Способ диагностики двигателя внутреннего сгорания
О П И С А Н И Е (,985732
ИЗОБРЕТЕН Ия
CoIo3 Саветскиа
Сецнапксткческкн
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.№81 (21) 3320126/25-06 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (Sl )NL. Кл.
G 01 М 15/00
3Ъеудерстеенный комнтет
СССР яо делам нзобретеннй н открытнй
Опубликовано 30.12.82. Бюллетень № 48 (53} УДК 621.436, .038.5 (088.8) Дата опубликования описания 30.1282
"r
В. В. Виноградов, С. А. Малофеев, А. В. Палкин,н В."А,: Рябец с ° 4 с р /
) ф
t с,- ф:! ь: /
Дизельный завод "Двигатель революции"
/ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
Изобретение относится к области диагностн рования механизмов машин и может быть использовано при оцейке технического состояния сопряжения различных пар трения ДВС, например плунжерных пар. 5
Известны способы диагностики ДВС по величине зазора в сопряжении, заключающиеся в том, что выделяют вибрационный сигнал от проверяемого сопряжения, причем вьщеление сигнала проводят на резонансной частоте, соответствующей проверяемому сопряжению, регистрируют сигнал и обрабатывают. его и по результатам обработки судят о величине зазора f l) .
Известные способы эффективны только для случая,:согда вибросигналы изменяют фазу при изменении технического состояния зазора, т.е. когда направление рабочего усилия эО совпадает с направлением выбирания зазора.
В сопряжениях, где определяемый зазор располагается нормально (под углом 90 ) к действующему рабочему усилию, т.е . рабочее воэдействие не производит равномерного выбирания (изменения) определяемого зазора, вибросигналы имеют постоянную фазу.
Чтобы применить известные способы для замера зазора, например, между шпинделем гаэовпускного клапана и направляющей втулкой, необходимо дополнительное устройство для осуществления удара в сторону выбирания этого зазора, что значительно усложняет операцию диагностики и увеличивает время замера.
Цель изобретения — повышение эффективности при снижении трудоемкости диагностики.
Поставленная цель достигается тем, что при обработке замеряют наклон переднего фронта вибрационного сигнала.
На фиг. 1 представлена схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 — осциллограмма реализации сигнала эа один оборот коленчатого вала двигателя при различных зазорах в сопряжении шпиндель клапана — направляющая втулка.
Устройство для реализации способа содержит датчик 1 ускорения. узкополосный час5732
90О
0,4
0,21 0,25 зазор, мм 0,2
3 98 тэтный фильтр 2, регистрирующее устройство
3 и датчик 4 синхронной развертки по углу поворота коленчатого вала (ие показан) двигателя 5.
Датчик 1 ускорения устанавливается на корпусе исследуемого клапана, датчик 4 синхронной развертки по углу поворота связан с коленчатым валом двигателя 5.
Замер производится следующим образом.
Ускорение вибрации с помощью датчика 1 преобразуется в электрический сигнал, который поступает в узкополосный частотный фильтр 2, настроенный на информативную частоту вибрации, иа которой происходит выделение виброимпульса от посадки клапана на седло. Здесь же сигнал усиливается. Затем сигнал проходит на регистрирующее устройство 3 (осциллограф), где с помощью датчика 4 синхронной развертки развертывается по фазе газораспределения нли времени открытия клапана, синхронно с оборотами коленчатого вала двигателя 5, За oIgrrr оборот коленчатого вала двигателя получают осциллограмму реализации сигнала, которуго регистрируют на бумаге.
При работе двигателя во время открытия или закрытия газовпускного клапана в сопряженных деталях шпиндель клапана — направляющая втулка, клапан — седло клапана происходит соударенне. Зто вызывает пульсации звукового давления в конструкции двигателя и окружающей среде на частоте собственных колебаний соударяющихся деталей.
