Способ диагностирования цилиндро-поршневой группы двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1993 года по МПК G01M15/00 

Изобретение относится к области технического диагностирования и может найти применение для определения износа сопрягаемых поверхностей цилиндро-поршневой группы.

Целью изобретения является повышение точности диагностирования.

На чертеже представлена схема устрой ства для реализации предлагаемого способа.

Способ диагностирования двигателя внутреннего сгорания заключается в том, что у двигателя снимают клапанные крышки, из отверстий головки цилиндров выкручивают форсунки (свечи), поочередно устанавливая в них прибор для измерения проходящего в цилиндр и выходящего из него воздуха, выкручивают регулировочные винты коромысел газораспределительного механизма на величину, превышающую зазор между стержнем клапана и бойком коромысла, освобождая коромысла от усилий газораспределительного механизма и перекрывая клапанами проход воздуха а цилиндры через каналы коллекторов и головки, потом устанавливают поршень одного из

цилиндров на начало такта впуска, перемещают поршень с заданной скоростью от верхней мертвой точки до нижней мертвой точки на такте впуска, определяют по шкале измерительного прибора расход воздуха, поступающего в цилиндр, затем перекрывают выход воздуха из цилиндра, перемещают поршень с заданной скоростью От нижней мертвой точки до верхней мертвой точки, сжимая в цилиндре воздух, и выдерживая заданный промежуток времени, открывают выход воздуха из цилиндра, определяя расход его по шкале прибора. Разность расходов поступившего в цилиндр воздуха и выходящего из него сравнивают с эталонной. После этого регулировочные винты закручивают в коромысла до эталонного зазора между стержнем клапана и бойком коромысла и приступают к диагностированию другого цилиндра, который, а также все остальные проверяют аналогично.

Л р им е р. Требуется определить техническое состояние цилиндро-поршневой группы

СО

8

N5

2

двигателя СМД-60, установленного на тракторе Т-150, работающего на полевых работах:

Трактор останавливают, открывают капот, очищают.двигатель 1 от пыли, с головки 2 двигателя снимают клапанные крышки 3.

Ослабив гаечным ключом (на чертеже не показан) контргайку 4, отверткой (на черте- же не показана) выкручивают регулировочные винты 5 на величину, превышающую зазор S между бойком 6 коромысла 7 и жнем 8 клапана 9, от чего пружина 10 прижмет клапан 9 к гнезду 1 Т, перекрывая цилиндр 12 от каналов 13 в головке 2, соединенных с каналами коллектор 14. Таким же образом выкручивают регулировочные винты других клапанов двигателя. В результате выкручивания регулировочных винтов 5 взаимодействие их через штанги 15 с кулачками 16 вала 17 газораспределительного механизма прекращается и пружина ТО будет держать клапаны 9 лрижатыми к гнездам 11.

Из отверстий 18 головки 2 двигателя 1 выкручивают форсунки (свечи) и в эти отверстая 18 поочередно устанавливают прибор 19 для измерения проходящего через него воздуха, который состоит из корпуса 20, тру- бопрсшода 21 с резьбовым концом для ввер- тывания в резьбовое отверстие 18 на головке и с запорным вентилем 22 для перекрытия прохода воздуха, а также из впуск- ного патрубка 23, шкалы 24, разградуированной на объем воздуха (литр, дм3), стрелки указателя 25, связанной через передаточный механизм е раббчйми лопастями, получающими крутящий момент от двй- жения воздуха (лопасти на чертеже не показаны), Такой прибор называется счетчиком газа и выпускается промышленностью.

При открытом запорном вентиле 22яро- кручивают вручную коленчатый вал 26, кото- рый через кривошип 27 двигает шатун 28 и через него па цилиндру 12 поршень 29, устанавливая в начале такта впуска (это положение определяется по состоянию ; клапанов 9 - аыпускной клапан закрывает- ся, а впускной открывается, а также по Щты- рю на корпусе маховика, который принтом положении входит в отверстие на маховике). . После установки поршня 29 в в.м.т. (верхнюю мертвую точку) на начале такта впуска коленчатый вал 26 поворачивают вручную на полоборота с довольно большой для руч- ного исполнения скоростью для предотвращения подсоса воздуха в цилиндр через зазор между поршнем и цилиндром, напри- мер, 1 оборот в секунду. В результате такого поворота коленчатого вала 26 поршень 29 из верхней мертвой точки переместится в н.м.т. (нижнюю мертвую точку) и рабочее пространство 30 в цилиндре 12 будет-наибольшим. При перемещении поршня 29 вниз в рабочем пространстве 30 цилиндра создается разряжение и в результате перепада давления в него из атмосферы через патрубок 23 будет поступать воздух, который, проходя через расположенный в корпусе 20 прибора 19 механизм (на чертеже не показан) будет вращать его и через передаточный механизм (на чертеже не показан) будет поворачивать стрелку указателя 25 по шкале 24, далее воздух пой дет по трубопроводу 21 в пространство 30 цилиндра 12 и заполнит его. При достижений поршня 29 н.м.т, стрелка указателя 25 отклонится на наибольший угол и показатель на шкале 24, против которого остановится стрелка указателя 24, будет означать количество вошедшего в цилиндр воздуха при такте впуска. Зафиксируем этот показатель, например, 1,52 л (рабочий обьем всех шести цилиндров двигателя 9, 15 л (см. И.А.Коваль и др. Дизель СМД-60. Колос; 1979. с.7, табл.1, следовательно, одного цилиндра 9,15: ,52 л).

