СПОСОБ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2011 года по МПК G01M15/04 

Описание патента на изобретение RU2422794C1

Изобретение относится к технической диагностике, в частности к способам оценки технического состояния двигателей внутреннего сгорания, и может быть использовано для контроля и диагностирования двигателей внутреннего сгорания транспортных средств в процессе их изготовления, технического обслуживания и ремонта.

Известен способ оценки технического состояния двигателя внутреннего сгорания транспортного средства путем измерения характерного параметра и сравнения его с заданной величиной, заключающийся в том, что непрерывно измеряют промежутки времени, соответствующие повороту коленчатого вала на смежные и равные угловые интервалы заданной величины за цикл работы двигателя на любом установившемся скоростном режиме с синхронизацией начала измерения с одним и тем же тактом цикла работы определенного цилиндра, определяют значения частоты вращения коленчатого вала в пределах каждого углового интервала, получают зависимость частоты вращения по углу поворота коленчатого вала, определяют коэффициенты неравномерности вращения коленчатого вала в пределах цикла работы двигателя и периода изменения крутящего момента, и полученные коэффициенты используют в качестве характерного параметра, измерение характерного параметра двигателя производят под нагрузкой, создаваемой присоединением к двигателю вывешенной трансмиссии транспортного средства, причем для получения более стабильных результатов в коробке передач транспортного средства устанавливают пониженную передачу (Заявка на изобретение РФ №94026955, М.кл. G01M 15/00, опубл. 27.05.1996 г.).

Недостатками известного способа являются невысокие точность и достоверность определения технического состояния двигателя. Это объясняется тем, что изменение частоты вращения коленчатого вала может происходить по причине нарушения процессов в цилиндрах двигателя и изменения условий трения в кривошипно-шатунном механизме. Следовательно, возникает неоднозначность в определении причины снижения частоты вращения коленчатого вала. Решение данной проблемы можно осуществить за счет однозначного определения исправности цилиндров двигателя. Изменение коэффициента сжатия в цилиндре приводит к изменению скорости и времени горения смеси Тгi, где i - номер цилиндра. Измерение Тгi в каждом цилиндре производится по времени превышения амплитуды сигнала с выхода вибродатчика, установленного на данном цилиндре, определенного порога, синхронно с сигналом от системы зажигания автомобиля. Измерение времени горения смеси для каждого цилиндра производится в нескольких циклах работы двигателя.

По результатам измерения величины времени горения смеси можно определить характерный параметр δгi для каждого цилиндра из выражения где Тгimax - максимальное значение времени горения смеси, Тгimin - минимальное значение времени горения смеси, Тгiср - среднее значение времени горения смеси и сравнения его с заданной величиной δгi. Эта величина определяется при испытаниях исправного двигателя. При выполнении условия δгiэт≤0,01 данная цилиндропоршневая группа считается исправной. При невыполнении данного условия - неисправной.

Технической задачей изобретения является повышение точности и достоверности определения технического состояния двигателя.

Технический результат изобретения достигается тем, что в предлагаемом способе оценки технического состояния двигателя внутреннего сгорания транспортного средства путем измерения первого характерного параметра и сравнения его с заданной величиной, заключающемся в том, что непрерывно измеряют промежутки времени, соответствующие повороту коленчатого вала на смежные и равные угловые интервалы заданной величины за цикл работы двигателя на любом установившемся скоростном режиме с синхронизацией начала измерения с одним и тем же тактом цикла работы определенного цилиндра, определяют значения частоты вращения коленчатого вала в пределах каждого углового интервала, получают зависимость частоты вращения по углу поворота коленчатого вала, определяют коэффициенты неравномерности вращения коленчатого вала в пределах цикла работы двигателя и периода изменения крутящего момента, и полученные коэффициенты используют в качестве характерного параметра, измерение характерного параметра двигателя производят под нагрузкой, создаваемой присоединением к двигателю вывешенной трансмиссии транспортного средства, причем для получения более стабильных результатов в коробке передач транспортного средства устанавливают пониженную передачу, дополнительно определяют исправность цилиндропоршневой группы каждого цилиндра путем определения времени горения смеси в каждом цилиндре двигателя Тгi в нескольких циклах работы двигателя, определяют второй характерный параметр, соответствующий времени горения смеси в каждом цилиндре где Тгimax - максимальное значение времени горения смеси, Тгimin - минимальное значение времени горения смеси, Тгiср - среднее значение времени горения смеси, сравнивают его с эталонным δэт, определенным на исправном двигателе, при выполнении условия δгiэт≤0,01 данная цилиндропоршневая группа считается исправной, при невыполнении данного условия - неисправной.

