Способ измерения рабочего моторесурса кривошипно-шатунного, цилиндропоршневого, газораспределительного и других механизмов двигателей внутреннего сгорания по энергии шумов в рабочем объеме цилиндра (варианты)




Владельцы патента RU 2582730:

Горидько Вячеслав Викторович (RU)

Способ измерения рабочего моторесурса относится к области технической диагностики, в частности к измерительной технике. Способ заключается в измерении измерительным устройством действующих механических сил в рабочем объеме цилиндра (РОЦ), обусловленных перемещением воздуха при прокручивании коленчатого вала ДВС, в качестве измерительного устройства выбирают датчик шумов, преобразующий шум, возникающий при взаимодействии деталей во время прокручивания коленчатого вала, в электрическую энергию (Wpoц), измеряемую ваттметром, которая соответствует величине степени износа деталей механизмов на момент измерения рабочего моторесурса (Рм), размещают ДТП герметично в любое отверстие прямого доступа в полость РОЦ четырехтактного или двухтактного ДВС и, в пусковом режиме, в течение 1-2 секунд осуществляют измерение Рм в каждом РОЦ ДВС, результат измерения выражают математической формой алгебраической суммы Wpoц, для двухтактных ДВС в качестве измерительного устройства выбирают датчик шумов вибрации, преобразующий энергию вибрации Wв в точке поверхности головки цилиндра в электрическую энергию, результат измерения выражают математической формой алгебраической суммы Wв. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей, повышение достоверности диагностики. 2 н.п. ф-лы, 14 ил.

 

Изобретение относится к области технической диагностики, в частности к измерительной технике, основанной на измерении действующей механической энергии шумов в рабочих объемах цилиндров двигателя внутреннего сгорания (ДВС) во время прокручивания коленчатого вала для совершения полных циклов технологии преобразования химической энергии рабочего тела в механическую энергию.

Рабочий моторесурс в настоящем описании заявляемого изобретения рассматривается как измеряемая величина степени износа кривошипно-шатунного, цилиндропоршневого, газораспределительного и других механизмов ДВС по уровню значимости энергии шумов в рабочих объемах цилиндров (РОЦ) Wpoц, обозначенный символом (Рм), отражающим степень износа технического устройства на момент времени диагностики, что является показателем надежности устройств.

Количественные показатели надежности устройств зависят от набора показателей, для восстанавливаемых изделий вероятность появления n отказов за время t и в случае простейшего потока отказов определяется законом Пуассона, из которого следует, что вероятность отсутствия отказов за время t равна Vn(t)=ехр (-λt), где λ - параметр отказа за время t, аналогично энергия шумов в рабочих объемах цилиндров ДВС Wроц(t)=ехр (-λt), где λ - параметры износа деталей по каждому из девяти составляющих физических свойств шумов (см. патент на изобретение РФ №2545253) за время t, отражается графиком экспоненциального закона надежности Пуассона.

В силу обстоятельства коренного отличия конструкции газораспределительного механизма двухтактных ДВС от четырехтактных в двухтактных ДВС Рм можно измерять по энергии вибрации поверхности головки цилиндра ДВС, т.к. энергия импульса компрессии Wк=КWаи, где Wаи - энергия акустического импульса; К - коэффициент пропорциональности между значениями величин энергий.

Известен способ диагностирования цилиндропоршневой группы ДВС, при осуществлении которого прокручивают коленчатый вал, изолируя надпоршневое пространство от атмосферы на такте сжатия, а на такте расширения измеряют новое разряжение в надпоршневом пространстве, причем техническое состояние определяют по отношению измеренных разряжений. (См. авторское свидетельство СССР №1467423, заявлено 15.06.1987 г., опубликовано 23.03.1989 г. )

Недостатком известного способа является то, что диагностика производится только цилиндропоршневой группы механизма ДВС, которая является одной из трех механизмов, участвующих в технологии преобразования энергии рабочего тела в механическую энергию вращения коленчатого вала, без учета газораспределительного и кривошипно-шатунного механизмов, что приводит к возникновению ошибки прогнозирования моторесурса.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому способу измерения рабочего моторесурса кривошипно-шатунного, цилиндропоршневого, газораспределительного и других механизмов ДВС по энергии шумов в рабочем объеме цилиндра и выбранным в качестве наиболее близкого аналога является способ, в котором производится оценка износа деталей цилиндропоршневого, кривошипно-шатунного, газораспределительного и других механизмов ДВС по энергии шумов (См. патент на изобретение РФ №2545253 по классу МПК-7: G01M 15/05, G01M 15/00, заявленное 30. 07.2013 г., опубликованное 27.03.2015 г. «Способ диагностики по энергии шумов в рабочем объеме цилиндра газораспределительного, цилиндропоршневого, кривошипно-шатунного и других механизмов двигателей внутреннего сгорания (варианты)»).

Недостатком известного способа является разделение измеряемой величины рабочего моторесурса ДВС на составляющие рабочих моторесурсов; газораспределительного, цилиндропоршневого, кривошипно-шатунного и других механизмов ДВС, затруднена оценка общего рабочего моторесурса ДВС как целого неделимого механизма.