Трубопровод 21 перекрывают путем поворота вентиля 22 и поворачивают коленчатый вал 26 на полоборота при такте сжатия; отчего кривошип 27 его, воздействуя через шатун 28 на поршень 29, переместитего из н.м.т,, который сожмет воздух в рабочем пространстве 30 цилиндра 12, Скорость поворота коленчатого вала такая же. как при первом полуобороте, отчего подсос воздуха через неплотности при первом полуобороте компенсируются утечкой воздуха через эти неплотности при втором полуобороте коленчатого вала.

При окончании полуоборота коленчатого вала включают секундомер и запертый в цилиндр сжатый воздух выдерживают в течение определенного, необходимого для утечки воздуха через зазоры в сопрягаемой поверхности поршня с цилиндром времени, например, в течение 1 минуты, по истечении которой поворачивают вентиль 22, открывая проход воздуха из рабочего пространства 30 цилиндра 12 в атмосферу через механизм прибора 19 и когда давление воздуха в рабочем пространстве 30 цилиндра 12 сравняется с атмосферным, стрелка указателя 25 покажет на шкале 24 количество вышедшего через измерительный прибор воздуха из цилиндра, например, стрелка указателя показала на шкале 1,45 литра.

Определим утечку воздуха проверяемого цилиндра через зазоры сопрягаемых поверхностей поршня с цилиндром путем вычитания из первого показателя, снятого со шкалы прибора второй показатель, и разность делят на . продолжительность выдержки:

( t 521 Уфак.07 Л/МИН.

I МИН, .

где Уфакт. - утечка воздуха фактическая.

Сравним фактическую утечку воздуха с эталонной утечкой, принятой эмперическим путем на основании опытных данных. Для всех двигателей эталонная (допустимая) утечка воздуха составляет 6-7%. Таким образом для двигателя СМД-60 утечка из одного цилиндра будет равной:

.1ДМо 6 . УэталлОЛл/мин

где Уатая. - эталонная (допустимая) утечка воздуха через зазор сопрягаемых поверхностей поршня с цилиндром двигателя СМД-60.

Сравним фактическую утечку воздуха с эталонной утечкой:

Уфакт. S Увтал.

то есть фактическая утечка воздуха меньше эталонной.

Проверку технического состояния цилиндра повторяем, но выдержку запертого в цилиндре сжатого воздуха производим в течение другого промежутка времени, например, 2 мин. При повторной проверке со шкалы прибора сняты следующие показатели: ,:..о, -: .. , - -; 4 -/ - - впущено воздуха в ци/Гиндр- . 1.51 л выпущено воздуха из цилиндра-1,35 л выдержка по секундомеру - 2 мин

Уфвкт.

ГШ-1,35)л .Vv , 2 мин 0,8 Л/МИН Уфакт Уэта.

При третьей повторной проверке запер- тый в цилиндр сжатый воздух выдерживаем по секундомеру в течение 3 минут. При проверке со шкалы прибора сняты следующие показатели:

впущено воздуха в цилиндр 1,30 л выпущено воздуха из цилиндра 1,32 л выдержкаЗмий

Уфа« Упал.

Находим среднее арифметическое: 0,67+0.08 0,05

0,7 л/мин

5

10

15

20

25 30

35

0

5

0

6

Уфакт Уэтал

то есть фактическая утечка воздуха из цилиндра меньше эталонной, поэтому износ сопряжения поршень-цилиндр находится в допустимых пределах.

После этого восстанавливаем зазор Между бойками 6 коромысел 7 и стержнями 8 клапаном 9, который у двигателя СМД-60 установлен в пределах 0.48...0.50 мм, для чего установив в зазоре щуп (на чертеже не показан) вышеуказанной толщиной, закручивают при помощи отверстие (на чертеже не показана) регулировочный винт 5 до упора его о штангу 15, после чего закручивают контргайку 4. Отрегулировав зазоры обоих клапанов 9 впускного и выпускного, определяют техническое состояние следующих цилиндров двигателя аналогичным способом, с последующим регулированием зазора между стержнем клапана и бойком коромысла. Формула изобретения Способ диагностирования цилиндро- поршневой группы внутреннего сгорания, при котором устанавливают поршень цилиндра в верхнюю мертвую точку, изолируют надпоршиевое пространство от атмосферы на такте расширения, перемещают поршень в нижнюю мертвую точку путем проворота коленчатого вала, изолируют надпоршневое пространство на такте сжатия и перемещают поршень в верхнюю мертвую точку,, причем изоляцию надпорш- невогб пространства от атмосферы осуществляют стопорением клапана в закрытом . положении, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности на такте расширения, определяют количество воздуха, поступающего в цилиндр через отверстие, сообщающее полость цилиндра через прибор с атмосферой, после перемещения поршня в верхнюю мертвую точку выдерживают его в этом положении заданный промежуток времени, открывают выход воздуха из цилиндра и измеряют количество выходящего из цилиндра воздуха, определяют расход воздуха через неплотности ци- линдро-поршневой группы и сравнивают с эталоном, и по результатам сравнения оценивают техническое состояние цилиндро- поршневой группы а стопорение клапана в закрытом положении осуществляют выкручиванием регулировочных винтов коромысел газораспределительного механизма на величину, превышающую ход клапана.

25

2

Сущность изобретения: способ диагностирования цилиндро-поршневой группы двигателя внутреннего сгорания заключается в том, что в двигателе перекрывают впускные и выпускные каналы каждого цилиндра, перемещают путем поворота коленчатого вала с заданной скоростью его поршень от верхней мертвой точки до нижней мертвой точки на такте впуска, определяют расход воздуха, поступающего в цилиндр, затем перекрывают выход воздуха из цилиндра/перемещают поршень с заданной скоростью от нижней мертвой точки до верхней мертвой точки, через заданный промежуток времени после этого открывают выход воздуха из цилиндра, определяют расход его через неплотности цилиндро- поршневой группы и сравнивают с эталоном. 1 ил.