Способ определения остаточного ресурса цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания

Изобретение относится к техническому обслуживанию двигателей внутреннего сгорания (ДВС), в частности к диагностированию технического состояния ДВС. Способ заключается в том, что измеряют давления остаточного вакуума Ров и компрессии двигателя РК, по крайней мере, для одного цилиндра диагностируемого ДВС до и после раскоксовывания ДВС, сравнивают замеренные значения и, если сравниваемые значения РОВ и РК различаются не более чем на 10%, проводят определение остаточного ресурса цилиндропоршневой группы. Для определения остаточного ресурса строят базовую графическую зависимость изменения РОВ от РК и соответствующую этим изменениям зависимость расхода ресурса цилиндропоршневой группы, наносят значения РОВ и РК, замеренные в последней холодной прокрутке, на указанную графическую зависимость и по положению этих нанесенных точек относительно базовой графической зависимости определяют соответствующий остаточный ресурс цилиндропоршневой группы, по крайней мере, для этого одного цилиндра. Технический результат заключается в ускорении определения остаточного ресурса цилиндропоршневой группы по результатам измерения давления остаточного вакуума и компрессии двигателя. 3 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

 

Область техники

Изобретение относится к области технической диагностики и может быть использовано при определении технического состояния отдельных цилиндров и всей цилиндропоршневой группы двигателей внутреннего сгорания, далее ДВС.

Известный уровень техники

Известны различные методы и средства для контроля характеристик ДВС, в частности, для определения степени изношенности их цилиндропоршневой группы.

Известен способ диагностирования цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания, описанный в статье А.В.Дунаева, «Выбор методов и средств диагностирования цилиндропоршневой группы автотракторных двигателей», Техника в сельском хозяйстве, №6, 2007 г., стр.25-28. В известном способе при холодной прокрутке измеряют давление в цилиндре (компрессию цилиндра - РК) и разрежение в цилиндре на двух режимах. На первом режиме измеряют максимальное разрежение, которое может создать проверяемая цилиндропоршневая группа, называемое «полным вакуумом - РПВ». Для этого при холодной прокрутке двигателя на такте сжатия выпускают воздух из цилиндра, а после прохождения поршнем верхней мертвой точки при ходе поршня вниз изолируют надпоршневую полость цилиндра от атмосферы, для чего закрывают клапаны головки цилиндра и создают в цилиндре разрежение. Величина разрежения определяется состоянием кольцевого уплотнения цилиндра и изношенностью клапанов. На втором режиме при холодной прокрутке двигателя изолируют надпоршневую полость цилиндра от атмосферы как на такте сжатия, так и на такте расширения и измеряют разрежение в цилиндре, называемое «остаточным вакуумом - РОВ». Знание указанных параметров дает возможность оценить техническое состояние цилиндропоршневой группы, но для количественных оценок необходимо накопить большой объем данных.

Известен способ диагностирования цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в том, что прокручивают коленчатый вал двигателя внешним источником (холодная прокрутка двигателя), сообщая на такте сжатия надпоршневое пространство, по крайней мере, одного цилиндра с атмосферой и изолируя на такте расширения его надпоршневое пространство от атмосферы, измеряют на такте расширения максимальное разрежение РПВ (давление полного вакуума) в надпоршневом пространстве. Затем дополнительно прокручивают коленчатый вал, изолируя на тактах сжатия и расширения надпоршневое пространство от атмосферы, измеряют при этом на такте расширения максимальное разрежение РОВ в надпоршневом пространстве (давление остаточного вакуума) и определяют техническое состояние цилиндропоршневой группы по отношению измеренных давления полного вакуума РПВ к давлению остаточного вакуума Ров (см. авторское свидетельство СССР №1467423 по кл. G01M 15/00 от 23.03.1989). Данный способ дает возможность дать качественную оценку технического состояния цилиндропоршневой группы, но с его помощью нельзя дать количественную оценку расхода ресурса цилиндропоршневой группы.

