Оценка технического состояния цилиндропоршневой группы автотракторных дизелей по разности расходов воздуха на впуске и выпуске в пусковом режиме

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Оценка технического состояния цилиндропоршневой группы автотракторных дизелей по разности расходов воздуха на впуске и выпуске в пусковом режиме

Специальность 05.20.03 - Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве

Понизовский Алексей Юрьевич

Новосибирск 2010

1. Общая характеристика работы

Актуальность. По соотношению числа отказов двигатель внутреннего сгорания (ДВС) на примере цилиндропоршневой группы (ЦПГ) занимает второе место (20 %) после топливной аппаратуры (45%). Одним из важных факторов его исправной работы является обеспечение номинальной величины неплотности цилиндропоршневой группы.

Неплотность ЦПГ является одним из важных параметров технического состояния, существенно влияющих на эффективную работу двигателя. При увеличении неплотности ЦПГ снижаются такие технико-экономические показатели, как эффективная мощность, удельный и часовой расход топлива, повышается температура выхлопных газов, увеличивается количество вредных выбросов в атмосферу, значительно ухудшаются пусковые качества, снижается долговечность двигателя.

Анализ существующих методов и средств контроля технического состояния ЦПГ показал, что на сегодняшний день большинство из них требуют предварительной разборки двигателя перед диагностированием, имеют высокую трудоемкость и не обладают достаточной точностью при постановке диагноза.

Поэтому необходимы дальнейшие исследования, разработка новых методов и средств контроля, при помощи которых можно быстро и эффективно проконтролировать и оценить состояние цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания.

Таким образом, совершенствование способов контроля состояния ЦПГ, на что направлена настоящая работа, имеет практическую и научную значимость.

Цель исследования. Сокращение трудовых и материальных затрат при оценке технического состояния цилиндропоршневой группы за счет совершенствования методов и средств измерения.

Объект исследования. Процесс изменения неплотностей цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания в условиях эксплуатации.

Предмет исследования. Закономерности изменения неплотностей цилиндропоршневой группы в зависимости от технического состояния и режима работы двигателя.

Научная гипотеза. В качестве параметра оценки технического состояния цилиндропоршневой группы может быть использовано значение разности расходов воздуха на впуске и выпуске двигателя в пусковом режиме без подачи топлива.

Научная новизна. Обоснован оперативный способ оценки технического состояния цилиндропоршневой группы двигателя по разности расходов воздуха на впуске и выпуске в пусковом режиме. Новизна предложенного способа подтверждена патентом РФ (Пат. 2336513).

Разработана математическая модель, характеризующая зависимость разности расходов воздуха от неплотности цилиндропоршневой группы.

Разработана технология оценки технического состояния ЦПГ дизельных двигателей.

Практическая значимость. Разработанная технология позволяет упростить процесс оценки технического состояния ЦПГ, сократить его продолжительность и трудоемкость, повысить достоверность и точность диагноза и снизить общие затраты при эксплуатации машинно-тракторного агрегата (МТА) на техническое обслуживание и ремонт.

На защиту выносятся:

- разработанный способ оценки технического состояния ЦПГ по разности расходов воздуха в пусковом режиме без подачи топлива;

- технология оценки технического состояния ЦПГ дизельных двигателей;

- результаты технико-экономического обоснования эффективности проведенных научных исследований.

Реализация результатов исследования. Разработанная технология оценки технического состояния ЦПГ реализована в условиях предприятия технического сервиса г. Новосибирска ООО «Сибирь Дизель Сервис».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались:

1. на Международной научно-практической конференции «Современные и перспективные технологии, в АПК Сибири» (г. Новосибирск, 2006 г.).

2. на Международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения академика ВАСХНИЛ А.И. Селиванова (г. Новосибирск, п. Краснообск, 2008 г.)

3. на VI Межрегиональной конференции молодых ученых и специалистов Сибирского федерального округа «Научное и инновационное обеспечение АПК Сибири» (г. Барнаул, 2008 г.)

4. на VII Межрегиональной конференции молодых ученых и специалистов аграрных вузов Сибирского федерального округа (г. Новосибирск, 2009 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, в том числе одна в издании, указанном в «Перечне ведущих рецензируемых научных журналов и изданий», рекомендованном ВАК.

2. Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы, ее цель, определены объект и предмет исследований, раскрыты научная гипотеза, новизна и практическая ценность результатов работы.

В первой главе «Состояние вопроса и задачи исследования» рассмотрены методы и средства, определяющие неплотность цилиндропоршневой группы и камеры сгорания. Проанализированы их преимущества и недостатки.

Проблематикой технической диагностики тракторов и автомобилей занимались ГОСНИТИ, ВИМ, СибИМЭ, НАТИ и другие научно-исследовательские учреждения. В этой области известны такие исследователи как Деревцов Ю.Н., Добролюбов И.П., Дынга И.Г., Змановский Вик.А., Лившиц В.М., Михлин В.М., Терских И.П. и другие.

Более детально исследованиями по диагностике ЦПГ занимались Бельских В.И., Рогожкин В.М., Костин В.Д., Синий В.П. и др. Ими установлено, что состояние уплотнения надпоршневого пространства двигателя оценивается по величине неплотности цилиндров. Этот показатель наиболее полно характеризует работоспособность сопряжений и имеет, при исправном состоянии других систем и механизмов, непосредственную связь с мощностью двигателя.

Для достижения цели работы сформулированы следующие задачи:

1. Установить влияние неплотности цилиндропоршневой группы на разность расходов воздуха на впуске и выпуске в пусковом режиме и обосновать способ оценки ее технического состояния.

2. Разработать технологию оценки технического состояния цилиндропоршневой группы.

3. Произвести производственную проверку способа и оценить эффективность результатов исследований.

Во второй главе «Теоретические предпосылки к разработке способа оценки технического состояния дизеля по разности расходов воздуха» рассмотрен рабочий цикл дизеля в пусковом режиме, что соответствует предлагаемому способу.

Характер рабочего цикла ДВС при пуске показывает, что средние и мгновенные частоты вращения коленчатого вала и скорости движения поршня в десятки раз меньше, чем при работе на режимах максимальной мощности. Вследствие этого увеличивается теплоотдача в стенки цилиндров, нарушается неплотность ЦПГ и увеличивается выброс заряда через выпускные клапаны.

Для установившихся режимов ДВС давление и температуру конца такта сжатия определяют из соотношений:

, (1)

, (2)

где - соответственно давление (кг/см²) и температура воздуха (°С) в цилиндре двигателя при нахождении поршня в положении н.м.т.;

- геометрическая степень сжатия;

- средний показатель политропы сжатия.

При пуске ДВС фактическая степень сжатия меньше из-за потери части заряда через неплотности конструкции и впускной клапан, закрывающийся у двигателей через 40-70 градусов после н.м.т. (инерционное наполнение после н.м.т).

В данном случае фактическая степень сжатия определяется по формуле:

, (3)

где - объём, теряемый через впускной клапан; - коэффициент сохранения заряда;

- объём камеры сгорания.

Коэффициент сохранения заряда характеризует герметичность ЦПГ который находится по формуле:

, (4)

где - соответственно масса заряда в начале и конце такта сжатия.

С достаточной степенью точности давление и температура конца такта сжатия при пуске определяется уравнениями:

, (5)

, (6)

где - фактическая степень сжатия.

При росте геометрической степени сжатия благодаря высокому давлению скорость истечения заряда через неплотности между поршнем и цилиндром возрастает. Температура дизеля практически не влияет на интенсивность потери заряда и на коэффициент сохранения заряда .

Потеря заряда характеризуется средним индикаторным давлением потерь, пропорциональным площади индикаторной диаграммы процессов сжатия-расширения без подачи топлива (рис.1)

Рис. 1 - Характеристика потерь давления в результате прорыва воздуха через неплотности ЦПГ

Таким образом, установлено, что на утечки сжатой среды в большей степени оказывает влияние давления в конце такта сжатия, главным образам характеризующее герметичность надпоршневого пространства.

Зная абсолютное значение величины утечек воздуха, можно подсчитать давление конца сжатия (универсальный диагностический параметр) по формуле:

кг/см² , 7)

где Р_а - давление конца впуска, , Р_а = 0,85-0,96;

n₁ - показатель политропы сжатия на пусковых оборотах, n₁= 1,32;

- доля утечки воздуха в процентах, от количества воздуха всасываемого в цилиндры.

Эти предпосылки, главным образом, повлияли на то, что в качестве диагностического параметра может быть принята разность расходов воздуха на впуске и выпуске, отражающая неплотность цилиндропоршневой группы.

