Способ диагностирования двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1991 года по МПК G01M15/00 

/

Ё

Изобретение предназначено для повышения точности диагностирования двигателей внутреннего сгорания Предварительно определяют базовую скорость изнашивания деталей, например, методом радиоактивных изотопов Регистрируют среднюю мощность, частоту пусков и реверсов, наработку двигателя и наработку масла в процессе испытаний или эксплуатации. С учетом указанных величин по полученной зависимости рассчитывают среднюю скорость изнашивания, по которой осуществляют диагностирование

Изобретение относится к эксплуатации и может быть использовано при диагностировании двигателей внутреннего сгорания

Цель изобретения - повышение точности диагностирования.

Способ осуществляется следующим образом.

Ч m | - Ч m ; Cm

qm+(qm-qm)-exp(bm, Т пер, +bm2 Тзт, +Ьт3 AN e, +Bm4 Ай , + Ь т 5 Urn,-, )

(1)

I

двигателя концентрация металла m в отложениях центробежного маслоочистителя;

tnepi , Гзгл| -суммарные наработки двигателя от моментов переборки и замены масла соответственно к моменту 1-го диагностирования,

Д N е, . А - отклонения на i-ом интервале диагностирования соответственно средней мощности и частоты пусков и регде Vmi - средняя скорость изнашивания деталей m на i-ом интервале диагностирования;

qmi - концентрация металла деталей m в отложениях центробежного маслоочистителя, зарегистрированная при i-ом диагностировании;

q°m, qem - соответственно исходная и устанавливающаяся в пределе наработки

При работе двигателя осуществляется регистрация мощности, частоты пусков и реверсов, наработки от моментов переборки и замены масла.

Среднюю скорость изнашивания рассчитывают с помощью зависимости ее от концентрации при учете факторов, влияющих на их связь.

зт, +Ьт3 AN e, +Bm4 Ай , + Ь т 5 Urn,-, )

О GJ

со ел

00 00

оерсов от базовых величин, заданных при определении значений коэффициентов;

i

U m i - 1 - средний износ деталей m по

предыдущему диагностированию, определяемый по формуле: k i - 1

Umi-1 2 Vmn Ark, k -1

где Ai k - интервап времени между к-1-м и к-м диагностированием,Ст - коэффициент, численно равный скорости изнашивания деталей m при базовых величинах мощности и частоты пусков и реверсов;

Bm1, Bm2, Ьтз , Ьгп4 . bmg - коэффициенты.

Средняя скорость изнашивания характеризует протекание процесса изнашивания деталей двигателя.

Зависимость (1), связывающая структурный (скорость изнашивания) непосредственно с диагностическим (концентрацией металла), сформирована по результатам рассмотрения статистики испытаний двигателей типов ДН 23/2x30, ЧН 26/26; ЧН 30/38; 410, 5/13. В качестве факторов она включает в себя величины, влияющие на соотношение диагностического и структурного параметров, которое определяется распределением продуктов изнашивания между отложениями, маслом, и выпускными газами.

Перераспределение продуктов изнашивания наблюдается при изменении размеров частиц износа (происходящем при изменении режимов работы двигателя, увеличении наработки, износе деталей цилинд- ропоршневой группы), изменении диспергирующей способности масла и содержания в нем загрязнений.

Величины коэффициентов зависимости (1), характеризующих влияние факторов на связь диагностического ( q mi ) и структурного (U mi ) параметров, также как оценку скорости изнашивания для базового режима (при заданных мощности и частоте пусков и реверсов) и значения констант qm и

qm определят предварительно в ходе стендовых испытаний двигателя данного типа.

При этом осуществляется параллельное определение скорости изнашивания безразборным методом (например, с помощью радиоактивных индикаторов), измерение через заданные промежутки наработки двигателя концентрации продуктов изнашивания контролируемых деталей в отложениях ценгро&ажншо маслоочистителя, регистрация мощности и частоты пусков и реверсов.

0

5

0

5

0

5

0

5

наработки двигателя от переборки и наработки масла.

В качестве базового режима выбирается режим, на котором в ходе испытаний осуществляется максимальная по времени наработка дизеля, что дает возможность наиболее точно определить значение скорости изнашивания, используемое в дальнейшем в зависимости (1) в качестве параметра С.

Расширение диапазона режимов, для которых осуществим предлагаемый способ, достигается соответствующим варьированием мощности и частоты пусков и реверсов в ходе испытаний. Значения коэффициентов В т-|, ..,, В ms определяются путем обработки результатов имерений с помощью метода наименьших квадратов.

Таким образом, по предлагаемому способу, благодаря учету факторов, влияющих на соотношение концентрации продуктов изнашивания и скорости изнашивания, и иск- лючению трудоемкой, связанной с большими погрешностями, операции определения массы отложений, достигается повышение точности диагностирования двигателя по контролю протекания процесса изнашивания и обеспечивается возможность диагностирования в широком спектре режимов работы.

Предлагаемый способ может быть осуществлен с применением существующей аппаратуры рентгеноспектрального, эмиссионного или феррографического анализа.

Способ был апробирован при испытаниях двигателя 18 ДН 23/2x30. Для проверки способа 5 первых поршневых колец были перед испытаниями оборудованы индикаторами изнашивания - радиоактивными база- ми с изотопом Ад - 110 М. В ходе испытаний с помощью радиометра RFT 20046 и сцинтиляционного датчика VA-S- 50 контролировалась скорость изнашивания указанных деталей,

Регистрировались средняя мощность, частота пусков и реверсов на участке между отборами проб отложений из сепаратора масла СЦ-3, суммарная наработка дизеля от его сборки. Очистка сепаратора с отбором проб осуществлялась со средней периодичностью 100 ч наработки. Пробы отложений анализировались на спектрографе ИСП-22 и .микрофотометре МФ-2.

По результатам измерений на протяжении 650 ч наработки дизеля с привлечением полученной ранее статистической информации были определены значения С (для 65% номинальной мощности и частоты пусков

л

0,6 -д-}, h rbs, q° и qeдля поршневых колец.

по которым была осуществлена оценка технического состояния дизеля.

Формула изобретения Способ диагностирования двигателя внутреннего сгорания по износу цилиндро- поршневой группы, включающий измерение через определенный интервал наработки концентрации продуктов изнашивания в отложениях центробежного мас- лоочистителя и сравнение их с эталоном, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, предварительно измеряют скорость изнашивания цилиндро- поршневой группы при заданных значениях мощности, частоты пусков и реверсов, оценивают взаимосвязь скорости изнашивания, концентрации продуктов изнашивания

в отложениях центробежного маслоочисти- теля, отклонений относительной мощности и частоты пусков и реверсов от базовых значений, наработки двигателя после ремонтно-обслуживающего воздействия, наработки масла и износа цилиндропорш- невой группы, затем в процессе эксплуатации двигателя регистрируют значение его наработки, наработки масла, среднее на этой наработке значение относительной мощности, частоты пусков и реверсов, концентрации продуктов изнашивания в центробежном маслоочистителе, по предварительно полученной зависимости рассчитывают скорость изнашивания, по которой оценивают техническое состояние цилинд- ропоршневой группы двигателя.