Способ определения предзадирного состояния в сопряжении цилиндро-поршневой группы двигателя внутреннего сгорания

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам испытания двигателей внутреннего сгорания. Технический результат, достигаемый при осуществлении предлагаемого способа, заключается в определении момента срыва толщины масляного слоя в режимах рабочего хода и газообмена, характеризующего контакт трущихся поверхностей на уровне микронеровностей посредством сигналов датчиков. Сущность изобретения состоит в последовательном выведении двигателя на заданные режимы, регистрации толщины масляного слоя между боковыми поверхностями цилиндра, поршня и поршневого кольца, о которой судят по сигналам емкостных датчиков, и регистрации температуры головки поршня. Фиксируют изменения режима жидкостного трения в сопряжении при неизменном скоростном режиме работы двигателя, постепенно увеличивают нагрузку на двигатель и по углу поворота коленчатого вала двигателя регистрируют моменты контакта на уровне микронеровностей и срыва масляного слоя в сопряжениях цилиндропоршневой группы, о которых судят по максимальному значению сигнала емкостных датчиков и по минимальному значению сигнала емкостных датчиков. При этом предзадирное состояние в сопряжениях цилиндропоршневой группы определяют по одновременному наличию контакта на уровне микронеровностей в течение такта рабочего хода и срыву масляного слоя в течение тактов газообмена. 1 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам испытания двигателей внутреннего сгорания, и может быть использовано при определении предзадирного состояния в сопряжении цилиндропоршневой группы в целях оптимизации конструктивных параметров деталей авиационных поршневых двигателей внутреннего сгорания.

Известен способ контроля приработки трущихся поверхностей двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в том, что выводят двигатель на заданный режим, регистрируют спектр амплитуд, распределенных по частоте, и разброс амплитуд, а в качестве параметров характеристик определяют сужение спектра, уменьшение амплитуды и моменты стабилизации спектра и разброса по которым судят о состоянии трущихся поверхностей в сопряжениях цилиндропоршневой группы двигателя (авторское свидетельство СССР №879364, 1981).

В известном техническом решении в процессе приработки трущихся поверхностей двигателя на заданном режиме имеет место существенное колебание амплитуды вибрации относительно среднего значения и непрерывное изменение спектра регистрируемых виброакустических параметров, которые при достижении определенных значений соответствуют характеристикам различных степеней приработанности деталей. Выравнивание микронеровностей на трущихся поверхностях деталей приводит к сужению спектра амплитуд, который становится постоянным и независящим от времени. При этом о наличии в сопряжении трещин, задиров или наступлении момента заклинивания судят по моментам появления в спектрах дополнительных составляющих.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому техническому решению является способ определения предзадирного состояния в сопряжении цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в том, что последовательно выводят двигатель на заданные режимы, дискретно и синхронно по длине цилиндра в сечениях между зонами остановки головки поршня в наружной мертвой точке и юбки поршня во внутренней мертвой точке регистрируют толщину масляного слоя между боковыми поверхностями цилиндра, поршня и поршневого кольца, о которой судят по сигналам емкостных датчиков, регистрируют температуру головки поршня, сравнивают зарегистрированные значения с эталонными значениями для данного типа двигателя, при их несоответствии изменяют положение поршневых колец, подбирают диаметральные зазоры в сопряжении цилиндропоршневой группы путем изменения геометрических параметров поршня, повторяют последовательность предыдущих операций до получения результатов, соответствующих эталонным значениям, при этом фиксируют изменения режима жидкостного трения в сопряжении (патент RU №2391642, 2010).

В известном техническом решении предзадирное состояние оценивается по времени восстановления жидкостного трения в установившемся режиме заданием оптимального диаметрального зазора в сопряжении. При этом запас надежности в сопряжении оценивается по продолжительности контакта поверхностей трения в зависимости от угла поворота коленчатого вала двигателя до фиксации момента лавинного необратимого схватывания поверхностей трения.

Таким образом, общим существенным недостатком известных технических решений является их инерционность в фиксации момента устойчивого контакта и, как следствие, пропуска начала лавинного процесса схватывания трущихся деталей.

Техническая проблема, решение которой обеспечивается при осуществлении заявленного способа, заключается в повышении точности определения предзадирного состояния в сопряжении цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания.

Технический результат, достигаемый при осуществлении предлагаемого способа, заключается в определении момента срыва сигналов датчиков толщины масляного слоя в режимах рабочего хода и газообмена, характеризующего контакт трущихся поверхностей на уровне микронеровностей.

