Описание

Комплекс должен обеспечивать возможность выполнения широкого комплекса практических работ и лабораторных работ по изучению конструкции и рабочих процессов одноцилиндрового бензинового двигателя внутреннего сгорания, взаимодействия механизмов и узлов двигателя, а также способствовать формированию первоначальных навыков по диагностированию, техническому обслуживанию и ремонту бензинового двигателя в курсах «Устройство автотракторной техники», «Эксплуатация автотракторной техники», «Конструкция и расчет автотракторной техники». Для высшего, среднего и начального профессионального образования, для учебных заведений по подготовке водителей и специалистов по проектированию, техническому обслуживанию и ремонту автомобилей.
Комплекс должен обеспечивать выполнение следующих лабораторных работ:
1. Изучение особенностей конструкции поршневого двигателя внутреннего сгорания и порядка проведения его технического обслуживания
2. Методы испытаний двигателей внутреннего сгорания
3. Определение давления рабочего тела в цилиндре двигателя
4. Определение характеристики холостого хода двигателя
5. Скоростные характеристики двигателя
6. Нагрузочные характеристики двигателя
7. Определение токсичности отработавших газов двигателя
8. Оценка температуры основных элементов двигателя
9. Определение гидравлического сопротивления элементов впускной и выпускной системы
10. Определение мощности механических потерь поршневого двигателя
Описание. Комплекс представляет собой напольную силовую раму, на которой смонтированы и взаимно функционируют:
— одноцилиндровый бензиновый двигатель внутреннего сгорания;
— асинхронный электродвигатель с инкрементальным энкодером;
— частотный преобразователь тока;
— электрогенератор;
— нагрузочный блок;
— панель управления;
— модуль сбора и анализа информации.
Силовая рама снабжена промышленными поворотными колесами в кол-ве 4-х шт. Два колеса имеют тормозное устройство. В комплект поставки Комплекса входит стойка ЭВМ и дополнительного оборудования. Стойка представляет собой напольную рамную конструкцию, на которой установлены: ЭВМ (ноутбук); весовой измеритель расхода топлива; газоанализатор. Исследуемый бензиновый двигатель жестко закреплен на стальной плите весом не менее 30 кг. Стальная плита крепится к раме через резиновые подушки. Коленчатый вал исследуемого бензинового двигателя, с одной стороны, соединен при помощи муфты с валом электродвигателя с другой стороны с валом электрогенератора. Электродвигатель установлен в специальном подвесе, оснащенном тензометрическим датчиком вращающего момента. Электрогенератор установлен в специальном подвесе, оснащенном тензометрическим датчиком вращающего момента.
Лабораторный комплекс может работать в 2-х режимах:
Режим двигателя. В данном режиме электродвигатель приводит во вращение коленчатый вал исследуемого бензинового двигателя, что позволяет определить механические потери в исследуемом бензиновом двигателе;
Режим генератора. В данном режиме электрогенератор создает нагрузку на коленчатом валу исследуемого бензинового двигателя, что позволяет определить скоростную и нагрузочную характеристики исследуемого бензинового двигателя.
Модуль сбора и анализа информации должен состоять из комплекта датчиков, контроллера и ЭВМ со специальным программным обеспечением.
Комплект датчиков, смонтированный в системе измерения и анализа рабочих процессов двигателя должен состоять из следующих элементов:
датчик давления газов в камере сгорания;
датчик массового расхода воздуха;
датчик температуры воздуха во впускном трубопроводе двигателя;
датчик разряжения во впускном трубопроводе двигателя;
датчик температуры отработавших газов;
датчик давления отработавших газов;
датчик температуры масла в системе смазки двигателя;
датчик положения дроссельной заслонки;
датчик положения коленчатого вала двигателя;
датчик вращающего момента на коленчатом валу двигателя;
датчик температуры нагрузочного блока;
электронные весы, для определения массового расхода топлива.
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 ЭВМ выводятся показатели и результаты испытаний бензинового двигателя. Питание Комплекса осуществляется с использованием автоматических выключателей. Комплекс должен иметь возможность подключения к контуру защитного заземления лаборатории. Рама Комплекса и панель управления Комплекса имеют защитное порошковое покрытие.

Состав. Учебно-лабораторный стенд «Рабочие процессы бензиновых двигателей с мотор-генераторной нагружающей установкой» в соответствии с описанием, руководство по эксплуатации лабораторной установки и проведению лабораторных работ, паспорт.

Технические характеристики Комплекса:
Характеристики исследуемого бензинового двигателя
Номинальная мощность исследуемого двигателя, не менее, кВт 3,6
Максимальная мощность исследуемого двигателя, не менее, кВт 4
Номинальная частота вращения коленчатого вала, не менее, мин–1 3000
Максимальная частота вращения коленчатого вала, не менее, мин–1 3600
Система охлаждения двигателя Воздушная. Принудительного типа от крыльчатки маховика.
Система смазки двигателя Комбинированная – с принудительной циркуляцией смазочного масла и разбрызгиванием. Рабочая жидкость в системе смазки – моторное масло SAE 10W/30, API СС и выше. Привод маслонасоса – от коленчатого вала двигателя.
Система пуска Ручной возвратный пусковой механизм
Характеристики электродвигателя
Номинальная мощность, не менее, кВт 2,2
Номинальная частота вращения, не менее, об/мин 1000
Номинальное напряжение, не менее, В 380
Характеристики электрогенератора
Напряжение, В, не более 230
Номинальная мощность, кВт 2
Максимальная мощность, кВт 2,3
Датчики, включенные в конструкцию Комплекса
Датчик давления газов в камере сгорания измерение давления 20 МПа при рабочей температуре датчика 250 0С.
Датчик температуры смазочного масла измерение температуры 140 0С при рабочем давлении смазочного масла 0,6 МПа
Датчик массового расхода воздуха расход воздуха 1 м3/мин
Датчик давления во впускном трубопроводе разряжение 0,1 МПа при рабочей температуре газа 100 0С
Датчик температуры во впускном трубопроводе измерение температуры 100 0С при разряжении 0,1МПа
измерение температуры 100 0С при разряжении 0,1 МПа
Датчик давления в выпускном трубопроводе давление 25 МПа при рабочей температуре газа 400 0С
Датчик температуры в выпускном трубопроводе температура газа 1250 0С при давлении 0,25 МПа
Датчик вращающего момента электродвигателя Тензометрический датчик
Датчик вращающего момента электрогенератора Тензометрический датчик
Датчик температуры гидравлического масла температура 100 0С
Оптический измеритель температуры деталей двигателя Оптический измеритель температуры (на базе лазера, класс II), дистанционное измерение температуры деталей двигателя 300 0С .
Датчик оборотов коленчатого вала, на основе инкрементального энкодера рабочее напряжение 5В DC. Диапазон измеряемой частоты вращения 0-5000 об/мин
Газоанализатор наличие
ЭВМ Параметры и тип ЭВМ:
диагональ экрана не менее 15,6”;
оперативная память не менее 2048 Мб;
жесткий диск не менее 320 Гб;
манипулятор типа «мышь»;
Операционная система Microsoft Windows
Электропитание Комплекса
Напряжение питания Комплекса, В 220
Род тока, частота, Гц Переменный 3-х фазный, 50
Потребляемая мощность, не более, кВт 3
Габаритные размеры Комплекса, мм, не более 2500х1100х700
Масса Комплекса, кг., не более 500