Известен способ диагностирования цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в том, что прокручивают коленчатый вал двигателя внешним источником (холодная прокрутка двигателя), сообщая на такте сжатия надпоршневое пространство, по крайней мере, одного цилиндра с атмосферой и изолируя на такте расширения его надпоршневое пространство от атмосферы, измеряют на такте расширения максимальное разрежение РПВ (давление полного вакуума) в надпоршневом пространстве и определяют техническое состояние клапанного механизма путем сравнения измеренного разрежения РПВ с предварительно установленным предельным разрежением для клапанного механизма РПВП (минимально допустимое давление полного вакуума), при РПВПВП определяют техническое состояние гильзы цилиндра путем сравнения РПВ с предварительно установленным предельным разрежением для гильзы цилиндра и номинальным разрежением для гильзы цилиндра, дополнительно прокручивают коленчатый вал, изолируя на тактах сжатия и расширения надпоршневое пространство от атмосферы, измеряют при этом на такте расширения максимальное разрежение РОВ в надпоршневом пространстве (давление остаточного вакуума) и определяют техническое состояние компрессионных колец путем сравнения измеренного разрежения Ров с предварительно установленными предельным разрежением для колец и номинальным разрежением для колец (см. патент РФ №2184360 по кл. G01M 15/00 от 27.06.2002). Данный способ дает возможность дать качественную оценку технического состояния цилиндропоршневой группы, но с его помощью нельзя дать количественную оценку расхода ресурса цилиндропоршневой группы.

Недостатком всех этих способов является то, что с их помощью можно сразу получить только качественную оценку состояния цилиндропоршневой группы, а для определения остаточного ресурса необходимо накапливать большой статистический объем данных по каждой группе двигателей внутреннего сгорания. В то же время имеется потребность в определении ресурса цилиндропоршневой группы, например, на станции техобслуживания или в автомастерской, чтобы принять решение о целесообразности дальнейшей эксплуатации проверяемого двигателя внутреннего сгорания.

Раскрытие изобретения

Задачей настоящего изобретения является разработка способа определения остаточного ресурса цилиндропоршневой группы, с помощью которого можно быстро определить остаточный ресурс цилиндропоршневой группы непосредственно по результатам измерения давления остаточного вакуума РОВ и компрессии двигателя РК.

Для решения указанной задачи предлагается способ определения остаточного ресурса цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания, далее ДВС, включающего в себя: холодную прокрутку диагностируемого ДВС с измерением давления остаточного вакуума РОВ и компрессии двигателя РК, по крайней мере, в одном цилиндре диагностируемого ДВС, в котором в соответствии с настоящим изобретением далее проводят раскоксовывание цилиндропоршневой группы диагностируемого ДВС и повторяют операции по измерению давления остаточного вакуума РОВ и компрессии двигателя РК, по крайней мере, для этого же одного цилиндра диагностируемого ДВС сравнивают эти замеренные значения со значениями, полученными на диагностируемом ДВС до раскоксовывания, и, если сравниваемые значения РОВ и РК этих двух холодных прокруток различаются не более чем на 10%, проводят определение остаточного ресурса цилиндропоршневой группы, для чего, используя заданные для данного типа двигателей предельно допустимое давление остаточного вакуума РОВ.мин, минимально допустимую компрессию РК.мин, номинальные значения указанных параметров РОВ.ном и РК.ном и экспериментальные данные, строят базовую графическую зависимость изменения РОВ от РК и соответствующую этим изменениям зависимость расхода ресурса цилиндропоршневой группы, наносят значения РОВ и РК, замеренные при последней холодной прокрутке, на указанную графическую зависимость и по положению этих нанесенных точек на графической зависимости определяют соответствующий остаточный ресурс цилиндропоршневой группы, по крайней мере, для этого одного цилиндра.

При этом, если сравниваемые значения РОВ или РК этих двух холодных прокруток различаются более чем на 10%, повторяют раскоксовывание цилиндропоршневой группы диагностируемого ДВС и затем снова повторяют операции по измерению давления остаточного вакуума РОВ и компрессии двигателя РК, по крайней мере, для этого же одного цилиндра диагностируемого ДВС, при этом раскоксовывание цилиндропоршневой группы диагностируемого ДВС повторяют, пока сравниваемые значения для двух последовательных холодных прокруток будут различаться не более чем на 10%, после чего проводят определение остаточного ресурса цилиндропоршневой группы, используя значения РОВ и РК, полученные при последней холодной прокрутке.

