Контроль и диагностирование тепловозных дизелей по термогазодинамическим параметрам

• Автор: Краснов, Виталий Александрович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 206 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР РАБОТ ПО КОНТРОЛЮ И ДИАГНОСТИРОВАНИЮ ДИЗЕЛЕЙ

1.1. Контроль и диагностирование тепловозных дизелей в эксплуатации.

1.2. Основные методы контроля и диагностирования двигателей внутреннего сгорания.

1.3. Объект контроля и диагностирования

1.4. Термогазодинамические параметры рабочих процессов в системах дизеля для контроля и оценки технического состояния

1.5. Предмет, цели и задачи исследования.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ МЕТОДОВ ФУНКЦИОНАЛЬНО ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ДИЗЕЛЕЙ ПО

ТЕРМОГАЗОДИНАМИЧЕСКИМ ПАРАМЕТРАМ.

2.1. Особенности и общие принципы построения диагностических

моделей и алгоритмов.
2.2. Математические модели термогазодинамических процессов в
системах дизеля
2.3. Диагностическая модель влияния внешних воздействий на индикаторные и эффективные параметры.
2.4. Диагностическая модель влияния основных неисправностей дизеля
на индикаторные и эффективные параметры
2.5. Контроль и диагностирование тепловозных дизелей по
термогазодинамическим параметрам рабочего процесса.
ВЫВОДЫ.
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДИЗЕЛЕЙ.
3.1. Индицирование дизелей с учетом термодинамических процессов
4 3.2. Формирование диагностических параметров по результатам исследования
быстроменяющихся процессов в системах и узлах дизелей.
3.3. Функциональнопараметрическая модель контроля и диагностирования дизеля по виброакустическим параметрам.
3.4. Функциональнопараметрическая модель контроля и
диагностирования дизеля по газодинамическим параметрам.
3.5. Алгоритмическое обеспечение контроля и диагностирования дизелей
по термогазодинамическим параметрам
ВЫВОДЫ.
4. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯ И
ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ТЕПЛОВОЗНЫХ ДИЗЕЛЕЙ.
4.1. Структурный состав системы и номенклатура датчиковой
аппаратуры.
ф 4.2. Особенности канала измерения динамических параметров
быстроменяющихся процессов.
4.3. Особенности канала измерения давления в цилиндре
4.4. Программируемый микропроцессорный модуль регистрации
термогазодинамических параметров рабочих процессов.
ВЫВОДЫ.
5. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОТ ВНЕДРЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ И
ДИАГНОСТИРОВАНИЯ.
ВЫВОДЫ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Это связано с тем, что характеристики тепловозного дизеля проявляются в реальных условиях эксплуатации, технического обслуживания и текущего ремонта. Под воздействием факторов внешней среды, условий применения, конструктивнопроизводственных ремонтных воздействий характеристики структурных элементов, параметры систем и узлов изменяются. Сочетаясь, друг с другом, факторы способны существенно изменить надежность и экономичность тепловозов и в частности тепловозных дизелей, как правило, в худшую сторону. Рис. Распределение процента узлов и агрегатов, ухудшение качества работы которых приводит к снижению эффективной мощности тепловозного дизеля. Перспективным является разработка методов и внедрение средств оперативного контроля и диагностирования теплотехнического состояния тепловозных дизелей в эксплуатации. Для оценки технического состояния узлов и агрегатов локомотивов используют методы и приборы, основанные на взаимодействии различных физических полей. Многообразие систем и средств НК обусловлено в основном двумя причинами: сложностью структуры локомотивов как объекта контроля и диагностирования, а также большим числом задач этой операции, которые вытекают из требований, предъявляемых правилами технического обслуживания и ремонта локомотивов. Важнейшим элементом в организации АППСР с учетом фактического состояния является оценка показателей диагностирования, т. Техническое обслуживание и ремонт локомотивов с учетом их фактического состояния предполагает принципиально новую стратегию, основы которой разработаны специалистами ВНИИЖТа [,-]. Расчет показателей диагностирования экономически целесообразен как при внедрении автоматизированных систем диагностирования на базе средств вычислительной техники, так и при разработке обычных средств диагностирования. АППСР в локомотивном хозяйстве предполагает ее использование как элемента автоматизированных систем управления эксплуатацией и ремонтом. Система решает информационно-справочные, учетные задачи, задачи планирования и управления эксплуатацией и ремонтом локомотивов. При этом предполагается создание баз данных по контрольным диагностическим параметрам, отказам оборудования для каждого локомотива и парка локомотивов в депо. Накапливаемая в банке данных информация об отказах, систематизированная по видам оборудования и причинам нарушения работоспособности позволяет рассчитывать основные показатели надежности ремонтируемых изделий и корректировать периодичность ремонта []. Дизель является основным функциональным элементом тепловоза и в силу особенностей конструкции, протекающих в нём процессов и применяемых методов и средств диагностирования выделяется наряду с другими элементами в самостоятельный объект контроля и диагностирования [,,,]. Структурная функционально-логическая схема декомпозиции дизеля в системе тепловоза приведена в работе [,]. Для дизеля тепловоз является нулевым уровнем декомпозиции. На первом уровне декомпозиции выделяются четыре блока, в том числе дизель. На втором уровне декомпозиции выделяются функциональные системы, в том числе система внутрицилиндровых процессов. На третьем уровне выделяются отдельные узлы и функциональные детали систем. На четвёртом уровне выделяются неисправности узлов и функциональных деталей. Уровни декомпозиции соответствуют уровням контроля и диагностирования. Для контроля и диагностирования узлов после ремонта необходимо создавать диагностические стенды для обкатки и контроля характеристик турбокомпрессора, топливных форсунок, топливных насосов высокого давления и другого оборудования. Информация о техническом состоянии узлов поступает в базу данных конкретного тепловозного дизеля и используется в дальнейшем при диагностировании технического состояния и прогнозировании остаточного ресурса. Опыт показывает, что комплексное использование средств диагностирования технического состояния на транспорте весьма эффективно. При этом снижаются расходы топлива и смазочного масла на 5-8%, запасных частей - на -%, затраты на техническое обслуживание и ремонт - на -%. Кроме того, безотказность дизелей повышается на 5-% и увеличиваются > их межремонтные периоды на -% [].