Разработка метода бестормозных испытаний восьмицилиндровых дизельных двигателей в эксплуатационных условиях : На примере двигателя КамАЗ-740

• Автор: Кривцов, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 197 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОЙ МОЩНОСТИ АВТОРАКТОРНЫХ ДИЗЕЛЕЙ В ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ УСЛОВИЯХ обзор исследований

1.1. Тормозные методы.

1.2. Бестормозные методы

1.2.1. Метод .С. Ждановского

1.2.2. Метод определения мощности по расходу топлива

1.2.3. Динамический метод.

1.3. Методы определения эффективной мощности на основе перераспределения цилиндровых нагрузок

1.3.1. Парциальные методы.

1.3.2. Дифференциальный метод.

1.4. Методы определения эффективной мощности специальными приборами
1.4.1. Метод индицирования
1.4.2. Определение мощности двигателя по величине задросселированного давления в цилиндре двигателя
1.4.3. Определение мощности по ходу рейки топливного насоса
1.5. Возможности бестормозных методов для диагностирования двигателей
1.6. Методы определения мощности механических потерь
1.7. Отключение цилиндров.
Выводы и задачи исследования
ГЛАВА 2. МОДЕЛЬ БЕСТОРМОЗНЫХ ИСПЫТАНИЙ ВОСЬМИЦИЛИНДРОВОГО ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ на примере КамАЗ0.
2.1. Обоснование применимости бестормозных испытаний для восьмицилиндровых дизелей.
2.2. Расчетные формулы для определения эффективной мощности при бестормозных испытаниях восьмицилиндрового дизеля и их составляющие .
2.2.1. Определение эффективной мощности восьмицилиндрового дизеля с использованием пропорциональности тормозной и бссгормозной нагрузок первый вариант.
2.2.2. Определение эффективной мощности восьмицилиндрового дизеля по пропорциональности изменения частоты вращения в бестормозном режиме изменению эффективной мощности по аналогии с методом Н.С. Ждановского второй вариант.
2.3. Обоснование выбора режимов испытаний восьмицилиндрового дизельного двигателя и определение мощности отдельного цилиндра
2.4. Определение топливной экономичности при бестормозных испытаниях восьмицилиндрового дизельного двигателя.
2.5. Информационная модель диагностирования восьмицилиндрового дизеля на основе бестормозных испытаний
2.6. Диагностирование технического состояния восьмицилиндрового двигателя на основе бестормозных испытаний.
Выводы.
ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ПРОВЕРКЕ МОДЕЛИ БЕСТОРМОЗНЫХ ИСПЫТАНИЯХ ВОСЬМИЦИЛИНДРОВОГО ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ
3.1. Экспериментальное оборудование и измерительная аппаратура
3.2. Методика определения мощности механических потерь и расхода топлива
3.3. Методика определения основных параметров бестормозных испытаний
3.4. Методика определения стабильности основных параметров бестормозных испытаний при разном техническом состоянии
3.5. Методика статистической обработки результатов испытаний
3.5.1. Элементы теории статистической обработки экспериментальных данных.
3.5.2. Обработка экспериментальных данных на ПК.
Выводы.
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ МОДЕЛИ БЕСТОРМОЗНЫХ ИСПЫТАНИЙ ВОСЬМИЦИЛИНДРОВОГО ДИЗЕЛЯ КАМАЗ
4.1. Результаты экспериментов по выявлению применимости бестормозных испытаний для восьмицилиндровых дизелей.
4.2. Проверка стабильности параметров бестормозных испытаний от показателей технического состояния двигателя
4.3. Возможности бестормозных испытаний для определения технического состояния восьмицилиндрового дизельного двигателя
4.3.1. Определение мощности, дымности отработавших газов и расхода топлива при бестормозных испытаниях восьмицилиндрового дизеля
4.3.2. Результаты измерения мощности отдельного цилиндра при бестормозных испытаниях восьмицилиндрового дизеля
4.3.3. Результаты определения частоты вращения начала срабатывания регулятора при бестормозных испытаниях восьмицилиндрового дизельного двигателя
4.4. Использование бестормозного метода для определения технического состояния двигателя КамАЗ0.
4.4.1. Определение количества информации, полученного при бестормозных испытаниях восьмицилиндрового дизеля.
4.4.2. Приборное обеспечение бестормозного метода диагностирования.
4.4.3. Совмещенная номограмма для определения мощности и функционального диагностирования системы питания дизельного двигателя КамАЗ0 при бестормозных испытаниях.
4.4.4. Алгоритм диагностирования двигателя КамАЗ0 на основе бестормозных испытаний.