При нормальном зазоре между шпинделем клапана и направляющей втулкой соударение в сопряжении клапан — седло клапана происходит по всей поверхности. При увеличении зазора между шпинделем клапана и направляющей втулки нэ-за перекоса соударение в сопряжении клапан — седло клапана происходит сначала в одной точке, затем площадь поверхности соударения увеличивается по мере посадки и клапана на седло. Это вызывает изменеИэ приведенной таблицы видно, что, чем меньше угол q r, тем больше зазор в сопрягаемых деталях. Для нормальной работы газовпускного клапана оптимальным является („= 75, при котором зазор равен 0,21 мм. Критическое состояние зазора замечено при q„= 65, в этом случае двигатель останавливают и производят замену ф ние амплитуды пульсаций звукового давления, которое реализуется с помощью вибродатчикаакселерометра в вибрационный сигнал.
При работе двигателя по мере увеличения зазора форма переднего фронта реализации сигнала изменяется. По наклону переднего фронта сигнала определяют техническое состояННе зазора проверяемого сопряжения. Чем более выражен наклон переднего фронта сигнала, тем больше зазор.
Предлагаемый способ был опробирован на гаэомотокомпрессоре типа 10ГКН, работающем на режиме при n = 300 об/мин.
На корпусе газовпускного клапана был установлен датчик ускорения, имеющий связь с узкополосным частотным фильтром, выход которого соединен с регистрирующим устройством (осциллографом) .
На коленчатом валу двигателя был установлен датчик синхронной развертки, имеющий связь с осциллографом.
Предварительно, исходя иэ размеров новых, неизношенных, сопрягаемых деталей шпинделя гаэовпускного клапана и направляющей втулкой, в проверяемом сопряжении бьш определен зазор и 0,2 мм.
Затем при работе двигателя эа один оборот коленчатого вала на регистрирующем устройстве былп получена осциллограмма реализации вибрационного сигнала от проверяемого сопряжения, при этом qr = 90 (q>
I угол, характеризующий наклон переднего фронта вибрационного сигнала).
Далее, по мере увеличения зазора в зависимости от износа сопрягаемых деталей на осциллографе наблюдается наклон переднего фронта вибрационного сигнала. Двигатель останавливался. Путем микрометрирования размеров, проверялись зазоры в сопряжениях.
Приведенные операции способа повторялись многократно. Результаты диагностирования были сведены в таблицу.
0,7 втулка выпрессована изношенных деталей. Если этого не сделать, то при Предлагаемый способ прост, позволяет снизить трудоемкость диагностики ДВС и своевременно определить величину зазора в сопряжении при работающем двигателе. Способ диагностики двигателя внутреннего сгорания по величине зазора в сопряжении, 5 985732 6 В свою очередь, своевременное определение заклющкнцийся в том, чго вьщеляют вибратехнического состояния зазора в сопряжении пиоиный сигнал от проверяемого сопряжения, шпиндель газовпускного клапана — направляю- причем выделение сигнала проводят íà pesoщая втулки дает возможность уменьшить вре- нансной частоте, соответствующей проверяемя простоя агрегата (при ремонте), умень- 5 ммоомму у ссооппрряяжжееннииюю,, ррееггииссттррииррууюют т ссииггниаалл, обре. шить расход топлива на утечки, исключить батывают его и по результатам обработки суполомки газовпускного клапана, уменышпь дят о величине зазора, о т л и ч а ю щ н йрасход запасных частей; повысить надежность с я тем, что, с целью повышения эффектнвработы всего узла при своевременной замене ности, лри обработке замеряют наклон oepewизношенных втулок или пшинделей.. >O него фронта вибрацнонного сигнала. Источники информации, Формула изобретения принятые во внимание прн экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР У 461330, кл. G 01 М 15/00, 1972. 985732 Р2/ 0Л РФ0 070 Составитель Н. Патрахальцев Техред К.Мыцьо Корректор А. Гриценко Редактор В. Пилипенко Заказ 10160/бб Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 88? Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьггий 113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб„д. 4/5