Заявленный технический результат достигается за счет того, что при осуществлении способа определения предзадирного состояния в сопряжении цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания последовательно выводят двигатель на заданные режимы, дискретно и синхронно по длине цилиндра в сечениях между зонами остановки головки поршня в наружной мертвой точке и юбки поршня во внутренней мертвой точке регистрируют толщину масляного слоя между боковыми поверхностями цилиндра, поршня и поршневого кольца, о которой судят по сигналам емкостных датчиков, регистрируют температуру головки поршня, сравнивают зарегистрированные значения с эталонными значениями для данного типа двигателя, при их несоответствии изменяют положение поршневых колец, подбирают диаметральные зазоры в сопряжении цилиндропоршневой группы путем изменения геометрических параметров поршня, повторяют последовательность предыдущих операций до получения результатов, соответствующих эталонным значениям, при этом фиксируют изменения режима жидкостного трения в сопряжении, при неизменном скоростном режиме работы двигателя постепенно увеличивают нагрузку на двигатель, при этом по углу поворота коленчатого вала двигателя регистрируют моменты контакта на уровне микронеровностей и срыва масляного слоя в сопряжениях цилиндропоршневой группы, где о моменте контакта судят по максимальному значению сигнала емкостных датчиков, о моменте срыва масляного слоя - по минимальному значению сигнала емкостных датчиков, при этом предзадирное состояние в сопряжениях цилиндропоршневой группы определяют по одновременному наличию контакта на уровне микронеровностей в течение такта рабочего хода и срыву масляного слоя в течение тактов газообмена.

Указанные существенные признаки обеспечивают решение поставленной технической проблемы с достижением заявленного технического результата, так как:

- постепенное увеличение нагрузки при неизменном скоростном режиме работы двигателя и регистрация моментов контакта на уровне микронеровностей обеспечивают снижение инерционности фиксации устойчивого контакта за счет повышения разрешающей способности датчиков;

- регистрация моментов контакта на уровне микронеровностей и срыва масляного слоя в сопряжениях цилиндропоршневой группы по углу поворота коленчатого вала двигателя позволяет упростить процесс регистрации момента срыва;

- определение момента контакта по максимальному значению сигнала емкостных датчиков и момента срыва масляного слоя - по минимальному значению сигнала емкостных датчиков обеспечивает повышение точности за счет информативности определения полужидкостного трения в сопряжениях в течение такта рабочего хода;

- определение предзадирного состояния в сопряжениях цилиндропоршневой группы по одновременному наличию контакта на уровне микронеровностей в течение такта рабочего хода и срыву масляного слоя в течение тактов газообмена обеспечивает повышение точности определения режима полужидкостного трения в сопряжении деталей по моменту фиксации срывов сигналов датчиков толщины масляного слоя.

Настоящий способ поясняется следующим описанием и иллюстрацией, где на фигуре изображена циклограмма сигналов емкостных датчиков толщины масляного слоя в соответствии с режимами работы двигателя.

Способ определения предзадирного состояния в сопряжении цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания реализуется следующим образом.

Последовательно выводят двигатель на заданные режимы и при неизменном скоростном режиме работы двигателя постепенно увеличивают нагрузку на двигатель, дискретно и синхронно по длине цилиндра в сечениях между зонами остановки головки поршня в наружной мертвой точке и юбки поршня во внутренней мертвой точке регистрируют толщину масляного слоя между боковыми поверхностями цилиндра, поршня и поршневого кольца. О толщине масляного слоя судят по сигналам емкостных датчиков, регистрируют температуру головки поршня и сравнивают зарегистрированные значения с эталонными значениями для данного типа двигателя. При этом одновременно фиксируют изменения режима жидкостного трения в сопряжении и по углу поворота коленчатого вала двигателя регистрируют моменты контакта на уровне микронеровностей и срыва масляного слоя в сопряжениях цилиндропоршневой группы, причем о моменте контакта судят по максимальному значению сигнала емкостных датчиков. Точка 1 на циклограмме в такте рабочего хода поршня характеризует момент контакта на уровне микронеровностей. О моменте срыва масляного слоя судят по минимальному значению сигнала емкостных датчиков. Точка 2 на циклограмме в такте рабочего хода поршня характеризует срыв пограничного слоя и состояние полужидкостного трения в сопряжении. Отсутствие срыва сигналов емкостных датчиков в тактах газообмена определяет момент восстановления режима жидкостного трения в сопряжениях. Предзадирное состояние в сопряжениях цилиндропоршневой группы определяют по одновременному наличию контакта на уровне микронеровностей в течение такта рабочего хода и срыву масляного слоя в течение тактов газообмена (точка 3 на циклограмме). При несоответствии зарегистрированных значений толщины масляного слоя эталонным значениям изменяют положение поршневых колец, подбирают диаметральные зазоры в сопряжении цилиндропоршневой группы путем изменения геометрических параметров поршня и повторяют последовательность предыдущих операций до получения результатов, соответствующих эталонным значениям.