ГЛАВА 5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ ПРЕДЛАГАЕМОГО МЕТОДА БЕСТОРМОЗНЫХ ИСПЫТАНИЙ ДВИГАТЕЛЯ КАМАЗ0.
5.1. Экономическая эффективность внедрения предчагаемого метода бестормозных испытаний двигателя КАМАЗ
5.2. Определение экономической эффективности внедрения бестормозного метода по сравнению с прибором АДТ1.
6. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Недостатками метода является ограниченная применимость. Он используется только для четырехцилиндровых тракторных дизельных двигателей. Для двигателей имеющих число цилиндров более четырех этот метод не применим. Шестицилиндровый двигатель на одном цилиндре не работает, а четырехцилиндровый и шестицилиндровый дизели, работающие на двух цилиндрах, полностью не загружаются. К недостаткам метода относится также ступенчатое изменение нагрузки, двигатель работает на корректорной ветви, при этом его нагрузка не равняется номинальной. Бестормозной метод определения мощности двигателя по расходу топлива разработан ГОСНИТИ ,,,. Его суть заключается в том, что мощность и топливная экономичность оцениваются, в частности, по эффективному расходу топлива разности расходов, измеренных при максимальной подаче и на холостом ходу. СтМе. Таким образом, чтобы определить мощность дизеля, достаточно измерить расход топлива на холостом ходу и при максимальной подаче
1. Преимуществом метода является простота и возможность постоянного контроля расхода топлива. Недостаток метода высокая погрешность, отсутствие нагрузочного режима, невозможность определения поцилиндровых показателей. Широкое распространение в практике эксплуатации авторакторных двигателей получил динамический метод определения эффективной мощности. Он разработан в СибИМЭ проф. В.Л. Змановским, В. М. Лившиц и их учениками ,,,,,,,3. Существо метода сводится к следующему. Если при работе дизеля на холостом ходу с малой частотой вращения быстро переместить рычаг управления подачей топлива акселератора до упора, то двигатель будет увеличивать частоту вращения коленчатого вала, и его полный разгон произойдет при полной цикловой подаче топлива. В условиях разгона индикаторная мощность затрачивается на преодоление инерционных сопротивлений и механических потерь. На основе уравнения моментов 1. Учитывая, что приведенный момент инерции данного двигателя величина приблизительно постоянная, то по величине углового ускорения можно определить эффективную мощность. Аналогичным образом определяются механические потери двигателя. В этом случае рычаг управления подачей топлива мгновенно переводится из положения максимальной подачи до минимальной, либо до полного выключения подачи топлива, величину механических потерь можно судить по ускорению замедления вращения коленчатого вала. Простота, оперативность, компактность оборудования несомненные преимущества данного метода. К недостаткам метода следует отнести повышенную погрешность при определении мощности за счет значительной деформации рабочего процесса, инерционности подачи топлива, а также трудоемкость и погрешность подсчета цилиндровых показателей. Нмс2
угловое ускорение коленчатого вала, радс . Ж
1. Разработан в Ленинградском СХИ И. П. Терских под руководством проф. С.А. Иофинова 4. Суть парциального метода заключается в том, что двигатель испытывается по группам цилиндров с полной подачей топлива. Нагрузка работающих цилиндров создается механическими потерями и группой выключенных цилиндров нерегулируемая нагрузка, догрузка до номинального режима осуществляется догрузочным устройством регулируемая нагрузка. Догрузка тормозом электрическим, гидравлическим, пневматическим или стендом тяговых качеств ,,,8,8,2 и др. Догрузка сопротивлениями, организуемыми в самой машине дросселирование масла в гидросистеме, электромеханической трансмиссией, приводной СХМ и т. КПД привода тормоза. Парциальным методом представляется возможность испытывать четырех, шести, восьми и двенадцатицилиндровые дизельные двигатели. Для всех возможных испытаний методом математической индукции получена обобщающая формула парциальных испытаний 7
1. I К,. При диагностировании техники на СТК парциальным методом в качестве дополнительной нагрузки работающих цилиндров будут выступать потери мощности в узлах трансмиссии и на качение колес по беговым барабанам ,,8. Если в качестве догрузки используется дросселирование масла в гидросистеме трактора, то формула 1. МО. Пд номинальная частота вращения, обмин.