23. Способ оценки технического состояния цпг двс

Изобретение используется для определения технического состояния цилиндропоршневой группы ДВС по прорыву отработавших газов в картер. В качестве диагностического параметра используют измеряемое на холостом ходу двигателя при номинальной частоте вращения коленвала время нарастания давления отработавших газов в картере от момента изолирования полости картера от атмосферы до момента достижения заданного уровня давления в картере. Заданный уровень давления выбирают равным 32 кПа. После достижения в картере заданного уровня давления по величине импульса давления в картере, соответствующего выбранному цилиндру двигателя, определяют техническое состояние этого цилиндра. Соответствие импульса давления выбранному цилиндру устанавливают путем сопоставления порядка возникновения этого импульса и сигнала от вибродатчика, установленного на соответствующем выбранному цилиндру штуцере топливного насоса двигателя. 3 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к технике диагностирования двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и может быть использовано для определения технического состояния цилиндропоршневой группы (ЦПГ) двигателя по прорыву отработавших газов в картер этого двигателя как при его испытании в условиях эксплуатации, так и при техническом обслуживании.

Определение технического состояния ЦПГ является одним из важных элементов диагностирования ДВС. Выход параметра, характеризующего техническое состояние ЦПГ, за пределы допустимого значения приводит к ухудшению работы ДВС - снижению мощности, увеличению удельного расхода топлива, дымности отработавших газов, ухудшению экологического состояния окружающей среды. Поэтому определение технического состояния ЦПГ в целом и отдельных цилиндров двигателя крайне важно как при эксплуатации, так и при техническом обслуживании ДВС.

Известны способы оценки технического состояния ЦПГ ДВС по диагностическому параметру, характеризующему прорыв отработавших газов в картер этого двигателя. Так, известны способы измерения расхода газов, прорывающихся в картер (см. В.И.Бельских. Справочник по техническому обслуживанию и диагностированию тракторов. М. : Россельхозиздат, 1986, с. 116-121; а также SU 1589090 А1, опубл. 1990 г.). Любое из указанных технических решений может быть принято в качестве прототипа заявленного изобретения.

Устройства для осуществления указанных известных способов по своему принципу работы одинаковые. Измерение прорыва газов в картер ДВС происходит через щель при изменении площади ее сечения с помощью заслонки. Изменение площади сечения щели производят, наблюдая за показанием сигнализатора давления в картере ДВС. При этом поршень сигнализатора при измерении прорыва газов в картер ДВС должен занять определенное заранее отмеченное положение, по которому судят о величине давления газов в картере ДВС.

В связи с этим в момент измерения прорыва ОГ в картер ДВС приходится менять сечение щели и устанавливать сигнализатор в заданное положение по метке. При этом ошибка измерения увеличивается. В устройстве нет уровня, показывающего строго вертикальное положение сигнализатора, поэтому при отклонении сигнализатора от вертикального положения увеличивается трение между поршнем сигнализатора и внутренней стенкой трубки, за счет чего погрешность измерения увеличивается.

В техническом решении по SU 1589090 сигнализатором давления является устройство в виде трубки Пито, заполненное жидкостью, которая в результате колебаний давления газов может выплеснуться из трубки. Жидкость в сигнализаторе не удерживается в заданном положении при измерении расхода газов, и в течение измерения приходится менять сечение щели, что снижает точность измерения.

Таким образом, использование количества (расхода) прорывающихся в картер двигателя газов в качестве диагностического параметра для оценки технического состояния ЦПГ сопряжено с большой трудоемкостью процесса измерений расхода картерных газов и невысокой точностью измерений.

Задача настоящего изобретения заключается в создании способа, устраняющего вышеотмеченные недостатки, и обеспечивающего определение диагностического параметра, характеризующего прорыв газов в картер, с достаточной точностью при невысокой трудоемкости.

Решение указанной задачи достигается тем, что в способе оценки технического состояния ЦПГ ДВС по диагностическому параметру, характеризующему прорыв отработавших газов в картер этого двигателя, в качестве такого параметра используют измеряемое на холостом ходу двигателя при номинальной частоте вращения коленвала время нарастания давления отработавших газов в картере от момента изолирования полости картера от атмосферы до достижения заданного уровня давления в нем.

В процессе работы двигателя газы, образующиеся при сгорании рабочей смеси в цилиндре, расширяясь, приводят поршень цилиндра в движение, при этом некоторая часть отработавших газов через зазоры между поршнями и соответствующими им цилиндрами прорывается в картер двигателя при рабочем ходе поршня. С увеличением износа ЦПГ указанные зазоры увеличиваются, поэтому при одних и тех же условиях, то есть при постоянной нагрузке и частоте вращения коленвала, увеличивается также количество попадающих в картер газов. В указанных известных способах это количество измеряют в виде расхода картерных газов. Чем больше износ ЦПГ, тем больше расход картерных газов. Если в течение некоторого времени обеспечить изолирование полости картера от атмосферы, то прорывающиеся в картер газы создадут в нем давление, причем, чем больше износ ЦПГ, тем быстрее картер будет наполняться газами, т. е. скорость нарастания давления газов в картере будет увеличивается. Следовательно, степень износа ЦПГ можно определять по скорости нарастания давления картерных газов, измеряя время этого нарастания от момента изолирования полости картера от атмосферы до момента достижения в картере заранее заданного уровня давления. Таким образом, величину указанного времени можно использовать в качестве диагностического параметра для определения технического состояния ЦПГ. Процесс измерения этого параметра является менее трудоемким, чем измерение расхода картерных газов, при этом измерение времени можно осуществить с большей точностью (используя, например, осциллограф, как будет пояснено ниже) в сравнении с измерением расхода вышеуказанными известными устройствами.

Заданный уровень давления отработавших газов в картере выбирают равным 32 кПа. Эта величина может быть выбрана для всех марок двигателей. Устанавливать заданный уровень давления больше 32 кПа нецелесообразно из соображений безопасности, а уменьшение этого давления ведет к снижению точности измерения времени.

После достижения в картере заданного уровня давления по предложенному способу можно оценить техническое состояние отдельно выбранного цилиндра двигателя путем измерения величины импульса давления в картере, соответствующего выбранному цилиндру двигателя. Соответствие импульса давления выбранному цилиндру можно установить путем сопоставления порядка возникновения этого импульса и сигнала от вибродатчика, установленного на соответствующем выбранному цилиндру штуцере топливного насоса двигателя.

Характеристика систем контроля технического состояния машин