Повышение эффективности диагностирования систем газотурбинного наддува двигателей мобильной сельскохозяйственной техники

• Автор: Кувшинов, Алексей Николаевич
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Саранск
• Количество страниц: 151 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1Л Особенности функционирования ТКР дизелей мобильных сельскохозяйственных агрегатов

1.2 Эксплуатационные показатели турбонаддува тракторных дизелей

1.3 Анализ причин отказов и проявлений неисправностей ТКР автотракторных двигателей в эксплуатации
1.3.1 Алгоритм действий при поиске причин отказа «Низкая мощность двигателя, черный дым из выхлопной трубы»

1.3.2 Алгоритм действий при поиске причин отказа «Синий дым из выпускной трубы»

1.3.3 Алгоритм действий при поиске причин отказа «Повышенный расход масла (без синего дыма)»

1.3.4 Алгоритм действий при поиске причин отказа «Шумная работа турбокомпрессора»

1.3.5 Анализ причин повышенной теплонапряжённости автотракторного двигателя в эксплуатации
1.4 Структурные и диагностические параметры турбокомпрессоров
1.5 Методы и средства диагностирования агрегатов турбонаддува
1.6 Существующие методические подходы в оценке работоспособности турбокомпрессоров по параметрам воздухоподачи и теплонапряжённости двигателя
1.7 Цели и задачи исследования
2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОБОСНОВАНИЮ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ СИСТЕМ НАДДУВА
2.1 Теоретические исследования взаимосвязей показателей воздухо-

подачи с показателями работы двигателя при газотурбинном наддуве
2.2 Обоснование предельных значений показателей работы турбо-
компрессора
2.3 Обоснование и выбор диагностируемых параметров турбоком-
прессора
2.4 Развитие методов оценки состояния тракторных двигателей по
параметрам воздухоподачи и теплонапряжённости
2.5 Выводы по главе 2
3 МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Экспериментальное оборудование
3.2 Определение контролируемых параметров и их пределов
3.3 Первичные преобразователи и плата сбора данных
3.4 Методика выбора параметров измерительной системы
3.5 Оценка погрешностей измерения
3.6 Разработка модуля программного обеспечения Т1Л1ВОСОМР и
калибровка датчиков
3.7 Методика проведения испытаний с имитацией различных неис-
правностей в системе ДВС - ТКР
3.8 Имитация неисправностей в системе выпуска
3.9 Выводы по главе 3
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ СИС-
ТЕМ ГАЗОТУРБИННОГО НАДДУВА ДВИГАТЕЛЕЙ МОБИЛЬНОЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ
4.1 Закономерности изменения диагностических показателей ТКР на
различных режимах работы двигателя
4.2 Результаты проверки адекватности математической модели
4.3 Закономерности изменения диагностических показателей ТКР
при имитации неисправностей в системе наддува

4.4 Разработка средств диагностирования систем наддува автотрак- 104 торных ДВС
4.4.1 Реализация методов диагностики систем наддува двигателей 106 внутреннего сгорания в мотор-тестерах российского и зарубежного производства
4.4.2 Определение оптимальной компоновочной схемы мотор-тестера
4.4.3 Разработка программного обеспечения мотор-тестера
4.4.4 Разработка передвижной консоли и основного модуля мотор- 111 тестера
4.5 Выводы по главе 4
5 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАЗРАБОТКЕ ТЕХНОЛОГИИ ДИАГ- 115 НОСТИРОВАНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ СИСТЕМ НАДДУВА
5.1 Технология диагностирования систем газотурбинного наддува с 115 использованием разработанного мотор-тестера
5.2 Расчет экономической эффективности метода диагностирования с 123 помощью разработанного мотор-тестера
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ

расчетных методов этот сигнал позволяет достаточно точно отслеживать эффективность функционирования турбонаддува непосредственно в процессе эксплуатации дизеля. К достоинствам метода также относят и допустимую для задач диагностики сложность монтажа датчика.
В большинстве предложенных методик диагноз базируется на сравнении измеренной информации с эталонной, в результате чего делается более или менее обоснованный вывод об имеющейся неисправности ТКР.
Автоматизация постановки диагноза позволяет повысить его достоверность, уменьшить трудоемкость работ и снизить требования к квалификации исполнителя. Однако для создания такой системы диагностики требуется создание формализованных достоверных диагностических моделей. Они должны базироваться не на эталонной кривой, а на полях допусков, неизбежных в условиях реального производства и эксплуатации. Вместе с тем создание такой диагностической модели - весьма трудоемкий и дорогостоящий процесс. Математическое моделирование процесса воздухоподачи для реального двигателя позволяет сделать эту задачу более реальной.
Решению некоторых указанных задач посвящены работы [47, 48, 179]. Авторами отмечается, что создана универсальная информативная методика диагностирования, позволяющая обнаруживать и количественно оценивать типовые дефекты ТКР по диагностической модели в форме логической таблицы неисправностей.
Математическое моделирование воздухоподачи реального ДВС связано с меньшими материальными затратами, но, главное, позволяет более точно и достоверно решить задачу. Диагностическая модель создается не на базе вероятностно-статистического подхода, а точным детерминированным методом. Становится возможным точный учет допустимых отклонений структурных параметров и параметров технологической неустойчивости. Альтернативные методы не позволяют практически подойти к диагностированию с той же корректностью [15, 183].
При диагностировании тракторных и комбайновых дизелей используют