Способ диагностирования цилиндро-поршневой группы двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления

 

Изобретение предназначено для повышения точности и расширения функциональных возможностей диагностирования цилиндро-поршневой группы двигателя внутреннего сгорания. При движении поршня 3 через отверстие 6 в стенке гильзы 2 подается сжатый воздух, при прохождении через зону расположения отверстия поршневых колец 4 и частей поршня 3, изменяется давление воздуха в первичном датчике 7, что регистрируется самописцем 10 прибора. 2 с.п.ф. и 1 з.п.ф., 5 ил.

союз советских социАлистических щсгэьлик

А1

Ю

Фиа1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ iGMHTET по изоы кткниям и отнятиям пеи гкнт ссс

1 (21) 4320645/25-06 (22) 26.. 10.87 (46) 23.10.90. Бюл. № 39 (75) А.А. Кравец (53) 621.43-1.5(088.8) (56) Терских И.А. Диагностика техни- . ческого состояния тракторов.— Нркутск, СХИ, 1975, м. 93-97. (54) СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЦИЛИНДРОПОРШНЕВОЙ ГРУППЫ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУВ ЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение предназначено для

„„SU 1601541 щ) G 01 М 15/00

2 повьш ения точности и расширения функциональных возможностей диагностирования цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания, При движении поршня 3 через отверстие 6 в стенке гильзы 2 подается сжатый воздух, при прохождении через зону расположения отверстия поршневых колец 4. и частей поршня 3 изменяется давление воздуха в первичном датчике 7, что регистрируется самописцем

10 прибора. 2 с. и 1 з ° п., ф-лы, 5 ил.

1601541

Изобретение относится к эксплуатации и может быть использовано для диагностирования цилиндропоршневой группы двигателей внутреннего сгора5 ния, в частности судовых двухтактных дизелей.

Цель изобретения — повышение точности и расширение функциональных возможностей. 10

На фиг. 1 представлено устройство для осуществления способа, общий вид; на фиг. 2 — устройство, разрез по продольной оси цилиндра; на фиг.35 — диаграммы технического состояния.

На диаграмме (фиг. 3), снятой на неработающем двигателе при проворачивании коленвала ДВС на 180, А определяет степень загрязнения поршня, Б — степень износа поршневого кольца,  — толщину поршневого кольца, Г соответствует юбке (тронку) поршня; Д вЂ” гребенка поршневых колец, На диаграмме (фиг. 4), снятой на работающем двигателе при прово- 25 рачивании коленвала ДВС на 180

А определяет степень загрязнения поршня. На диаграмме (фиг. 5) снятой на работающем двигателе при проворачивании коленвала ДВС на 360, Е— величина смещения кулака индикаторного привода, Ж вЂ” величина, определяющая смещение гребенки поршневых колец.

Устройство для осуществления спо35 соба содержит. блок 1 двигателя, снабженный гильзой 2, в которой находится поршень 3, снабженный поршневыми кольцами 4. В районе перемычки продувочных окон 5 гильзы 2 выполнено 40 сквозное отверстие 6, которое соединяется с диффузором эжектора (первичным датчиком ) 7. Камера смешения датчика 7 соединена посредством тру-. бопровода 8 с индикаторным краном 9, 45 на котором установлен индикатор 10 механического типа, который соединен с индикаторным приводом 11, в состав которого входит кулачная шайба 12, закрепленная на распредвале 13 ДВС.

На фиг. 2 показаны также нагар

14 на поршне 3, нормально работающее поршневое кольцо 4, залегшее при этом и потерявшее упругость поршневое кольцо 4.

Способ осуществляется следующим образом.

Поршень 3 двигателя устанавливается в одно из крайних положений— нижняя мертвая точка (НМТ) или верхняя мертвая точка (BNT) . На барабан индикатора 10 устанавливается лист индикаторной бумаги,а индикатор 10 соединяется с включенным индикаторным приводом 11. С помощью стационарного валоповоротного устройства (ВПУ) поворачивают коленчатый вал двигателя. Одновременно начинают подавать сжатый воздух на датчик 7. До .того момента, пока поршень 3 не подойдет к сквозному отверстию 6 гильзы 3, датчик 7 работает как эжектор. При этом в камере датчика 7 создается разрежение, удерживающее в крайнем нижнем положении самописец индикатора 10. Через диффузор датчика 7 сжатый воздух попадает в отверстие 6 и выходит в надпоршневое или подпорыневое пространство (в зависимости от точки начала движения поршня) .

В момент подхода поршня 3 к отверстию

6 выход сжатого воздуха из диффузора датчика 7 затрудняется. При этом в камере датчика 7 величина вакуума начинает уменьшаться и самописец индикатора. 10 перемещается, отмечая на листе индикаторной бумаги момент появления поршня 3. Барабан индикато-. ра 10 совершает при этом движение, предусмотренное индикаторным приводом 11. В момент подхода любого порыневого кольца 4 к отверстию 6 и последующего перекрытия указанного отверстия происходит повышение давления в камере датчика 7, которое оказывает воздействие на самописец индикатора 10. В случае, если поршневое кольцо. соответствует всем эксплуатационным требованиям, т,е. вплотную прилегает к зеркалу втулки цилиндра, то в определенный момент полностью прекращается выход сжатого воздуха из сквозного отверстия 6 ° В камере смещения датчика 7 резко повышается давление, что фиксируется самописцем индикатора 10, Давление в камере датчика 7 не изменяется до момента, когда противоположная кромка поршневого кольца 4 откроет отверстие, 6 цилиндрической втулки 2 и сжатый воздух начнет поступать в пространство, образованное поршневыми кольцами.