Предпочтительно операции по измерению давления остаточного вакуума РОВ и компрессии двигателя РК проводят для всех цилиндров диагностируемого двигателя и в качестве остаточного ресурса цилиндропоршневой группы всего диагностируемого двигателя принимают минимальный остаточный ресурс, определенный для одного из цилиндров двигателя.

Кроме того, если для какого-либо цилиндра точка, соответствующая замеренным РОВ и РК после последней холодной прокрутки, смещена относительно базовой графической зависимости по любой из координат более чем на 10%, то определяют аварийное состояние данной цилиндропоршневой группы.

В основу изобретения положена обнаруженная авторами прямая зависимость изменения в ходе эксплуатации двигателя внутреннего сгорания компрессии двигателя РК и давления остаточного вакуума РОВ от изменения ресурса цилиндропоршневой группы. Авторы также обнаружили, что наблюдающееся в большинстве случаев при первичной диагностике двигателя отклонение от базовой закономерности изменения ресурса цилиндропоршневой группы от изменения давления остаточного вакуума РОВ и компрессии двигателя РК связано с закоксовкой цилиндропоршневой группы либо с накопившимися дефектами диагностируемой цилиндропоршневой группы. Таким образом, если после холодной прокрутки двигателя провести его раскоксовку и повторно провести измерение давления остаточного вакуума РОВ и компрессии двигателя РК и сравнить их и базовую графическую зависимость изменения РОВ от РК и соответствующую этим изменениям зависимость расхода ресурса цилиндропоршневой группы, то можно достаточно достоверно определить остаточный ресурс цилиндропоршневой группы диагностируемого двигателя внутреннего сгорания.

Краткое описание рисунков

На рисунке показана графическая зависимость изменения давления остаточного вакуума РОВ от компрессии РК в цилиндрах одного из типов двигателей внутреннего сгорания в процессе эксплуатации. На рисунке также приведены две шкалы определения расходования ресурса цилиндропоршневой группы ДВС (в % от полного ресурса).

Цифровые значении 1…4 и 1′…4′ нумерация точек значений диагностических параметров, соответствующая номерам цилиндров в ДВС до и после раскоксовывания цилиндропоршневой группы диагностируемого ДВС; А - группа точек значений диагностических параметров первого цилиндра до раскоксовывания; А′ - то же, после второго раскоксовывания первого цилиндра с использованием модификатора; Б - группа точек значений диагностических параметров третьего цилиндра после второго раскоксовывания третьего цилиндра с использованием модификатора.

Пример осуществления изобретения

Графическая зависимость изменения давления остаточного вакуума Ров от компрессии РК (Фиг.1) в координатах РКОВ строится на основе достоверных результатов контроля этих данных, например, при отработке двигателей на ресурс на испытательных стендах. То есть, при испытаниях двигателей одновременно измеряют давление остаточного вакуума РОВ и компрессию двигателя РК и строят на основе этих измерений базовую графическую зависимость изменения РОВ от РК в координатах РКОВ. При необходимости определяют тип графической зависимости, описывая ее, например, как кривую второго или более высокого порядка. Для построения зависимости достаточно выполнить 98 измерений этих параметров. Как показал анализ результатов испытаний для предлагаемого изобретения, графическая зависимость изменения остаточного вакуума РОВ от компрессии РК практически линейна, что упрощает построение базовой графической зависимости РОВ от РК для конкретного двигателя. Значения параметров давления остаточного вакуума РОВ и компрессии РК для нового двигателя известны из технической документации завода-изготовителя, и на рисунке они обозначаются как РОВ.ном и РК.ном. Из технической документации завода-изготовителя известны также предельно допустимое минимальное значение давления остаточного вакуума РОВ.мин. и предельно допустимое минимальное значение компрессии двигателя РК.мин. Таким образом из технической документации завода, изготовителя известны две крайние точки графической линейной зависимости РОВ от РК, и этих данных достаточно для построения базовой графической зависимости РОВ от РК, поскольку общий характер зависимости известен из результатов испытаний.

