7–9 ноября 2018
Международная выставка сельскохозяйственной техники, оборудования и материалов для производства и переработки сельскохозяйственной продукции Получите электронный билет

Новый способ диагностики цилиндропоршневой группы двигателей внутреннего сгорания

Сельскохозяйственная техника и оборудование / 28 апреля 2012


По соотношению числа отказов двигателей внутреннего сгорания (ДВС) цилиндропоршневая группа (ЦПГ) занимает второе место (20 %) после топливной аппаратуры (45%) . Герметичность камер сгорания является одним из важных параметров технического состояния двигателя.

По соотношению числа отказов двигателей внутреннего сгорания (ДВС) цилиндропоршневая группа (ЦПГ) занимает второе место (20 %) после топливной аппаратуры (45%). Герметичность камер сгорания является одним из важных параметров технического состояния двигателя.

На сегодняшний день в связи с усложнением конструкции двигателей всё более актуальным становится применение и разработка новых методов диагностики ЦПГ, обладающих низкой трудоёмкостью и не требующие доступа к камере сгорания.

Предложенный способ диагностики ЦПГ двигателей по расходу картерных газов в динамическом режиме нагружения имеет большие сложности в технической реализации. В первую очередь это связано с пульсирующим движением картерных газов, а также со сложностью и непостоянством его состав.

Как показали эксперементальные исследования, применения термоанимометрических датчиков расхода газов позволяют решить данную проблему, но требуют соблюдения достаточно жёстких технических условий. Например, при измерении датчик не должен подвергаться вибрации со стороны двигателя, соединяемые трубопроводы не должны испытывать больших деформаций, так как негативным результатом этого могут быть искажения и помехи в получаемом с датчика сигнале.

Помимо этого чувствительный элемент термоанемометрического датчика требует периодической очистки, что может служить источником дополнительной погрешности.

Поэтому, предлагается нами новая идея, направлена на снижение технической сложности разрабатываемого способа диагностики.

Сущность идеи заключается в предложении измерять не непосредственно расход картерных газов, а их давление. При этом измерение должно производиться в период динамического самонагружения двигателя, а именно, в режиме свободного разгона с постоянно открытой дроссельной заслонкой. То есть двигатель также переводится в режим динамического разгон-выбега методом отключения-включения подачи топлива. Кроме этого в период разгона двигателя его картер должен быть загерметезирован от окружающей среды. Тогда давление в картере будет являться диагностическим параметром, пропорциональным количеству прорывающихся через ЦПГ газов и будет отражать величину неплотности ЦПГ.

При повышенной неплотности ЦПГ величина разности давлений картерных газов в начале разгона и в конце разгона будет больше,  чем при нормальном состоянии ЦПГ, за счёт более высоких утечек рабочих газов через неплотности ЦПГ.

Увеличение неплотности снижает мощность двигателя, а это в свою очередь, снижает ускорение свободного разгона и увеличивает время разгона и как следствие увеличивает время утечек. Увеличение времени утечек способствует дополнительному увеличению давления картерных газов.

Экспериментальная установка для реализации предлагаемого способа  представлена на рисунке 1.

Временную герметизацию картера предлагается производить быстродействующим электромагнитным клапаном 3 подключенным к электронному устройству 5 осуществляющему автоматический разгон-выбег. Электронное устройство 5 осуществляет включение-выключение инжекторов двигателя 2 и клапана 3 в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя определяемой на основе сигнала получаемого с штатного датчика 6 оборотов вала двигателя.

Рисунок 1 - Схема экспериментальной установки:

1 - двигатель; 2 - инжектор; 3 - электромагнитный клапан; 4 - датчик давления газов; 5 - электронное устройство.

В результате предполагается, что при реализации рассмотренной идей будет получен новый способ диагностики ЦПГ отличающийся повышенной разрешающей способностью и точностью.

А.В. Сафонов,
Новосибирский государственный аграрный университет
г. Новосибирск

Источник: BORONA.net



Другие статьи