Диагностирование карбюраторных ДВС по показателям спектрального анализа изменения угловой скорости коленчатого вала

• Автор: Куверин, Игорь Юрьевич
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 216 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

Условные обозначения и принятые сокращения

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Изменение технического состояния двигателей в процессе экс-

^ ■ плуатации

1.2 Анализ существующих методов и средств диагностирования двигателей

1.2.1 Методы и средства общего диагностирования

1.2.2 Методы и средства поэлементного диагностирования

1.2.3 Методы диагностирования, основанные на спектральном анализе изменения угловой скорости коленчатого вала
1.3 Выводы, цель и задачи исследования
2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДА ДИАГНОСТИРОВАНИЯ КАРБЮРАТОРНЫХ ДВС НА ОСНОВЕ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА ИЗМЕНЕНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА
2.1 Разработка математической модели изменения угловой скорости карбюраторного двигателя по углу поворота коленчатого вала на холостом ходу
2.1.1 Исходные положения и принятые допущения
2.1.2 Уравнение баланса моментов и его решение
2.2 Основные понятия о спектральном анализе на основе дискретного преобразования Фурье
2.3 Методика расчетного моделирования на режимах холостого хода
2.4 Результаты расчётного моделирования. Выбор и обоснование диагностических параметров
2.4.1 Оценка герметичности надпоршневого пространства
2.4.2 Определение индикаторного момента отдельных цилиндров двигателя
2.4.3 Оптимизация установочного угла опережения зажигания
2.4.4 Оптимизация зазора в свечах зажигания
2.4.5 Определение угла опережения зажигания ДВС
2.4.6 Регулировка системы холостого хода автомобильного карбюратора
2.5 Выводы
3 МЕТОДИКА И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Программа и оборудование для экспериментальных исследований
3.2 Методика экспериментальных исследований
3.2.1 Методика экспериментальной оценки погрешности определения угловой скорости коленчатого вала
3.2.2 Методика оценки стационарности и стабильности изменения угловой скорости коленчатого вала от цикла к циклу
3.2.3 Методика исследования влияния параметров технического состояния двигателя на показатели спектрального анализа изменения угловой скорости коленчатого вала
3.3 Устройство для измерения угловой скорости по углу поворота коленчатого вала двигателя
3.4 Выводы
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Определение погрешности измерения угловой скорости
4.2 Оценка стационарности и стабильности изменения угловой скорости коленчатого вала от цикла к циклу
4.3 Результаты экспериментальных исследований влияния факто-
ров технического состояния двигателя на параметры спектрального анализа изменения угловой скорости коленчатого вала по углу его поворота
4.4 Выводы
5 ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1 Модернизация устройства для измерения угловой скорости коленчатого вала
5.2 Периодичность, нормативы и технологический процесс диагностирования ДВС
5.3 Производственные и эксплуатационные испытания метода диагностирования карбюраторных ДВС по показателям спектрального анализа изменения угловой скорости коленчатого вала
5.3 Технико-экономическая эффективность результатов исследования
5.4 Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Нормальное давление конца такта сжатия можно определить по эмпирической формуле Нестерова
Рс=1,55 е -2,35, где е - степень сжатия двигателя.
При этом разность показаний по цилиндрам для карбюраторных ДВС не должна превышать 0,1 МПа, а для дизельных - 0,2 МПа [20].
Оценка герметичности по этому способу затрудняется тем [147], что утечки, имеющие место при такте сжатия, зависят не только от состояния деталей уплотнения, но и от продолжительности такта сжатия, т. е. от числа оборотов. В диапазоне эксплуатационной частоты вращения коленчатого вала двигателя (свыше 155 с’1) этот эффект ещё незначителен, однако, несмотря на это, при частоте вращения, применяемой при измерениях, минимальное изменение частоты вращения влечет за собой значительное изменение максимального давления сжатия. Карбюраторный двигатель прокручивают с помощью стартера, вследствие чего при проведении двух последовательных замеров невозможно обеспечить работу двигателей одной марки с одинаковой частотой вращения. Мгновенная частота вращения зависит от потерь на трение, состояния аккумуляторной батареи, проводов и стартера, а также от степени зараженности аккумуляторной батареи.
Температура двигателя также может влиять на результаты измерений компрессии как непосредственно, так и косвенным путём. Косвенное воздействие проявляется, например, в том, что масло в зависимости от его мгновенной температуры может в различной степени улучшать герметичность колец. В то же время температура масла влияет на частоту вращения, развиваемую стартером, поэтому в эксплуатационных условиях невозможно создавать одинаковые условия измерений.
Ошибки измерений, возникающие вследствие инерционности манометра, можно уменьшить установкой между камерой сгорания и манометром обратно-