При увеличении наработки двигателя внутреннего сгорания величина компрессии РК уменьшается линейно. Это легло в основу определения остаточного ресурса. При линейной зависимости изменения РК от наработки двигателя внутреннего сгорания максимальное значение компрессии РК для эксплуатируемого ДВС будет наблюдаться в начале эксплуатации ДВС, то есть когда у тестируемого ДВС остаточный ресурс равен 100%, и минимальное значение РК будет после полной выработки ресурса тестируемого ДВС, то есть когда ресурс израсходован полностью и остаточный ресурс равен 0%. В промежутке между максимальным и минимальным значениями компрессии РК при линейной зависимости изменения компрессии РК от наработки изменение остаточного ресурса в % от полного ресурса будет отслеживать изменение компрессии РК, и если на диаграмме изменения компрессии РК от остаточного ресурса начальную точку 100% остаточного ресурса совместим с максимальным значением компрессии РК тестируемого ДВС, а точку 0% остаточного ресурса совместим с минимальным допустимым значением компрессии РК тестируемого ДВС, то получим две параллельные горизонтальные координатные прямые, при этом поскольку компрессия РК изменяется линейно от наработки двигателя, то соблюдается пропорциональное изменение остаточного ресурса (в процентах от полного ресурса) от изменения компрессии тестируемого ДВС, и каждому значению компрессии РК соответствует значение остаточного ресурса (в процентах от полного ресурса ДВС), которое можно считать с горизонтальной координатной линии (Ресурс), характеризующей изменение остаточного ресурса.

Это можно описать математически. Если мы знаем максимальное значение компрессии РК.максК.ном в технической документации производителя), которое ДВС имеет в начале эксплуатации при начальной наработке Т0 тестируемого ДВС 0 часов (остаточный ресурс 100%) и, допустим, мы имеем полный ресурс ДВС, например наработка Тполн=250000 км и минимальное значение компрессии после 250000 км эксплуатации РК.мин, то в силу линейности изменения компрессии РК от наработки ДВС при эксплуатации ДВС для любого текущего значения наработки Ттек для замеренного значения компрессии РК.тек будет соблюдаться соотношение (РК.текК.минК.макс)=(Тполнтекполн). Разность (Тполнтек) равна остаточному ресурсу тестируемого ДВС, и его отношение к Тполн характеризует относительную величину остаточного ресурса, которую удобнее выражать в процентах от полной наработки, как это сделано на фиг.1, так как в этом случае диаграмма имеет универсальный характер. Наработка двигателя может измеряться в часах, но предпочтительно исчислять наработку двигателя в километрах.

Как видно из рисунка, базовая графическая зависимость давления остаточного вакуума РОВ от компрессии РК представляет собой линию, например прямую линию, в координатах РКОВ. В этих двумерных координатах любые экспериментальные значения замеренных РК и РОВ окажутся в определенной зоне плоскости РКОВ и займут определенное положение относительно базовой графической зависимости, то есть точки экспериментальных замеров РОВ при конкретном замеренном РК могут лежать либо выше, либо ниже базовой графической зависимости, либо в зоне базовой графической зависимости. Смещение РОВ относительно базовой графической зависимости определяется стандартным методом как разность между замеренным значением РОВ и соответствующим значением РОВ для базовой графической зависимости при том же значении РК. Если эта разность лежит в пределах допуска на отклонение РОВ (допустимый разброс измерений), то считается, что точки экспериментальных замеров РОВ и РК лежат на базовой графической зависимости, и считается, что точки экспериментальных замеров РОВ и РК нанесены на графическую зависимость РОВ от РК, и таким образом в работе тестируемого двигателя нет отклонений по сравнению со стендовыми испытаниями ДВС, и можно производить численное определение остаточного ресурса, как это предлагается в настоящем изобретении. Если разность между замеренным значением РОВ и значением РОВ для базовой графической зависимости (смещение) больше 10%, то это означает отклонение характеристик цилиндропоршневой группы от нормальных значений, что характеризует аварийное состояние цилиндропоршневой группы тестируемого ДВС.

