Автоматизированная лаборатория для изучения бензиновых двигателей

Автоматизированная лаборатория для изучения бензиновых двигателей


1. Назначение и состав лаборатории

Мобильная автоматизированная лаборатория предназначена для проведения лабораторных и ознакомительных работ по всему спектру дисциплин, изучающих двигатели внутреннего сгорания, как в высших, так и в средних профессиональных учебных заведениях Специализация лаборатории – бензиновые двигатели внутреннего сгорания. Лаборатория состоит из лабораторной стендовой установки и компьютерного комплекса сбора данных и управления двигателем.

 2. Возможности системы управления лабораторной установки

1.   Управление нагрузкой в диапазоне 0…3000 Вт с шагом 500 Вт.

2.   Управление подачей воздуха на входе в двигатель.

3.   Изменение типа системы подачи топлива: впрыск электромагнитной форсункой во впускной патрубок или через штатный карбюратор.

4.   При впрыске топлива управление составом топливовоздушной смеси.

5.   Ручное или компьютерное управление углом опережения зажигания.

 3. Возможности системы измерений

 

Компьютерный измерительный комплекс в реальном времени регистрирует:

1.   Вибрацию по двум осям в плоскости движения КШМ (пьезоэлектрический датчик).

2.   Частоту вращения коленчатого вала двигателя (датчик Холла).

3.   Фазу открытия впускного клапана (датчик Холла).

4.   Массовый расход воздуха (термопленочный датчик HFM5).

5.   Фактический состав смеси (двухступенчатый лямбда-зонд).

6.   Объемный расход топлива в карбюраторе (датчик на элементе X-ducer).

7.   Положение дроссельной заслонки (потенциометрический датчик).

8.   Разрежение за дроссельной заслонкой (датчик на элементе X-ducer).

9.   Ток нагрузки генератора (линейный датчик на эффекте Холла).

10.      Напряжение нагрузки генератора (делитель напряжения).

11.      Температуру отработавших газов перед глушителем (ХА термопара).

12.      Температура головки и цилиндра по 4-м точкам (терморезистор HRTS).

13.      Температуру карбюратора (терморезистор HRTS).

14.      Давление топлива перед форсункой (датчик на элементе X-ducer).

15.      Уровень топлива в баке (потенциометрический датчик).

Компьютерный комплекс в реальном времени вычисляет:

1.   Длительность открытия форсунки.

2.   Массовый расход топлива.

3.   Эффективные мощность и крутящий момент.

4.   Эффективные средние давление и к.п.д. цикла.

5.   Коэффициент наполнения.

4. представление экспериментальных данных

1.   Отображение основных параметров в режиме эксперимента.

2.   Отображение осредненных за цикл значений параметров.

3.   Отображение изменения параметров в течение цикла.

4.   Отображение данных в виде характеристики.

5. кОМПЛЕКТ ПОСТАВКИ

1.   Лабораторная стендовая установка в сборе (одноцилиндровый четырёхтактный бензиновый

двигатель воздушного охлаждения S×D = 54×68 мм, Vh = 196 см3; генератор; блок нагрузки;

блок электронных модулей; блок питания установки) 1 компл.

2.   Персональный компьютер измерительного комплекса с установленным

оборудованием National Instruments (две PCI платы NI-6221 обеспечивают управление

впрыском и зажиганием, и с частотой опроса 20 кГц регистрируют сигналы с датчиков),

операционной системой Microsoft Windows XP SP2 и специальным программным обеспечением (управление и сбор данных, база экспериментов и анализатор экспериментальных данных)               1 шт.

3.   Кабель питания для подключения к сети переменного тока 220 В  - 2 шт.

4.   Вентиляционный гофрированный шланг длиной до 3 м диаметром 250 мм,

для отвода отработавших газов и воздуха охлаждающего элементы нагрузки  - 1 шт.

5.   Документация на бензогенератор и используемые датчики  - 1 компл.

6.   Методическое пособие по проведению лабораторных работ  - 1 шт.

7.   Наушники и защитные очки  - 3 компл.

6. правила эксплуатации

1.   Перед началом работ лабораторная установка должна быть надежно заземлена.

2.   При эксплуатации и обслуживании лаборатории использовать средства защиты органов слуха и зрения.

3.   Обслуживание бензогенератора, производить в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

7. Требования к помещению

1.  Помещение должно обеспечивать установку выходного устройства системы отвода отработавших газов.

2.  Помещение должно иметь приточно-вытяжную принудительную вентиляцию.

3.  Помещение должно иметь соответствовать нормам противопожарной безопасности.

4.  Помещение должно быть оборудовано тремя стандартными заземленными розетками электропитания 220 В.

8. примерный Перечень лабораторных работ

1.   Изучение состава лабораторной установки, программного обеспечения и типовых регламентов проведения испытаний ДВС.

2.   Изучение использованных на лабораторной установке способов измерения основных параметров двигателя и типов используемых датчиков.

3.   Изучение особенностей измерения и расчета основных параметров бензинового двигателя.

4.   Практическое изучение методик испытаний на установившихся режимах.

5.   Изучение основных методов планирования экспериментальных работ, применительно к испытаниям двигателей внутреннего сгорания.

6.   Изучение зависимости расхода воздуха и коэффициента наполнения от установленного скоростного и нагрузочного режима.

7.   Изучение изменения скоростного режима на различных режимах нагрузки, в зависимости от угла опережения зажигания.

8.   Изучение изменения эффективных параметров двигателя на различных скоростных и нагрузочных режимах при карбюраторном смесеобразовании.

9.   Изучение изменения эффективных параметров двигателя на различных скоростных и нагрузочных режимах при впрыске электромагнитной форсункой во впускной патрубок.

10.      Изучение изменения эффективных параметров двигателя на различных скоростных и нагрузочных режимах при регулировании состава смеси и впрыске электромагнитной форсункой во впускной патрубок.

11.      Изучение алгоритмов и системы управления углом опережения зажигания, подачей топлива и составом смеси.