Величину расхода воздуха через неплотности ЦПГ подсчитывают по общепринятой формуле:

м³/с , (8)

где - коэффициент истечения потока воздуха;

S - площадь неплотности;

- постоянная ускорения;

- среднее значение давления конца сжатия.

В нашем случае величина является функцией неплотности. Для определения давления конца сжатия, необходимого для дальнейших расчетов расхода воздуха, воспользуемся зависимостью из теории размерностей, взяв за основу принятые допущения и заменив поступательную скорость перемещения поршня на частоту вращения коленчатого вала двигателя, получим выражение для определения давления конца сжатия в виде:

кг/см² , (9)

где - коэффициент пропорциональности;

- кинематическая вязкость масла, м²/с;

в - показатель степени (расчетная величина);

- плотность газов, кг/м³;

- частота вращения коленчатого вала двигателя, об/мин.

Приняв в (8) и (9) значения постоянными, получены следующие выражения для оценки давления конца сжатия и расхода воздуха:

, (10)

, (11)

где ; В= ·А.

С учетом физического смысла уравнений (9-11) и анализа результатов экспериментов в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя, давления конца сжатия и величины расхода воздуха установлено, что значение «в» должно находиться в диапазоне 0 - 1.

Из уравнений (10-11) видно, что величина расхода воздуха Q имеет функциональную связь с неплотностью S ЦПГ.

Определив значения А и В по литературным данным, можно получить представление о характере изменения величин давления и расходов воздуха.

На основании вышеизложенного разработан способ оценки технического состояния ЦПГ по разности расходов воздуха на впуске и выпуске в пусковом режиме без подачи топлива.

При работе двигателя в пусковом режиме часть газов на такте сжатие-расширение теряется в связи с неплотностью ЦПГ, поэтому применительно к этому режиму величина разности расходов воздуха будет определяться как разность расходов воздуха на впуске и выпуске:

 л/мин , (12)

где - разность расходов воздуха на впуске и выпуске;

- количество воздуха на впуске (впускной тракт) в цилиндры двигателя;

- количество воздуха на выпуске (выпускной тракт) из цилиндров двигателя.

Применительно к цилиндропоршневой группе в случае герметичности впускного и выпускного трактов (включая клапанный механизм) формула (8) может быть представлена в виде:

, (13)

.

Таким образом, с учетом сохранения условий по герметичности впускного и выпускного трактов величина разности расходов воздуха из уравнения (13) может быть выражена в виде разности расходов воздуха на впуске и выпуске:

. (14)

Очевидность связей в уравнении (14) и простота реализации дают основание принять в качестве диагностического параметра технического состояния цилиндропоршневой группы разность расходов воздуха на впуске и выпуске при работе двигателя в пусковом режиме без подачи топлива.

Оценка предлагаемого способа в сравнении с базовым (контроль по давлению конца сжатия) может быть осуществлена по оценке чувствительности.

Чувствительность рассматриваемых способов (реакция на величину неплотностей) может быть оценена по выражениям:

- по разности расходов воздуха (предлагаемый способ)

, (15)

- по давлению конца сжатия (базовый способ для сравнения)

, (16)

где - соответственно значения неплотностей нормативной и в текущий момент контроля;

- по отношению способа "разности расходов воздуха" к способу "давление конца сжатия"

. (17)

На основе выражений (15-17) можно проанализировать преимущества рассматриваемых способов. Результаты сравнительных расчетов при значении в ? 3/4 (ориентировочное значение по результатам предварительных экспериментальных исследований) приведены на рис. 2. Из графиков рисунка видно, что показатель " разности расходов воздуха" имеет большую информативность (кривая 1), чем показатель "давление конца сжатия" (кривая 2), по которым можно оценивать техническое состояние ЦПГ двигателя. Относительная чувствительность Q/P_c (кривая 3) меняется от 1,2 (при неплотности 2 мм²) до 1,4 (при неплотности 4 мм²).

Таким образом, показано, что чувствительность предлагаемого способа выше по сравнению с базовым.



Рис. 2 - Реакция диагностических параметров на величину неплотности ЦПГ

В третьей главе «Методика экспериментальных исследований» приведена методика по обоснованию параметров оценки цилиндропоршневой группы по разности расходов воздуха на впуске и выпуске.