В предлагаемом способе измерение Рм, оценка степени износа деталей механизмов двухтактного и четырехтактного ДВС по энергии шумов в рабочем объеме цилиндра (РОЦ), измеряемой датчиком шумов (ДШ), применяемым в известном способе (см. патент на изобретение РФ №2545253), отличаются от известного способа тем, что в качестве измерительного устройства выбирают датчик шумов, преобразующий шум, возникающий при взаимодействии деталей между собой во время сканирования шумов, последовательного возбуждения источников шума при прокручивании коленчатого вала ДВС, в электрическую энергию Wш, измеряемую ваттметром, которая соответствует величине степени износа деталей механизмов на момент измерения Рм.

Технической задачей заявляемого изобретения является расширение функциональных возможностей, повышение достоверности диагностических данных и упрощение оценки рабочего моторесурса ДВС как целого неделимого механизма.

Техническим результатом, позволяющим решить эту задачу для двухтактного и четырехтактного ДВС, является то, что измерение Рм по энергии шумов в рабочем объеме цилиндра Wроц производят во время сканирования шумов прокручиванием коленчатого вала для преобразования датчиком шума механической энергии шумов в электрическую энергию, которую измеряют ваттметром.

Для двухтактного ДВС техническим результатом, позволяющим решить эту задачу, является то, что измерение Рм по энергии шумов в РОЦ производят во время сканирования шумов прокручиванием коленчатого вала для преобразования датчиком вибрации ДШв механической энергии вибрации в точке головки цилиндров в электрическую энергию, измеряемую ваттметром.

Поставленная задача для двухтактных и четырехтактных ДВС достигается тем, что в способе измерения рабочего моторесурса кривошипно-шатунного, цилиндропоршневого, газораспределительного и других механизмов двигателей внутреннего сгорания (ДВС) по энергии шумов в рабочем объеме цилиндра (РОЦ), заключающемся в измерении измерительным устройством действующих механических сил в РОЦ, обусловленных перемещением воздуха при прокручивании коленчатого вала ДВС, согласно изобретению в качестве измерительного устройства выбирают датчик шумов (ДШ), преобразующий шум, возникающий при взаимодействии деталей во время прокручивания коленчатого вала, в электрическую энергию (Wpoц), измеряемую ваттметром, которая соответствует величине степени износа деталей механизмов на момент измерения рабочего моторесурса, обозначенного знаком Рм, размещают ДШ герметично в любое отверстие прямого доступа в полость РОЦ четырехтактного или двухтактного ДВС и, в пусковом режиме, при отключенных системах подачи топлива и зажигания, в течение 1-2 секунд осуществляют измерение величины Рм в каждом РОЦ ДВС, результат измерения выражают математической формой алгебраической суммы Wpoц:

Поставленная задача для двухтактных ДВС достигается тем, что в способе измерения рабочего моторесурса кривошипно-шатунного, цилиндропоршневого, газораспределительного и других механизмов ДВС по энергии шумов в РОЦ, заключающемся в измерении измерительным устройством действующих механических сил в рабочем объеме цилиндра, обусловленных перемещением воздуха при прокручивании коленчатого вала ДВС, согласно изобретению в качестве измерительного устройства выбирают датчик шумов вибрации (ДШв), преобразующий энергию вибрации Wв в точке поверхности головки цилиндра в электрическую энергию, размещают ДШв в любой точке головки цилиндра РОЦ двухтактного ДВС и, в пусковом режиме, при отключенных системах подачи топлива и зажигания, в течение 1-2 секунд осуществляют измерение величины Рм в каждом РОЦ ДВС, результат измерения выражают математической формой алгебраической суммы Wв:

Для решения поставленной задачи принимается известная величина Wd, которая соответствует назначенной заводом изготовителем величине Рм РОЦ, нового или после капитального ремонта ДВС, нахождение значения уровня энергии импульса шумов Wn является технической задачей описываемого способа, функциональная возможность определения допустимого времени перехода Td из допустимого Wd состояния в недопустимое Wn состояние, иначе допустимого периода при эксплуатации ДВС Тd, является главной задачей исследования.

За счет того что для двухтактного и четырехтактного двигателя в способе измерения Рм ДВС по энергии шумов в РОЦ в качестве измерительного устройства выбирают ДШ, преобразующий во время сканирования шумов механическое воздействие шумов в электрическую энергию Wpoц во время прокручивания коленчатого вала, производится измерение ваттметром электрической энергии Wpoц для построения графика зависимости Wpoц от (t) с целью определения перехода рабочего состояния из Wd в состояние Wn и назначения Td, за счет чего расширяются функциональные возможности и повышается надежность безотказной работы устройства с ДВС, таким образом, совокупность заявляемых признаков позволяет расширить функциональные возможности и повысить достоверность диагностических данных.

