Электрические энергосберегающие системы стендов для обкатки и испытания двигателей внутреннего сгорания

Юрий [Yuriy] Михайлович [M.] Чикунов [Chikunov]; Александр [Aleksandr] Михайлович [M.] Чикунов [Chikunov]

doi:10.24160/1993-6982-2018-3-80-85

Юрий [Yuriy] Михайлович [M.] Чикунов [Chikunov]
Александр [Aleksandr] Михайлович [M.] Чикунов [Chikunov]

DOI: https://doi.org/10.24160/1993-6982-2018-3-80-85

Ключевые слова: тормозные стенды, энергосбережение

Аннотация

Выпуск двигателей внутреннего сгорания (ДВС) непрерывно возрастает. Завершающими операциями технологического процесса их производства или капитального ремонта являются стендовая обкатка и приемо-сдаточные испытания. В связи с постоянным ростом цен на электроэнергию экономически целесообразно использовать эффективную мощность, развиваемую при этом тепловыми двигателями, путем ее преобразования и генерирования в промышленную сеть, поэтому моторостроительные и специализированные ремонтные предприятия оснащают свои испытательные станции обкаточно-тормозными стендами (ОТС), обеспечивающими утилизацию электроэнергии, а также проводят научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, направленные на повышение их технико-экономических показателей. Рассмотрены различные отечественные и зарубежные энергосберегающие системы, предназначенные для обкатки и испытания ДВС на моторостроительных и мотороремонтных предприятиях. Предпочтение отдано двум системам, успешно внедренным на ОАО «Завод «Дагдизель» (г. Каспийск, Республика Дагестан). Первая система ОТС реализует разработанный в 1990 г. энергосберегающий метод. Основными элементами системы являются группа тормозных устройств (стендов), выполненных на базе безбалансирных машин постоянного тока и группового электромашинного преобразователя. Результаты исследований показали, что с помощью системы ОТС в промышленную сеть утилизируется в 1,76…2,48 раза больше активной электроэнергии и окупаемость стенда на авторемонтном предприятии при обкатке двигателя ЯМЗ-238НБ происходит в 3,5…4,28 раза быстрее, чем у лучших зарубежных аналогов. Для дизельной лаборатории предприятия был разработан стенд, где в качестве тормозного устройства (ТУ) использован одноякорный преобразователь (ОП). При холодной обкатке энергия к ТУ подводится через диодный мост Ларионова. Во время горячей обкатки или испытания энергия торможения поступает в сеть сразу с токосъемных колец ОП. Это позволило получить не только высокий коэффициент полезного действия, но и минимальную установленную мощность стенда, а также возможность генерировать реактивную мощность в заводскую сеть.

Сведения об авторах

Юрий [Yuriy] Михайлович [M.] Чикунов [Chikunov]

Учёная степень:

кандидат технических наук

Место работы

с 29.03.1990 по 17.05.1999 гг. начальник КБ ОГТ АО «Завод Дагдизель»

Александр [Aleksandr] Михайлович [M.] Чикунов [Chikunov]

Место работы

04.12.2000 по 26.08.2003 гг. инженер отдела автоматизированных систем управления предприятием АО «Завод Дагдизель» (10.09.1967 — 01.06.2017)

Литература

1. Вейц В.Л., Кочура А.Е., Куценко Б.Н. Расчет и проектирование электромеханических стендов для испытаний транспортных машин с ДВС. Л.: Машиностроение, 1985.

2. Дробышев Ю.В., Цвирко Л.Ю. Технико-экономический анализ систем автоматизированных электроприводов испытательных стендов // Сб. науч. трудов Белорус. гос. с.-х. акад. 1977. Вып. 28. С. 89—94.

3. Дробышев Ю.В., Цвирко Л.Ю. Расчет потерь асинхронного вентильного каскада в генераторном режиме автоматизированного электропривода // Там же. С. 94—100.

4. Емец В.Ф., Петров Г.А. Перевод обкаточно-тормозных стендов с электрическими машинами мощностью 75,90 и 160 кВт в режим автономной электростанции // Повышение надежности электроустановок в сельском хозяйстве: Сб. науч. тр. ЧИМЭСХ. Челябинск, 1987. С. 25—28.