Исходя из поставленной цели, программа экспериментальных исследований предусматривала:

1. Исследование процесса утечки воздуха через неплотности ЦПГ.

2. Анализ опытных данных и оценка зависимости разности расходов воздуха на впуске и выпуске, характеризующие состояние ЦПГ от неплотности.

3. Производственная проверка предлагаемого способа оценки технического состояния ЦПГ.

При выборе объекта экспериментальных исследований исходили из того, что колёсные сельскохозяйственные тракторы Беларус МТЗ-80 и МТЗ-82 с двигателями Д-240 широко применяются в сельском хозяйстве. Кроме того, модификации данного дизеля в качестве силовой установки применяются и на грузовых автомобилях. Лабораторные испытания проводились на дизельном двигателе Д-240 с использованием необходимой контрольно- измерительной аппаратуры.

Для измерения расходов воздуха на входе и выходе из цилиндров двигателя использовались два расходомера термоанемометрического действия (датчики массового расхода воздуха ДМРВ-М) с их предварительной тарировкой и использованием специального лабораторного оборудования. Частота прокрутки коленчатого вала измерялась индуктивным датчиком легкового автомобиля ВАЗ 2110 см. рис.3. Сигналы от датчиков подаются к электронному блоку управления ЭБУ персонального компьютера (ПК), в который установлена плата (pci L 1711), работающая по принципу аналого-цифрового преобразователя (АЦП). С помощью программного обеспечения производилась регистрация и обработка поступающих данных, которые выводились на блок индикации (БИ) персонального компьютера. В качестве БИ выступал монитор, подключенный к ПК.

Рис. 3 - Схема для реализации способа

Исследования способа оценки технического состояния осуществляется следующим образом: к испытуемому двигателю 1 подсоединяли выше перечисленные устройства снятия сигналов. В форсуночные отверстия цилиндров двигателя устанавливались, с помощью специально разработанного приспособления, калибровочные шайбы одинаковой неплотности. Изменения относительной неплотностей ЦПГ производились сменой калибровочных шайб с заданной пропускной способностью. С помощью пускового устройства прокручивали коленчатый вал двигателя с заданной частотой прокрутки с отключением подачи топлива в цилиндры двигателя.

Рис. 4 - Имитация изменения технического состояния ЦПГ: 1 - запорный клапан; 2 - калибровочная шайба; 3 - форсунка двигателя; 4 - калибровочное отверстие (имитация относительной неплотности ЦПГ).

При проведении экспериментальных исследований необходимо было измерять и регистрировать следующие параметры:

- частоту прокрутки коленчатого вала;

- разность расходов воздуха на тактах впуска и выпуска;

- относительную неплотность ЦПГ.

Исследования проводились по плану полного факторного эксперимента. Для оценки всех коэффициентов полинома второй степени, в силу небольшого числа факторов, проводим исследования по плану полного факторного эксперимента, в котором две переменные варьируются на трёх уровнях. В качестве факторов были выбраны: частота прокрутки коленчатого вала и относительная неплотность ЦПГ.

На основании экспериментальных исследований при оценке технического состояния цилиндро-поршневой группы и камеры сгорания предложенным способом, сделан вывод о том, что для получения максимальной чистоты опытов необходимо обеспечить частоту прокрутки коленчатого вала равными 200 об/мин.

С целью исключения дополнительных ошибок измерительная аппаратура калибровалась до и после каждой серии опытов по уровням неплотности.

В четвертой главе приводятся результаты экспериментальных исследований оценки технического состояния цилиндропоршневой группы по разности расходов воздуха на впуске и выпуске в пусковом режиме без подачи топлива, их анализ и выводы, а также разработанная технология оценки технического состояния ЦПГ.

Эксперименты проводились как в лабораторных, так и производственных условиях. Лабораторные исследования проводились в соответствии с вышеизложенной методикой на двигателе модели Д-240 .

По итогам результатов лабораторного эксперимента получена зависимость, которая отражает высказанное в гипотезе предположение о том, что величина разности расходов воздуха на впуске и выпуске может быть использована для оценки технического состояния цилиндропоршневой группы. Предположение о существовании линейной связи между выбранной функцией отклика и величиной относительной неплотности получило подтверждение (рис.5).

