Повышение информативности компрессионно-вакуумного метода диагностирования цилиндропоршневой группы автотракторных ДВС

• Автор: Бойков, Алексей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 225 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Состояние вопроса.

1.2. Виды износов и отказов деталей цилиндропоршнсвой группы

автотракторных ДВС

1.3. Современные способы диагностирования цилиндропоршневой

рушил автотракторных ДВС

1.4. Задачи исследования

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДА ДИАГ1ЮСТИРОВАИЯ ЦИЛИНДРОПОРШНЕВОЙ ГРУППЫ АВТОТРАКТОРНЫХ ДВС ПО

2.1. Физические основы работы поршневых уплотнений

2.2. Математическая модель утечек в ЦГ при применении
компрессионновакуумного метода
2.3. Теоретический анализ методической погрешности вакуумного
метода.
2.4. Общие предпосылки методики корректировки компрессионновакуумных показателей.
2.5. Теоретические предпосылки разработки компьютерной
программы моделирования утечек в ЦПГ автотракторных ДВС
2.6. Выводы по главе
3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1. Экспериментальные задачи исследования
3.2. Методика проведения эксперимента по определению соотношения
неплотностей сопряжения поршень кольцо гильза при вакуумировании и компрессировании камеры сгорания с помощью пневмокалибратора
3.3 Методика проведения активного эксперимента по выявлению
зависимостей между КВП и характерными неисправностями ЦПГ
3.4. Обработка статистических данных регистрации КВП ДВС в условиях рядовой эксплуатации
3.5. Методика сравнительной оценки результатов моделирования неисправностей ЦПГ с помощью разрабатываемого программноаппаратного комплекса в сравнении с фактическими данными в рядовой эксплуатации.
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
4.1. Интерфейс и схема функционирования программноаппаратного комплекса по моделированию неисправностей ЦПГ
4.2. Результаты обработки статистической информации
4.3. Результаты моделирования характерных неисправностей ЦПГ ДВС
4.4. Результаты определения соотношения неплотностей сопряжения поршень кольцо гильза при вакуумировании и компрессировании камеры сгорания.
4.5. Результаты выявления зависимости между показателями полного вакуума Р и геометрическими характеристиками гильзы.
4.6. Выводы по главе.
5. ТЕХНОЛОТ ИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЦПГ
АВТОТРАКТОРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ПО КВП И ОЦЕНКА
ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИХ
ВНЕДРЕНИЯ
5.1. Технологические принципы и технология диагностирования ЦПГ автотракторных двигателей по КВП.
5.2. Пути совершенствования компрессионновакуумного метода диагностирования ЦПГ
5.3. Расчет снижения стоимости ремонта двигателя за счет расширения номенклатуры неисправностей, распознаваемых компрессионновакуумным методом.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В сечениях, перпендикулярных оси цилиндра, повышенный износ отмечается в плоскости перемещения шатуна, что обусловлено наличием горизонтальной составляющей от давления газов в цилиндре, возникающей при вращении коленчатого вала. В сечениях, проходящих параллельно оси цилиндра, повышенный износ наблюдается в верхней части гильзы. Наибольший износ гильза имеет на участке, расположенном на 1,,0 мм ниже в. Повышенный износ гильзы в этой части объясняется крайне тяжелыми условиями работы сопряжения на этом участке по сравнению с другими участками гильзы. Давление газов здесь достигает своего максимального значения. Высокая температура сгорания приводит к возникновению значительных тепловых напряжений за счет разности температур участков. Высокий нагрев деталей, особенно поршневых колец, приводит к сгоранию масла на их поверхности. В результате создаются условия полусухого, а иногда и сухого трения. По мере удаления от в. Наименьший износ наблюдается вблизи н. Иногда в нижней части рабочей поверхности гильзы наблюдается несколько повышенный износ. Это обуславливается нарушением в этом месте гидродинамического клина изза смены направления движения поршневых колец. В настоящее время для безразборной проверки технического состояния ЦПГ разработаны и находят применение различные методы. Условно их можно разделить на две группы рис. Среди методов дифференциального диагностирования ЦПГ можно выделить те, возможности которых весьма ограничены по причине того, что позволяют выявлять отказ или неисправность только одного элемента ЦПГ, и как следствие невозможность назначать вид и объем ремонтного воздействия. Такие методы диагностики отнесены к частично дифференциальным. Рисунок 1. Износ гильз цилиндров, поршней, износ, пригорание и поломка поршневых колец приводят к увеличению расхода масла на угар. Данный способ диагностирования основан на определении массы или объема масла, израсходованного двигателем за определенный период работы 7, , . Сочетание объемного и массового способов обеспечивает достаточно высокую точность измерений погрешность не превышает 5 1 и при наличии правильного учета дает возможность установить необходимость ремонта, так как известно, что за время работы до ремонта расход масла увеличивается в раз, а у некоторых двигателей в раз 1. Однако увеличение расхода масла не всегда является следствием износа гильз цилиндров, поршней и поршневых колец. При одном и том же износе этих деталей расход масла может изменяться в 1, раза. Увеличение расхода масла может быть связано также с потерями через неплотности масляного картера с блоком цилиндров. Кроме этого, данный параметр зависит от скоростного и нагрузочного режимов эксплуатации двигателя, температуры деталей, степени разжижения масла топливом, интенсивности отбора газов из картера и других факторов, не зависящих от износа деталей двигателя. В условиях эксплуатации для наиболее точного определения угара масла требуется провести несколько контрольных смен с точными замерами количества доливаемого топлива и масла, что трудоемко и длительно. Установлено, что после приработки деталей ЦП Г угар масла в течение длительного времени практически не изменяется и лишь при износах, близких к предельным, начинает резко возрастать , . Это делает практически невозможным периодическую оценку фактического состояния группы и прогнозирование остаточного ресурса. Следует также отметить, что определить количество масла, проникающего в камеру сгорания непосредственно через кольцевое уплотнение ЦПГ, не представляется возможным, особенно применительно к работающему двигателю 1, , . Таким образом, величина расхода масла на угар является обобщенным диагноегическим параметром, который дает лишь общее представление об изношенности и состоянии цилиндропоршнсвых групп всех цилиндров двигателя. Выявить состояние отдельных элементов ЦПГ по этому параметру невозможно. Кроме того, отсутствие четких нормативов номинальных, допускаемых и предельных значений на расход масла для различных автотракторных двигателей существенно ограничивает применение данного метода. Диагностирование основано на исследовании колебательных явлений, возникающих при взаимодействии сопрягаемых элементов работающей машины.