Реализация способа осуществляется с помощью компьютера, на входы которого поступают сигналы от соответствующих датчиков. На чертеже приведена структурная схема устройства, реализующего способ, где 1 - блок датчиков, 2 - компьютер.

Определение технического состояния двигателя внутреннего сгорания транспортного средства по предлагаемому способу производят следующим образом. С помощью подъемного устройства вывешивают ведущий мост автомобиля до появления гарантированного зазора между колесами и опорной поверхностью и фиксируют его в этом положении. На двигатель устанавливают датчик частоты вращения коленчатого вала и соединяют его с устройством для измерения неравномерности вращения, выполненным, например, по а.с. СССР N 1035521.

Запускают двигатель, соединяют его с трансмиссией и прокручиванием ее на различных передачах прогревают агрегаты автомобиля до нормального теплового состояния. Затем в коробке передач устанавливают первую передачу и выводят двигатель на заданный установившийся скоростной режим (в данном случае ωср 63,05 с-1). Далее с помощью измерительного устройства непрерывно измеряют промежутки времени, соответствующие повороту коленчатого вала на смежные и равные угловые интервалы заданной величины (например, через 15°) за цикл работы двигателя (два оборота коленчатого вала) с синхронизацией начала измерения с одним и тем же тактом цикла работы определенного цилиндра (например, с рабочим ходом первого цилиндра). По известным формулам определяют значения частоты вращения коленчатого вала в пределах каждого углового интервала и по полученным результатам находят зависимость частоты вращения коленчатого вала по углу его поворота в пределах цикла работы двигателя.

Затем определяют коэффициент неравномерности вращения в пределах цикла работы двигателя δц по формуле

Сравнивают полученное значение δц с его нормативным значением. Если найденное значение δц не превышает своего нормативного значения, то это свидетельствует о том, что цилиндры двигателя работают равномерно, и на этом процесс диагностирования заканчивается.

Если найденное значение δц превышает нормативное значение, возникает необходимость определять исправность цилиндропоршневой группы каждого цилиндра. Это осуществляется путем определения времени горения смеси в каждом цилиндре двигателя Тгi в нескольких циклах работы двигателя, за счет обработки информации с датчиков вибрации, установленных на каждом цилиндре. По полученным Тгi определяют второй характерный параметр, соответствующий времени горения смеси в каждом цилиндре где Тгimax - максимальное значение времени горения смеси, Тгimin - минимальное значение времени горения смеси, Тгiср - среднее значение времени горения смеси, сравнивают его с эталонным δэт, определенным на исправном двигателе, при выполнении условия δгiэт≤0,01 данная цилиндропоршневая группа считается исправной. При этом делается вывод о неисправности в кривошипно-шатунном механизме.

При невыполнении условия δгiэт≤0,01 делается вывод о неисправности в цилиндропоршневой группе и в кривошипно-шатунном механизме.

Похожие патенты RU2422794C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИСПРАВНОСТИ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2009
  • Винокуров Владимир Иванович
  • Винокуров Дмитрий Владимирович
  • Зыков Владимир Николаевич
  • Зыков Андрей Владимирович
  • Кривенок Олег Геннадьевич
RU2407662C1
СПОСОБ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ КОНСТРУКЦИИ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА 2014
  • Винокуров Владимир Иванович
  • Зыков Владимир Николаевич
RU2545150C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И ЭКСПЕРТНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2009
  • Добролюбов Иван Петрович
  • Альт Виктор Валентинович
  • Савченко Олег Федорович
  • Ольшевский Сергей Николаевич
RU2428672C2
СПОСОБ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 1992
  • Отставнов А.А.
RU2037803C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И ЭКСПЕРТНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2014
  • Добролюбов Иван Петрович
  • Альт Виктор Валентинович
  • Ольшевский Сергей Николаевич
  • Савченко Олег Фёдорович
RU2571693C1
СПОСОБ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ЦИЛИНДРОВ ДВИГАТЕЛЯ 2010
  • Демин Олег Михайлович
  • Никулин Андрей Александрович
  • Нукенов Марат Мухамедкаримович
  • Резин Сергей Александрович
  • Самарин Владимир Николаевич
RU2431818C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И ЭКСПЕРТНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2005
  • Добролюбов Иван Петрович
  • Савченко Олег Федорович
  • Альт Виктор Валентинович
RU2293962C1
СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И ДИАГНОСТИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2009
  • Казначеев Виктор Алексеевич
  • Мусаелянц Геннадий Гургенович
  • Павленко Евгений Александрович
  • Карабеков Михаил Михайлович
  • Корчагин Виктор Алексеевич
  • Лопухов Юрий Александрович
  • Сысоев Дмитрий Константинович
  • Переверзев Александр Сергеевич
RU2475717C2
СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ МЕХАНИЗМА ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 2011
  • Гребенников Сергей Александрович
  • Гребенников Александр Сергеевич
  • Петров Максим Геннадьевич
  • Федоров Дмитрий Викторович
RU2458330C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА СЦЕПЛЕНИЯ АЭРОДРОМНОГО ПОКРЫТИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2014
  • Мужичек Сергей Михайлович
  • Винокуров Владимир Иванович
  • Зыков Владимир Николаевич
RU2561664C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 422 794 C1

