3.Оценка технического состояния двигателя при помощи индицирования.

.Оценку технического состояния двигателя можно осуществлять при помощи индицирования, т.е.на специальном стенде осуществляется снятие (запись) индикаторной диаграммы ( ИД)двигателя на разных режимах его работы .По результатам испытаний обрабатывают диаграмму по следующей методике:

1. ИД, полученную в p=f(φ)координатах(рисунок4.3.) необходимо перестроить в p=f(υ)координаты(рисунок 4.4.).

2. На основе полученной диаграммы необходимо построить расчетную диаграмму(см. Рисунок 4.5.)

3. С учетом масштаба определить индикаторную работу

4. По индикаторной работе, имея полученные при испытании значения расхода топлива можно определить все индикаторные показатели двигателя:

   1. среднее индикаторное давление

   2. индикаторная мощность

   3. индикаторный КПД

Рисунок 4.3. Развернутая индикаторная диаграмма четырехтактного дизеля

Рисунок 4.4. Свернутая индикаторная диаграмма четырехтактного двигателя

Рисунок 4.5.. К определению индикаторной работы

4. удельный индикаторный расход топлива

1. Определить одним из существующих способов мощность механических потерь

2. Определить эффективную мощность и все интересующие нас эффективные показатели:

   1. эффективную мощность

   2. Среднее эффективное давление

   3. Крутящий момент

   4. механический КПД

   5. Удельный эффективный расход топлива

   6. Эффективный КПД

. Поскольку конфигурация и параметры индикаторной диаграммы буду меняться из-за различных причин: угла опережения впрыска, качества топлива, качества распыла топлива, состава смеси, износа ЦПГ и т.д., будут меняться и показатели двигателя.

Таким образом можно оценить техническое состояние двигателя, сравнив их с показателями паспортных данных и выбрать наиболее эффективные.

4.Диагностирование двигателя при отсутствии испытательных стендов

В случае отсутствия специальных стендов с необходимыми нагрузочными устройствами, а также в условиях мелких предприя­тии применяют бестормозные методы диагностирования двигате­лей.

Различные варианты бестормозных методов на установивших­ся режимах разработаны Ленинградским сельскохозяйственным институтом [16]. Сущность их состоит в том, что в качестве нагрузки используют силы, возникающие при выключении цилиндров и создании дополнительных сопротивлений.

4.1. Метод Н.С.Ждановского Наиболее простой способ бестормозного нагружения, широко практикуемый в условиях эксплуатации,— это Метод Н.С.Ждановского.

При этом методе в четырехцилиндровом двигателе каждый работающий цилиндр нагружается силами, возникающими при выключении остальных трех. Методика испытания двигателя при этом методе такова:

1.Дизельный двигатель предварительно прогревают до нормальной темпиратурыохлаждающей жидкости и масла в картере.

2.Затем устанавливают максиальную частоту вращения холостого хода

3. Выключают три цилиндра и измеряют с помощью тахометра частоту вращения вала отбора мощности при работе на одном цилиндре.

4.Зная передаточное число от дизеля к валу отбора мощности, определяют частоту вращения коленчатого вала при работе на каждом цилиндре, а затемподсчитывают среднюю частоту вращения по формуле:

ń_ср=( ń₁+ ń₂+ ń₃+ ń₄)/4,

где ń₁, ń₂, ń₃, ń₄ –частота вращения при работе на отдельных цилиндрах.

5. Эффективная мощность дизеля определится:

Ń_е= Ń_ен- Ą(ń_ном- ń_ср),

где Ń_ен- номинальная мощность дизеля

Ą – коэффициент пропорциональности, постоянный для данного двигателя;

ń_ном – номинальная частота вращения коленчатого вала при работе двигателя на одном цилиндре.

Цилиндры отключают, ослабляя гайки штуцеров трубок топливного насоса или специальным выключателем

Для дизеля типа СМД-14 Ą =0.031

ń_ном = 1450 об/мин.

Для дизеля типа Д-50 Ą =0.016

ń_ном = 1370 об/мин.