5. Заренбин, В.Г., Касумов А.Х. Исследование режимов приработки автомобильных двигателей при капитальном ремонте. М.: Транспорт, 1983.

6. Красношапка М.М. и др. Стенд для обкатки двигателей внутреннего сгорания. М.: Машиностроение, 1979.

7. Мухин Е.М., Столяров И.И. Приработка и испытание автомобильных двигателей. М.: Транспорт, 1981.

8. Нигаматов М.Х. Ускоренная обкатка двигателей после ремонта. М.: Колос, 1983.

9. Погорелый И.П. Обкатка и испытание тракторных и автомобильных двигателей. М.: Энергия, 1974.

10. Райков И.А. Испытания двигателей внутреннего сгорания. М.: Высшая школа, 1975.

11. Шенфер К.И., Свириденко П.И. Генерирование электроэнергии при испытаниях двигателей внутреннего сгорания // Электричество. 1944. № 1, 2. С. 3—4.

12. Шенфер К.И., Свириденко П.И. Рекуперация энергии в промышленности. М.: Изд-во АН СССР, 1946.

13. Langlotz H. Die Untersynchrone Stromrichterkade als Prufstandsausrustung // BBC-Nachr. 1976. V. 58. No. 213. Pp. 98—102.

14. MEZVsetin. Привод испытательного стенда с динамометром постоянного тока типа 1DS 742N. Всетин, 1984.

15. Regenerative engine-test brakes costs and increase efficiency // Automot. Eng. 1977. V. 2. No. 3. Pp. 19—45.

16. Weyland H.W. Wirtschaftlicher Einsatz Electrischer Maschine bei Prufstanden // Brown Boveri Mitteilungen. 1977. V. 64. No. 3. Pp. 147—152.

17. Пат. 2039348 РФ. Стенд для испытаний двигателей внутреннего сгорания / Ю.М. Чикунов. // Бюл. изобрет. 1995. № 19.

18. Пат. 2044294 РФ. Стенд для испытания двигателя внутреннего сгорания / Ю.М. Чикунов. // Бюл. изобрет. 1995. № 26.

19. Чикунов Ю.М. Теоретическое обоснование энергосберегающей системы стендов для обкатки и испытания двигателей внутреннего сгорания // Энергобезопасность и энергосбережение. 2012. № 3. С. 23—25.

20. Чикунов Ю.М., Чикунов А.М. Коэффициент рекуперации — основной показатель энергетической эффективности обкаточно-тормозных стендов // Электро. 2014. № 3. С. 36—39.

21. Чикунов Ю.М. Особенности расчета мощности группового преобразователя и ее оценка // Автоматизация и современные технологии. 2014. № 3. С. 14—16.

22. Пат. 2055339 РФ. Стенд для испытания двигателя внутреннего сгорания / Ю.М. Чикунов. // Бюл. изобрет. 1996. № 6.

23. Пат. 2059217 РФ. Стенд для испытания двигателей внутреннего сгорания / Ю.М. Чикунов. // Бюл. изобрет. 1996. № 12.
---
Для цитирования: Чикунов Ю.М., Чикунов А.М. Электрические энергосберегающие системы стендов для обкатки и испытания двигателей внутреннего сгорания // Вестник МЭИ. 2018. № 3. С. 80—85. DOI: 10.24160/1993-6982-2018-3-80-85.
#
1. Veyts V.L., Kochura A.E., Kutsenko B.N. Raschet i Proektirovanie Elektromekhanicheskih Stendov dlya Ispytaniy Transportnyh Mashin s DVS. L.: Mashinostroenie, 1985. (in Russian).

2. Drobyshev Yu.V., Tsvirko L.Yu. Tekhniko-ekonomicheskiy Analiz Sistem Avtomatizirovannyh Elektroprivodov Ispytatel'nyh Stendov. Sb. Nauch. Trudov Belorus. Gos. S.-h. Akad. 1977;28:89—94. (in Russian).

3. Drobyshev Yu.V., Tsvirko L.Yu. Raschet Poter' Asinhronnogo Ventil'nogo Kaskada v Generatornom Rezhime Avtomatizirovannogo Elektroprivoda. Tam zhe:94—100. (in Russian).