Рис. 5 - Влияние неплотности на диагностические параметры двигателя Д-240: Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

- для разности расходов воздуха; Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

- для давления конца сжатия.

Из графика видно, что значение величины разности расходов воздуха равные 10, 35 и 45 л/м соответственно, соответствуют номинальному, допустимому и предельному техническому состоянию ЦПГ.

По полученным результатам экспериментальных исследований, получили зависимости разрешающей способности предлагаемого способа, и способа по давлению конца сжатия (рис. 6).

Рис. 6 - Оценка способов Q и Р_с от величины неплотности: Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

- для разности расходов воздуха; Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

- для давления конца сжатия.

Из графика видно, что оценка технического состояния цилиндропоршневой группы по разности расходов воздуха несет в себе большую информативность, чем базовый способ (при неплотности 8,5мм² по отношению величины разности расходов значение равно 3,3, а по давлению конца сжатия 1,8).

Целью обработки экспериментальных данных является получение функциональной зависимости . Для построения математической модели использовался регрессионный анализ. Экспериментальные данные предварительно аппроксимировались функцией вида: у = b₀ + b₁ X₁.+ b₂ X₂ + b₃ X₁².+ b₄ X₂² + b₅ X₁ X_2, где под X₁ подразумевается n и под X₂ - S.

Значимость коэффициентов проверяли по - критерию Стьюдента. Адекватность полученных зависимостей оценивались коэффициентами Фишера. В работе после исключения незначимых коэффициентов получена регрессионная зависимость, отражающая связь функции отклика с исследуемыми факторами, которая имеет вид (рис. 7):

Рис. 7 - Зависимость разности расходов воздуха от величины неплотности

где - разность расходов воздуха;

- функция давления конца сжатия по разности расходов;

- скорость прокрутки коленчатого вала;

- неплотность ЦПГ

Регрессионный анализ экспериментальных данных подтвердил предположение о возможности оценивать техническое состояния ЦПГ по разности расходов воздуха, высказанное в гипотезе исследования.

Результаты лабораторных исследований проверялись в производственных условиях, последовательно используя базовый (по давлению конца сжатия) и предлагаемый способы на одном и том же двигателе и последующим сравнением полученных результатов.

Производственные испытания состояния цилиндропоршневой группы проводили на станции технического обслуживания СТО ООО «СибирьДизельСервис», непосредственно занимающейся диагностированием мобильной техники, в т.ч. ДВС. Оценка технического состояния ЦПГ проводилась на двигателях автомобилей, поступавших на диагностику ДВС. Результаты сравнительных исследований представлены на рис. 8. На нем двигатели 1-й группы имеют номинальное техническое состояние ЦПГ, двигатели 2-йгруппы - завышенную величину разности расходов воздуха (отклонение от нормальной величины составляет 15 - 20%, допустимое техническое состояние ЦПГ), а 3-я группа - предельное техническое состояние по параметру неплотности ЦПГ.

Рис. 8 - Результаты производственных испытаний

Как видно из гистограмм рисунка, оценка технического состояния ЦПГ может быть произведена любым из рассматриваемых способов. Вместе с тем, предлагаемый способ из-за меньшей трудоемкости и приемлемой точности более предпочтителен.

Таким образом, можно предположить, что данный способ оценки технического состояния ЦПГ может иметь большие перспективы, если будут расширены его диагностические возможности для различных марок дизельных двигателей.

Для этой цели были предложены поправочные коэффициенты, рассчитываемые следующим образом.

1. Поправка разности расходов воздуха по геометрическим размерам гильзы цилиндра.

, (19)

где - разность расходов воздуха для проверяемого двигателя;

- коэффициент поправки по диаметру гильзы цилиндра.

Коэффициент для двигателей с монтажным зазором в ЦПГ, равным величине базового двигателя, рассчитывается по формуле:

, (20)

где - диаметр гильзы цилиндра проверяемого двигателя;

- диаметр гильзы цилиндра базового двигателя.

Для двигателей с другим монтажным зазором - по следующей формуле:

, (21)

где - величина монтажного зазора проверяемого двигателя;

- величина монтажного зазора базового двигателя.

2. Поправка по частоте прокрутки коленчатого вала.

, (22)

где - поправочный коэффициент, определяемый либо по графику (рис. 9, ось абсцисс), либо в зависимости от частоты прокрутки коленчатого вала проверяемого двигателя по формуле.

