Electric Energy Saving Systems for Internal Combustion Engine Run-in and Test Rigs
DOI:
https://doi.org/10.24160/1993-6982-2018-3-80-85Keywords:
brake rigs, energy savingAbstract
The production of internal combustion engines shows a constant growth. Running-in of engines on rigs and their acceptance tests are the final operations in their manufacturing process or overhaul. In view of constantly growing prices for electricity, it is economically advisable to use the effective power developed by the heat engines in the course of these operations by converting it and supplying the generated electricity in the industrial network. In view of these circumstances, engine-building works and specialized repair enterprises equip their testing stations with running-in and braking rigs (RBR) including means for recovering electricity and carry out research and development activities aimed at improving their technical and economic indicators. The article discusses various domestically produced and foreign energy saving systems intended for running-in and testing internal combustion engines at engine building and engine repairing enterprises. Preference is given to two systems that have been successfully put in use at the OAO Dagdizel Works (the city of Kaspiysk, Dagestan). In the first running-in and braking system, the energy saving method developed in 1990 is implemented. The system main elements include a group of braking devices (rigs) made on the basis of non-balanced DC machines and a group rotary converter. The study results have shown that with using the RBR system, a factor of 1.76...2.48 larger amount of active electric energy is recuperated into the industrial network, and the time taken to payback the rig in running-in the Type YaMZ-238NB engine at an engine repair enterprise is a factor 3.5...4.28 shorter than in the best foreign analogues. A rig in which a single-armature converter is used as a braking device has been developed for the enterprise’s diesel laboratory. In the course of cold running-in, power to the braking device is supplied through a Grets diode bridge. During the hot running-in or testing, the braking energy is supplied to the network directly from the converter slip rings. With such a solution, it became possible not only to obtain high efficiency, but also to minimize the rig installed capacity and to produce reactive power into the enterprise network.
References
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.
