Способ определения технического состояния двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления

 

Изобретение позволяет повысить технологичность диагностирования. В задатчик 6 заносится количество N циклов анализа. Датчиком 1 виброускорений , установлеиньм на конце коленчатого вала, измеряют значения ускорения конца вала в осевом, тангенциальном и радиальном направлениях при заданных координатах угла поворота коленчатого вала, контролируемых датчиком 4 углового положения. За серию из N циклов определяют параметр состояния путем вычисления х-ки процесса для каждой угловой координаты к числу N циклов и сравнивают его с эталонным. В качестве х-ки процесса используют совокупность полученных для каждой угловой координаты значений контролируемого процесса. По результатам сравнения полученных х-к контролируемого процесса с эталонными производят оценку технического состояния двигателя. 2 с.п. ф-лы, 4 ил. ш

СОЮЗ С08ЕТСННХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК др 4 G 01 М 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И б 1НРЫТИНМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4256653/25-66 (22} 03.06.87 (46) 23.03.89. Бюл, Р 11 (71) Куйбышевский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Ф.В.Голов (53} 621.436.001 5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1255887, кл. G 01 М 15/00, 1986. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО

СОСТОЯНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВJEHKI (57) Изобретение позволяет повысить технологичность диагностирования.

В эадатчик 6 заносится количество

К циклов анализа. Датчиком 1 виброускорений, установленным на конце

Изобретение относится к испытаниям двигателей внутреннего сгорания, в частности к области диагностирования двигателей, и может быть использовано для оценки технического состояния узлов двигателя.

Целью изобретения является повышение технологичности диагностирования.

На фиг, 1 приведены эталонный . график ю изменения осевых ускорений коленчатого вала двигателя (КВД) по углу его поворота и график 6 осевых ускорений КВД при увеличенных зазорах в коренных подшипниках; на фиг, 2— эталонный график в изменения тангенциальных ускорений ПВД по углу его поворота и график t тангенциальных

„„Я0„„1467422 А 1 коленчатого вала, измеряют значения ускорения конца вала в осевом, тангенциальном и радиальном направлениях при заданных координатах угла поворота коленчатого вала, контролируемых датчиком 4 углового положения. 3а серию из N циклов определяют параметр состояния путем вычисления х-ки процесса для каждой угловой координаты к числу N циклов и сравнивают его с эталонным. В качестве х-ки процесса используют совокупность полученных для каждой угловой координаты значений контролируемого процесса. По результатам сравнения полученных х-к контролируемого процесса с эталонными производят оценку технического состояния двигателя. 2 с.п. ф-лы, 4 ил. ускорений при увеличенных значениях угла опережения впрыска топлива; на фиг. 3 — эталонный график д иэменения радиальных ускорений КВД по углу его поворота и график е радиальных ускорений при значительной динамической неуравновешенности цилиндропоршневой группы; на фиг, 4 — схема устройства определения технического состояния двигателя вйутреннего сгорания °

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

При работе двигателя его коленчатый вал испытывает динамические перемещения вследствие воздействия на него главным образом-двух типов сил—

1467422

fG

45 газовых, от сгорания топлива в камере, и инерционных, вследствие неуравновешенности цилиндропоршневай группы дви га теля .

Характер движения нала определяется не только силовым воздействием, но и характеристиками опорных связей.

Характер движения в осевом направлении определяется в основном техническим состоянием коренных опор, в тангенциальном — в основном газовыми силами, à B радивльном — неуравновешенностью цилиндрапаршневой группы.

Такая зависимость позволяет производить оценку технического состояния двигателя путем определения работы газовых сил„ идентификации инерционных сил и сил, развиваемых в опор" ных связях.

Для этого при работе двигателя измеряют значения процесса при заданных координатах угла поворота КВД и за серию из И циклов определяют параметр состояния путем вычисления отношения характеристики процесса для

-каждой угловой координаты к числу серии И и последующего сравнения полученного параметра с эталонным.

При этом в качестве контролируемого процесса используют динамические ускорения конца КБД в осевом„ тангенциальном и радиальном направлениях, а в качестве характеристики используется совокупность полученных для каждой угловой координаты суммы значений контролируемого процесса.

По результатам сравнения полученных характеристик контролируемого процесса с эталонным производят оценку технического состояния двигателя (фиг. 1-3).

