устройство для сравнительных испытаний воздухоочистителей двигателей внутреннего сгорания

Формула изобретения

Устройство для сравнительных испытаний воздухоочистителей двигателей внутреннего сгорания, содержащее эталонный и испытательный воздушные фильтры (ВФ), опорную плиту с отверстием для установа ВФ и элементами для его герметичного крепления по стыковым разъемам, прибор для сравнительной оценки степени чистоты ВФ, отличающееся тем, что в отверстие опорной плиты снизу установлена герметично гильза цилиндров (одна или несколько - соосно и герметично), внутри которой размещен облегченный поршень с поршневыми кольцами, имеющий в верхней части элемент для зацепа и подъема его вверх, в нижней части гильзы установлена эластичная опора для ограничения поршня при его падении и концевой переключатель, контактирующий с поршнем в его нижнем положении, сверху опорной плиты закреплены ограничитель подъема поршня вверх, концевой переключатель и защелка, служащая для фиксации поршня в верхнем крайнем положении и запуска его свободного падения, а для оценки степени чистоты испытуемого ВФ по сравнению с эталонным установлен счетчик времени падения поршня от верхнего положения до нижнего.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к двигателестроению, в частности к устройствам для испытания воздухоочистителей в виде воздушных фильтров (ВФ) для двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

Известно устройство для измерения сопротивления ВФ ДВС (см. а.с. N 1305408, F 02 M 35/02), которое предназначено для установки на ДВС, обеспечивая возможность на работающем двигателе во время стоянки автомобиля (А.), нажав вручную на кнопку 21, оценить по положению поршня 11 (окрашенного в красный цвет) через прозрачный корпус 1 предельную засоренность ВФ.

За прототип принято устройство для сравнительных испытаний ВФ ДВС (см. а. с. N 1333812, F 02 M 35/02), содержащий эталонный и испытуемый воздухоочистители и ДВС, имеющий две равные группы цилиндров с независимым впускным трактом.

Прототип обладает следующими недостатками: необходим дорогостоящий и металлоемкий работающий ДВС; в замерах участвуют две группы цилиндров, где только из-за разности компрессии в отдельных цилиндрах воздухозабор будет отличаться не менее чем на 5...10%, что приводит к снижению точности показаний при замерах на этом устройстве; при замерах используются два показывающих прибора 17, что снижает сравнительную точность замеров; для замеров необходима затрата топлива (или другого вида энергии) для обеспечения работы в эксплуатационном режиме целого ДВС с привлечением дополнительной рабочей силы; процесс связан с ухудшением экологии за счет создания дополнительного шума и выхлопных газов.

Целью настоящего изобретения является упрощение конструкции устройства, повышение его экономичности при повышении точности сравнительных замеров состояния ВФ.

Для достижения поставленной цели устройство выполнено в виде стенда, не содержащего ДВС или энергетические установки, где в отверстие опорной плиты снизу установлена герметично гильза цилиндров (одна или несколько - соосно и герметично), внутри которой размещен облегченный поршень с поршневыми кольцами, имеющий в верхней части элемент для зацепа и подъема его вверх, в нижней части гильзы установлена эластичная опора для ограничения поршня при его падении и концевой переключатель, контактирующий с поршнем в его нижнем положении, сверху опорной плиты закреплены ограничитель подъема поршня вверх, концевой переключатель и защелка для фиксации поршня в верхнем положении и при его запуске для свободного падения, а для оценки степени чистоты испытуемого ВФ по сравнению с эталонным установлен счетчик времени падения поршня из верхнего положения до нижнего, например, с ценой деления 0,01 секунды.

На приведенном чертеже изображен общий вид устройства для сравнительного испытания воздухоочистителей.

