2. Измерение крутящего момента

Измерение мощности ДВС, как правило, осуществляется косвенно путём раздельного измерения крутящего момента М_к и частоты вращения n. Измерение эффективной мощности ДВС (N_e) в процессе их испытаний, как правило, осуществляется косвенно путём раздельного измерения эффективного крутящего момента (М_к) и частоты вращения (n), т.е.

где М_к – эффективный крутящий момент в Нм – частота вращения коленчатого вала в n, мин^-1.

Требования к точности измерения крутящего момента в зависимости от поставленной задачи. Точность по ГОСТ 14846-81.

Требования к точности СИ определяются стандартами методов стендовых испытаний дизелей тракторов и комбайнов (ГОСТ 18509-88) и автомобильных двигателей (ГОСТ 14846-81). В первом из них нормируется максимально допустимое значение абсолютной погрешности измерения эффективного крутящего момента М_к = 0,005М_{к max}, что соответствует приведённой погрешности измерения  =0,5%. Для момента проворачивания вала двигателя (момента условных механических потерь) М_м.п. = 0,02М_{м.п. ном}, что соответствует приведённой погрешности измерения  =2,0%. По ГОСТ 14846-81 нормируется относительная погрешность М_к = 1,0%, но в нижней половине шкалы допускается М_к = 2,0%. Требования современных зарубежных стандартов более жёсткие. Для научно-исследовательских испытаний допустимая величина приведённой погрешности составляет  =0,2%.

Средства измерения (СИ) с упругими силоизмерителями реактивного момента с электрическими выходными сигналами. Область применения.

В настоящее время, при испытаниях автомобильных ДВС, для измерения реактивного момента НУ используются в основном упругие силоизмерители с электрическими выходными сигналами. Суть измерения М_т заключается в его преобразовании в силу с уравновешиванием последней силой упругости УЭ, связанной со станиной.

Причём УЭ может преобразовать силу Р либо в деформацию ε, либо в перемещение δ. Но в любом случае деформация самого УЭ не должна выходить за предел упругости. Дальнейшее преобразование ε или δ происходит в виде электрических сигналов:

В настоящее время они используются при традиционных испытаниях ДВС на УР, обеспечивая погрешность не более ±0,5%. С меньшей точностью они могут быть использованы при испытаниях в переходных (свободный) процессах, но это требует обоснования. Кроме того возможны измерения в переходных процессах при сравнительно низкой динамичности характера изменения М_к. Из числа электрических преобразователей силы наибольшее распространение получили тензорезистивные и индуктивные преобразователи.

Тензометрические преобразователи с балочными упругими элементами.

Балочные УЭ работают на изгиб.

Достоинства: 1. По технологичности не уступают стержневым. 2. Но позволяют получать большие перемещения. 3. Деформации сжатия и растяжения idem. 4. Применение мостовой схемы (полный мост) увеличивает чувствительность и обеспечивает температурную компенсацию. Недостатки: 1. Трудность фиксации точки и направления действия силы (при действии силы на конец балки) последней перемещается по окружности, что вызывает дополнительные погрешности (точка, приложения силы меняет свои координаты). 2. Трудность жёсткой заделки балки (преодоление этого ведёт к увеличению массы и размеров). 3. Неравномерность распределения усилий по длине балки постоянного сечения. 4. Низкая поперечная жёсткость.

Типы упругих элементов?

Стержни: Балочные УЭ: Кольцевые УЭ:

Мостовая схема включения: назначение. Динамические свойства СИ с упругими преобразователями. Частота собственных колебаний силоизмерительной системы. В каких случаях такие СИ могут быть использованы для измерения переменного Мк? Что необходимо учитывать при использовании данного СИ при измерении крутящего момента в процессе разгона двигателя? Задача № 7.