стартером должна быть не менее 120–290 мин-1. Измеренные значения относительной компрессии по цилиндрам двигателя не должны быть меньше 86–90 %. Все измеренные параметры выводятся на экран монитора персонального компьютера. Кроме числовых значений, относительная компрессия по цилиндрам представляется в виде графической диаграммы (в виде бар-графа).

Следует иметь в виду, что разряженная ниже допустимого значения АБ, неисправности стартера (обрыв, короткое замыкание обмоток, пробуксовка обгонной муфты привода), а также «подхватывания» двигателя за счет «калильного» зажигания могут привести к ошибкам измерений. Данный тест позволяет получить предварительную интегральную оценку состояния ЦПГ бензинового двигателя.

2.5. Последовательность выполнения лабораторных работ

ПДК-1, КИ-13924, сформулировать назначение и возможности устройств, приборов ибприспособлений, входящих в комплект

КИ-13924, кратко сформулировать и оформить в отчете в виде табл. 2.5.

3. Правила пользования индикатором КИ-13671, устройством КИ-13936, приспособлениями КИ-13918 и КИ-16301А изучить на стенде двигателя Д-37Е. После выполнения практических работ на стенде уложить устройства, приборы и приспособления в футляр

(см. рис. 2.5, 2.6).

4. Подготовить к измерениям устройство измерительное ИМД-ЦМ. Подключить устройство к блоку питания. Подключить к устройству индукционный датчик. Включить устройство и выполнить его калибровку для измерений параметров двигателя Д-37Е (прил. 9).

36

5.Пустить и прогреть двигатель Д-37Е стенда при выключенном устройстве измерительном ИМД-ЦМ. В ходе прогрева двигателя оценить его состояние путем прослушивания и по внешним признакам возможных неисправностей. Включить устройство и измерить с его использованием частоту вращения коленчатого вала на различных режимах холостого хода. Измерить ускорения полного выбега и ускорения разгона коленчатого вала в области номинальной частоты вращения двигателя. Записать результаты измерений в отчет, выполнить их анализ.

6.Изучить назначение, возможности и правила пользования универсальным автомобильным компьютерным прибором MPDA-100A. Подготовить прибор для измерений и оценки

эффективности работы цилиндров на стенде бензинового двигателя ЗМЗ-402. В отчете представить схему Иподключения прибора к системе зажигания машины [13].

7.Изучить назначение, возможностиДи правила пользования мо- тор-тестером МТ-4. Подготовить прибор для измерений и оценки

относительной компрессии по цилиндрам на стенде бензинового двигателя ЗМЗ-402. В отчете представитьАфункциональную схему подключения мотор-тестера к машине [13].

1.Какие видыио следований включает наземное обследование трубопроводовСна предпр ят ях и в организациях нефтегазовой отрасли?

2.Какие существенные различия в комплектации и возможностях имеют ПДК, ПДК-1 и КИ-13924? в чем они схожи между собой?

3.В какой последовательности выполняют операции при подготовке к измерениям устройства ИМД-ЦМ?

4.В какой последовательности выполняют операции при подготовке прибора MPDA-100A для измерений и оценки эффективности работы цилиндров бензинового двигателя?

5.Какие преимущества и недостатки имеет устройство измери-

тельное ИМД-ЦМ в сравнении с прибором MPDA-100A и мотор-

тестером МТ-4? Контрольныеб вопросы

37

Лабораторная работа №3

ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ДВИГАТЕЛЯ МАШИНЫ. ОЦЕНКА МОЩНОСТНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДВИГАТЕЛЯ

3.1. Учебные цели

1. Закрепить знания методов в определении эффективной мощности двигателя силовой установки машины, в том числе в неустановившемся режиме свободного разгона его коленчатого вала.

2. Получить навыки в построении теоретической внешней скоростной характеристики двигателя.

3. Закрепить навыки в пользовании измерителем мощности двигателя ИМД-ЦМ.