Проведенные исследования по патентным и научно-техническим источникам информации свидетельствуют о том, что предлагаемый способ измерения рабочего моторесурса кривошипно-шатунного, цилиндропоршневого, газораспределительного и других механизмов ДВС по энергии шумов в рабочем объеме цилиндра неизвестен и не следует явным образом из изученного уровня техники, т.е. соответствует критерию «новизна» и «изобретательский уровень».

Предлагаемый способ может найти широкое применение в области измерительной техники, основанной на измерении электрической энергии импульса полного цикла спектра шумов для оценки степени износа деталей механизмов по измерению энергии Wроц во времени эксплуатации t от Wd до Wn, с целью определения допустимого эксплуатационного периода Тd, т.к. для этого требуются известные материалы и стандартное оборудование, широко выпускаемое отечественной и зарубежной промышленностью, следовательно, заявляемый способ соответствует критерию «промышленная применимость».

Автор проводит исследование, используя логику математического понятия значимости уровней статистического критерия, вероятности ошибочно отвергнуть основную проверяемую гипотезу, когда она верна и подчинена всем законам классической механики, которые утверждают, что при заданных начальных условиях и силах, действующих на тело или систему тел, движение будет происходить однозначно определенным образом, характеризуемым стационарным характером, использование известного в теории статистической проверки гипотез значимости уровня, называемого вероятностью ошибки первого рода.

В настоящем исследовании принималось снижение КПД преобразования энергий Wроц до уровня значимости Wn≤30% Wd, сканирование шумов в РОЦ производилось по технологии известного способа (см. патент на изобретение РФ №2545253) диагностики ДВС, механизмом, предоставленным заводом изготовителем для запуска ДВС в работу.

Решение поставленной задачи строится на измерении уровней значимости Wроц множества двухтактных и четырехтактных РОЦ различных классов и моделей ДВС, выработавших допустимые периоды Td и по накопленным статистическим данным измерений уровней Wd и Wn, позволяет произвести построение графиков зависимости Wpoц от времени t для определения и назначения допустимого периода Тd для эксплуатации ДВС.

Исследование проводилось с использованием измерительных устройств известного способа (см. патент на изобретение РФ №2545253) диагностики компьютера с звуковой картой и программного продукта, Sound Forge с использованием функции спектрального анализа электрической энергии импульса полного цикла технологии и предлагаемого способа с использованием ваттметра, для наглядного сравнения значимости уровней электрической энергии импульса Wроц полного цикла Тпц и накопления статистических данных в построении графиков зависимости Wроц от (t).

Сущность предлагаемого способа измерения Рм кривошипно-шатунного, цилиндропоршневого, газораспределительного и других механизмов ДВС по энергии шумов в рабочем объеме цилиндра поясняется чертежами для двухтактных и четырехтактных двигателей, где представлены:

На Фиг. 1 - функциональная измерительная схема для построения характеристик зависимости Wроц от (t) - времени эксплуатации в двухтактных и четырехтактных РОЦ ДВС.

На Фиг. 2 - функциональная схема измерения Рм по энергии шумов, проходящих в РОЦ ДВС.

На Фиг. 3 - экран сканированных шумов в РОЦ, по схеме Фиг. 2, нового или после капитального ремонта четырехтактного ДВС.

На Фиг. 4 - экран сканированных шумов в РОЦ, по схеме Фиг. 2, бывшего в эксплуатации четырехтактного ДВС.

На Фиг. 5 - экспоненциальный график статистических усредненных данных зависимости Wроц от времени эксплуатации t четырехтактного РОЦ.

На Фиг. 6 - экран сканированных шумов в РОЦ, по схеме Фиг. 2, нового или после капитального ремонта двухтактного ДВС.

На Фиг. 7 - экран сканированных шумов в РОЦ, по схеме Фиг. 2, бывшего в эксплуатации двухтактного ДВС.

На Фиг. 8 - экспоненциальный график статистических усредненных данных зависимости Wроц от времени эксплуатации t двухтактного РОЦ.

На Фиг. 9 - функциональная схема измерения Рм исследуемого двухтактного и четырехтактного устройства ДВС.

На Фиг. 10 - эскиз конструкции приспособления.

На Фиг. 11 - функциональная схема измерения Рм двухтактного N цилиндрового ДВС по энергии вибрации наружной поверхности головок цилиндров.

На Фиг. 12 - экран сканированных шумов вибрации поверхности головки цилиндра, рядом с местом установки свечи зажигания, по функциональной схеме Фиг. 11, нового или после капитального ремонта одноцилиндрового двухтактного ДВС.

На Фиг. 13 - экран сканированных шумов вибрации поверхности головки цилиндра, рядом с местом установки свечи зажигания, по функциональной схеме Фиг. 11, бывшего в употреблении одноцилиндрового двухтактного ДВС.

На Фиг. 14 - график статистических усредненных данных зависимости энергии вибрации в точке головки цилиндра Wв от времени эксплуатации t двухтактного РОЦ.

Способ измерения рабочего моторесурса кривошипно-шатунного, цилиндропоршневого, газораспределительного и других механизмов ДВС по энергии шумов в рабочем объеме цилиндра осуществляется при помощи устройства, представленного на чертежах.