Таким образом в настоящем изобретении основное назначение базовой графической зависимости заключается в определении взаимного соответствия замеренных параметров РОВ и РК друг другу (параметры соответствуют друг другу, если замеренные значения РОВ и РК лежат в зоне базовой графической зависимости), что дает возможность использовать для определения остаточного ресурса линейную зависимость изменения компрессии РК от наработки двигателя, что можно сделать, спроецировав замеренное значение компрессии РК на параллельную горизонтальную координатную прямую (ресурс), определить значение остаточного ресурса в процентах от полного ресурса и, зная наработку тестируемого двигателя, рассчитать остаточный ресурс, используя известные арифметические зависимости, например, в километрах пробега. В настоящем изобретении, учитывая линейную зависимость изменения давления остаточного вакуума РОВ от изменения компрессии РК, можно определить остаточный ресурс двигателя, используя вертикальную координатную линию (Ресурс), параллельную координатной линии изменения РОВ, так как между горизонтальной координатной линией (Ресурс) и вертикальной координатной линией (Ресурс) имеется полное соответствие. Если замеренные значения РОВ и РК не лежат в зоне базовой графической зависимости, то определение остаточного ресурса тестируемого двигателя невозможно, так как велика вероятность, что в тестируемом ДВС цилиндропоршневая группа находится в аварийном состоянии.

В соответствии с настоящим способом была проведена диагностика состояния цилиндропоршневой группы 4-цилиндрового карбюраторного двигателя внутреннего сгорания и определен остаточный ресурс цилиндропоршневой группы диагностируемого двигателя.

Прокручивают коленчатый вал диагностируемого ДВС внешним источником без подачи топлива, при этом в каждом из четырех цилиндров измеряют давление и разрежение в надпоршневом пространстве при крайнем верхнем и крайнем нижнем положениях поршня, для чего изолируют надпоршневое пространство каждого диагностируемого цилиндра от атмосферы, сжимают воздух в диагностируемом цилиндре, измеряют давление компрессии РК в надпоршневом пространстве каждого диагностируемого цилиндра при крайнем верхнем положении поршня (компрессию цилиндра), перемещают поршень в крайнее нижнее положение и измеряют давление остаточного вакуума РОВ (разрежение) в надпоршневом пространстве каждого диагностируемого цилиндра (или, по крайней мере, одного цилиндра).

Дополнительно прокручивали коленчатый вал диагностируемого ДВС внешним источником без подачи топлива, сообщая на такте сжатия надпоршневое пространство каждого из четырех цилиндров (или, по крайней мере, одного цилиндра) с атмосферой и изолируя на такте расширения надпоршневое пространство от атмосферы, измеряют на такте расширения максимальное разрежение РПВ (давление полного вакуума) в надпоршневом пространстве при нахождении поршня в крайней нижней точке.

Далее проводят раскоксовывание цилиндропоршневой группы диагностируемого ДВС. Для раскоксовывания в цилиндры двигателя (через отверстия под свечи зажигания) и в картерное масло (через маслозаливную горловину) вводят модификатор - масляно-керосиновую суспензию трибопрепарата от НПФ "ЭСКО". В каждый из 4-х цилиндров было влито по 20 миллилитров суспензии, и 100 миллилитров было влито в картерное масло.

При снятых свечах зажигания двигатель шесть раз прокручивают стартером по 5-7 сек с интервалами между прокручиваниями 1,5-2 мин.

Далее запускают двигатель, и двигатель работает на частоте вращения 700-800 об/мин в течение 68 мин. Окончание раскоксовывания определяют по моменту прекращения паро- и водовыделения из выпускной трубы двигателя. Для ускорения процесса несколько раз увеличивают частоту вращения до 3000-3500 об/мин.