Таким образом, предложенный способ позволяет определить наличие контакта трущихся поверхностей на уровне микронеровностей в течение тактов рабочего хода и газообмена и определить предзадирное состояние в сопряжениях цилиндропоршневой группы по максимальному значению сигнала емкостных датчиков, что повышает точность определения предзадирного состояния.

Способ определения предзадирного состояния в сопряжении цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в том, что последовательно выводят двигатель на заданные режимы, дискретно и синхронно по длине цилиндра в сечениях между зонами остановки головки поршня в наружной мертвой точке и юбки поршня во внутренней мертвой точке регистрируют толщину масляного слоя между боковыми поверхностями цилиндра, поршня и поршневого кольца, о которой судят по сигналам емкостных датчиков, регистрируют температуру головки поршня, сравнивают зарегистрированные значения с эталонными значениями для данного типа двигателя, при их несоответствии изменяют положение поршневых колец, подбирают диаметральные зазоры в сопряжении цилиндропоршневой группы путем изменения геометрических параметров поршня, повторяют последовательность предыдущих операций до получения результатов, соответствующих эталонным значениям, при этом фиксируют изменения режима жидкостного трения в сопряжении, отличающийся тем, что при неизменном скоростном режиме работы двигателя постепенно увеличивают нагрузку на двигатель, при этом по углу поворота коленчатого вала двигателя регистрируют моменты контакта на уровне микронеровностей и срыва масляного слоя в сопряжениях цилиндропоршневой группы, где о моменте контакта судят по максимальному значению сигнала емкостных датчиков, о моменте срыва масляного слоя - по минимальному значению сигнала емкостных датчиков, при этом предзадирное состояние в сопряжениях цилиндропоршневой группы определяют по одновременному наличию контакта на уровне микронеровностей в течение такта рабочего хода и срыву масляного слоя в течение тактов газообмена.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано для анализа быстропротекающих процессов в рабочих колесах турбомашин в процессе поузловой доводки рабочих колес турбин и компрессоров газотурбинных двигателей.

Изобретение относится к технике испытаний жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) в наземных условиях при проведении огневых приемосдаточных испытаний летных образцов двигателей.

Изобретение относится к способу обработки сигнала, обеспечиваемого реверсивным датчиком. Способ обработки сигнала (CRK), обеспечиваемого реверсивным датчиком, содержит следующие этапы: генерация первого сигнала (CRK_CNT), использующего все интервалы времени сигнала, обеспечиваемого датчиком, генерация второго сигнала (CRK_FW), использующего интервалы времени, соответствующие первому направлению прохождения, генерация третьего сигнала (CRK_BW), использующего интервалы времени, соответствующие второму направлению прохождения, подключение первого сигнала к входу первого электронного компонента, подключение второго сигнала и третьего сигналов ко второму электронному компоненту, обнаружение вторым электронным компонентом перепадов принятых сигналов, изменение значения заданного порога (THMI) в первом компоненте после каждого обнаружения перепада.

Изобретение относится к системе и способу технического обслуживания рабочей машины и, в частности, к автоматизированной системе обслуживания для выполнения и отображения обследования рабочей машины.

Изобретение относится к холодильной технике. Стенд для исследования теплоэнергетических характеристик малых холодильных машин снабжен контроллером управления процессом измерений, блоком программного изменения температуры в теплоизолированной камере и блоком планирования и выполнения измерений.

Описаны система и компьютерный способ контроля и диагностики аномалий в межколесном пространстве газовой турбины, реализованный с использованием вычислительного устройства, соединенного с интерфейсом пользователя и запоминающим устройством, и включающий хранение множества наборов правил в запоминающем устройстве, которые относятся к межколесному пространству и содержат по меньшей мере одно правило в виде выражения связи выходных данных, поступающих в реальном времени, с входными данными, поступающими в реальном времени, причем выражение связи касается температуры межколесного пространства.

