Способ оценки технического состояния двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1982 года по МПК G01M15/00 

ные частоты колебаний я льтров систем и определяют их относительные изменения . На чертеже представлена схема устройства для реализации способа. Связь между отююнеииями величин давления на входе и выходе фильтра обычно представляют уравнением следующего вида Pa PI - u(v. - uPf -5 4)г где q -, P . .p от носительныа величины отклонений расхо да жидкости через фильтр, давления на входе и выходе фильтра, соответственно;Кф - и Qq,- коэффициенты самовырав швания фильтра и влияния расхода жидкости через фильтр. Из уравнения (1) следует, что критерием оцен ки износа у известного способа является абсолютная величина изменения перепада давления, а именно величина ДР PO-I( выборе в качестве контролируемого параметра относительной величины изменения перепада давления АР - -р 1-K характер режимов движения жидкости через фильтр в меньшей степени оказывается на результатах оценки. Но и в этом случае оценка степени износа не обладает высокой помехозащищенностью при неустановившихся релсимах давлени жидкости через фильтр. В общем случае связь между входны ми и выходными коорданатами фильтров в системах смазки и топливоподачи мо жет быть установлена с помощью дифференциального уравнения движения не установившегося потока жидкости, записанного в виде и iMiL T(i) Г Ф dt -Кф (i) )--Р а)-© q,(-t) q, (t), где Т( (t) и Tjifv (t) - постоянные времени фильтра. Сравнительные оценки звеньев вида f2) можно получить используя данные о их собственной частоте. Следовател но, для оценки технического состояни рассматриваемых систем и в целом дви гателя в качестве параметра, учитыва ющего влияние неустановийщихся режимов движения жидкости, целесообразно использовать относительную величину изменения собственной частоты фильтраWo(te) -Wp(t) Wo(t) , где Wo(t) Т2 (t) УКф(г) - собственная частота фильтра в произвольный, например, в контролируемый момент времени; , Wo(to) (t) ) - собственная частота фильтра перед началом его эксплуатации. Так как величи., -. „ , . Jlo(tJ зависят от степени засорения ({мльтра, то его собственная частота меняется с изменением степени износа деталей двигателя. Увеличение износа двигателя приводит к засорению фильтра, т. е. к уменьшению его собственной частоты Afj(t), а следовательно, к увеличению относительной величины отклонения собственной частоты Wo(t), что, в свою очередь, позволяет использовать этот факт для. оценки технического состояршя двигателя. Действительно, с изменением степени засорения фильтра меняется его гидравлическое сопротивление, а значит и в«гличина C.j(t) . При этом меняется характер течеш1я жидкости, а значит и вешичина ). Использование для оценки относительной величины изменения собственной частоты фильтра способствует повышению помехозащищенное™ предлагаемого способа Р различных режимах движения жидкости через фильтр.. Один из возможных вариантов реализации предлагаемого способа например, в системе смазки двигателя внутреннего сгорания; поясняется схемой устройства, изображенного на чертеже. Устройство, реализующее предлагаемый способ, в системе топливоподачи принципиально ничем не отличаете от аналогичного устройства в системе смазки. Предлагаемое устройство включает двигатель 1 внутреннего сгорания, маслозакачиваюций насос 2 с регулятором 3 давления, масляный фильтр А, масляный холодильник 5, измерители 6 и 7 давления, установленные на входе и выходе 4ильтрй 4, линейные вибраторы 8-11 и .вычислительное устройство 12. В системе смазки масло, стекающее в поддон двигателя I, нагнетается через масляный фильтр 4 и холодильник 5 в главную масляную магистраль двитателя 1 с помощью маслозакачивающего насоса 2, выход которого через регулятор 3 давления сообщен со входом для поддержания в системе заданной величины давления. На входе и выходе фильтра 4 установлены измерители 6 и 7 давления,, выходы которых через линейные вибраторы 8, 9 и 10, 11, соответственно, присоединены к входам вычислительного устройства.

В процессе регулирования давления в системе смазки возникают случайные отклонения давления как на входе фильтра, так и на его выходе, измерение и jpaBHeHHe которых в рассматрива мом случае осуществляется с помошью линейных вибраторов в вычислительном устройстве. При этом резонансные частоты вибраторов 8 и 10 настроены на частоту , равную собственной частоте фильтра 4 перед его эксплуатацией Wp гУр(1 ), а вибраторы 9 и 11 - на частоту м, равную величине предельно допустимой собственной частоты фильтра Wp Wp(t ) , определяемой для максимального засорения фильтра. При частотах отклонения давления в системе смазки, совпаданлцих, например, с частотой собственных колебаний вибраторов 8 и 10, на их выходах формируются сигналы, разность фаз между которыми запоминается вычислительным устройством 12. Аналогично вычислительное устройство фиксирует значение разности фаз при другой резонансной частоте Wp O wcfiP Зафиксированные величины разности фаз позволяют вычислительному устройству определить с заданной степенью точности значение собственной частоты фильтра в контролируемый момент времени. Далее, выполняя операцию сравнения значения этой частоты со значением собственной частоты вибратора WP W..(t(j), вычислительное уст;ройство фиксирует значение относительной величины изменения собственной частоты фильтра, необходимое для оценки cdстояния двигателя.

Предлагаемое устройство используется и для определения относит ел

отклонений собственных частот фильтров в системе топливоподачи.

Периодический или непрерывный контроль изменения собственных частот 4ильтра системя смазки позволяет оценить степень износа узлов сопряжения кривошипно-шатунного механизма и механизма газораспределения. Контроль фильтров в системе топливоподачи обеспечивает возможность оценки состояння тошшвоподаняцей аппаратуры.

Таким образом, использование предлагаемого способа оценки технического состояния двигателей внутреннего сгорания позволяет повысить надежность

эксплуатации и дает возможность грамотно организовать профилактические обслуживания агрегатов.

Формула изобретения

Способ оценки технического состояния двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в том, что при работе двигателя измеряют показатели работы

диaгнocтиpye в Ix систем, определяют изменения их сравнительно с исходными, вычисляют относительные изменения показателей и сравнивают результаты с пpeдeльfflJl и, причем в качестве показателей принимают /давление в системах, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, дополнительно измеряют собственные частоты колебаний фильтров систем и определяют их относительные изменения..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР 352169, кл. G 01 М 15/00, 1972.

2. Льюис Э. и Стерн К. Гидравлические системы управления. М., Мир, 1966, с. 152,