Способ определения герметичности надпоршневого пространства в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1986 года по МПК G01M15/00 

1 Изобретение относится к испытаHiiHM двигателей внутреннего сгорания (две) н может быть использовано для диагностирования технического состояния цилиндропоршневой группы (Ц11Г) и кривошипно-шатунного механизма (гаШ) в условиях изготовления ремонта и эксплуатации. Целью изобретения является повышение точности определения герметичности надпориневого пространства в цилиндрах две. На фиг. 1 показано изменение частоты вращения коленчатого вала по углу его поворота при отсутствии компрессии в цилиндрах двигателя (свечи зажигания вывернуты); на фиг. 2 - изменение частоты вращения колен чатого вала по углу его поворота при наличии компре.ссии в цилиндрах (римские цифры означают номер цилшс ра, в котором происходил такт сжатия Испытание ДВС по предлагаемому способу производится в следующей последовательности. Двигатель прогревают до температу ры ЗЗЗК охлаждающей жидкости и масла .К коленчатому валу присоединяют фото электрический датчик устройства для измерения неравномерности частоты вращения коленчатого вала, позволяющей непрерывно измерять не менее 48 мгновенных значений частоты вращения коленчатого вала в пределах цикла ДВС (двух оборотов). Начало измерений частоты вращения синхронизируется с началом такта сжатия в 1-ом цилиндре . Производят измерение неравномерности частоты вращения коленчатого . вала ДВС при принудительном его вращении с средней частотой с стартером синхронно с осуществлением такта сжатия последовательно во всех цилиндрах двигателя сначала с вверну тыми св-ечами зажигания, т.е. с комп рессией в его цилиндрах (фиг. 2), а затем с вывернутыми свечами з.зжигания в отсутствии компрессии (фиг. Полученные результаты мгновенного и менения частоты врал1ения коленчатог вала с компрессией в цилиндрах и бе компрессии сопоставляют между собой и определяют компрессионные свойства ка дого цилиндра и степень ее равномернос ти по цилиндрам двигателя. Для зтой цели необходимо иметь ряд экспериментально определенных эталонных харак теристик изменения частоты вращения 99 оленчатого вала в зависимости от ействительных значений компресии в , илиндрах конкретного типа ДВС. Теоретическими и экспериментальными исследованиями установлено, что для двигателей ЗМЗ-2401 при средней частоте прокрутки % 30 такими нормативами являются значения амплитуды колебаний частоты вращения коленчатого вала в такте сжатия -го цилиндра: при испытании с компрессией Аг млис-О и 18,5-20,5 с с допустимой максимальной разностью амплитуд по цилиндрам S не более 1,4 C (сОмаис-И , СООТВеТСТвенно максимальная и минимальная частота вращения коленчатого вала в пределах углов поворота, соответствующих такту;.сжатия в it-ом цилинд ре); при испытании без компрессии 6. пс,«,-и)„,„.3,4-3,9 с- с допустимой степенью отличий амплитуды по отдельным цилиндрам исгытуемоГО две СГ Л;, А;бк n,a.-Ai5Kmln«e более 0,16 при сопоставлении результатов испытаний максимально допустимая степень неравномерности разностей амплитуд колебаний частоты вращения вала по цилиндрам при испытании с компрессией и без компрессии в цилиндрах рассчитана по допустимой величине разницы в значеHIiяx компрессии отдельных цилиндров по двигателю ЗМЗ-2401, которая должна быть не более 0,1 МН/м сГл i..iu l5I«H liAvj -AUi )f«ii у Tiaitc- -: Z(A,,-A;,, )/п «0,09, где (А. 1ъ1. )matcc максимальная разность значений амплитуд частоты вращения при испытаниях с компрессией и без нее в конкретном L -ом цилиндре ДВС; (А, )| - минимальная разность значений амплитуд частоты вращения при испытаниях с коьтрессией и без нее в конкретном - -ом цилиндре испытуемого ДВС; п - читлго цилиндров испытуемого ДВС Сравнение полученных результатов оценки компрессионных свойств цилиндров по предлагаемому способу с показателями, определенными с пом 1щью компрессометра модели 179 и прибора К-69М, подтвердили их высокую достоверность с относительной погреш ностью менее 1,3%. Таким образом, оценка герметичности надпоршневого пространства ципиндров ДВС, определяемая по сопос тавлению мгновенных значений неравномерности частоты вращения коленчатого вала в пределах углов пово- . рота, соответствующих тактам сжатия в конкретных ципиндрах, при прокрутке двигателя сначала с компрессией в цилиндрах, а затем в ее отсутствие позволяет повысить точность оценки герметичности цилиндров за счет учета факторов, влияющих на точность ее определения (неидентичная жесткость клапанных пружин, разная инерционная масса одноименных деталей, техническое состояние других элементов двигателя). Кроме этого, предлагаемый способ легко поддается автоматизации, что очень важно при контроле качества изготовления ДВС в заводских условиях (на конвейере) Наиболее целесообразно предлагае.мым способом испытывать 1,2,3- и 4994цилиндровые двигатели, в которых такты сжатия не перекрывают друг другя. Для 6- и 8-цилиндровых ДВС необходимо изменение частоты вращения коленчатого вала, соответствующей тактам сжатия цшппудров, соотносить в конечной части такта сжатия, так как в эти промежутки совершается основная работа по сжатию рабочего тела в цилиндре, т.е. выбирать углы поворота коленчатого вала кратные числу ципиндров ДВС: для 6-цилиндрового 8-цилиндрпФ --L Hs- 2 Формула изобретения Способ определения герметичности надпоршневого пространства в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания путем контроля и сопоставления мгновенного изменения частоты вращения коленчатого вала в пределах углов поворота, соответствующих тактам сжатия конкретных цилиндров при прокручивании двигателя от постороннего источника энергии, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, дополнительно измеряют частоту вращения коленчатого вала в отсутствии компрессии в цилиндрах, а при сопоставлении мгновенного изменения частоты вращения учитывают ее изменения как при наличии, так и при отсутствии компрессии.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания, и может быть использовано для диагностирования технического состояния щшиндропоршневой группы и кривошипно-шатунного механизма в условиях изготовления, ремонта и эксплуатации. Изобретение позволяет повысить точность определения герметичности надпоршневого пространства в цилиндрах. Оценка герметичности осуп;ествляется по сопоставлению мгновенного изменения частоты вращения коленчатого вала п пределах углов поворота, соответствукицих тактам сжатия в конкрет ных цилиндрах, при прокрутке двигас @ теля сначала с компрессией в цилиндрах, а затем в ее отсутствии. 2 ил.

JT2Jt

(pue. I

3 . ffpffff