Применение LTR212 для динамического тензометрирования рычажного клапанного привода автомобильного двигателя

Внедрение: 2009 г.

Сила в клапанном механизме двигателя ВАЗ определялась путем тензометрирования рычага. Тензорезисторы R1 и R2 типа ПКБ-10-100 наклеиваются на рычаг (рис. 1) и соединяются по полумостовой схеме. Сигнал с тензомоста подается на крейт LTR212 в составе крейта LTR-U-8-1.

Рисунок 1. Схема измерения силы, действующий в клапанном приводе.

Эксперимент проводился для зазора в механизме 0 и 0,15 мм в диапазоне частоты вращения распредвала 150–2100 мин^–1. Пример полученного сигнала приведен на рис. 2.

Рисунок 2. Сигнал, полученный при частоте вращения распределительного вала 2068 мин^-1 при нулевом зазоре в механизме.

Тарировка тензометрической системы производилась непосредственно на экспериментальной установке путем приложения к клапану силы, измеряемой динамометром ДОСМ-3-0,3. Схема экспериментальной установки при проведении тарировки показана на рис. 3. Нагружение осуществлялось путем воздействия на динамометр с помощью винта.

Рисунок 3. Схема установки при проведении тарировки : 1 – рычаг; 2 – тензодатчики; 3 – динамометр; 4 – винт; 5 – цилиндрическая проставка.

В связи с такой особенностью кинематики привода клапана механизма газораспределения двигателя ВАЗ, как смещение точки контакта по рычагу, возникла необходимость тарировки при различных значениях угла поворота распредвала. Тарировка производилась по всей протяженности профиля кулачка с шагом 2 и приложением в каждой точке четырех значений усилия (рис. 4, а). По результатам тарировки установлено практически линейное изменение силы в клапанном приводе для определенного угла поворота распределительного вала (рис. 4, б).

Рисунок 4. Экспериментальные кривые тарировки и перемещение рычажного толкателя. 

При обработке экспериментальных данных для каждого текущего значения угла поворота кулачка по экспериментальным данным определялось значение силы, действующей на клапан со стороны рычага. Расчёт начинался от вершины кулачка. Обработанные результаты эксперимента приведены на рис. 5.

Рисунок 5. Экспериментальная диаграмма силы в клапаном приводе: а – нулевой зазор в механизме, при частоте вращения распределительного вала 2068 мин^-1; б – зазор в механизме 0,15 мм, при частоте вращения распределительного вала 2081 мин^-1.

Полученные результаты могут быть использованы для оценки нагруженности механизма газораспределения в поле эксплуатационных режимов работы двигателя, а также для идентификации и оценки адекватности математической модели динамики.

Разработчик: А. В. Васильев, Д. В. Сидоров (Волгоградский государственный технический университет)