Способ оценки технического состояния двигателя внутреннего сгорания

Изобретение относится к технике испытания в эксплуатационных условиях двигателей внутреннего сгорания (ДВС) с воспламенением рабочей смеси от сжатия. Способ оценки технического состояния ДВС по разности расхода воздуха на впуске и выпуске. Оценка производится при работе двигателя в пусковом режиме без подачи топлива. Процесс измерения расходов воздуха на впуске и выпуске осуществляется в заданном интервале угла поворота коленчатого вала ДВС. Начало измерения расхода воздуха на выпуске смещают по отношению к началу измерения расхода на впуске. Смещение производится на угол поворота коленчатого вала ДВС пропорционально тактности. Технический результат заключается в возможности оценки состояния каждого из цилиндров ДВС в отдельности. 1 ил.

 

Изобретение относится к технике испытания в эксплуатационных условиях двигателей внутреннего сгорания с воспламенением горючей смеси от сжатия.

Известно несколько способов диагностирования цилиндропоршневой группы (ЦПГ) двигателя.

Известен способ оценки пневмоплотности каждого цилиндра по максимальному давлению такта сжатия (компрессометр) (см. Бельских В.И. Диагностика технического состояния и регулировка тракторов. - М.: Колос, 1973. - 495 с., стр.118).

Компрессионный метод прост, доступен, универсален, однако погрешность измерения может достигать 21,7% и 18,8%. Такой информативности метода недостаточно не только для прогнозирования остаточного ресурса, но и для получения окончательного вывода о состоянии ЦПГ. Кроме информативности существует еще и методическая погрешность, обусловленная влиянием ряда субъективных факторов. Так, на показатели компрессии влияют пусковые обороты коленчатого вала и температура. При разряженном аккумуляторе потеря компрессии составляет в среднем 0,1-0,15 МПа. На показатели компрессии изношенной ЦПГ сильное влияние оказывают такие факторы, как излишнее количество масла или топлива в цилиндрах, сопротивление во впускном патрубке, температура масла и т.д.

Суммарная методическая погрешность оценки ЦПГ по давлению в конце сжатия (компрессии) составляет соответственно 0,1-0,18 МПа, что в переводе на относительные показатели в диапазоне изменения параметра (0,25 и 0,6 МПа) составляет соответственно 25 и 30%. При наличии такой ошибки наряду с малой информативностью данный метод можно отнести к разряду индикаторных (без учета класса точности манометра).

В качестве ближайшего аналога принят способ оценки технического состояния двигателя внутреннего сгорания (см. патент РФ №2336513).

Способ состоит в том, что испытания проводят без подачи топлива в цилиндры двигателя на пусковых оборотах, которые составляют 150…300 об/мин.

На входе воздуха во впускной коллектор устанавливают датчик массового расхода воздуха (ДМРВ), например, термоанемометрического действия, такой же датчик устанавливают на выходе воздуха в выпускной коллектор. Оба датчика подсоединяются к электронному блоку управления (ЭБУ). ЭБУ регистрирует сигналы и после преобразования выдает информацию на индикатор в виде разности расходов.

Недостатком этого способа является то, что он дает среднее значение состояния ЦПГ и не обладает необходимой точностью для определения технического состояния каждого цилиндра двигателя.

Техническая задача - разработка способа оценки состояния каждого из цилиндров двигателя в отдельности.

Это достигается тем, что определяют разность расхода воздуха при пусковом режиме на впуске и на выпуске. Полученное значение разности расхода воздуха сравнивают с нормативными значениями расхода воздуха, на основании чего судят о техническом состоянии каждого из цилиндров двигателя.

Способ состоит в том, что испытания проводят без подачи топлива в цилиндры двигателя на пусковых оборотах, которые составляют 150…300 об/мин.

Оценивают техническое состояние двигателя внутреннего сгорания по разности расходов воздуха на впуске и выпуске. Двигатель работает в пусковом режиме без подачи топлива. Измерение расхода воздуха на впуске и выпуске осуществляется в заданном интервале угла поворота коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания. Начало измерения расхода воздуха на выпуске смещают по отношению к началу измерения расхода на впуске на угол поворота коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания пропорционально тактности двигателя внутреннего сгорания. По измеренному значению разности расходов воздуха на впуске и выпуске оценивают техническое состояние каждого из цилиндров двигателя внутреннего сгорания.

Устанавливают датчик фаз напротив любой шестерни, кинематически жестко связанной с шестерней привода распределительного вала. На входе воздуха во впускную магистраль и на выходе воздуха из выпускной магистрали устанавливают датчики массового расхода воздуха (ДМРВ). Датчики подсоединяют к электронному блоку управления (ЭБУ), который регистрирует сигналы и после преобразования выдает информацию на индикатор в виде разности расходов воздуха в каждом цилиндре.

На рисунке изображена схема для реализации данного способа, где диагностируемый двигатель - 1, датчики массового расхода воздуха - 2, электронный блок управления - 3, блок индикации - 4, датчик фаз - 5.

Способ осуществляется следующим образом:

К испытуемому двигателю 1 подсоединяют устройства снятия сигналов. С помощью пускового устройства приводят во вращение коленчатый вал дизельного двигателя, датчики 2, 5, при работе двигателя в этом режиме посылают определенные импульсы в электронный блок управления 3. Электронный блок управления обрабатывает сигналы, поступающие с датчиков, и передает обработанные сигналы на блок индикации 4.

Способ оценки технического состояния двигателя внутреннего сгорания по разности расхода воздуха на впуске и выпуске при работе двигателя в пусковом режиме без подачи топлива, отличающийся тем, что процесс измерения расходов воздуха на впуске и выпуске осуществляют в заданном интервале угла поворота коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания, начало измерения расхода воздуха на выпуске смещают по отношению к началу измерения расхода на впуске на угол поворота коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания пропорционально тактности двигателя внутреннего сгорания.