На фиг.1 показана функциональная схема исследования в Рм, на которой обозначены позиции: корпус 1 ДВС, полость 2 РОЦ, место 3 установки ДШ, ДШ 4, кабель 5 соединения ДШ с измерительными устройствами, переключатель 6, ваттметр 7, экран компьютера 8, звуковая карта 9.

На фиг.2 показана функциональная схема измерения Рм по энергии шумов, проходящих в РОЦ ДВС, на которой обозначены позиции: ДШ 4, ваттметр 7.

На фиг.3 показано изображения экрана сканированных шумов в РОЦ по схеме Фиг. 1, нового или после капитального ремонта четырехтактного ДВС, состоящего из двух окон, в левом окне экрана представлен спектральный анализ энергии шумов полного цикла Тпц преобразования электрической энергии в диапазоне частот (0-22000)Гц, величина уровней значимости электрической энергии в площади окна оценивается в цветном отображении: максимальное значение - красный цвет, минимальное значение - черный цвет, в черно-белом отображении градацией плотности черного цвета, от черного - максимальное значение до белого - минимальное значение электрической энергии участка плоскости окна, уровень значимости напряженного красного или черного цвета расположен в диапазоне частот (0÷967) Гц, в периоде времени Тпц, измеренное значение энергии шумов по схеме Фиг. 2 составляет 20 МВт.

На фиг.4 показан экран сканированных шумов в РОЦ по схеме фиг.2, бывшего в эксплуатации четырехтактного ДВС, наблюдается увеличение площади в цветном изображении красного цвета, в черно-белом изображении плотности черного цвета, измеренное значение энергии шумов по схеме фиг.2 составляет 80 МВт.

На фиг.5 показан экспоненциальный график статистических усредненных данных зависимости Wроц от времени эксплуатации t четырехтактного РОЦ, на котором обозначены позиции: Wd - электрическая энергия импульса полного цикла шумов, допустимая для эксплуатации РОЦ в ДВС, точка n на графике соответствует назначенной энергии Wn, недопустимой для эксплуатации РОЦ в ДВС, Тd - период допустимой эксплуатации механизма РОЦ в ДВС.

На фиг.6 показан экран сканированных шумов в РОЦ, по схеме Фиг. 1, нового или после капитального ремонта двухтактного ДВС, измеренное значение энергии шумов по схеме Фиг. 1 составляет 80 МВт.

На Фиг. 7 показан экран сканированных шумов в РОЦ, по схеме Фиг. 1, бывшего в эксплуатации двухтактного ДВС, измеренное значение энергии шумов по схеме Фиг. 1 составляет 20 МВт.

На Фиг. 8 показан экспоненциальный график статистических усредненных данных зависимости Wpoц от времени эксплуатации t двухтактного РОЦ, на котором обозначены позиции: Wd - допустимая энергия для эксплуатации РОЦ в ДВС, точка n соответствует назначенной энергии, недопустимой для эксплуатации РОЦ в ДВС, точка m - состояние, когда Wd=Wi, где Wi - энергия шумов только от источников износа деталей механизмов РОЦ и других механизмов ДВС, Td - период допустимой эксплуатации механизма РОЦ в ДВС.

На Фиг. 9 показана функциональная схема измерения Рм исследуемого двухтактного и четырехтактного устройства ДВС, на которой обозначены позиции: корпус 1 ДВС, полость 2 РОЦ, место 3 с установленным ДШ 4, кабель 5, ваттметр 7.

Рабочий моторесурс Рм исследуемого устройства ДВС можно выразить математической формой алгебраической суммы значимости Wроц:

На Фиг. 10 показан эскиз конструкции приспособления для ДШ, используемого при измерении энергии шумов вибрации, сокращенно (ДШв), на котором обозначены позиции: корпус 10 ДШв 11, игла 12 для контакта в точке наружной поверхности головки 10 цилиндров, место 13 установки ДШ.

Механическая энергия вибрации тела конструкции РОЦ пропорциональна действующим силам собственных, общих и внешних шумов, проходящих в полость РОЦ, порождающих энергию вибрации (Wв), характеризующую суммарный уровень степени износа деталей механизмов ДВС и других механизмов устройства; измерение величины энергии вибрации поверхности головки цилиндра двухтактного ДВС производится по схеме, представленной на Фиг. 2; измерение производится в любой точке поверхности конструкции РОЦ, например рядом с местом установки свечи зажигания; сканирование шумов производится по технологии известного способа (см. патент на изобретение РФ №2545253) диагностики ДВС механизмом, предоставленным заводом изготовителем для запуска двигателя внутреннего сгорания в работу.

На Фиг. 11 показана функциональная схема измерения Рм двухтактного N цилиндрового ДВС по энергии вибрации наружной поверхности головок цилиндров, на которой обозначены позиции: корпус 1 ДВС, полость 2 РОЦ, место 3 установки ДШ, головка 10 цилиндров, ДШв 11, кабель 5, ваттметр 7.