По окончании раскоксовывания повторяют операции по измерению давления остаточного вакуума РОВ и компрессии двигателя РК (и дополнительно давления полного вакуума РПВ) для каждого из четырех цилиндров (или, по крайней мере, для этого же одного цилиндра) диагностируемого двигателя ДВС, сравнивают эти замеренные значения со значениями, полученными на диагностируемом ДВС до раскоксовывания, и, если сравниваемые значения РОВ и РК этих двух холодных прокруток различаются не более чем на 10%, проводят определение остаточного ресурса цилиндропоршневой группы. Используя заданные в технической документации производителя для данного типа двигателей минимально допустимое давление остаточного вакуума РОВ.мин, минимально допустимую компрессию РК.мин и номинальные значения указанных параметров РОВ.ном и РК.ном, строят базовую графическую зависимость изменения РОВ от РК в координатах РКОВ и соответствующие этим изменениям горизонтальную и вертикальную шкалы зависимости расхода ресурса цилиндропоршневой группы. Наносят значения РОВ и РК, замеренные в последней холодной прокрутке, на указанную графическую зависимость и по положению этих нанесенных точек на базовой графической зависимости в координатах РКОВ определяют соответствующий остаточный ресурс цилиндропоршневой группы для каждого из четырех цилиндров (или, по крайней мере, для одного цилиндра). Это можно сделать, спроецировав замеренное значение РК (или РОВ) на горизонтальную координатную линию (ресурс).

В конкретном примере реализации предложенного способа диагностировался бензиновый ДВС легкового автомобиля ВА3-21013. Израсходованный и полный ресурс двигателя оценивались в километрах пробега (включая работу двигателя на холостом ходу). Диагностируемый двигатель на момент диагностики имел пробег 88500 км. При этом у двигателя к моменту диагностики повысился расход масла на угар до 0,85 л на 1000 км пробега и возникла необходимость определить техническое состояние цилиндропоршневой группы и возможности по уменьшению расхода масла.

Было решено провести «безразборное» диагностирование цилиндропоршневой группы двигателя для определения его остаточного ресурса в соответствии с предложенным способом.

Замеренные значения диагностических параметров приведены в таблице:

Показатели Значения замеренных давлений (кПа) для цилиндров
первого второго третьего четвертого
Первое диагностирование до раскоксовывания, пробег 88500 км Компрессия РК 850 920 870 850
Полный вакуум РПВ 81 82 80 80
Остаточный Ров 32 28 34 25
Второе диагностирование после первого раскоксовывания, пробег 88996 км Компрессия РК 900 950 890 900
Полный вакуум РПВ 82 82 80 82
Остаточный Ров 20 24 30 26
Третье диагностирование после второго раскоксовывания пробег 89960 км Компрессия РК 1050 1010 1000 1010
Полный вакуум РПВ 81 80 81 82
Остаточный РОВ 22 26 28 24
Контроль, пробег 92037 км Компрессия РК 1050 1020 1020 1100

Определение остаточного ресурса проведено по зависимостям давления остаточного вакуума от компрессии в цилиндре для бензиновых ДВС. По результатам первого диагностирования без раскоксовывания израсходованный ресурс цилиндропоршневой группы первого цилиндра (точка А) был наибольшим и составил 51,7%, а остаточный ресурс - наименьшим, 48,3%, т.е. 82680 км. После двух раскоксовок сравниваемые значения параметров различаются не более чем на 10% (давление остаточного вакуума Ров). Компрессия РК изменилась более чем на 10%. После третьего раскоксовывания (строчка контроль) изменения значения компрессии РК также уложились в контрольные 10%. Все замеренные параметры после третьего раскоксовывания лежат в зоне базовой графической зависимости (на базовой графической зависимости) и можно определить остаточный ресурс тестируемого двигателя. В соответствии с результатами диагностирования после третьего раскоксовывания остаточный ресурс первого цилиндра (точка А′ находится в зоне базовой графической зависимости) стал 72.7%, т.е. 251,38 тыс.км, а наименьшим оказался остаточный ресурс третьего цилиндра (точка Б) - 65%, т.е. 170,02 тыс.км. Таким образом, остаточный ресурс этого двигателя равен 170 тыс.км. Наблюдения за работой диагностированного двигателя после проведения диагностирования с выполнением раскоксовывания показали, что параметры двигателя по расходу топлива, масла, задымленности выхлопа в основном соответствуют полученным значениям остаточного ресурса. В частности, после первого раскоксовывания расход двигателем масла на угар уменьшился, а после второго раскоксовывания он стал незаметным.

