить механические потери в исследуемом дизельном двигателе;
режим генератора — электродвигатель создает нагрузку на коленчатом валу исследуемого дизельного двигателя, что позволяет определить скоростную и нагрузочную характеристики исследуемого дизельного двигателя. Комплекс должен обеспечивать выполнение следующих лабораторных работ:
1. Силовые установки и применяемая измерительная аппаратура:
1.1. Изучение особенностей конструкции двигателя и нагрузочного устройства;
1.2. Методы испытаний двигателей;
2. Оценка индикаторных показателей двигателя:
2.1. Определение давления рабочего тела в цилиндре двигателя (индицирование ДВС);
3. Оценка эффективных показателей двигателя и показателей экономичности:
3.1. Определение характеристики холостого хода двигателя;
3.2. Определение скоростных характеристик двигателя;
3.3. Определение нагрузочных характеристик двигателя;
3.4. Определение регулировочных характеристик двигателя.
4. Оценка экологических показателей двигателя:
4.1. Определение токсичности отработавших газов двигателя.
5. Термометрирование двигателя:
5.1. Определение температуры деталей двигателя;
5.2. Определение температуры смазочного масла;
5.3. Определение температуры свежего заряда и отработавших газов.
6. Оценка параметров устройств газообмена двигателя:
6.1. Определение гидравлического сопротивления элементов выпускной системы;
7. Техническое обслуживание двигателей:
7.1. Правила и порядок проведения технического обслуживания двигателей

Технические характеристики
Комплекс представляет собой напольную силовую раму, на которой смонтированы и взаимно функционируют:
— четырехцилиндровый дизельный двигатель внутреннего сгорания ;
— электродвигатель переменного тока;
— преобразователь тока;
— система сбора и анализа информации.
Силовая рама выполнена из стального металлопроката, покрыта защитным порошковым покрытием и снабжена промышленными поворотными колесами в кол-ве 6-ти шт. Два колеса имеют тормозное устройство. В комплект поставки комплекса входит рабочее место, представляющее собой стол из ДСП на котором размещаются: ПЭВМ (ноутбук с диагональю экрана, не менее 15,6 дюймов); панель управления; расходомер весового типа с топливным баком; газоанализатор.
Исследуемый дизельный двигатель закреплен на раме через резиновые подушки. Коленчатый вал исследуемого дизельного двигателя соединен при помощи муфты с валом электродвигателя. Корпус электродвигателя закреплен в качающейся опоре, что позволяет определять реактивный (тормозной или приводной) вращающий момент на корпусе электродвигателя с помощью тензометрического датчика усилия. Асинхронный электродвигатель при помощи специализированного частотного преобразователя может работать в 2-х режимах:
— режим двигателя — в данном режиме электродвигатель приводит во вращение коленчатый вал исследуемого дизельного двигателя, что позволяет определить механические потери в исследуемом двигателе;
— режим генератора — электродвигатель создает нагрузку на коленчатом валу исследуемого дизельного двигателя, что позволяет определить скоростную и нагрузочную характеристики исследуемого двигателя. Утилизация энергии, выработанной дизельным двигателем осуществляется с помощью блока утилизации энергии, представляющий собой шкаф с принудительной вентиляцией с установленными в нем тормозными резисторами. Тепло отводимое от тормозных резисторов отводится за пределы лаборатории с помощью гофрированного шланга (не входит в комплект поставки). Корпус блока утилизации энергии выполнен из стального листового металлопроката и покрыт защитной порошковой эмалью.
Управление дизельным двигателем и режимами работы электродвигателя осуществляется с панели управления которая имеет лицевую панель, выполненную из анодированного алюминия толщиной не менее 2,5мм с нанесенными на ней методом металлографии цветными условными обозначениями размещенных на панели органов управления комплексом. Корпус блока управления выполнен из стального листового металлопроката и покрыт защитной порошковой эмалью. Внутри панели управления находится контроллер системы сбора и анализа информации.
Система сбора и анализа информации должна состоять из комплекта датчиков, контроллера и ПЭВМ со специальным программным обеспечением.