На Фиг. 12 показан экран сканированных шумов вибрации поверхности головки цилиндра, рядом с местом установки свечи зажигания, по функциональной схеме Фиг. 11, нового или после капитального ремонта одноцилиндрового двухтактного ДВС. измеренное значение энергии шумов по схеме Фиг. 2 составляет 2 МВт.

На Фиг. 13 показан экран сканированных шумов вибрации поверхности головки цилиндра, рядом с местом установки свечи зажигания, по функциональной схеме Фиг. 11, бывшего в употреблении одноцилиндрового двухтактного ДВС, на экране спектрального анализа наблюдается увеличение площади напряженного цвета, измеренное значение энергии шумов по структурной схеме Фиг. 2 составляет 8 МВт.

На Фиг. 14 показан график статистических усредненных данных зависимости энергии вибрации в точке головки цилиндра Wв от времени эксплуатации t двухтактного РОЦ, на котором обозначены; Wd - допустимая энергия вибрации, Wn - недопустимая энергия вибрации, Td - допустимый период эксплуатации РОЦ в ДВС, величина экспериментальных уровней энергии вибрации поверхности головки РОЦ Wв (t) представляет экспоненциально возрастающий энергетический уровень шумов от минимального значения Wd до максимального значения Wn, в точке n соответствующего периоду допустимой эксплуатации Та механизма РОЦ, поскольку периоды акустических импульсов Та=Тпц.

Рассмотрим свойства происхождения шумов энергетических уровней Wик и Waи: Wик - энергия импульса компрессии, процесс степени сжатия воздуха, сопровождаемый нагревом массы сжимаемого воздуха, увеличением ее объема и давления в полости РОЦ.

Waи - начальный процесс открытия выпускного окна, выход нагретого воздуха через щель, сопровождаемый вихревым потоком струи воздуха, создающей происхождение энергии акустического звукового колебания.

Воздействие звукового давления импульса Waи на стенки внутренней поверхности РОЦ возбуждает вибрацию внутренней поверхности РОЦ, распространяющуюся по телу конструкции РОЦ, и проявляется на ее поверхности энергетическим уровнем импульса вибрации Wив в точках поверхности конструкции РОЦ.

Исходя из вышеуказанных свойств происхождения уровней Wик и Waи, существует их прямо пропорциональная зависимость Waи=КWик, из чего можно сделать заключение, что для двухтактных ДВС величину Рм можно измерять по энергетическому уровню значимости вибрации наружной поверхности головки цилиндра, т.к. в этом свойстве физического параметра в диапазоне частот (0÷22) кГц имеют прохождение все девять основных составляющих физических свойств энергии шумов, разделенных в способе диагностики по энергии шумов в РОЦ газораспределительных, цилиндропоршневых, кривошипно-шатунных механизмов в ДВС на собственные, общие и внешние шумы, следовательно, энергия импульса полного цикла составляет конгломерат энергий шумов, воздействующих на внутреннюю поверхность РОЦ, соответствующий степени износа деталей механизма РОЦ и других механизмов в ДВС.

Рабочий моторесурс Рм исследуемого устройства ДВС можно выразить математической формой алгебраической суммы значимости Wв:

Проведенные исследования и экспериментальные данные позволяют сделать вывод, что совокупность существенных признаков, указанных в двух независимых пунктах формулы, обеспечивает решение поставленной технической задачи: расширение функциональных возможностей, повышение достоверности диагностических данных и упрощение оценки рабочего моторесурса ДВС как целого неделимого механизма, а также обеспечивает достижение технического результата, позволяющего решить эту задачу, который для двухтактного и четырехтактного ДВС состоит в том, что измерение Рм по энергии шумов в рабочем объеме цилиндра Wpoц производят во время сканирования шумов прокручиванием коленчатого вала для преобразования датчиком шума ДШ механической энергии шумов в электрическую энергию, которую измеряют ваттметром, для двухтактного ДВС техническим результатом, позволяющим решить эту задачу является то, что измерение Рм по энергии шумов в РОЦ производят во время сканирования шумов прокручиванием коленчатого вала для преобразования датчиком вибрации ДШв механической энергии вибрации в точке головки цилиндров в электрическую энергию, измеряемую ваттметром.

1. Способ измерения рабочего моторесурса кривошипно-шатунного, цилиндропоршневого, газораспределительного и других механизмов двигателей внутреннего сгорания (ДВС) по энергии шумов в рабочем объеме цилиндра (РОЦ), заключающийся в измерении измерительным устройством действующих механических сил в РОЦ, обусловленных перемещением воздуха при прокручивании коленчатого вала ДВС, отличающийся тем, что в качестве измерительного устройства выбирают датчик шумов (ДШ), преобразующий шум, возникающий при взаимодействии деталей во время прокручивания коленчатого вала, в электрическую энергию (Wpoц), измеряемую ваттметром, которая соответствует величине степени износа деталей механизмов на момент измерения рабочего моторесурса, обозначенного знаком Рм, размещают ДШ герметично в любое отверстие прямого доступа в полость РОЦ четырехтактного или двухтактного ДВС и, в пусковом режиме, при отключенных системах подачи топлива и зажигания, в течение 1-2 секунд осуществляют измерение величины Рм в каждом РОЦ ДВС, результат измерения выражают математической формой алгебраической суммы Wpoц:
, где обозначено: i - количество РОЦ в ДВС,
Wpoц - электрическая энергия, Вт.

