Способ определения технического состояния двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1993 года по МПК G01M15/00 

Изобретение относится к области дви- гателестроения, а также к области технического обслуживания, а именно к техническому диагностированию двигателей внутреннего сгорания, в том числе на автомобилях в условиях эксплуатации на стендах и в дорожных условиях.

Целью изобретения является повышение точности определения технического состояния поршневого двигателя за счет исключения влияния на техническое состояние системы зажигания и питания, механи- ческих потерь, выбранных режимов испытаний двигателя и оценочных параметров системы смазки.

Поставленная цель достигается тем, что двигатель запускают, прогревают до рабочей температуры жидкости в системе охлаждения и масла в системе смазки, проверяют правильность установки угла опережения зажигания, определяют качество смесеобразования и сгорание горючей смеси по со- держанию СО в отработавших газах.

мощность на валу, устанавливают исходный установившийся режим работы двигателя, измеряют скоростной режим по гармоническому закону, измеряют частоту вращения коленчатого вала и диагностический параметр, характеризующий колебания потока масла в системе смазки двигателя, и сравнивают его с эталонным значением, а также отличительными признаками, заключающимися в том, что выбирают начальный установившийся скоростной режим двигателя в диапазоне от минимального до максимального значений частоты вращения коленчатого вала, контролируют колебания потока масла по величине давления о системе смазки, осуществляют перемещение органа управления подачей топлива по гармоническому закону с амплитудой, обеспечивающей изменение частоты вращения вала двигателя в выбранном диапазоне при начальной минимальной частоте воздействия на орган управления подачей топлива, увеличивают частоту воздействия от мини(Л

С

00

ON О 00 VI

мального установившегося значения до значения, при котором прекращаются колебания потока масла, и принимают указанное значение в качестве диагностического параметра, при уменьшении величины которого относительно эталонного значения фиксируют ухудшение технического состояния узлов трения двигателя, а также тем, что начальную частоту вращения коленчатого вала устанавливают равной сумме мини- мально.устойчивой частоты и половине скоростного диапазона двигателя.

Способ осуществляется следующим образом.

Автомобиль устанавливается, например, задними ведущими колесами на барабаны тягового силового стенда, Прогревают двигатель до рабочей температуры жидкости в системе охлаждения и масла в системе смазки. Прогревают трансмиссию автомобиля до получения минимума момента механических -отерь на прокрутку трансмиссии и ведущих колес/контролируя ее по показаниям прибора стенда или по температуре масла в агрегатах трансмиссии. При минимуме момента температура масла в коробке передач равна 70°С и в заднем мосту 60°С для автомобиля ГАЗ-53А, Правильность установки угла опережения зажигания определяется, например, мотор-тестером, качество смесеобразования и сгорания по содержанию СО в отработавших газах - газоанализаторами. Мощность на валу определяется по показаниям прибора стенда. Все замеренные диагностические параметры двигателя и автомобиля не должны превышать установленных нормативных значений.

Исходный установившийся режим, выбранный в диапазоне от минимальных до максимальных оборотов двигателя, был равен 1700 об/мин при перекатывании ведущих колес по барабанам стенда на.прямой передаче в коробке передач.

От генератора входных синусоидальных воздействий, установленного в кабине автомобиля и жестко связанного тягой с осью дроссельной заслонки, подают гармонические воздействия постепенно увеличивающейся частоты в диапазоне эксплуатируемых частот двигателя от 0,1-6 Гц. Регистрируются на шлейфовом осциллографе перемещение дроссельной заслонки, частота вращения коленчатого вала и давление масла в главной масляной магистрали двигателя. Амплитуда колебаний дроссельной заслонки во время испытаний неизменна.

Через некоторый промежуток времени после подачи гармонических колебаний на

дроссельную заслонку появляются вынужденные гармонические колебания частоты вращения коленчатого вала двигателя и давление масла в главной масляной магистрали

двигателя той же частоты, что и колебания дроссельной заслонки, но иной амплитуды. С увеличением частоты воздействия на дроссельную заслонку амплитуда колебаний давления масла в главной масляной магистрали уменьшается.

При постепенном увеличении частоты синусоидального воздействия на дроссельную заслонку определяется частота, при которой произошло исчезновение колебаний

давления потока масла в главной масляной магистрали, при ее увеличении судят об улучшении, а при уменьшении - об ухудшении технического состояния смазки и двигателя.

При испытаниях двигателя не превышаются предельные значения углового ускорения и скорости изменения нагрузки на валу двигателя.

Проводилось определение технического состояния поршневого двигателя внутреннего сгорания автомобиля ГАЗ-54А. Частота вращения коленчатого вала изменялась на минимальных частотах воздействия от 900 до 2500 об/мин. Номинальное

значение диагностического параметра - частота входного гармонического воздействия, подаваемая на дроссельную заслонку, при которой исчезают колебания давления масла в главной масляной магистрали, была

равна 0,67 Гц, Частота входного гармонического воздействия меньше 0,67 Гц, при которой исчезают колебания давления масла, говорит об ухудшении технического состояния двигателя, а больше - об улучшении

технического состояния двигателя.

Формула изобретения

1. Способ определения технического со- стояния двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в том, что двигатель запускают, прогревают до рабочей температуры жидкости в системе охлаждения и масла в системе смазки, проверяют правильность установки угла опережения зажигания, определяют качество смесеобразования и сгорания горючей смеси по содержанию СО в отработавших газах, мощность на валу, устанавливают исходный скоростной режим работы двигателя, изменяют скоростной режим по гармоническому закону, измеряют частоту вращения коленчатого вала и диагностический параметр, характеризующий колебание потока масла в системе смазки двигателя, и сравнивают его с эталонным

значением, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения технического состояния поршневого двигателя, выбирают начальный установившийся скоростной режим двигателя в диапазоне от минимального до максимального значений частоты вращения коленчатого вала, контролируют колебания потока масла по вели- чине давления в системе смазки, осуществляют перемещение органа управления подачей топлива по гармоническому закону с амплитудой, обеспечивающей изменение частоты вращения вала двигателя в выбранном диапазоне при начальной минимальной частоте воздействия на орган уп0

5

равления подачей топлива, увеличивают частоту воздействия от минимального установленного значения до значения, при котором прекращаются колебания потока масла и принимают указанное значение в качестве диагностического параметра, при уменьшении величины которого относительно эталонного значения фиксируют ухудшение технического состояния узлов трения двигателя.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что начальную частоту вращения коленчатого вала устанавливают равной сумме минимально устойчивой частоты и половине скоростного диапазона двигателя.

Изобретение позволяет оценить техническое состояние системы смазки двигателя путем контроля частоты колебаний потока масла в-системе смазки при перемещении органа управления подачей топлива по гармоническому закону. При этом в случае, если частота воздействия на орган управления подачей топлива, при которой прекратились колебания потока масла в системе, оказывается меньше эталонной, фиксируют ухудше- ние технического состояния системы смазки двигателя. 1 з.п. ф-лы.