Способ оценки технического состояния двигателя внутреннего сгорания
Владельцы патента RU 2467301:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный аграрный университет (RU)
Изобретение относится к технике испытания в эксплуатационных условиях двигателей внутреннего сгорания (ДВС) с воспламенением от сжатия. Способ оценки технического состояния ДВС заключается в определении расхода воздуха на выходе из картера ДВС. Определение расхода воздуха на выходе из картера осуществляют на пусковом режиме без подачи топлива. Полученное значение сравнивают с нормативным. На основании сравнения оценивают техническое состояние цилиндропоршневой группы ДВС. Технический результат заключается в снижении трудоемкости диагностирования в условиях эксплуатации. 1 ил.
Изобретение относится к технике испытания в эксплуатационных условиях двигателей внутреннего сгорания с воспламенением горючей смеси от сжатия.
Известен способ оценки пневмоплотности каждого цилиндра по максимальному давлению такта сжатия, используя компрессометр (см. Вельских В.И. Диагностика технического состояния и регулировка тракторов. - М.: Колос, 1973, стр.118).
Компрессионный способ прост, доступен, универсален. У данного способа существует 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. Кроме того, на показатели компрессии изношенной цилиндропоршневой группы 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 также отнести к разряду индикаторных (без учета класса точности манометра).
Известен способ оценки пневмоплотности цилиндра путем принудительной его опрессовки сжатым воздухом, принцип пневмокалибратора (см. Бельских В.И. Диагностика технического состояния и регулировка тракторов. - М.: Колос, 1973, стр.120).
Для данного метода существует серьезное ограничение: он может быть реализован только в стационарных условиях при наличии источника сжатого воздуха. Очевидно, что при износах или задирах на рабочей поверхности цилиндра; износах, закоксовке или поломке поршневых колец; неплотностях посадки клапанов в гнездах, увеличивается общая неплотность цилиндра, что главным образом влияет на время падения давления. Также на достоверность диагноза влияют следующие причины: во-первых, необходимо выставлять поршень хотя бы в две позиции - на середине и в конце такта сжатия, т.к. гильза изнашивается не только «овально», но и «конусно». Технически эту операцию проделать довольно сложно; во-вторых, при проверке последних цилиндров, при прочих равных условиях, результаты оценки технического состояния ЦПГ снижаются вследствие утечки к моменту проверки части масла в картер; в-третьих, достоверно можно оценить только утечки в клапанах по повышенной интенсивности падения давления и наличию «свиста» во впускном или выпускном коллекторе.
Известна диагностика цилиндропоршневой группы по количеству и давлению газов, прорывающихся в картер, при работе двигателя на разных режимах. Количество газов замеряют газовым счетчиком ГКФ-6 или ротаметром, двигатель прогрет и работает либо на холостом ходу, либо под нагрузкой на номинальных оборотах. Спустя 4-5 минут после подключения газового счетчика включают секундомер и фиксируют положение стрелки прибора, после прохождения через счетчик 50 дм3 /QГоп/ газов секундомер выключают, количество газов Qг за 1000 оборотов коленчатого вала подсчитывают по формуле:
Значение расхода газа определяет степень изношенности цилиндропоршневой группы (см. Терских И.П. Диагностика технического состояния тракторов. - Иркутск, 1975, стр.100). Метод оценки технического состояния ЦПГ по расходу картерных газов имеет недостаточную точность, обусловленную влиянием утечки газов через сальниковые уплотнения. Свести к минимуму влияние утечки возможно лишь при принудительном отсасывании газов из картера, для обеспечения в нем атмосферного давления при измерении расхода картерных газов, что весьма трудоемко.
За прототип принят этот способ проверки технического состояния ЦПГ.
Техническая задача - снижение трудоемкости диагностирования в условиях эксплуатации.
Это достигается тем, что определяют расход воздуха при пусковом режиме без подачи топлива на выходе его из картера двигателя. Полученное значение расхода воздуха сравнивают с нормативным значением, и на основании этого судят о техническом состоянии ЦПГ двигателя.
На чертеже изображена схема для реализации данного способа, где:
1 - диагностируемый двигатель;
2 - датчики массового расхода воздуха;
3 - электронный блок управления;
4 - блок индикации.
Способ состоит в том, что испытания проводят без подачи топлива в цилиндры двигателя на пусковых оборотах, которые составляют 150…300 об/мин.
На выходе воздуха из картера двигателя устанавливается датчик расхода воздуха, например, термоанемометрического действия. Датчик подсоединяют к электронному блоку управления ЭБУ. ЭБУ регистрирует сигнал с датчика и после преобразования выдает информацию в виде расхода воздуха.
Способ осуществляется следующим образом.
К испытуемому двигателю 1 подсоединяются вышеперечисленные устройства снятия сигналов. Приводят во вращение коленчатый вал двигателя штатным электростартером или пусковым устройством, отключив при этом подачу топлива в цилиндры двигателя. При вращении коленчатого вала датчик 2 посылает определенный импульс в электронный блок управления 3.
Электронный блок управления обрабатывает сигнал, поступающий с датчика, и передает его на блок индикации 4. Данный способ позволит упростить процесс оценки технического состояния ЦПГ, сократить его продолжительность и трудоемкость, повысить достоверность и точность диагноза и снизить общие затраты при эксплуатации машинно-тракторного агрегата (МТА) на техническое обслуживание и ремонт.
Способ оценки технического состояния двигателя внутреннего сгорания по расходу воздуха, заключающийся в том, что определяют расход воздуха на выходе из картера двигателя, полученное значение сравнивают с нормативным и на основании этого оценивают техническое состояние цилиндропоршневой группы двигателя, отличающийся тем, что определение расхода воздуха на выходе из картера двигателя осуществляют на пусковом режиме без подачи топлива.
