Способ диагностирования поршневого двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к эксплуатации и касается способов технической диагностики двигателей внутреннего сгорания. Для сокращения трудоемкости, времени испытаний и расхода электроэнергии при диагностировании поршневого двигателя 1 внутреннего сгорания, сочлененного с синхронным генератором 2, преимущественно двигателей дизель-генераторных установок, по параметрам герметичности камеры сгорания покручивают вал двигателя с заданной частотой, измеряют максимальную скорость изменения давления при сжатии и расширении, вычисляют показатель сравнения и сравнивают его с эталонным показателем. При этом раскрутку вала двигателя производят вначале стартерным-двигателем 3 до определенной частоты вращения, а затем якорную обмотку синхронного генератора подключают к трехфазной сети 5 переменного тока, либо к несимметричной трехфазной сети, обмотку возбуждения замыкают на сопротивление 6, а стартер отключают. Как варианты, одну из фаз синхронного генератора подключают к сети через автотрансформатор, либо реактор, либо активное сопротивление, либо емкостное сопротивление. Способ сокращает трудоемкость, время испытаний, а также уменьшает расход электроэнергии. 4 з. п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к эксплуатации и может быть использовано для диагностирования поршневых двигателей внутреннего сгорания, сочлененных с генераторами электрической энергии.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ диагностирования поршневого двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в том, что прокручивают вал двигателя с заданной частотой, измеряют максимальную скорость изменения давления при сжатии и расширении, вычисляют среднее арифметическое абсолютных значений этих изменений и сравнивают его с эталонным показателем.

Недостатком этого способа является необходимость подключения постороннего двигателя, что ведет к увеличению трудоемкости и времени испытаний.

Целью изобретения является сокращение трудоемкости и времени испытаний.

Цель достигается тем, что в способе диагностирования поршневого двигателя внутреннего сгорания, сочлененного с синхронным генератором, преимущественно двигателей дизель-генераторных установок, по параметрам герметичности камеры сгорания, заключающийся в том, что прокручивают вал двигателя с заданной частотой, измеряют максимальную скорость изменения давления при сжатии и дополнительно при расширении, вычисляют среднее арифметическое абсолютных значений максимальных скоростей изменения давления при сжатии и расширении, сравнивают его с эталонным показателем, полученным на эталонном двигателе, согласно изобретению раскрутку вала двигателя производят в два этапа, причем вначале раскручивают вал двигателя стартером до определенной частоты вращения, выявленной на эталонном двигателе, после чего питание обмотки якоря синхронного генератора осуществляют от трехфазной сети переменного тока, возбуждая асинхронный двигательный режим, при этом нагружают обмотку возбуждения сопротивлением, а стартер отключают.

Питание обмотки якоря синхронного генератора осуществляют от несимметричной трехфазной сети переменного тока.

Питание одной из обмоток якоря синхронного генератора осуществляют через автотрансформатор, который подключают между двумя фазами трехфазной питающей сети.

Питание одной из фаз обмотки якоря синхронного генератора осуществляют через регулируемое активное сопротивление.

Питание одной из фаз обмотки якоря синхронного генератора осуществляют через емкостное сопротивление.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема, реализующая данный способ диагностирования поршневого двигателя внутреннего сгорания; на фиг. 2 электрическая схема для выполнения данного способа при питании синхронного генератора от несимметричной трехфазной сети; на фиг. 3 схема для проведения диагностики двигателя внутреннего сгорания при питании одной из фаз якорной обмотки генератора через автотрансформатор; на фиг. 4 схема включения активного сопротивления в питающую сеть; на фиг. 5 схема включения емкостного сопротивления.

Диагностируемый двигатель 1, сочлененный с синхронным генератором 2, имеет стартерный двигатель 3. Якорную обмотку синхронного генератора 2 через рубильник 4 подключают к трехфазной сети 5 переменного тока. К обмотке возбуждения синхронного генератора 2 посредством контактных колец подключают балластное сопротивление 6. Фазоуказатель 7 подключают к питающей сети 5 с помощью рубильника 8. Регистрирующее устройство 9 усиливает и регистрирует сигналы от датчиков давления, установленных на индикаторных кранах диагностируемого двигателя 1 (не показаны). Возможно подключение якорной обмотки синхронного генератора 2 к несимметричной трехфазной сети 10 переменного тока (фиг. 2). Возможно подключение автотрансформатора 11 для питания через него одной из фаз якорной обмотки синхронного генератора 2 (фиг. 3). Возможно включение в одну из фаз якорной обмотки синхронного генератора 2 активного 12 (фиг. 4) либо емкостного 13 (фиг. 5) сопротивлений.