2. Способ измерения рабочего моторесурса кривошипно-шатунного, цилиндропоршневого, газораспределительного и других механизмов ДВС по энергии шумов в РОЦ, заключающийся в измерении измерительным устройством действующих механических сил в рабочем объеме цилиндра, обусловленных перемещением воздуха при прокручивании коленчатого вала ДВС, отличающийся тем, что в качестве измерительного устройства выбирают датчик шумов вибрации (ДШв), преобразующий энергию вибрации Wв в точке поверхности головки цилиндра в электрическую энергию, размещают ДШв в любой точке головки цилиндра РОЦ двухтактного ДВС и, в пусковом режиме, при отключенных системах подачи топлива и зажигания, в течение 1-2 секунд осуществляют измерение величины Рм в каждом РОЦ ДВС, результат измерения выражают математической формой алгебраической суммы Wв:
, где обозначено: i - количество РОЦ в ДВС,
Wв - энергия вибрации, Вт.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам контроля выбросов отработавших газов при эксплуатации двигателя. Представлен способ обнаружения всасывания углеводородов в двигатель на основании одновременного отслеживания неустойчивости в работе цилиндров и повышенного тепловыделения отработавших газов.

Изобретение относится к области испытаний машин и двигателей, в частности к стендам для испытаний тепловых двигателей. Стенд для испытания тепловых двигателей содержит контур питания испытуемого двигателя штатным топливом, блок контроля параметров работы двигателя, контур подготовки исследуемого топлива, ультразвуковой проточный реактор и контур охлаждения излучателя ультразвукового проточного реактора.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Способ эксплуатации двигателя заключается в том, что выполняют индикацию о снижении эффективности работы системы вентиляции картера на основании характеристик провала давления в вентиляционной трубке картера в переходных условиях во время запуска двигателя.

Изобретение относится к области диагностики, а именно к способам оценки технического состояния однотипных механизмов машин, и может быть использовано, например, для оценки технического состояния узлов ходовой части транспортного средства.

Способ включает в себя оценку параметров мониторинга на основании данных работы контура обратной связи; получение индикаторов на основании параметров мониторинга; определение по меньшей мере одной сигнатуры на основании значений по меньшей мере части индикаторов; и обнаружение и локализацию деградации, влияющей на контур обратной связи, в зависимости от упомянутой по меньшей мере одной определенной сигнатуры.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для безразборной диагностики двигателей внутреннего сгорания. В предлагаемом изобретении измерения выполняются тензометрами сопротивления, установленными непосредственно на стержне шатуна и работающими при одинаковых условиях, что исключает влияние на точность измерений самой установки датчиков, режима нагружения и температурного состояния; пересчет напряжений на стержне шатуна от давления газов в цилиндре как функции от угла поворота коленчатого вала выполняется на основе известного динамического расчета действующих сил в кривошипно-шатунном механизме; влияние температуры устраняется датчиком температурной компенсации, установленным на разгруженной пластине из материала шатуна на месте измерений напряжений; исключается неидентичность условий работы датчиков, установленных в прототипе на шпильках, крепящих крышки цилиндров, так как все шатуны находятся в одинаковых условиях; тензометрические датчики на шатуне работают в пределах закона Гука, что исключает нелинейность измерений во всем диапазоне режимов нагружения.

Изобретение может быть использовано в процессе доводки деталей и узлов турбомашин, в частности авиационных двигателей, а также для изучения явлений ротор-статорного взаимодействия и усиления амплитуд колебаний, вызванного расстройкой рабочих колес.

Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим измерение двух или более переменных величин, и может быть использовано в составе оборудования, содержащего мехатронные приводы.

Изобретение может быть использовано при диагностике систем рециркуляции отработавших газов двигателей внутреннего сгорания. Способ контроля за системой рециркуляции отработавших газов (EGR), содержащей охладитель EGR, перепускной контур и клапан, выполненный с возможностью в активном состоянии направлять газы EGR в обход охладителя EGR, а в неактивном состоянии направлять газы EGR к охладителю системы EGR, заключается в следующем.

Изобретение относится к способам оценки склонности автомобильных бензинов к образованию отложений на инжекторах двигателей внутреннего сгорания. Согласно предложенному способу осуществляют прокачку испытываемого бензина через нагретый до температуры 180±3°С инжектор в течение не более четырех суток, в каждые сутки из которых в течение 18 часов осуществляют впрыск топлива через нагретый инжектор в течение 0,2 с, с интервалом между впрысками 300 с, а в течение последующих 6 часов этих суток, при выключенном нагреве, инжектор выдерживают в нерабочем состоянии.

