Способ оценки технического состояния двигателя внутреннего сгорания

СОКИ СОВЕТСНИХ

СЭ44МЮПН

РЕСПУБЛИК (t9I (И) Ид1 001 М 15/ОО

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 0ТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЯ ИЗОЬРКткНиЯ

Н ASOOIHOk55 СВЩИТЕГВСТВУ

tsts (.21) 3281720/25-06 (22} 23.04.81 (461 15.07 83 Бюл. М 26 (72> В.С. Минаев, С.И. Костенко и В,Н. Власенко (71) Государственный всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени . научно-.исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации мааинно-тракторного парка (53} .621.436.001.5 (088,8) (.56) 1. Патент СЭА Н 4064747, кл. 73-1I6, 1977

2. Патент США If 4123935, кл. 73-116, .1978. (54) (..57) СПОСОБ. ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО .СОСТОЯНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВИУТРЕННЕгО СГО. РАНИЯ путем контроля отклонений иеавиомерности угловой скорости коленчатого вала на тактах сжатия и расаирения в пределах цикла, з а к л юч а ю шийся в том, что измеряют угловые ускорения коленчатого вала в заданные периоды конца сжатия-начала сгорания и определяют показатель технического состояния, который сравнивают с эталонным, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности оценки, в качестве показателя технического состояния принймают амплитуды коротких импуль.сов ускорения и фазовые положения их экстремумов, причем заданные периоды конца сжатия-начала сгорания ограничивают. 35 по углу поворота коленчатого вала до и после верхней мертвой точки.

102902

Изобретение относится к испытанию двигателей, s частности к способам технической диагностики двигателей внутреннего сгорания по параметрам рабочих процессов и может быть использовано при оцвнке качества регулировки и сборки новых двигателей при техническом обслуживании машин и на входном или выходном контроле технического состояния двигателей, преимущественно дизелей, при их ремонте.

Известны,способы оценки технического состояния двигателя внутреннего сгорания путем контроля отклонений неравномерностей угловой скорости коленчатого вала на тактах сжатия и расширения в пределах цикла 1j.. днако в таких способах оценка технического состояния производится с недостаточной точностью, так как измерение проводится с большим осреднением по циклу.

Известны также способы сценки технического состояния двигателя внутреннего сгорания (ДВС) путем контроля отклонений неравномерности угловой скорости коленчатого вала на тактах .сжатия и расширения в пределах цикла, заключающиеся B том, что измеряют угловые ускорения коленчатого вала в заданные периоды конца сжатия-начала сгорания и определяют показатель технического состояния, который сравнивают с эталонным f 2 ) .

В таких способах повышена точность диагноза, однако показателем технического состояния принимается осредненное за заданный период значение, что снижает возможности повышения точности.

Цель изобретения — повышение точности определения технического состояния двигателя.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу оценки технического состояния ДВС путем. контроля отклонений неравномерности угловой скорости коленчатого вала на тактах сжатия и расширения в пределах цикла, заключающемуся в том, что измеряют угловые ускорения коленчатого вала в заданные периоды конца сжатия-начала сгорания и определяют показатель технического состояния, который сравнивают с эталонным, в качестве показателя технического состояния принимают амплитуды коротких импуль45

Длительность коротких импульсов ускорения или замедления коленчатого вала, опережающих ВМТ, определяется интервалом соответствующим моменту времени при котором P P u

ВМТ. гоъов сов ускорения и фазовые положения их экстремумов, причем заданные периоды конца сжатия-начала сгорания ограничивают 35впо углу поворота коленчатого

5 вала до и после верхней мертвой точки.

Предлагаемый способ поясняется схемой, где произведены сигналы регистрируемых импульсов ускорений по

10 цилиндрам двигателя вблизи ВМТ. тактов конца сжатия-начала сгорания.

На чертеже представлена экспериментальная циклограмма контролируемых со стороны маховика коротких !

5 импульсов ускорений и замедлений коленчатого-вала четырехцилиндрового

° тракторного дизеля (порядок работы цилиндров 1-3-4-2), работающего в установившемся режиме с неисправной

20 форсункой четвертого цилиндра.

Там же обозначены основные измеряемые показатели технического состояния, по которым дополнительно. могут быть определены и их производ25 ные показатели, где Ц> - фаза j -го эксремума им-.

1 пульса ускорения относительно опорной точки в цикле, например относи1

30 тельно верхней мертвой ! точки одного из цилиндров; ф „- фазовый интервал между опережающими верхнюю мертвую точку экстремума. ми импульсов ускорения вала; фазовый интервал между

31 экстремумами импульсов замедлений измеряемых за верхней мертвой точкой; . фазовый интервал между экстремумами импульсов ускорения и замедления в области верхней мертвой точки j -ro цилиндра;

О„ - амплитуда импульса ускорения, измеряемая s фазе ф1 амплитуда импульса за50 1 медления, измеряемая в фазе Ч1 + ф д .

1029026

Составитель Н. Патрахальцев

Редактор А. Химчук Техред И.Костик

Корректор О. Тигор Заказ 4947/39 Тираж 873

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4

Соответственно для современных автотракторных двигателей быстродействие датчика ускорения должно быть не хуже 10 - 10 1 с, причем нижняя граница относится к дизелям.

Циклограмма импульсов при установке датчика со стороны носка коленчатого вала отличается от представленной на чертеже, в связи с тем, что импульсам ускорения маховика соответ-10 ствуют импульсы замедления носка коленчатого вала и наоборот.

Предлагаемый способ применим как при установившемся, так и при неустановившихся режимах работы ДВС. 15

При неустановившихся режимах работы двигателя измерения проводят в определенные моменты разгона и с этого момента относительно опорной точки в цикле начинают измерять и 20 регистрировать (запоминать) текущие значения амплитуд импульсов ускорения (замедления) и фаз их экстремумов в области ограниченной 35о по углу поворота коленчатого вала до и после ВИТ каждого цилиндра. По полученной циклограмме импульсов ускорений (в виде амплитудно-фазового спектра) находят путем перебора, например с помощью ЭВИ, эталонную ъ циклограмму соответствующую техническому состоянию двигателя.

При отсутствии, альбома эталонных циклограмм амплитудно-фазового спектра импульсов ускорений коленчатого вала Д/ВС оценку-его технического состояния осуществляют следующим об. разом.

Установив скоростной, тепловой и нагрузочный режимы проводят измерения амплитудно-фазового спектра импульсов ускорений коленчатого вала. Затем отключают подачу топлива по цилиндрам и повторяют измерения, при этом всякий раз запоминают остаточную амплитуду j --го импульса, который соответствует работе цилиндра с отключенной подачей топлива, сравнивая между собой остаточные амплитуды оценивают по ним состояние цилиндро- поршневой группы различных цилиндров меньшей остаточной амплитуде соответствует худшее состояние).

Эффективность предлагаемого способа оценки технического состояния ДВС по сравнению с существующими аналогичными способами достигается за счет повышения точности и информационности оценки.