Комплект датчиков должен состоять из следующих элементов:
датчик давления газов в камере сгорания (1шт);
датчик массового расхода воздуха (1шт);
датчик температуры воздуха во впускном трубопроводе двигателя (1шт);
датчик температуры отработавших газов (1шт);
датчик давления отработавших газов (1шт);
датчик температуры масла в системе смазки двигателя (1шт);
датчик положения топливной рейки (1шт);
датчик положения коленчатого вала двигателя (1шт);
датчик вращающего момента на коленчатом валу двигателя (1шт);
газоанализатор (1шт);
оптический измеритель температуры (пирометр) (1шт);
электронные весы, для определения массового расхода топлива (1шт).
Информация с датчиков температур, давлений, усилий и положения коленчатого вала обрабатывается управляемыми усилителями. Данные поступают в контроллер, который управляет усилителями и обменивается информацией с компьютером по шине USB 2.0. Программное обеспечение должно предоставлять возможность сохранения мгновенных (текущих) показателей и результатов испытаний двигателя в файл носителя информации для последующей обработки. На монитор ПЭВМ выводятся показатели и результаты испытаний дизельного двигателя. Индикаторная диаграмма строится в зависимости от угла поворота коленчатого вала в пределах одного цикла (720 градусов) с точностью одно измерение давления на один градус поворота коленчатого вала двигателя. Питание комплекса осуществляется с использованием автоматических выключателей. Комплекс должен иметь возможность подключения к контуру защитного заземления лаборатории. Рама комплекса и панель управления имеют защитное порошковое покрытие.
Состав. Учебно-лабораторный стенд «Рабочие процессы 4-х цилиндрового дизельного двигателя с мотор-генераторной нагружающей установкой» в соответствии с описанием, методическое обеспечение, паспорт.

Характеристики исследуемого дизельного двигателя
Электропитание элементов двигателя:
— напряжение питания элементов системы управления, не менее, В 12
— род тока Постоянный
— источники тока аккумуляторная батарея, штатный электрогенератор
Направление вращения коленчатого вала правое (с носка коленчатого вала)
Система смазки комбинированная, под давлением и разбрызгиванием
Система охлаждения жидкостная, закрытая, с принудительной циркуляцией
Система вентиляции картера принудительная, с откачиванием через маслоотделитель
Количество цилиндров двигателя и их расположение, не менее 4, рядное
Диаметр цилиндров и ход поршня, мм, не менее 94×100
Рабочий объем цилиндров, л, не менее 2,8
Степень сжатия, не менее 16,5
Максимальная мощность, кВт, не менее 88,3 при 3200 об/мин
Габаритные размеры рабочего места (стола), не более, мм 1200х600х750
Характеристики электродвигателя переменного тока
Номинальная мощность, не более, кВт 30
Номинальная частота вращения, не более, об/мин 3000
Номинальное напряжение, не менее, В 380
Датчики, включенные в конструкцию комплекса
Датчик давления газов в камере сгорания измерение давления 20 МПа при рабочей температуре датчика 200 0С.
Датчик температуры смазочного масла наличие
Датчик массового расхода воздуха наличие
Датчик температуры во впускном трубопроводе наличие
Датчик давления в выпускном трубопроводе наличие
Датчик температуры в выпускном трубопроводе наличие
Датчик усилия в измерителе вращающего момента двигателя. наличие
датчик положения топливной рейки Штатный двигателя
Оптический измеритель температуры деталей двигателя Оптический измеритель температуры, дистанционное измерение температуры деталей двигателя 300 С .
Датчик оборотов коленчатого вала Штатный двигателя
Газоанализатор наличие
Весовое устройство для измерения массового расхода топлива наличие
ПЭВМ Параметры и тип ЭВМ: ноутбук
диагональ экрана, не менее 15,6”;
манипулятор типа «мышь»;
Операционная система;
Предустановленное специализированное программное обеспечение.
Электропитание комплекса
Напряжение питания комплекса, В 380
Род тока, частота, Гц Переменный 3-х фазный, 50
Потребляемая мощность, не более, кВт 30
Габаритные размеры, мм, не более 4500х1600х2000
Масса комплекса, кг., не более 1400
Эксплуатационные характеристики
Напряжение питания – 380 В.
Частота тока питания – 50 Гц.
Потребляемая мощность, не более – 30 кВт.
Габариты комплекса, не более – 4500х1600х2000 мм.