Лекция.15

Тема. Надежность и техническая диагностика ЭУ.

Содержание: Понятие надежности ЭУ. Методы и средства диагностики ЭУ. Испытание ЭУ.

Надежность двигателя -это его свойство выполнять заданные функции сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах.

Испытания служат одним из главных средств провер­ки качества изготовления отдельных деталей сборочных единиц, узлов и двигателя в целом, правильности его монтажа, соответ­ствия основных характеристик дизеля требованиям, предусмот­ренным действующими условиями. Испытания также, помимо правильной, надежной и экономичной эксплуатации, дают мате­риал для усовершенствования конструкции и рабочего процесса двигателя.

Испытания двигателей проводят на стендах завода-изготовителя и стендах ремонтных заводов депо после их капитальных, текущих плановых и неплановых видов ремонтов. Характер и объем их устанавливают в зависимости от цели, с которой они производятся.

Реостатные испытания

На ремонтных заводах и в ремонтных депо рео­статные испытания производят для обкатки дизель-генератора после ремонта, проверки параметров работы дизеля и проведе­ния регулировки распределения мощности по отдельным ци­линдрам, настройки электрической схемы тепловоза и испыта­ний других его узлов. Реостатные испытания проводят после текущих ремонтов ТО-9, ТО-8, ТО-7, а также при обнаружении во время эксплуатации каких-либо отклонений в работе дизель-генератора. Они необходимы также перед эксплуатацией тепло­воза в местности, окружающие условия которой резко отлича­ются от условий регулировки его параметров.

При реостатных испытаниях генератор нагружают обычно водяным реостатом. Мощность дизеля находят по значениям тока и напряжения. Основные параметры работы дизель-генера­тора определяют при полной (номинальной) мощности, а также на других характерных для эксплуатации режимах. Обя­зательными режимами при испытаниях являются:

- холостой ход;

- минимальная нагрузка и 25, 50 и 75% номинальной мощности по тепловозной характеристике;

- номинальная или полная мощ­ность;

- минимально устойчивая частота вращения коленчатого вала.

Продолжительность и режим обкатки каждого двигателя устанавливают опытным путем в зависимости от уровня и ста­бильности технологии изготовления двигателей.

Методы и средства для испытания

Дизели с электрической передачей (дизель-генера­торы) проходят испытания со своими генераторами, нагружение которых производят с помощью реостатов. В условиях заводс­ких стендовых испытаний это обычно ящики резисторов, в ус­ловиях депо — водяные реостаты. Нагрузочное устройство для испытаний дизель-генераторов должно удовлетво­рять следующим основным требованиям:

- обеспечивать поглощение энергии на всех режимах работы; обеспечивать возможность измерения потребляемой энергии с заданной точностью;

- иметь характеристики, обеспечивающие идентичность ус­ловий работы тягового генератора, передающего энер­гию на тяговые электродвигатели или нагрузочное устрой­ство.

Эффективную мощность дизеля при стендовых испы­таниях определяют по мощ­ности генератора, кВт

,

где I_Г — ток в цепи реостата, А;

U_Г — напряжение на клеммах генератора, В;

η_г, η_ву — к.п.д., соответственно, генератора и выпрямительной установ­ки, определяемые по паспортным данным заводов-изготовите­лей генератора и выпрямительной установки, η_г, η_ву =f(I_Г).

При реостатных испытаниях на тепловозе эффективная мощ­ность определяется

где N_всп.a. — мощность вспомогательных агрегатов, определяемая для соответствующих агрегатов (вентилятор, компрессор и т.п.) в зависимости от частоты вращения коленчатого вала дизеля или соответствующего агрегата.

Ток и напряжение тягового генератора замеряют ампермет­ром и вольтметром класса 0,5. Измерение эффективной мощно­сти дизелей с гидродинамической передачей производят с помо­щью гидравлических или электрических тормозов. Преимуще­ством обладают электрические тормоза в балансирном исполне­нии. Они позволяют прокручивать вал испытуемого дизеля, проводить холодную приработку его после сборки, определять потери механических сопротивлений двигателя. Момент, опре­деляющий нагрузку двигателя, находят достаточно точно с по­мощью весового устройства.

Функционирование дизеля как энергетического объекта зави­сит от качества рабочего процесса в его цилиндрах. Параметры, характеризующие рабочий процесс в цилиндре, прямо опреде­ляют функциональные параметры дизеля в целом и косвенно характеризуют работу агрегатов воздухоснабжения, топливной аппаратуры, гидравлического сопротивления газовоздушного тракта, водяной и масляной систем дизеля.

Функционирование дизеля как механической системы определя­ется параметрами, характеризующими состояние пар трения (цилиндропоршневая группа, подшипники коленчатого вала, клапан­ный механизм, вкладыши поршневых пальцев и т.д.). Эти пара­метры до определенного предела не влияют на технико-экономичес­кие показатели дизеля — они пассивны. Однако именно предельные износы в этих узлах определяют моторесурс дизеля до ремонта и срок его службы. Величины зазоров в сопряжениях определяют по данным анализа виброактивности дизеля в процессе испытаний. Параметры, регистрируемые при проведении испытаний ди­зелей, достаточно разнообразны. О количестве и разнообразии параметров можно судить и по данным, представленным в табл. , где приведены основные измеряемые или рассчитываемые параметры, их условные обозначения, единицы измерения и погрешности, допускаемые при проведении приемо-сдаточных испытаний тепловозных дизель-генераторов, а на рис. пока­заны точки, в которых проводится регистрация указанных пара­метров дизель-генератора 2-26ДГ.

Аппаратуру, необходимую для измерения указанных пара­метров дизель-генераторов, выбирают исходя из точности целей испытаний и условий их применения.

Литература:

1. Тепловозные двигатели внутреннего сгорания А.Э. Симсон и др., М., Транспорт, 1987

2. Локомотивные энергетические установки. А.И. Володин, В.З. Зюбанов. Под редакцией А.И. Володина. Москва, Желдориздат.2002 г.718с.

3. Володин А.И. Тепловозные ДВС. М., Транспорт – 1978 г.

Контрольные вопросы:

1. Дайте определение понятию –надежность двигателя.?

2. Для чего проводят испытания двигателей?

3. На каком виде транспорта проводят реостатные испытания, после каких видов ремонта?

4. Какие основные параметры двигателя замеряют при проведении испытании?

6