Способ осуществляют следующим образом.

На индикаторные краны диагностируемого двигателя 1 (фиг. 1) устанавливают датчики давления, сигналы от которых усиливаются и регистрируются в виде индикаторных диаграмм на регистрирующем устройстве 9. Якорную обмотку синхронного генератора 2, сочлененного с двигателем 1, через рубильник 4 соединяют проводами с источником 5 трехфазного напряжения, причем предварительно с помощью фазоуказателя 7 определяют порядок следования фаз источника и в случае необходимости переключают пару проводов. Обмотку возбуждения синхронного генератора 2 замыкают на сопротивление 6, величину которого определяют расчетным путем. Подачу топлива в диагностируемый двигатель 1 отключают. После проведения этих подготовительных операций включают стартерный двигатель 3 и раскручивают вал двигателя 1 до определенной частоты вращения. Затем стартерный двигатель 3 отключают и включают рубильник 4. Возбужденное в якоре генератора вращающееся магнитное поле, взаимодействуя с токами, наведенными в массивных частях ротора, создает вращающий электромагнитный момент, под действием которого скорость вращения ротора генератора и сочлененного с ним двигателя достигает установившегося значения. Вал двигателя 1 прокручивают с той же частотой вращения, при которой был получен эталонный диагностический параметр. Измеряют значения максимальных скоростей нарастания и убывания давлений в цилиндрах. Затем вычисляют величину средней максимальной скорости изменения давления. По результатам сравнения вычисленного диагностического параметра с эталонным делают вывод о техническом состоянии диагностируемого двигателя.

Для получения частоты вращения вала диагностируемого двигателя 1, отличной от стандартной асинхронной частоты вращения, обмотку якоря синхронного генератора 2 подключают к источнику 10 несимметричного трехфазного напряжения (фиг. 2).

Для получения регулируемой частоты вращения вала диагностируемого двигателя 1 питание одной из обмоток якоря синхронного генератора 2 осуществляют через автотрансформатор 11 (фиг. 3).

Снижение скорости вращения вала достигают путем включения в одну из фаз синхронного генератора 2 активного 12 (фиг. 4) или емкостного 13 (фиг. 5) сопротивлений.

По сравнению с прототипом предложенный способ диагностирования поршневого двигателя внутреннего сгорания обладает следующими технико-экономическими преимуществами: сокращается трудоемкость и время испытаний за счет проведения диагностирования по месту установки двигателя; снижается расход электроэнергии за счет предварительной раскрутки вала двигателя; простота и доступность средств, с помощью которых изменяют частоту вращения вала двигателя.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ПОРШНЕВОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, сочлененного с синхронным генератором, преимущественно двигателей дизель-генераторных установок, по параметрам герметичности камеры сгорания, заключающийся в том, что прокручивают вал двигателя с заданной частотой, измеряют максимальную скорость изменения давления при сжатии и дополнительно - при расширении, вычисляют среднее арифметическое абсолютных значений максимальных скоростей изменения давления при сжатии и расширении, сравнивают его с эталонным показателем, полученным на эталонном двигателе, и по результатам сравнения судят о качестве двигателя, отличающийся тем, что, с целью сокращения трудоемкости, времени испытаний и уменьшения расхода электроэнергии, раскрутку вала двигателя производят в два этапа: вначале раскручивают вал двигателя стартером до определенной частоты вращения, выявленной на эталонном двигателе, после чего питание обмотки якоря синхронного генератора осуществляют от трехфазной сети переменного тока, возбуждая асинхронный двигательный режим, при этом нагружают обмотку возбуждения сопротивлением, а стартер отключают.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что питание обмотки якоря синхронного генератора осуществляют от несимметричной трехфазной сети переменного тока.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что питание одной из обмоток якоря синхронного генератора осуществляют через автотрансформатор, который подключают между двумя фазами трехфазной питающей сети.

4. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что питание одной из фаз обмотки якоря синхронного генератора осуществляют через регулируемое активное сопротивление.

5. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что питание одной из фаз обмотки якоря синхронного генератора осуществляют через емкостное сопротивление.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5