Устройство содержит корпус 1 с размещенными в нем: опорной плитой 2 с отверстием, в которое вставлена герметично гильза цилиндра 3. Внутри гильзы расположен поршень 4 с компрессионными кольцами во всех канавках кроме первой. Поршень доработан для уменьшения его веса, например, за счет удаления бобышек под поршневой палец и утонения его стенок. В верхней части поршня 4 выполнен зацеп 5 для подъема его в верхнее положение, например, посредством эластичной нити (капроновой) 6, закрепленной на верхней перемычке 7, установленной на опорной плите 2, где закреплена также защелка 8, например, механическая - в виде подпружиненной тяги, или с электромагнитом 9 и т.п., входящая в верхнюю канавку 10 поршня 4 и обеспечивающая фиксацию поршня в верхнем крайнем положении.

В нижней части поршня закреплена неподвижно нижняя перемычка 11, на которой установлены, как и на верхней перемычке 7, ограничители хода и амортизаторы 12, а также - концевики 13 и 14, связанные с пультом управления и электрическим счетчиком времени 15. Концевик 13 обеспечивает включение счетчика времени 15 в начальный момент падения поршня, соответственно концевик 14 при воздействии на него нижней кромкой поршня, - отключает счетчик 15. В качестве концевиков 13 и 14 могут служить, например, фотоэлементы, в том числе с лазерным источником света.

Для герметичного прижима по торцам воздушного фильтра 16 служит плита 17, притягиваемая, например, при помощи двух подпружиненных прихватов 18. Для повышения точности замеров на плите 17 выполнен выступ 19, предусмотренный для уменьшения свободного объема внутренней полости ВФ, и выполненный, например, по форме близкой к полости ВФ из пенопласта, помещенного в полиэтиленовую пленку и закрепленного на плите 17.

Устройство работает следующим образом. Поршень 4 поднимается в верхнее крайнее положение - до упора 12 и срабатывания защелки 8, которая будучи подпружиненной, входит в верхнюю кольцевую канавку в поршне и фиксирует его. На плиту 2 устанавливается эталонный ВФ 16, на который накладывается плита 17 и прижимается к плите 2 через ВФ прихватами 18 с усилием достаточным для герметизации стыков между ВФ и плитами 2 и 17. Оно может соответствовать принятому для данного автомобиля, например, для ВАЗа усилие прижима равно приблизительно 200 Н.

После подключения стенда к электропитанию, стационарному от аккумулятора или от электросети, нажимается на пульте 15 кнопка "старт", которая включает электромагнит 9 отжимающий защелку 8. В результате поршень падает отвесно вниз (что обеспечивается установкой стенда по уровню, который на чертеже не показан), при этом в начале своего падения включает посредством концевика 13 счетчик времени 15 и в конце своего падения, контактируясь с концевиком 14, выключает его, обеспечивая замер времени падения - t_о с точностью не менее 0,01 секунды. Данные фиксируются вручную или автоматически любым известным способом.

Далее, после нажатия на кнопку "сброс" на пульте 15, снимается эталонный ВФ и поршень 4 возвращается посредством нити 6 в исходное верхнее положение. Затем устанавливается на плиту 2 испытуемый ВФ 16 и все перечисленные действия повторяются, обеспечивая получение времени падения поршня для испытуемого ВФ - t_и. Деление значений t_и на t_о обеспечивает получение оценки степени загрязнения ВФ - K_з, т.е. K_з = t_и/t_о.

Замер величины t_о может производиться один раз в день и, запомнив это значение, при замере любого испытуемого ВФ после оценки величины t_и, автоматически делится на величину t_о и выдаваться непосредственно интересуемое значение K_з.

Для удешевления конструкции предложенного устройства, в качестве цилиндра берется отработавший последний ремонтный срок цилиндр и поршень ДВС, например, двигателя RABOMAN от автобуса Икарус, причем целесообразно взять два однотипных цилиндра, стянутые между соосно с обеспечением герметичности стыка.

Предлагаемое устройство без применения ДВС и каких-либо энергетических установок, имеет несложную конструкцию, с возможностью изготовления ее в любой СТО или АТП своими силами. В свою очередь это обеспечивает для клиента возможность дешевого, быстрого и точного замера состояния воздушного фильтра ДВС своего автомобиля, тем самым улучшив своевременно условия работы ДВС и экологию в целом.