Способ определения зазоров в сопряжениях кривошипно- шатунного механизма двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к оценке технического состояния кривошипношатунного механизма двигателя внутреннего сгорания путем определения зазоров в сопряжениях поршневой палец-верхняя головка шатуна, нижняя головка шатуна - шейка коленчатого вала. При диагностировании вращают коленчатый вал двигателя пусковым устройством и определяют положение поршня при прямой выборке зазоров на такте выпуска, а при обратной выборке - на такте сжатия, при этом после прямой выборки зазоров постоянно сообщают полость цилиндра с впускным трактом и создают разрежение в цилиндре путем дросселирования впускного тракта. Разрежение в цилиндре увеличивают ступенчато до значений, которые обеспечивают ступенчатую выборку зазоров в сопряжениях. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д 4 G 01 M 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4198188/25-06 (22) 20.02.87 (46) 23.04.89. Бюл. № 15 (71) Государственный всесоюзный научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка (72) К.10.Скибневский, 11;А.Кагарманов и P.Н.Сулейманов (53) 621.43.001.4 1 (088.8)

1 (56) Устройство цля измерения зазоров в кривошипно-шатунном механизме

КИ-11140: Техническое описание и инструкция по эксплуатации. — Малоярославец, 1976, с.7 — 8. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАЗОРОВ В

СОПРЯЖЕНИЯХ КРИВОШИПНО-ШАТУННОГО МЕХАНИЗМА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к машиностроению, в частности к диагностированию двигателя внутреннего сгорания, а именно оценке технического состоя- ния кривошипно-шатунного механизма.

Цель изобретения — снижение трудоемкости диагностирования и определения зазоров в отдельных сопряжениях.

На фиг.1 представлена схема устройства для реализации способа; на фиг.2 — зависимость перемещения поршня от разрежения в надпоршневом пространстве.

Кривошипно-шатунный механизм содержит поршень 1 с пальцем 2 и шатун

SU» 1474501 А1 (57) Изобретение относится к оценке технического состояния кривошипно-,. шатунного механизма двигателя внутреннего сгорания путем определения зазоров в сопряжениях поршневой палец — верхняя головка шатуна, нижняя головка шатуна — шейка коленчатого вала. При диагностировании вращают коленчатый вал двигателя пусковым устройством и определяют положение поршня при прямой выборке зазоров на такте выпуска, а при обратной выборке — на такте сжатия, при этом после прямой выборки зазоров постоянно сообщают полость цилиндра с впу кным трактом и создают разрежение в цилиндре путем дросселирования впускного тракта. Разрежение в цилиндре увеличивают ступенчато до значений, которые обеспечивают ступенчатую выборку зазоров в сопряжениях. 2 ил.

3, размещенные в цилиндре 4. Устройство содержит основание 5, закреплен- ное на шпильках 6 головки 7, и корпус 8, в котором установлен регистрирующий прибор 9 (например, индикатор часового типа) с демпфирующей втул,кой 10. Основание 5 снабжено втул1 кой 11 со штуцером 12, который посредством шланга 13 и заслонки 14 соединен с впускным патрубком 15 воздухоочистителя 16,.сообщенного с впускным трактом 17. Втулка 11 снабжена также фиксатором 18 осевого положения корпуса 8 и гайкой 19 с уплотнительным кольцом 20.

1474501

Регистрирующий прибор имеет чувствительный элемент 21, расположенный с возможностью перемещения в направляющей 22 корпуса. Чувствительный элемент снабжен демпфирующим наконечником 23, а свободный его конец 24 расположен вне регистрирующего прибора 9. Для фиксирования положения чувствительного элемента в корпусе

8 расположены пластинчатые пружины

25. С целью сообщения впускного тракта двигателя с атмосферой заслонка

14 имеет вентиль 26.

Устанавливают в отверстие головки 7 цилиндра двигателя вместо форсунки основание 5 и закрепляют его на шпильках 6. Прокручивая коленчатый вал двигателя пусковым устройством, освобождают фиксатор 18 и гайку

19 и перемешают корпус 8 до контакта наконечника 23 чувствительного элемента 21 с поршнем 1, который определяют по началу перемещения стрелки индикатора 9. Закрепляют корпус в 25 этом положении фиксатором 18 и уплотняют сопряжение корпуса 8 с втулкой 11 посредством кольца 20 и гайки 19. Легким нажатием на свободный конец 24 снова подводят чувствительный элемент 21 к поршню.

Пружины 25 фиксируют чувствительный элемент в положении, соответствующем верхней мертвой то1ке (ВИТ) движущегосяя поршня .

При прокручивании коленчатого вала пусковым устройством на детали кривошипно-шатунной группы на такте выпуска (движение поршня вверх) действуют сила сопротивления Г, направо 40 ленная к KoJIeí÷àòoìó валу, и силы инерции Г, направленные в районе и

BMT в сторону движения поршня.

Сила сопротивления равна сумме сил тяжести (или их составляющих, если цилиндр расположен не вертикаль45 но), сил трения и давления газов.