4. Научиться определять и оценивать эффективную мощность

дования на предприятиях и в организациях нефтегазового комплекса в значительной степени зависит от их своевременного и качественного технического обслуживания, в том числе обслуживания силовых установок, которые включают в себя двигатель и обслуживающие его системы. Сложные условия эксплуатации машин и оборудования предъявляют к двигателям дополнительные требования:

–приспособленность к длительной по времени работе при значительной величине внешней нагрузки;

–приспособленность к реализации показателей мощности в широком диапазоне изменения внешней нагрузки.

38

Особенности условий работы двигателей машин учитываются правилами их технической эксплуатации. Если двигатель работает без перегрузок, интенсивность износа его механизмов, узлов и деталей примерно пропорциональна увеличению нагрузки. В то же самое время при работе со значительными нагрузками, к тому же неравномерными, износ происходит очень быстро. По этим причинам при эксплуатации двигателя машины рекомендуется нагружать его равномерно (обеспечивать работу на регуляторном участке скоростной характеристики), а переходы к интенсивным нагрузкам (его работу на корректорном участке) допускать по возможности кратковременно. Теоретическая внешняя скоростная характеристика двигателя может быть построена в соответствии с рекомендациями [15].

обеспечения [16] представлен на рис. 3.1.

39

Поддержание двигателя в работоспособном и исправном состоянии в эксплуатации обеспечивается его своевременным ТО и Р, в том числе диагностированием.

Контрольный осмотр силовой установки входит в перечень работ по ее обслуживанию и включает в себя:

–внешний осмотр;

–проверку комплектности и крепления двигателя к раме;

–обнаружение и устранение возможных протечек топлива, масла и охлаждающей жидкости;

–проверку заправки и дозаправку систем силовой установки топливом, маслом и охлаждающей жидкостью.

Следующим важным этапом обслуживания является опробование

двигателя пуском. При этом проверяют легкость пуска и отсутствие дымления на выпуске, а также отсутствие Ипосторонних шумов и стуков.

Затем работа двигателя проверяетсяДна всех режимах холостого хода. Прогретый двигатель должен работать устойчиво, без пере-

боев, а показания контрольных приборов систем силовой установки должны соответствовать показаниямА, которые даны в эксплуатационной документации предприятием-изготовителем.

Контрольный осмотрбдвигателя и вышеизложенный порядок опробования и проверки составляют содержание комплексного эксплуатационного д агностирования двигателя по внешним признакам. При этом общая оценка техн ческого состояния двигателя (работоспособность иСисправность) определяется затратами времени на его пуск, цветом отработавш х газов и характером шума при опробовании пуском и в работе. Время пуска прогретого двигателя не должно превышать 3 мин летом и 10 мин зимой, отработавшие газы должны быть бесцветными; при опробовании пуском и в работе двигателя не допускаются посторонние шумы и стуки.

Комплексное функциональное диагностирование двигателя выполняют по обобщенным параметрам с использованием ТСД:

–показателям мощности;

–экономическим показателям (удельному расходу топлива);

–экологическим показателям (дымности отработавших газов, содержанию в отработавших газах вредных веществ).

Эффективную мощность двигателя определяют тормозными или бестормозными методами.

40

Тормозные методы основаны на поглощении мощности, которую развивает двигатель тормозом с известным тормозным моментом. При этом эффективная мощность двигателя (кВт) определяется по формуле

где М – тормозной момент, Н·м; п – частота вращения коленчатого вала, мин-1.

Для реализации данного метода используются тормозные стенды, выполненные на основе электродвигателя с фазным рото-

ром (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Тормозной стенд: 1 – двигатель; 2 – пульт управления; 3 – карданная передача; 4 – электродвигатель приводной; 5 – рама стенда

Могут также использоваться стенды с механическими или гидравлическими тормозными установками. Электрические машины, применяемые в тормозных стендах, являются обратимыми, то есть могут работать в режиме, например, генератора (при испытании двигателя), а также в режиме электродвигателя (при прокручивании его коленчатого вала).

Таким образом, тормозные установки с электрическим тормозом могут применяться не только для определения эффективной

41

мощности двигателя, но и для его пуска, обкатки после ремонта, определения величины механических потерь и для других испытаний.