При этом, если тело поршня загрязнено нагаром или другими отложениями, то толщина нагара фиксируется самописцем индикатора 10, так как в данном случае давление в камере датчика

5 16

7 отличается от давления на чистом участке поршня, Последующие преобразования давления в датчике 7 и движения самописца индикатора 10 аналогичны. В случае, если поршневое кольцо (например, 4) залегает, то . его состояние также соответствует определенному давлению в камере датчика 7 и регистрируется. Если поршневое коль- цо ломается и выпадает.из поршневой канавки, то на диаграмме это отражается линией, лежащей ниже линии, показывающей тело поршня.

Для определения технического..состояния ЦПГ ДВС на неработающем двигателе при проворачивании коленвала

ДВС на 180 полученная с помощью индикатора 10 диаграмма снимается и анализируется. В случае необходимости проверки индикаторного привода диаграмма снимается при проворачивании

ДВС на 360 поворота коленвала, при этом на полученной диаграмме можно также определить величину зазора в канавках поршневых колец.

Анализ диаграммы (фиг. 3), полученной на неработающем двигателе при проворачивании коленвала двигателя на 180, осуществляется следующим обо разом. Зная масштаб пружины индикатора, можно рассчитать и определить следуюшие параметры технического состояния ЦПГ. Визуально амплитуде колебаний давления определяется работоспособность поршневых колец. Величину нагара в любом месте поршня определяют по величине А, износ поршневых колец — по амплитуде Б, толщину поршневых колец — по величине В. Для определения погрешности индикаторного привода и величины зазоров в канавках диаграмму технического состояния снимают поворотом коленвала на 360 (фиг, 5) .

Определение технического состоя— ния ЦПГ ДВС на работающем двигателе производится аналогично, при этом диаграммы имеют несколько отличный вид. Диаграмму (фиг. 4) получают аналогично диаграмме (фиг. 3), только на работающем двигателе. Оценка технического состояния ЦПГ осуществляется по указанным параметрам.

Диаграмму (фиг. 5) получают на работающем двигателе при проворачивании коленвала ЯВС на 360 и позволяет определить дополнительно погрешность индикаторного привода и зазоры

01541 6

Величина смещения Е соответствует в масштабе величине, на которую необходимо переместить кулачную шайбу 12 индикаторного привода 11 для устранения данной погрешности. Величина

Л(, определяемая по фазовому смещению имцульсов давления при прохождении поршневых колец, минус значение величины Е дает величину зазора в канавках а (фиг. 2) любого поршневого кольца. Это объясняется тем, что в зависимости от направления. движения поршня его поршневые кольца прижаты к верхней или нижней поверхности поршневой канавки, что и фиксируется самописцем индикатора 10 как фазовое смещение. Исчезновение одного или нескольких импульсов давления происходит в двух случаях: в случае поломки или залегания соответствующего поршневого кольца и в случае прохождения замка поршневого кольца в районе сквозного отверстия 6 цилиндровой втулки 2, при этом можно определить вращающиеся поршневые кольца (по периодическому исчезновению импульсов) и скорость вращения колец. Используя полученные диаграммы. можно определить положение поршня как на ходу, так и на стоянке. Для этого необходимо установить от двух до . четырех датчиков соответственно в диаметральной и перпендикулярной плоскостях цилиндровой втулки 2.

При этом положения поршня определяются по высоте юбки сигналу про прохождении поршня (позиция Г), а также амплитуде импульсов от одноименных поршневых колец. Это объясняется тем, что в случае привалки поршня

4О

50 к одной из сторон гильзы 2 выход воздуха из отверстия 6 затруднен больше, чем с противоположной стороны, а следовательно, это отражается на диаграмме.

Разница между амплитудами импульсов полученных диаграмм дает картину положения поршня во втулке. в корневых канавках. Если на полученной диаграмме на участке, соответствующем юбке поршня имеется

5 смещение (позиция Г), то это указывает на погрешность индикаторного привода, а площадь, заключенная между соответствующими участками кривой, соответствует площади погрешности.

1á 01541

Формулаизобретения

1. Способ диагностирования цилиндропоршневой группы двигателя внутрен-

5 не о сгорания, включающий прокручивание коленчатого вала, подачу сжатого воздуха под заданным давлением через отверстие во внутреннюю полость цилиндра, измерение величины давления и ; сравнение ее с эталоном, о т— л,=и ч а ю шийся тем, что с целЬю повышения точности и расширения функциональных возможностей, подачу воздуха осуществляют в пространство между гильзой, поршнем и кольцами

;:ррпендикулярно к поверхности гильзы при прохождении поршневых колец через зону подачи давления.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что зона подачи давления расположена выше дна поршня при его:.оложении в нижней мертвой точке.

3. Устройство для диагностирования цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания, содержащее полость, образованную гильзой, поршнем и кольцами двигателя, магистраль подачи сжатого воздуха, датчик давления и регистрирующий прибор, причем источник сжатого воздуха соединен с полостью через отверстие, а датчик давления связан .с магистралью подачи сжатого воздуха и регистрирующим прибором, о т л и ч а ю— щ е е.с я тем, что, с целью повышения точности, отверстие для подачи сжатого воздуха выполнено в боковой стенке. гильзы выше дна поршня в положении нижней мертвой точки, причем отверстие имеет диаметр, меньший чем расстояние между кольцами, толщины кольца, 1601541

Фиг.

Составитель А. Аристов

Техр ед M. Дидык Корректор В. Гирняк

Редактор И, Шулла

Заказ 3267 Тираж 440 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по*изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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