Увеличение остаточного ресурса всех цилиндропоршневых групп после проведения раскоксовывания двигателя - это результат раскоксовывания, что в некотором смысле можно рассматривать как результат «безразборного ремонта» двигателя, в частности очистку поверхностей трения от нагара.

При доверительной вероятности t=1,96, соответствующей практически полному учету рассеивания значений рассмотренных диагностических параметров, т.е на три величины подкоренного значения дисперсии значений параметров (на три сигмы), при коэффициенте вариации значений диагностических параметров, равном 1,00 (v=1,00), и требуемой погрешности контроля не свыше 20% имеем, что для построения каждой зависимости на фиг.1 и 2 достаточно 98 достоверных результатов контроля {(1,96:0,02)×1,00=98}. Так как данные зависимости основаны на соотношениях конструктивных параметров цилиндропоршневой группы, не зависят от ее размерности, мощности ДВС и частоты вращения коленчатого вала, т.е. являются общими для бензиновых ДВС со степенью сжатия в диапазоне 7 -11, то оказывается, что только этого количества достоверных результатов измерений достаточно для диагностирования большинства марок бензиновых ДВС. Это обеспечивает резкое снижение трудоемкости для подготовки и проведения оперативного определения остаточного ресурса большинства двигателей внутреннего сгорания.

Контрольные диагностирования ДВС показали также, что если точка результата контроля цилиндропоршневой группы смещена от графика на фиг.1 больше чем на 10% (то есть превышает существенно погрешность измерений), то это означает, что цилиндропоршневая группа в данном цилиндре имеет аварийный дефект (поломки, прогары колец, поршней, клапанов, прогар или задир гользы цилиндров). Дефект тем более значительный, чем дальше найденная точка удалена от графика на фиг.1, соответствующему безаварийному изнашиванию цилиндропоршневой группы.

Хотя в описании изобретения и на рисунках представлен вариант осуществления способа применительно к бензиновому ДВС, следует понимать, что это не ограничивает область применения изобретения только этими двигателями. Настоящий способ может использоваться и для других поршневых двигателей, например для диагностирования цилиндропоршневой группы дизельных двигателей. Для этого необходимо построить соответствующие этим двигателям диаграммы с использованием соответствующих значений давлений остаточного вакуума РОВ и компрессии РК для дизельного двигателя или иного двигателя.

1. Способ определения остаточного ресурса цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания, далее ДВС, включающий в себя холодную прокрутку диагностируемого ДВС с измерением давления остаточного вакуума РОВ и компрессии двигателя РК, по крайней мере, в одном цилиндре диагностируемого ДВС, отличающийся тем, что далее проводят раскоксовывание цилиндропоршневой группы диагностируемого ДВС и повторяют операции по измерению давления остаточного вакуума РОВ и компрессии двигателя РК, по крайней мере, для этого же одного цилиндра диагностируемого ДВС, сравнивают эти замеренные значения со значениями, полученными на диагностируемом ДВС до раскоксовывания, и, если сравниваемые значения РОВ и РК этих двух холодных прокруток различаются не более чем на 10%, проводят определение остаточного ресурса цилиндропоршневой группы, для чего, используя заданные для данного типа двигателей предельно допустимое давление остаточного вакуума РОВ.мин, минимально допустимую компрессию РК.мин и номинальные значения указанных параметров РОВ.ном и РК.ном, строят графическую зависимость изменения РОВ от РК и соответствующую этим изменениям зависимость расхода ресурса цилиндропоршневой группы, наносят значения РОВ и РК, замеренные при последней холодной прокрутке, на указанную графическую зависимость и по положению этих нанесенных точек на графической зависимости определяют соответствующий остаточный ресурс цилиндропоршневой группы, по крайней мере, для этого одного цилиндра.