Способ относится к области испытаний двигателей внутреннего сгорания. В заявленном способе для синхронизации используют свойство диаграммы давления, изменяющееся с изменением ее угловой позиции и обладающее в синхронизированной позиции характерным признаком. Используемое свойство выполняет ту же функцию, что датчик угла поворота коленчатого вала в применяемых на практике устройствах для записи индикаторных диаграмм. В случае использования заявленного способа необходимость в датчике отпадает, что упрощает и удешевляет само устройство и процесс его использования. В качестве используемого свойства применяют дисперсию мгновенных значений показателя политропы сжатия, которая имеет в синхронизированной позиции минимальное значение. Процесс синхронизации начинают от произвольно выбранной позиции диаграммы и ведут, смещая диаграмму от начальной позиции пошагово, определяя в каждом новом положении диаграммы значение дисперсии и проверяя, обладает ли это значение признаком, характерным для синхронизированной позиции. Найдя такое положение, заканчивают процесс с искомым результатом. Техническим результатом является упрощение индикатора и процесса его использования за счет исключения из его конструкции датчика угла поворота коленчатого вала. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области испытаний двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и может быть использовано для диагностирования поршневых уплотнений ДВС при их эксплуатации. Способ диагностирования поршневого уплотнения двигателя внутреннего сгорания по индикаторной диаграмме, заключающийся в том, что изменение технического состояния поршневого уплотнения определяют по изменению диагностического параметра от его эталонного значения, соответствующего новому уплотнению, до предельного значения, соответствующего неисправному уплотнению, отличающийся тем, что в качестве диагностического параметра используют отношение абсолютных давлений ррсш/рсжт, где ррсш и рсжт - давления, измеренные на индикаторной диаграмме в заданных точках процесса, происходящего в надпоршневом объеме при отключенной подаче топлива в диагностируемый цилиндр, причем давление ррсш измеряют на линии расширения в точке, расположенной на заданном угловом расстоянии от верхней мертвой точки, составляющем не менее пяти и не более сорока градусов поворота коленчатого вала, давление рсжт измеряют на линии сжатия в точке, расположенной на таком же угловом расстоянии от верхней мертвой точки, а в качестве эталонного значения диагностического параметра, соответствующего новому уплотнению, принимают значение, равное единице. Тем самым, применение способа существенно упрощает диагностирование состояния поршневых уплотнений. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области диагностирования технического состояния систем управления авиационными газотурбинными двигателями. Способ безопасной эксплуатации авиационного газотурбинного двигателя включает сравнение фактического значения параметра технического состояния элементов конструкции двигателя во время эксплуатации с его предельно допустимым значением и последующее определение остаточного ресурса элементов конструкции двигателя по результатам этого сравнения. В качестве параметра выбирают уровень работоспособности элементов конструкции двигателя с учетом внешних воздействующих факторов, а о времени до наступления отказа судят по скорости изменения уровня работоспособности. Технический результат - своевременное определение предотказного состояния газотурбинного двигателя для его технического обслуживания. 3 з. п. ф-лы, 4ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к определению при испытаниях коэффициента расхода газа через сопловой аппарат турбины, и может быть использовано в двухконтурных газотурбинных двигателях. Способ позволяет повысить достоверность определения величины коэффициента расхода газа через сопловой аппарат турбины двухконтурного газотурбинного двигателя. При этом для определения значений параметров коэффициента расхода Аг газа проводят испытания газогенератора двухконтурного двигателя и замеряют давление воздуха за компрессором Р к ∗ , температуру воздуха перед и за компрессором Т в х ∗ и Т к ∗ , расход воздуха в компрессоре Gв, расход топлива Gт, расход воздуха, участвующего в горении Gвгор, по замеренным в результате испытаний параметрам определяют значения расхода газа Gг, давления газа Р г ∗ , температуры газа перед турбиной Т г ∗ и полученные величины включают в формулу для определения коэффициента расхода газа Аг.

Изобретение относится к конструкциям экспериментальных стендов для испытания струйных насосов (СН), работающих в составе погружных установок для добычи нефти, содержащих электродвигатель, гидрозащиту, электроцентробежный насос и газосепаратор. Стенд содержит гравитационный сепаратор, систему задвижек, испытываемый струйный насос и электроцентробежный насос. Стенд дополнительно оснащен скважиной, в которой размещен электроцентробежный насос с погружным электродвигателем, гидрозащитой и газосепаратором, а также компрессором для закачки в скважину газа под давлением. Изобретение направлено на обеспечение возможности моделирования скважинных условий и исследования совместной работы струйного насоса в компоновке с другим погружным оборудованием, а также подбор СН к конкретной скважине. 2 ил.