Устройство содержит датчик f виброускорений, установленный на конце

КВД, выход датчика f через такосъемник 2 связан с первым входом преобразователя 3 напряжение-частота. Датчик 4 углового положенич КВД первым выходом подключен к первому входу элемента И 4, и вторым выходом - к задатчику б циклов, первый выход которого связан с вторым входом элемента И 5. Выход элемента И 5 связан с вторым входом преобразователя 3 и первым входом счетчика 7 адреса, второй вход которого подключен,к второму выходу задатчика

6 циклов. Выходы счетчика 7 адреса .связаны с первьии входами управляемых ключей 8, вторые входы которых через общую шину подключены к выходу преобразователя 3,. а выходы ключей 8 связаны с входами соответствующих счетчиков 9 импульсов. Количество ключей 8 и счетчиков 9 выбирают по числу заданных по КБД угловых координат. Устройство содержит кнопку

"Пуск" (не показана), связанную с входами начальной установки счетчика

7 адреса н задатчика б циклов.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно в задатчик 6 циклов заносится количество циклов анализа. Нажатием кнопки "Пуск" счетчик б адреса обнуляется и открывается вход задатчика 6 циклов, на который поступает импульс с второго выхода датчика 4, который устанавливает элемент И 5 в полажение, разрешающее прохождение импульсов угловых меток вала на первый вход счетчика 7 адреса и второй вход преобразователя 3 напряжение — частота, который вырабатынаеr пачку импульсов, число которых пропорционально напряжению в момент прохождения импульса угловой метки.

Полученные импульсы поступают на общую шину и через ключ 8, адрес которого соответствует числу, записанному в счетчике 7 адреса, в соответствующий счетчик 9 импульсов, При следующем цикле все операции повторяются, причем элемент И 5 остается открытым. При числе циклов, контролируемых задатчиком 7, равном заданному, последний вырабатывает сигнал, по которому элемент И 5 устанавливается в положение, запрещающее прохождение угловых меток с первого выхода датчика 4, а вход задатчика б отключается, при этом цикл обработки заканчивается.

Считывая значения со счетчиков 9 и относя их к заданному количеству циклов, получают значения параметра состояния.

На фиг. 4 представлен одноканальный вариант устройства. При необходи" мости измерений в трех направлениях можно использовать 3-канальный вариант с соответствующим увеличением в 3 раза количества датчиков гараметров состояния токосъемников, преобразователей напряжения — частота, управляемых ключей и счетчиков импульсов.

1467422

Формула изобретения

1. Способ определения технического состояния двигателя внутреннего сго5 рания, заключающийся в том, что на работающем двигателе измеряют значения контролируемого процесса при за-. данных координатах угла поворота коленчатого вала, по измеренным значениям контролируемого процесса определяют параметр состояния за серию циклов работы двигателя как отношение характеристики процесса для каждой координаты к общему числу серий, сравнивают параметр состояния с эталонным и по результатам сравнения производят оценку технического состояния двигателя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения 2п технологичности диагностирования, в качестве контролируемого процесса ис пользуют динамические ускорения конца коленчатого вала двигателя в осевом, тангенциальном и радиальном направле- 25 ниях, а в качестве характеристики процесса вычисляют сумму значений ускорений коленчатого вала двигателя соответственно в осевом, тангенциальноми радиальном направлениях при зада нных ко, ординатах угла поворота коленчатого вала двигателя.

2. Устройство для определения технического состояния двигателя внутреннего сгорания, содержащее датчик параметра, датчик углового положения коленчатого вала, подключенный первым выходом к первому входу элемента И, а вторым выходом — к входу задатчика циклов, первый выход последнего связан с вторым входом элемента И, выход элемента И и второй выход задатчика циклов подключены соответ-. ственно к первому и второму входам счетчика адреса, выходы которого подключены к первым входам управляемых ключей, снабженных двумя входами, а выходы ключей связаны с.входами. соответствующих счетчиков импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения технологичности диагностирования, устройство дополнительно снабжено токосъемником, преобразователем напряжение — частота. выполненным с двумя входами, датчик параметра выполнен в виде датчика выброускорений, причем выход датчика параметра через токосъемник связан с первым входом преобразователя, второй вход которого подключен к выходу элемента И, а выход.преобразователя связан с вторыми входами управляемых ключей.

1467422

1467422

Составитель А. Золотов

Редактор Л. Гратилло Техред А.Кравчук Корректор Л. Пилипенко

3аказ 1186/38 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауиская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина,101