Для определения эффективной мощности двигателя тормозным методом без его снятия с машины тормоз подключают к валу отбора мощности или устанавливают ведущие колеса машины на стенде с беговыми барабанами, который имеет связь с тормозной установкой.

Стенды с беговыми барабанами позволяют измерять следующие параметры для автомобилей:

– мощность, снимаемую с колес машины;

– мощность и крутящий момент двигателя;

– динамику разгона машины;

метра и одометра, имитировать различные дорожные условия при максимальной скорости движения машины (до 270 км/ч). Вся диагностическая информация выводится на пульт управления.

Расход топлива может определяться массовым и объемным ме-

где Gon – расход топлива за время испытания, см3; – плотность топлива, г/см3.

Измерение расхода топлива массовым методом в стационарных условиях производится на тяговых стендах с помощью оборудования, включающего в себя весы, расходную емкость, топливный бак и кран переключения подачи топлива в двигатель. Кран переключения обеспечивает подачу топлива в двигатель в трех режимах: непосред-

42

ственно из топливного бака, одновременно в двигатель и расходную емкость и подачи топлива в двигатель только из расходной емкости.

Определение показателей мощности двигателя бестормозными методами производится в установившихся и неустановившихся режимах его работы.

Наиболее простой метод заключается в использовании нагрузки дизельного двигателя в установившихся режимах работы механическими потерями при отключении подачи топлива в его отдельные цилиндры. Применяется он для двигателей, которые имеют четыре цилиндра. При этом подача топлива в три цилиндра отключается, а работающий цилиндр полностью загружается суммарными механическими потерями. Максимальная эффективная мощность

расчетная максимальная частота вращения коленчатого вала двига-

мальная частота вращения коленчатого вала двигателя при работе од-

мальная мощность цилиндра, кВт.

Допустимая неравномерность работы цилиндров не должна превышать 12 %. Эффективная мощность двигателя определяется суммированием мощностей отдельных цилиндров.

Другой бестормозной метод позволяет определить мощность дизельного двигателя по эффективному расходу топлива в установившихся режимах работы. Как показали исследования, техническое состояние двигателя на характер зависимости его эффективной мощности от расхода топлива практически не влияет. Эффективный расход топлива определяется разницей между расходами топлива при

43

максимальной мощности двигателя и на режиме холостого хода. При этом максимальная эффективная мощность, которую развивает двигатель,

Для реализации этого метода необходимо нагрузить двигатель, что производится с помощью рабочего оборудования или имитатора нагрузки, который представляет собой дроссельную заслонку, частично перекрывающую воздух на впускном трубопроводе воздухо-

дизельного двигателя в неустановившемся режиме основан на измерении углового ускорения коленчатого вала в режиме его свободного разгона. При этом частота вращения коленчатого вала двигателя увеличивается в пределах от минимального ее значения до макси-

где – приведенный момент инерции вращающихся частей КШМ, постоянный для данного двигателя, Н м с2; кр – эффективный крутящий момент, кр= / , Н м; – эффективная мощность двигателя;

– угловая скорость, рад/с.

44

В связи с тем, что мощность двигателя измеряют при его номинальной частоте вращения или при максимальном значении крутящего момента, угловое ускорение определяют в момент достижения номинальной частоты (достижения частоты вращения для максимального значения крутящего момента), то есть в последние 0,1 с разгона. Отсюда

== ( ).

Для реализации данного метода разработаны различные измерители мощности (табл. 3.1), в том числе устройство измерительное ИМД-ЦМ.

Д-37Е, представлено на рис. 3.3. Для регистрации частоты вращения коленчатого вала двигателя в комплекте прибора используется индуктивный датчик, установленный над зубьями венца маховика в специально выполненном отверстии кожуха с резьбой M16×1,5.

При вращении маховика зубья венца воздействуют на магнитное поле в катушке индуктивного датчика и наводят в ней переменное напряжение, частота которого

45

где п – частота вращения коленчатого вала двигателя, мин-1; z – число зубьев венца маховика.

2

1

Используя расходомеры совместно с устройством измерительным ИМД-ЦМ, мотор-тестером М 3-2, можно определять удельные

46