Испытания двигателей производят на специальных стендах. Стенд имеет приспособления для установки и закрепления на нем двигателя, тормозное устройство, которое предназначено для поглощения мощности, развиваемой двигателем, приспособления для питания двигателя, его охлаждения, отвода отработавших газов и органы управления двигателем. Кроме того, стенд оборудуется измерительными приборами.
Фундамент и установка двигателя. Приспособление для установки двигателя и тормозное устройство размещены на фундаменте. Фундамент должен обеспечивать надежное закрепление двигателя и уменьшать до допустимых пределов передачу вибраций на соседние с фундаментом установки и стены здания. Фундамент представляет собой массивную чугунную плиту, заделанную в бетонном основании. Верхняя плоскость плиты имеет пазы, в которые вводят головки анкерных болтов крепления универсальных стоек. Стойка имеет суппорт, который может вертикально перемещаться в основании стойки. Двигатель закрепляют или на суппортах стоек, или на промежуточной балке. На таком стенде можно установить любой автомобильный двигатель, поэтому стенд называется универсальным.
Тормозная установка. Эффективная мощность, развиваемая двигателем, при стендовых испытаниях поглощается тормозом. Для того чтобы определить мощность, развиваемую двигателем, необходимо измерить крутящий момент и соответствующую частоту вращения коленчатого вала. Для измерения крутящего момента тормоз снабжается весами. Частоту вращения измеряют тахометром.
Тормоз должен обеспечивать поглощение эффективной мощности во всем диапазоне скоростных и нагрузочных режимов, в которых работает испытуемый двигатель, стабильность торможения, т.е. поддержание постоянного тормозного момента в течение длительного времени, устойчивость торможения, т.е. сохранение неизменного скоростного режима при случайных изменениях нагрузки двигателя, возможность принудительного провертывания коленчатого вала двигателя. Желательно, чтобы энергия, поглощаемая тормозом, полезно использовалась.
В настоящее время применяют гидравлические, электрические и индукторные тормоза.
Гидравлические тормоза проще, имеют меньшую стоимость и используются в тех случаях, когда не требуется принудительного провертывания коленчатого вала двигателя. Мощность двигателя, поглощаемая гидравлическим тормозом, затрачивается на совершение гидродинамической работы и на трение ротора тормоза о жидкость. Схема гидравлического тормоза представлена на рис. 1.
Рис. 1. Схема гидравлического тормоза
Наибольшее распространение получили гидравлические тормоза лопастного и штифтового типов. Лопастной тормоз состоит из статора 3 и ротора 2, вал 9 которого вращается в подшипниках 4, и через фланец 10 и карданный вал соединен с коленчатым валом испытываемого двигателя. В статоре и роторе тормоза имеются карманы полуэллиптического сечения со специальными лопатками. Конструкция лопастного тормоза аналогична конструкции гидромуфты. Во время работы тормоза вся его внутренняя полость заполняется водой. Вода увлекается ротором и отбрасывается к периферии на внутренние стенки статора. Вследствие трения воды о стенки статора скорость ее уменьшается и вода вновь стекает к валу 9 тормоза – устанавливается циркуляция воды. Во внутреннее пространство тормоза вода поступает из водопровода 1 через отверстия, расположенные у вала ротора. Сливается через вентиль 8. Расход устанавливают таким, чтобы температура сливаемой воды была в пределах 50-75°С. Интенсивность торможения изменяют при помощи заслонок, устанавливаемых в зазор между статором и ротором.