Реферат патента 2011 года СПОСОБ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Изобретение относится к технической диагностике. Сущность способа оценки заключается в том, что измеряют первый характерный параметр и сравнивают его с заданной величиной, непрерывно измеряют промежутки времени, соответствующие повороту коленчатого вала на смежные и равные угловые интервалы заданной величины за цикл работы двигателя на любом установившемся скоростном режиме с синхронизацией начала измерения с одним и тем же тактом цикла работы определенного цилиндра, определяют значения частоты вращения коленчатого вала в пределах каждого углового интервала, получают зависимость частоты вращения по углу поворота коленчатого вала, определяют коэффициенты неравномерности вращения коленчатого вала в пределах цикла работы двигателя и периода изменения крутящего момента, и полученные коэффициенты используют в качестве характерного параметра, измерение характерного параметра двигателя производят под нагрузкой, создаваемой присоединением к двигателю вывешенной трансмиссии транспортного средства, причем для получения более стабильных результатов в коробке передач транспортного средства устанавливают пониженную передачу, определяют исправность цилиндропоршневой группы каждого цилиндра путем определения времени горения смеси в каждом цилиндре двигателя Тгi в нескольких циклах работы двигателя, определяют второй характерный параметр, соответствующий времени горения смеси в каждом цилиндре , сравнивают его с эталонным δэт, определенным на исправном двигателе, при выполнении условия δгiэт≤0,01 данная цилиндропоршневая группа считается исправной, при невыполнении данного условия - неисправной. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 422 794 C1

Способ оценки технического состояния двигателя внутреннего сгорания транспортного средства путем измерения первого характерного параметра и сравнения его с заданной величиной, заключающийся в том, что непрерывно измеряют промежутки времени, соответствующие повороту коленчатого вала на смежные и равные угловые интервалы заданной величины за цикл работы двигателя на любом установившемся скоростном режиме с синхронизацией начала измерения с одним и тем же тактом цикла работы определенного цилиндра, определяют значения частоты вращения коленчатого вала в пределах каждого углового интервала, получают зависимость частоты вращения по углу поворота коленчатого вала, определяют коэффициенты неравномерности вращения коленчатого вала в пределах цикла работы двигателя и периода изменения крутящего момента, и полученные коэффициенты используют в качестве характерного параметра, измерение характерного параметра двигателя производят под нагрузкой, создаваемой присоединением к двигателю вывешенной трансмиссии транспортного средства, причем для получения более стабильных результатов в коробке передач транспортного средства устанавливают пониженную передачу, отличающийся тем, что определяют исправность цилиндропоршневой группы каждого цилиндра путем определения времени горения смеси в каждом цилиндре двигателя Тгi в нескольких циклах работы двигателя, определяют второй характерный параметр, соответствующий времени горения смеси в каждом цилиндре , сравнивают его с эталонным δэт, определенным на исправном двигателе, при выполнении условия δгiэт≤0,01 данная цилиндропоршневая группа считается исправной, при невыполнении данного условия - неисправной.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2011 года RU2422794C1

RU 94026955 A1, 27.05.1996
SU 17000418 A1, 23.12.1991
Устройство для диагностирования цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания 1990
  • Самойлов Сергей Николаевич
  • Истомин Павел Александрович
  • Кийко Александр Васильевич
  • Станиславский Леопольд Викторович
  • Игнатов Олег Романович
  • Лобастов Виталий Матвеевич
SU1777021A1
СПОСОБ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 1992
  • Отставнов А.А.
RU2037803C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАГРУЗКИ ЦИЛИНДРОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 1993
  • Исаев Афанасий Александрович
RU2080578C1
СПОСОБ ВИБРОДИАГНОСТИКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОРШНЕВЫХ МАШИН ПО СПЕКТРАЛЬНЫМ ИНВАРИАНТАМ 2007
  • Костюков Владимир Николаевич
  • Науменко Александр Петрович
  • Бойченко Сергей Николаевич
RU2337341C1
US 5113828 A, 19.05.1992.

RU 2 422 794 C1

Авторы

Винокуров Владимир Иванович

Зыков Владимир Николаевич

Кривенок Олег Геннадьевич

Молдаханов Ранкат

Даты

2011-06-27Публикация

2009-11-23Подача