Способ испытания дизельных двигателей

 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к испытаниям дизельных двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет повысить точность и снизить трудоемкость испытаний. Способ испытания дизельных двигателей заключается в том, что двигатель, не нагруженный внешним моментом сопротивления, переводят в режим свободного разгона, и в заданном диапазоне угловых скоростей измеряют расход топлива. Техническое состояние плунжерных пар топливного насоса высокого давления определяют по отношению максимального значения часового расхода топлива к часовому расходу топлива в диапазоне пусковых оборотов. Техническое состояние корректора подачи топлива определяют по отношению максимального часового расхода топлива к часовому расходу топлива в зоне действия корректирующего устройства. 1 ил.

Изобретение относится к испытанию дизельных двигателей автомобилей и тракторов.

Плунжерная пара является одним из самых важных узлов топливного насоса высокого давления. В процессе эксплуатации сопрягаемые поверхности плунжерных пар подвергаются абразивному износу. По данным Центрального научно-исследовательского института топливной аппаратуры максимальная величина износа у торца может достигать 10 мкм, а у рабочей кромки спирали - 6-7 мкм. Износ плунжерных пар оказывает большое влияние на процесс топливоподачи в дизельном двигателе. При износе уменьшается величина цикловой подачи топлива, уменьшается максимальное давление впрыскивания и наблюдается запаздывание угла начала подачи топлива. Поэтому необходимо своевременно проводить диагностику технического состояния плунжерных пар.

В настоящее время существует несколько способов проверки работоспособности плунжерных пар. В стационаре износ плунжера и гильзы определяют с помощью прибора КП-1640А по времени просачивания дизельного топлива из надплунжерного пространства через зазор [Трубников Г.И. Практикум по автотракторным двигателям. - М.: Колос, 1975, стр. 18-19]. Данный способ очень трудоемкий, так как связан с разборкой топливного насоса высокого давления (ТНВД). Оценка технического состояния плунжерных пар с помощью дизельного анализатора К-290 или мотор-тестера Элкон-МД-300 возможна лишь в стационарных условиях на качественном уровне [Булдаков В.А., Баранова Л.П. и др. Диагностика автомобилей КамАЗ. Санкт-Петербург. : Внешторгиздат, 1993, стр. 45-52].

Безразборная диагностика плунжерных пар с помощью прибора КИ-4802 [Бельских В. И. Справочник по техническому обслуживанию и диагностированию тракторов. - М. : Россельхозиздат, 1979, стр. 180-181] или максиметра [Кривенко П. М. , Федосов И.М. Дизельная топливная аппаратура. - М.: Колос, 1970, стр. 183-184] сопряжена со значительной трудоемкостью, особенно при отсутствии механизма декомпрессии на двигателе.

Существует способ проверки плунжерных пар по расходу топлива при свободном разгоне двигателя [авт. св. 556367. Способ испытания дизельных двигателей./ Д.М. Воронин, В.А. Фрошгайзер. - Опубл. в Б.И. - 31. - 1991]. Согласно этому способу свободный разгон двигателя осуществляется в определенном диапазоне угловых скоростей. При этом замеряется количество израсходованного топлива и количество циклов. По величине цикловой подачи делается заключение о степени износа плунжерных пар. Изложенный способ тоже обладает рядом существенных недостатков: 1) характеристики изменения цикловой подачи от угловой скорости коленчатого вала при различном износе плунжерных пар имеют низкую разрешающую способность; 2) способ применим только для нормального технического состояния топливной аппаратуры. Если в результате разрегулировки или износа топливной аппаратуры будет иметь место завышенный или заниженный расход топлива, то при определении величины износа плунжерных пар будет допущена ошибка.

Корректирующее устройство дизельного двигателя предназначено для дополнительной подачи топлива при перегрузках. От технического состояния корректора напрямую зависит величина запаса крутящего момента и соответственно производительность машинно-тракторного агрегата.