На такте выпуска прямая выборка зазоров в направлении к.коленчатому валу определяется условием

Рч Рс (1) где Г„и Ä— силы ин ер ции и с опр отивления движению деталей кривошипно-шатуннои r Ðónn t цилиндра 55 соответственно. Зная зависимость силы энерции деталей кривошипно-шатунной группы от частоты вращения коленчатого вала

m, n2. > 2. ) (1yq)

1 (2) где m — масса деталей кривошипно-шатунной группы цилиндра, кг;

n — частота вращения коленчатого вала, об/мин;

1 — ход поршня, м, — отношение радиуса кривошипа к длине шатуна, можно определить максимальную (граничную) частоту:вращения коленчатого вала, при которой возможна прямая выборка зазоров под действием сил сопротивления (3) и (13,5

Так, например, для дизеля СИД-14Н

F, =900 Н m, =3,05 кг; ш, =3,84 кг;

1=0,14 м F, =50 кг, Р =5 кг, A =0,28, где индексу 1 соответствуют параметры поршневого комплекта, индексу 2— параметры шатуна °

Подставив значения в формулу (3) ° получают п с365 об/мин.

Аналогичным образом определяют граничные значения и для других типов двигателей, об/мин: СИД-62 390

Д-240, g-37 и Д-21 240 Д-65 230;

ЯИЗ-240Б, А-41 и А-01М 230.

Для существующих автотракторных двигателей значения частот вращения . коленчатого вала при прокручивании пусковым устройством меньше приведенных максимальных граничных значений частот, поэтому вращение коленчатого вала пусковым устройством обеспечивает прямую выборку зазоров в сопряжениях кривошипно-шатунной группы.

При прокручивании коленчатого вала поршень интенсивно нагревается до о

150 — 200 С, вследствие чего расширяется, что приводит к увеличению размерной цепи вал — шатун — палец— днище поршня на 0,25 - 0,30 мм в зависимости от технического состояния и типа двигателя.

Время нагрева поршня йе превышает

30 с, поэтому контроль положения BMT поршня при прямой выборке зазоров осуществляют после стабилизации его температуры, определяемой по прекращению возрастания показаний индикатора.

После стабилизации температуры поршня для удобства считывания пока4501

5 147 заний нулевое деление шкалы индихатора совмещают со стрелкой. Затем сообщают надпоршневое пространствб проверяемого цилиндра с впускным трактом двигателя при помощи заслонки 14 и дросселируют воздушный тракт перекрытием вентиля 26 при прокручивании коленчатого вала пусковым устройством.

При этом на тактах выпуска иэ впускного тракта откачивается воздух и создается разрежение, значение которого быстро (в течение 5 - 10 с) стабилизируется. В результате этого на такте впуска в надпоршневое пространство прекращается поступление воздуха через впускной клапан, а небольшое его количество, поступающее через выпускной клапан, откачивается всеми цилиндрами.

При движении поршня к ВМТ на такте сжатия благодаря сообщению проверяемого цилиндра с впускным трактом устанавливается разрежение, равное установившемуся разрежению во впускном тракте.

Постепенное увеличение разрежения обеспечивает обратную выборку зазора сначала в сопряжении поршневого пальца с верхней головкой шатуна, а затем — в сопряжении нижней головки шатуна с шейкой коленчатого вала (фиг.2).

По показаниям индикатора контролируют сначала величину зазора S (фиг.2) в сопряжении поршневого пальца с верхней головкой шатуна, а затем величину суммарного зазора Я

Зазор в сопряжении нижней головки шатуна с шейкой коленчатого вала S определяют из выражения S =S -S °

При этом нет необходимости в контроле величины разрежения: поэлементную обратную выборку зазоров в сопряжениях определяют по прекращению перемещения положения ВМТ поршня (стрелки индикатора 9) при постепенном дросселировании впускного тракта вентилем 26.

При полном перекрытии впускного тракта без постоянного сообщения с ним надпоршневого пространства про5 веряемого цилиндра невозможно обеспечить требуемого для обратной вы-. борки зазоров разрежения, так как разрежение на такте выпуска при подходе поршня к ВМТ в этом случае незначительно вследствие перекрытия . впускного и выпускного клапанов.

Способ позволяет определить зазоры как отдельно. в верхней и нижней

15 головках шатуна, так и суммарный зазор.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ определения зазоров в сопряжениях кривошипно-шатунного механизма двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в определении положения поршня, находящегося в верх25 ней мертвой точке соответственно при прямой и обратной выборке зазоров, осуществляемый созданием в цилиндре давления и разрежения, причем начало и конец выборки зазоров определяют по прекращению перемещения поршня из контролируемого положения, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью снижения трудоемкости диагнос гирования и определения зазоров в отдельных сопряжениях, вращают коленчатый вал двигателя пусковым устройством определяют положение поршня при прямой выборке зазоров на такте выпуска, а при обратной выборке — на такте сжатия, после прямой выборки зазоров постоянно сообщают полость цилиндра с впускным трактом и создают разрежение в цилиндре путем дросселирования впускного тракта, причем ступен45 чато увеличивают разрежение до величин, обеспечивающих выборку зазора . сначала в сопряжении поршневой па.-. лец — верхняя головка шатуна, а затем — в сопряжении нижняя головка шатуна - шейка коленчатого вала.

1474501

1474501

S,и

0.35 0О0 10> p,кРа

Разрежение Р надаоршнебок лространсв3е

Фиг. 2

Редактор И.Дербак

Заказ 1884/39 Тираж 788 П одпис но е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

0,98 1 ОЗб ф

4 029 в 012

Составитель В.Горбунов

Техред M.Äèäûê Корректор С.1Пекмар