4. Emets V.F., Petrov G.A. Perevod Obkatochno- tormoznyh Stendov s Elektricheskimi Mashinami Moshchnost'yu 75,90 i 160 kVt v Rezhim Avtonomnoy Elektrostantsii. Povyshenie Nadezhnosti Elektroustanovok v Sel'skom Hozyaystve: Sb. Nauch. Tr. CHIMESKH. Chelyabinsk, 1987:25—28. (in Russian).

5. Zarenbin, V.G., Kasumov A.H. Issledovanie Rezhimov Prirabotki Avtomobil'nyh Dvigateley pri Kapital'nom Remonte. M.: Transport, 1983. (in Russian).

6. Krasnoshapka M.M. i dr. Stend dlya Obkatki Dvigateley Vnutrennego Sgoraniya. M.: Mashinostroenie, 1979. (in Russian).

7. Muhin E.M., Stolyarov I.I. Prirabotka i Ispytanie Avtomobil'nyh Dvigateley. M.: Transport, 1981. (in Russian).

8. Nigamatov M.H. Uskorennaya Obkatka Dvigateley Posle Remonta. M.: Kolos, 1983. (in Russian).

9. Pogorelyy I.P. Obkatka i Ispytanie Traktornyh i Avtomobil'nyh Dvigateley. M.: Energiya, 1974. (in Russian).

10. Raykov I.A. Ispytaniya Dvigateley Vnutrennego Sgoraniya. M.: Vysshaya Shkola, 1975. (in Russian).

11. Shenfer K.I., Sviridenko P.I. Generirovanie Elektroenergii pri Ispytaniyah Dvigateley Vnutrennego Sgoraniya. Elektrichestvo. 1944;1, 2:3—4. (in Russian).

12. Shenfer K.I., Sviridenko P.I. Rekuperatsiya Energii v Promyshlennosti. M.: Izd-vo AN SSSR, 1946. (in Russian).

13. Langlotz H. Die untersynchrone Stromrichterkade als Prufstandsausrustung. BBC-Nachr. 1976;58;213:98—102.

14. MEZ Vsetin. Privod Ispytatel'nogo Stenda s Dinamometrom Postoyannogo Toka Tipa 1DS 742N. Vsetin, 1984. (in Russian).

15. Regenerative Engine-test Brakes Costs and Increase Efficiency. Automot. Eng. 1977;2;3:19—45.

16. Weyland H.W. Wirtschaftlicher Einsatz Electrischer Maschine bei Prufstanden. Brown Boveri Mitteilungen. 1977;64;3:147—152.

17. Pat. 2039348 RF. Stend dlya Ispytaniy Dvigateley Vnutrennego Sgoraniya. Yu.M. Chikunov. Byul. izobret. 1995;19. (in Russian).

18. Pat. 2044294 RF. Stend dlya Ispytaniya Dvigatelya Vnutrennego Sgoraniya. Yu.M. Chikunov. Byul. izobret. 1995;26. (in Russian).

19. Chikunov Yu.M. Teoreticheskoe Obosnovanie Energosberegayushchey Sistemy Stendov dlya Obkatki i Ispytaniya Dvigateley Vnutrennego Sgoraniya. Energobezopasnost' i Energosberezhenie. 2012;3:23—25. (in Russian).

20. Chikunov Yu.M., Chikunov A.M. Koeffitsient Rekuperatsii — Osnovnoy Pokazatel' Energeticheskoy Effektivnosti Obkatochno-tormoznyh Stendov. Elektro. 2014;3:36—39. (in Russian).

21. Chikunov Yu.M. Osobennosti Rascheta Moshchnosti Gruppovogo Preobrazovatelya i ee Otsenka. Avtomatizatsiya i Sovremennye Tekhnologii. 2014;3:14—16. (in Russian).

22. Pat. 2055339 RF. Stend dlya Ispytaniya Dvigatelya Vnutrennego Sgoraniya. Yu.M. Chikunov. Byul. izobret. 1996;6. (in Russian).

23. Pat. 2059217 RF. Stend dlya Ispytaniya Dvigateley Vnutrennego Sgoraniya. Yu.M. Chikunov. Byul. izobret. 1996;12. (in Russian).
---
For citation: Chikunov Yu.M., Chikunov A.M. Electric Energy Saving Systems for Internal Combustion Engine Run-in and Test Rigs. MPEI Vestnik. 2018;3:80—85. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2018-3-80-85.