Изобретение относится к техническому обслуживанию вертолетных двигателей. Технический результат - предоставление системы назначения технического обслуживания, которая принимает во внимание множество составляющих уже примененного технического обслуживания, полетные условия эксплуатации и конкретную конфигурацию двигателя, чтобы определить операции по техническому обслуживанию для вертолетного двигателя. Система для назначения технического обслуживания (ТО) вертолетных двигателей содержит централизованную базу данных; средство для сбора информации о показателе(ях) рабочего состояния двигателей и для обновления данных о рабочем состоянии в зависимости от собранной информации; средство для идентификации операции по ТО; средство для генерирования непрерывной сигнализации для каждой идентифицированной операции по ТО; средство для удостоверенного цифровой подписью обновления данных о примененном ТО и данных о конкретизированной конфигурации в соответствии с каждой операцией по техническому ТО и средство для деактивации активированной сигнализации. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области испытания и технического диагностирования машин, в частности к способу определения эффективной мощности двигателей внутреннего сгорания. Изобретение заключается в следующем. Проводят бестормозные испытания группы двигателей одной марки с заранее известной эффективной мощностью. По каждому двигателю из этой группы посредством электродинамического измерительного прибора фиксируют максимальное значение электрического импульса (напряжение, силу тока или мощность), создаваемого преобразователем. При этом находят функцию максимального значения импульса от эффективной мощности двигателя. Затем определяют максимальное значение импульса первичного преобразователя при испытании в таком же режиме любого другого двигателя этой же марки. По полученным результатам, используя указанную функцию, определяют эффективную мощность отдельно взятого испытываемого двигателя. В результате представляется возможным использовать при бестормозных испытаниях двигателей общедоступные (стандартные) электродинамические измерительные приборы: амперметр, вольтметр или ваттметр. Это позволяет создать простой и доступный способ определения эффективной мощности двигателя внутреннего сгорания. 1 ил.

Описаны способ и система для испытания компрессора. Для проведения испытания методом подобия выбирают заменитель для HFC-134a. Применяют заменяющий испытательный газ либо в чистом виде, либо в смеси с другими газами, чтобы провести испытание компрессора в соответствии со стандартом ASME РТС-10 проведения испытаний для определения рабочих характеристик. Заменяющий испытательный газ может, например, обладать молекулярной массой от 40 г/моль до 150 г/моль, потенциалом глобального потепления (ПГП) менее 700 и показателем адиабаты газа от 1 до 1,5, одним из другого набора заданных свойств, или испытательный газ можно выбрать из группы, включающей HFC-245ca (также известный как R-245 или под его химическим наименованием 1,1,2,2,3-пентафторпентан), HFO-1234yf (также известный под его химическим наименованием 2,3,3,3-тетрафторпропен-1), HFO-1234ZE (также известный под его химическим наименованием транс-1,3,3,3-тетрафторпропен-1) и DR-11. Технический результат изобретения - приближение условий испытания к условиям, при которых центробежный компрессор будет работать при эксплуатации. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.

Изобретение относится к устройству контроля деградации материала и защитных покрытий турбинных лопаток газотурбинных двигателей. Устройство содержит теплоизолятор, установленный на корпусе, крышку со стяжным стержнем и термопарами, электронагреватель, расположенный во внутреннем пространстве устройства, например, вокруг стяжного стержня, испытываемый образец представляет собой полый цилиндр из материала турбинных лопаток, установленный в устройстве между теплоизолятором и крышкой со стяжным стержнем, стяжной стержень проходит во внутреннем пространстве устройства по его оси, причем конец стяжного стержня выступает из корпуса устройства и имеет резьбу, крышка, испытываемый образец, теплоизолятор, корпус стягиваются посредством стяжного стержня с помощью гайки, термопары расположены в крышке на ее поверхности, прижимающей испытываемый образец, и соединены с усилителем сигнала термопар, который в свою очередь соединен с устройством контроля и управления. Технический результат - обеспечение постоянного контроля деградации материала турбинных лопаток и их защитных покрытий в реальных условиях их эксплуатации в двигателе без нарушения его целостности через любой промежуток времени. 1 ил.

Изобретение относится к области двигателестроения и энергомашиностроения и может найти применение при доводке газотурбинных двигателей, а также для создания систем диагностики колебаний. Техническим результатом является повышение эффективности и надежности диагностики вида опасных колебаний рабочего колеса турбомашины. Перед измерением сигнала для различных условий работы турбомашины строят амплитудо-частотные характеристики на диагностических частотах автоколебаний и вращающегося срыва, которые заносят в память системы управления турбомашины, выбирают по ним узкополосные следящие фильтры и настраивают их на диагностические частоты автоколебаний и вращающегося срыва; измеряют корпусную вибрацию с вибропреобразователя, определяют параметры демпфирования по заранее построенным для заданных условий работы турбомашины амплитудно-частотным характеристикам, определяют пороговые уровни корпусной вибрации с использованием амплитудно-частотных характеристик и параметров демпфирования, при достижении порогового уровня амплитудой сигнала, попадающего в полосу пропускания фильтра, настроенного на диагностическую частоту автоколебаний, делают вывод о наличии автоколебаний, при достижении порогового уровня амплитудой сигнала, попадающего в полосу пропускания фильтра, настроенного на диагностическую частоту вращающегося срыва, делают вывод о наличии вращающегося срыва. 2 з.п. ф-лы, 4 табл., 6 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2016-04-27 2016-04-28T00:47:39
Наверх