Способ эксплуатации газотурбинного двигателя (ГТД) относится к области двигателестроения, а именно к испытаниям ГТД во время их длительной эксплуатации. Измеряют статическое давление на входе в двигатель на контролируемом режиме при приемо-сдаточных испытаниях и в процессе эксплуатации двигателя приводят его к стандартным атмосферным условиям, сравнивают приведенные значения при приемо-сдаточных испытаниях и в процессе эксплуатации, а промывку проточной части двигателя проводят при увеличении приведенного статического давления на входе в двигатель на выбранном режиме не менее чем на 1% относительно значения, полученного при приемо-сдаточных испытаниях.

Изобретение относится к техническому обслуживанию автотранспортных машин, в частности к способам определения экологической безопасности технического обслуживания автомобилей, тракторов, комбайнов и других самоходных машин.

Турбомашина для летательного аппарата, содержащая по меньшей мере один осевой вал (2), установленный вращающимся в корпусе турбомашины; причем турбомашина содержит эталонную кольцевую деталь (10), содержащую короткие (11) и длинные (12) продольные эталонные зубья, первые средства обнаружения прохождения коротких (11) и длинных (12) эталонных зубьев для измерения скорости вала (2) турбомашины (1) вокруг его оси (X), угломерную кольцевую деталь (20), содержащую продольные угломерные зубья (21), и вторые средства обнаружения прохождения длинных (12) эталонных зубьев и угломерных зубьев (21) для измерения крутящего момента вала (2) турбомашины.

Изобретение относится к неразрушающему контролю упругих твердых тел акустическими методами, а именно к способам контроля технического состояния машин (энергомеханического оборудования), и может быть использовано для диагностики преимущественно всех типов вращающегося энергомеханического оборудования, в том числе газоперекачивающих агрегатов, турбоагрегатов, насосов, компрессоров, вентиляторов, трансмиссий с приводом от электрического двигателя, двигателя внутреннего сгорания и т.

Изобретение относится к стендам для проведения термодинамических исследований эффективности работы тепловых насосов. Испаритель, компрессор, конденсатор, регулирующий вентиль, теплообменник-охладитель хладагента, установленный между конденсатором и регулирующим вентилем расположены последовательно. Внешний контур с емкостью для низкопотенциального теплоносителя выполнен с возможностью регулирования температуры низкопотенциального теплоносителя. Внутренний контур с емкостью для высокопотенциального теплоносителя выполнен с возможностью регулирования температуры высокопотенциального теплоносителя. С целью регулирования температуры хладагента на входе в компрессор, стенд дополнительно содержит теплообменник-перегреватель хладагента, установленный между испарителем и компрессором. Техническим результатом является обеспечение возможности регулирования и управления параметрами теплоносителя как на выходе из конденсатора, так и на выходе из испарителя теплового насоса с целью экспериментального исследования влияния этих параметров хладагента на эффективность работы бытовых тепловых насосов. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для диагностики электромагнитных механизмов с подвижным якорем, в магнитную цепь которых встроен постоянный магнит. Техническим результатом является расширение эксплуатационных возможностей и улучшения качественных показателей функционирования электромагнитного механизма путем обеспечения контроля его текущего состояния. Способ диагностики электромагнитного механизма заключается в том, что диагностируемый электромагнитный механизм облучают переменным физическим полем, регистрируют с помощью регистрационного датчика диагностический параметр, вызванный воздействием этого поля на электромагнитный механизм, и определяют техническое состояние электромагнитного механизма путем сравнения значения полученного диагностического параметра с его эталонным значением. При этом в качестве переменного физического поля применяют высокочастотное электрическое поле блока вибраторных антенн, посредством которого возбуждают внутри электромагнитного механизма зондирующее электромагнитное поле, в качестве регистрационного датчика используют обмотку электромагнитного механизма, а в качестве диагностического параметра используют суммарную электродвижущую силу, наводимую в регистрационном датчике зондирующим электромагнитным полем. Зондирующее электромагнитное поле возбуждают на частоте, равной резонансной частоте контура, образованного сосредоточенной индуктивностью электромагнитного механизма и конструктивной емкостью вибраторных антенн. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к техническому обслуживанию автотранспортных машин, в частности к устройствам для определения экологической безопасности технического обслуживания автомобилей, тракторов, комбайнов и других самоходных машин. Экран состоит из жесткого основания, выполненного в виде щитов. На указанном основании размещены подложка из непромокаемого материала, на этой подложке - соответственно нижний и верхний фиксирующие слои экрана из листов ватмана, которые прикреплены к основанию посредством канцелярских кнопок. Кроме того, листы ватмана нижнего слоя герметично соединены между собой лентой скотч. В совокупности это позволяет создать экран для определения экологической безопасности технического обслуживания автотранспортных машин, обладающий улучшенными эксплуатационными свойствами, в частности удобством при использовании, поскольку он составной, а также герметичностью, что обусловлено применением подложки из непромокаемого материала. 1 з.п. ф-лы. 3 ил.