2. Способ по п.1, в котором, если сравниваемые значения РОВ или РК этих двух холодных прокруток различаются более чем на 10%, повторяют раскоксовывание цилиндропоршневой группы диагностируемого ДВС и затем снова повторяют операции по измерению давления остаточного вакуума РОВ и компрессии двигателя РК, по крайней мере, для этого же одного цилиндра диагностируемого ДВС, при этом раскоксовывание цилиндропоршневой группы диагностируемого ДВС повторяют, пока сравниваемые значения для двух последовательных холодных прокруток будут различаться не более чем на 10%, после чего проводят определение остаточного ресурса цилиндропоршневой группы, используя значения РОВ и РК, полученные при последней холодной прокрутке.

3. Способ по п.1 или 2, в котором операции по измерению давления остаточного вакуума РОВ и компрессии двигателя РК проводят для всех цилиндров диагностируемого двигателя и в качестве остаточного ресурса цилиндропоршневой группы всего диагностируемого двигателя принимают минимальный остаточный ресурс, определенный для одного из цилиндров двигателя.

4. Способ по п.1 или 2, в котором, если для какого-либо цилиндра точка, соответствующая РОВ и РК, смещена относительно базовой графической зависимости по любой из координат более чем на 10%, то определяют аварийное состояние данной цилиндропоршневой группы.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области электротехники, в частности к способам, предназначенным для диагностирования электрических и механических повреждений асинхронного двигателя.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерению импульсной реактивной силы тяги жидкостных ракетных двигателей малой тяги (ЖРД МТ) при огневых стендовых испытаниях при оценке качества конструкции и рабочего процесса.

Изобретение относится к контролю и диагностике технического состояния межроторных подшипников (МРРП) двухвальных авиационных газотурбинных двигателей (ГТД) и может быть использовано в авиадвигателестроении для раннего выявления дефектов в процессе изготовления, эксплуатации, технического обслуживания и/или ремонта ГТД.

Изобретение относится к области диагностики и контроля напряженно-деформированного состояния насосных агрегатов и может быть использовано на магистральных нефтепроводах для оперативного контроля на ранней стадии неисправности насосов.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к стендам для испытаний главных редукторов вертолетов. .

Изобретение относится к области машиностроения и используется при обкатке и испытаниях гидравлического забойного двигателя (ГЗД). .

Изобретение относится к области машиностроения и используется для обкатки и испытания гидравлического забойного двигателя (ГЗД). .

Изобретение относится к способам функционального контроля и диагностирования состояния при испытаниях сложных пневмогидравлических объектов, например ракетных двигателей.

Изобретение относится к области эксплуатации газотурбинных двигателей, в частности двухконтурных, к контролю технического состояния во время их эксплуатации для принятия решений по их обслуживанию и дальнейшей эксплуатации.

Изобретение относится к области эксплуатации машин и может быть использовано при диагностировании датчиков массового расхода воздуха (ДМРВ) на автомобилях, оборудованных микропроцессорной системой управления двигателем внутреннего сгорания (ДВС).

Изобретение относится к техническому обслуживанию двигателей внутреннего сгорания (ДВС), в частности, к диагностированию технического состояния ДВС

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к средствам и способам определения технического состояния бытовых холодильных приборов (БХП)

Изобретение относится к области разработки летательных аппаратов, более конкретно к способу испытаний управляющего сопла

Изобретение относится к области диагностики, обеспечению безопасности трубопроводного транспорта, а более конкретно к способам оценки технического состояния фундаментов электроприводов насосных агрегатов в составе газокомпрессорной станции на основе компьютерной вибродиагностики, и может быть использовано при эксплуатации насосных станций для своевременного предупреждения аварий насосных агрегатов при транспортировке газа, нефти и продуктов их переработки

Изобретение относится к техническому обслуживанию двигателей внутреннего сгорания, в частности к диагностированию технического состояния ДВС

Наверх