Проверка двигателей изложенным методом показала, что большинство из них развивало мощность на 10—15°/о ниже номинальной, в отдельных случаях снижение мощности достигало25°/о. У 60% двигателей выявлена неправильная регулировка зазора между коромыслами и стержнями клапанов, 30 °/о двигателей не развивали номинальную мощность из-за плохой работы насос-форсунок.

Дальнейшим развитием метода отключения цилиндров являются парциальный и дифференциальный методы, которые могут применяться для диагностирования двигателей с числом цилиндров, более четырех.

4.2.Парциальный метод. При парциальном методе двигатель испытывается по частям, но с полной цикловой подачей топлива в работающие цилиндры, причем нагружаются рабочие цилиндры за счет прокручивания выключенных цилиндров и частично тормозными устройствами (подъемный механизм самосвала, дроссель на выпуске и др.). Мощность двигателя в парциальных режимах определяют по группам цилиндров, что позволяет получить больший объем информации, чем при проверке тормозным методом.

4.3.Дифференциальный метод. Дифференциальный метод отличается от парциального тем, что вместо частичного догружения применяется подкрутка двигателя до номинального скоростного режима. Подкрутка производится от постороннего источника энергии с динамометрическим устройством. В частности, для двигателя ЯМЗ-236, работающего на двух цилиндрах, номинальная степень добавочной мощности равна 15°/о.

Однако использование рассмотренных методов не позволяет произвести необходимые измерения у двигателей, работающих неустойчиво при выключении цилиндров, кроме одного. Нельзя учесть также действительную мощность механических потерь двигателя.

Более совершенны методы бестормозного определения мощностных показателей двигателей, использующие динамические режимы.

4.4.Метод измерения эффективной мощности дизельных двигателей по ускорению коленчатого вала В СибВИМе разработан метод и конструкция прибора ИМД-2 для измерения эффективной мощности дизельных двигателей в бестормозном режиме по ускорению коленчатого вала. Мощность двигателя определяется методом полного или частичного выбега при одновременном отключении всех цилиндров или всех цилиндров, кроме одного, мощность которого измеряется.

При указанном методе

где N—мощность двигателя, кВт; I—приведенный момент инерции всех движущихся частей двигателя к оси коленчатого вала;

ω — угловое ускорение коленчатого вала двигателя; п—частота вращения вала двигателя.

Угловое ускорение и обороты вала двигателя замеряются специальным транзисторным устройством. Момент инерции для данного двигателя — величина постоянная. Мощность определя­ется мгновенно и фиксируется на стрелочном приборе, шкала которого отградуирована в киловаттах.

Лекция №24 Диагностирование и оценка технического состояния цилиндропоршневой группы ( ЦПГ ) двигателя

1. Оценка технического состояния цилиндропоршневой группы ( ЦПГ ) двигателя при помощи пневматического прибора.

2. Оценка технического состояния цилиндропоршневой группы ( ЦПГ ) двигателя при помощи компрессометра.

3. Оценка технического состояния цилиндропоршневой группы ( ЦПГ ) двигателя при замере пульсаций разрежения и избыточного давления во впускном и выпускном трубопроводах.

4. Оценка технического состояния цилиндропоршневой группы ( ЦПГ ) двигателя по параметрам картерного газа.

Техническое состояние цилиндропоршневой группы двигателей оценивают по таким показате­лям: по угару масла и давлению газов в цилиндре в конце такта сжатия; разрежению во впускном трубопроводе; давлению газов в картере двигателя и по количеству газов, прорывающихся в картер двигателя; по утечке воздуха из цилиндров при подаче воздуха под давлением; степени дымления и загрязнения масла продуктами износа (концентрация железа в масле). Перечислен­ные признаки позволяют косвенно характеризовать степень из­носа цилиндропоршневой группы двигателя.

При износе цилиндров, поршней и колец двигателя угар масла возрастает в 10—15 раз по сравнению с исправным двигателем. Однако этот признак не применим для оценки технического состояния двигателя, работающего на стенде в течение 30—40 мин.