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к способам испытаний авиационных газотурбинных двигателей (ГТД). В способе испытаний ГТД предварительно проводят испытания репрезентативного количества двигателей от трех до пяти на выбранном режиме работы двигателя, измеряют температуру газа перед турбиной и за турбиной при различном положении угла установки направляющих аппаратов компрессора высокого давления, определяют величину изменения температуры газа перед турбиной и за турбиной при изменении положения угла установки направляющих аппаратов компрессора высокого давления, затем при приемо-сдаточных испытаниях двигателя на выбранном режиме работы измеряют температуру газа перед и за турбиной, и при несоответствии измеренных температур заданным значениям изменяют угол установки направляющих аппаратов компрессора высокого давления до достижения заданных значений температуры газа перед турбиной и за турбиной. Способ позволяет обеспечить одинаковый режим работы газогенератора на всех изготовленных образцах двигателя, что позволит получить одинаковый ресурс на всех изготовленных образцах двигателя и предотвратить преждевременные поломки, неисправности и ремонты в процессе эксплуатации. 1 табл.

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к способам испытаний газотурбинных двигателей. Способ испытаний газотурбинного двигателя включает испытания при отказе системы управления при превышении максимально допустимой температуры газа перед турбиной. При осуществлении способа предварительно проводят анализ репрезентативных испытаний других типов газотурбинных двигателей с превышением максимально допустимой температуры газа перед турбиной, формируют зависимость длительности испытаний от величины превышения температуры газа ΔTГ=f(t), определяют потребную продолжительность испытаний при заданной величине превышения температуры газов, а испытания с заданным превышением максимально допустимой температуры газов проводят с полученной продолжительностью испытаний. Способ позволяет обеспечить оптимальную продолжительность испытаний, предотвратить разрушения и прогары проточной части и повысить репрезентативность результатов испытаний. 1 ил.

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, в частности к управлению объемом впрыска топлива согласно объему всасываемого воздуха. Технический результат заключается в снижении пропуска зажигания до перехода в отказоустойчивый режим. Предложен расходомер (14) воздуха на основе тепловых лучей, который содержит: процессор (14a) сигналов для преобразования определенного объема воздуха в частотный сигнал, контроллер (10) двигателя имеет таблицу (10a) преобразования для преобразования частотного сигнала в объем воздуха. Процессор (14a) сигналов и таблица (10a) преобразования функционируют так, что частота увеличивается в соответствии с увеличениями абсолютной величины положительного объема воздуха и частота уменьшается в соответствии с увеличениями абсолютного значения отрицательного объема воздуха. В таблице (10a) преобразования предписанное значение (Qa1) положительного объема воздуха назначается в качестве фиктивного вывода для частот ниже предписанного порогового значения (Frsh). В обычных ситуациях частоты ниже минимального значения (Frmin) не используются. Частота уменьшается до 0 Гц, когда имеется разъединение или короткое замыкание, в силу этого выводится фиктивный вывод (Qa1) и обеспечивается объем впрыска, равный или больший предела пропуска зажигания. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам испытания двигателей внутреннего сгорания. Технический результат, достигаемый при осуществлении предлагаемого способа, заключается в определении момента срыва толщины масляного слоя в режимах рабочего хода и газообмена, характеризующего контакт трущихся поверхностей на уровне микронеровностей посредством сигналов датчиков. Сущность изобретения состоит в последовательном выведении двигателя на заданные режимы, регистрации толщины масляного слоя между боковыми поверхностями цилиндра, поршня и поршневого кольца, о которой судят по сигналам емкостных датчиков, и регистрации температуры головки поршня. Фиксируют изменения режима жидкостного трения в сопряжении при неизменном скоростном режиме работы двигателя, постепенно увеличивают нагрузку на двигатель и по углу поворота коленчатого вала двигателя регистрируют моменты контакта на уровне микронеровностей и срыва масляного слоя в сопряжениях цилиндропоршневой группы, о которых судят по максимальному значению сигнала емкостных датчиков и по минимальному значению сигнала емкостных датчиков. При этом предзадирное состояние в сопряжениях цилиндропоршневой группы определяют по одновременному наличию контакта на уровне микронеровностей в течение такта рабочего хода и срыву масляного слоя в течение тактов газообмена. 1 ил.

Наверх