Комплексный контроль технического состояния ДВС по параметрам переходных режимов

• Автор: Ольшевский, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 162 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПО ТЕМЕ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Закономерности изменения технического

состояния ДВС в эксплуатации.

1.2 Зависимости изнашивания деталей

1.3 Неравномерность структурных и рабочих параметров

1.4 Анализ существующих методов контроля

технического состояния ДВС .

в 1.5 Анализ существующих средств контроля технического

состояния ДВС по параметрам переходных режимов

1.6 Выводы по первой главе, задачи и программа исследований.
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ К РАЗРАБОТКЕ СРЕДСТВ И АЛГОРИТМА КОМПЛЕКСНОГО КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ДВС НА ПЕРЕХОДНЫХ РЕЖИМАХ
2.1 Цель и задачи теоретических исследований.
2.2 Математическое описание систем двигателя на переходных режимах
2.2.1 Уравнение динамики ДВС.
2.2.2 Система автоматического регулирования скорости.
2.2.3 Механическая система двигателя.
2.2.4 Термодинамическая система двигателя
2.3 Определение топливноэнергетических показателей двигателя по параметрам переходных режимов
2.4 Определение параметров технического состояния ДВС по показателям переходных процессов.
2.5 Определение поцилиндровой мощности и неравномерности работы цилиндров в переходном режиме по неравномерности
вращения.
2.6 Применение динамических скоростных характеристик двигателя.
2.7 Потери информации при использовании спектрального анализа механизированных процессов
2.8 Выводы по главе
ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Цель и задачи экспериментальных исследований.
3.2 Методика экспериментальных исследований при обосновании комплексного контроля ДВС на переходных режимах
3.2.1 Проверка теоретических выводов о влиянии низкочастотных составляющих на точность диагностирования мощностей цилиндров.
3.2.2 Оценка влияния параметров технического состояния двигателя на диагностические сигналы при контроле мощностных и топливноэнергетических показателей двигателя
в целом и отдельно по цилиндрам
3.3 Экспериментальная установка и информационноизмерительная система
3.4 Алгоритм извлечения диагностической информации при комплексном использовании способов динамического метода
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Результаты экспериментальных исследований при обосновании способа контроля распределения мощности по цилиндрам с учетом составляющих низкочастотных гармоник.
4.2 Исследование влияние параметров технического состояния
двигателя на оценочные диагностические показатели.
3.5 Выводы по главе.
ГЛАВА 5. ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ НОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ КОМПЛЕКСНОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ
5.1 Общие положения экономической оценки новых технологий
и техники.
5.2 Определение показателей экономической эффективности
5.3 Трудомкость выполнения механизированных работ
5.4 Экономические показатели, формирующие основные параметры эффективности
5.5 Границы эффективного использования новой техники
5.6 Выводы и рекомендации
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
ПРИЛОЖЕНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ


По данным ряда исследований КГАУ, каждые дополнительные 3 неравномерности подачи вызывают увеличение расход топлива на 2. У двигателей наблюдается снижение номинальной частоты вращения коленчатого вала. В цилиндрах, где увеличена подача, увеличивается максимальное давление сгорания Р2, косвенно характеризующее надежность двигателя. Увеличение цикловой подачи на 7 вызывает увеличение Р7, на 0,4 МПа, а увеличения угла опережения подачи фоп на 0,3 МПа. Мощность двигателя с неравномерным распределением мощности по цилиндрам на 3 5 ниже, чем у отрегулированного , а удельный расход топлива соответственно увеличен на рис. Рис. Это приводит к неравномерному износу деталей и сокращению ресурса двигателя. Помимо структурных изменений в сопряженных деталях изнашивание оказывает отрицательное влияние на эффективность протекания рабочих процессов в цилиндрах. В ДВС нарушается термодинамика сгорания рабочей смеси в цилиндрах по причине уменьшения степени сжатия, изменения угла опережения зажигания впрыска, подачи топлива и смесеобразования, фаз газораспределения увеличиваются расход масла на угар, мощность механических потерь, уровень шума и вибрации ,. Исследованиями закономерностей изнашивания деталей машин и автотракторной техники в процессе эксплуатации занимались многие ученые Ф. Н. Авдонькин, Ц. Б. Гурвич, Р. В. Кугель, В. Ф. Лоренц, В. Ф. Михлин, И. А. Мишин, Проников, Ц. Б. Тартаковский, М. М. Тененбаум, М. М. Хрущев и другие. Наличие преобладающего, вполне определенного вида динамики изнашивания одноименных деталей и сопряжений ДВС, работающих в одинаковых условиях эксплуатации, позволяет выделить типичные виды динамики изнашивания 7, , . Различают закономерности износа 3х типов сопряжений динамически нагруженных статических саморазгружающихся. Интенсивность изнашивания сопряжений увеличивается изза макрогеометрических отклонений формы деталей от оптимальной , ,4,2. Искажения геометрической формы и межосевых расстояний способствуют увеличению неравномерности работы трения на участках взаимодействия деталей и более частому разрушению сплошности масляного слоя . Особенно высокие требования по макрогеометрии предъявляются к подшипникам и шейкам коленчатого и распределительного валов, элементам ЦПГ, зубчатым передачам, которые испытывают переменные нагрузки по углу поворота коленчатого вала. Если, например, большая ось овала цилиндра, приобретенная в процессе изготовления и сборки двигателя, совпадает с осыо плоскости качания шатуна, то интенсивность изнашивания и овализация цилиндра существенно возрастают. Изза увеличивающейся овальности шеек и цилиндров в процессе эксплуатации средний ресурс вторых комплектов вкладышей и поршневых колец составляет менее и соответственно от ресурса первых 7,,. Считают 7, , , что величина овальности шеек коленчатого вала прямо пропорциональна интенсивности изнашивания подшипников и в зависимости от пробега или наработки возрастает экспоненциально. На условия взаимодействия сопряженных деталей, а, следовательно, на интенсивность изменения технического состояния влияют скорость относительного перемещения их трущихся поверхностей, нестационарность переменность режима, давление и температура в зоне трения ,. ЦПГ изменению скорости и нагрузки. Влияние нестационарности скоростного и нагрузочных режимов на износ деталей двигателя ЗИЛ0 видно на рис. Характер кривых изменения изнашивания деталей КШМ от частоты и амплитуды колебаний скоростного и нагрузочного режимов двигателя достаточно точно аппроксимируется экспоненциальной зависимостью вида 1. Рис. Р, 0, Па при скорости ее изменения соответственно 0, и 0. Важными фактором изменения технического состояния двигателя является его температурный режим работы, а также режим пуска особенно холодный. В зависимости от температуры масла в картере интенсивность изнашивания сопряжений изменяется нелинейно и имеет минимум. Неоднозначность параметра обусловлена особенностями вязкостнотемпературной характеристики масла и различным его расходом через пары трения при изменении температуры .