Проверить состояние механизма корректора подачи топлива можно несколькими способами. Первый способ контроля инструментальный - разбирается регулятор ТНВД, и с помощью измерительного оборудования производят измерения. Полученные значения сравнивают с нормативными из технической документации. Второй способ контроля испытание ТНВД на специальных стендах. Третий способ контроля - испытание двигателя с помощью тормозной установки. Все перечисленные способы позволяют проконтролировать работу корректора, но обладают одним очень существенным недостатком. Они применимы только в стационарных условиях ремонтно-транспортных предприятий, центральных ремонтных мастерских хозяйств и т.п. Проверить же состояние механизма коррекции в полевых условиях с помощью этих методов не представляется возможным.

В эксплуатационных условиях состояние корректора можно проверить по величине цикловой подачи в зоне работы корректора. Данный способ выбран заявителем в качестве прототипа (см. авторское свидетельство СССР 556367, опубл. 18.05.1977). Этот способ обладает такими же недостатками, что и способ оценки плунжерных пар по значению цикловой подачи топлива. Задача заявленного изобретения направлена на повышение точности и снижение трудоемкости испытаний. Предлагается оценивать техническое состояние плунжерных пар и корректора без разбора топливной аппаратуры. В качестве диагностического параметра используется отношение максимального расхода топлива к расходу топлива в определенных интервалах угловых скоростей. В результате значительно повышается разрешающая способность характеристик, а завышенный или заниженный расход топлива при разрегулировке топливной аппаратуры не приводит к ошибке при определении степени износа механизмов.

Задача заявленного изобретения достигается за счет того, что в известном способе испытания дизельных двигателей, заключающемся в том, что двигатель, не нагруженный внешним моментом сопротивления, переводят в режим свободного разгона, и в заданном диапазоне угловых скоростей измеряют расход топлива, согласно заявленному изобретению, техническое состояние плунжерных пар топливного насоса высокого давления определяют по отношению максимального значения часового расхода топлива к часовому расходу топлива в диапазоне пусковых оборотов, а техническое состояние корректора подачи топлива - по отношению максимального часового расхода топлива к часовому расходу топлива в зоне действия корректирующего устройства.

На чертеже представлена блок-схема устройства, осуществляющего предлагаемый способ.

Устройство для осуществления способа содержит датчик угловой скорости 1 (например тахометрический), программное устройство 3, микропроцессорную систему 4 и индикатор 5.

Способ осуществляется следующим образом.

В исходном режиме двигатель работает на максимальных оборотах холостого хода. Затем подачу топлива выключают и осуществляют свободный выбег двигателя. При достижении частоты вращения, соответствующей пусковым оборотам, резко включают подачу топлива и осуществляют свободный разгон двигателя. В процессе такого разгона измеряют параметры двигателя, в том числе расход топлива и угловую скорость коленчатого вала.

Значение максимального расхода топлива относят к расходу топлива при определенной частоте вращения и оценивают техническое состояние отдельных систем двигателя. При этом в диапазоне пусковых оборотов оценивают техническое состояние плунжерных пар, а в диапазоне скоростей зоны действия корректора оценивают техническое состояние корректирующего устройства.

Испытание с указанным устройством проводят в следующем порядке. Датчик угловой скорости 1 устанавливают против зубчатого венца маховика. Датчик расхода топлива 2 устанавливают в разрыв линии питания низкого давления на участке "фильтр тонкой очистки топлива - топливный насос высокого давления". Двигатель запускается и выводится в режим максимальных оборотов холостого хода. Подачу топлива выключают и осуществляют свободный выбег двигателя. При достижении частоты вращения, соответствующей пусковым оборотам, резко включают подачу топлива и осуществляют свободный разгон двигателя. В процессе разгона сигнал с датчиков 1 и 2 поступает в программное устройство 3. Выделенные значения расхода топлива, соответствующие заданным угловым скоростям, передаются для обработки в микропроцессорную систему 4 и выводятся на индикатор 5.

Формула изобретения

Способ испытания дизельных двигателей, заключающийся в том, что двигатель, не нагруженный внешним моментом сопротивления, переводят в режим свободного разгона, и в заданном диапазоне угловых скоростей измеряют расход топлива, отличающийся тем, что техническое состояние плунжерных пар топливного насоса высокого давления определяют по отношению максимального значения часового расхода топлива к часовому расходу топлива в диапазоне пусковых оборотов, а техническое состояние корректора подачи топлива - по отношению максимального часового расхода топлива к часовому расходу топлива в зоне действия корректирующего устройства.

РИСУНКИ

Рисунок 1