(23)

где - отношение базовой частоты прокрутки коленчатого вала к частоте прокрутки проверяемого двигателя.

Рис. 9 - К определению поправочного коэффициента

3. Поправка по геометрической степени сжатия (нормативные значения)

, (24)

где - поправочный коэффициент по степени сжатия, определяющийся по следующей формуле:

, (25)

где - степень сжатия проверяемого двигателя;

- степень сжатия базового двигателя;

- показатель политропы сжатия.

Разброс геометрической степени сжатия двигателей одного класса находится в пределах 15-16,5. Расчетами показано, что без корректировки погрешность измерения не превышает 2,5%.

В соответствии с целью работы, на основании выдвинутой гипотезы результатами теоретических и экспериментальных исследований была подтверждена возможность создания способа диагностирования двигателей, обеспечивающего достаточную для практики эксплуатации точность и сравнительно низкую трудоемкость. В связи с этим была разработана технология диагностирования ЦПГ на основе разработанного способа. Ниже приведена общая схема технологии (рис. 10) и выполняемые операции при оценке технического состояния ЦПГ.

Рис. - 10 Общая схема последовательности оценки технического состояния ЦПГ

1. Подготовить приборы к измерениям:

а) произвести тестирование измерительных устройств датчиков массового расхода воздуха (ДМРВ) с помощью эталонного ДМРВ;

б) включить персональный компьютер и запустить программное обеспечение, включающее в себя расчетные формулы (19-25), корректирующие базовое значение разности расходов воздуха;

в) ввести в окно открывшейся программы нормативные данные проверяемого двигателя (диаметр гильзы цилиндра, степень сжатия, частоту вращения коленчатого вала на пусковом режиме).

2. Подготовить двигатель к диагностированию:

а) прогреть двигатель до рабочего теплового режима;

б) во время прогрева проверить герметичность во впускном и выпускном трактах двигателя. При их наличии - устранить;

в) снять воздушный фильтр с двигателя;

г) отсоединить глушитель от выпускной трубы.

3. Установить ДМРВ к впускному и выпускному трактам двигателя, обеспечив герметичность соединения,

4. Установить индуктивный датчик частоты вращения коленчатого вала двигателя.

5. Подключить измерительные устройства к ЭБУ ПК

6. Выключить подачу топлива основного двигателя.

7. Прокрутить двигатель в пусковом режиме в течении 10 сек.

8. Сравнить измеренное значение разности расходов воздуха с нормативным и дать заключение о техническом состоянии ЦПГ.

9. Установить на двигатель воздушный фильтр и глушитель.

Рекомендации: при отклонении величины разности расходов от нормативного значения, двигатель направляют в ремонт для устранения неисправностей.

Данная технология внедрена на одной из станций технического обслуживания города Новосибирска. Получен акт о внедрении.

Экономический эффект от предложенной технологии достигается за счет сокращения продолжительности постановки диагноза.

неплотность расход воздух двигатель

Общие выводы и предложения

1. Несвоевременный контроль технического состояния ЦПГ обуславливает работу двигателя с пониженной экономичностью и экологической безопасностью, ухудшает пусковые качества двигателя. Одной из причин такого положения является недостаточная обеспеченность в сфере использования средствами оперативного контроля, ограниченностью результатов научных исследований в данном направлении. Изложенное предопределяет необходимость дальнейших исследований совершенствованию способов и средств контроля технического состояния ЦПГ двигателей.

2. Установлено влияние неплотности ЦПГ на величину разности расходов воздуха на впуске и выпуске при работе двигателя в пусковом режиме. Последнее дает основание использовать разность расходов воздуха на впуске и выпуске в качестве диагностического параметра.

3. Разработан способ оценки технического состояния ЦПГ для дизельных двигателей при работе их в пусковом режиме по разности расходов воздуха на впуске и выпуске, измеряемые с помощью термоанемометрических датчиков массового расходов воздуха. Измеренные параметры подаются на вход компьютера с одновременной регистрацией скорости прокрутки двигателя. Новизна способа защищена патентом РФ (Пат.2336513).

4. Разработана регрессионная модель, характеризующая зависимость разности расходов воздуха от величины относительной неплотности и скорости прокрутки при оценке технического состояния ЦПГ. Модель позволяет оценивать величину разности расходов воздуха в зависимости от неплотности с погрешностью, не превышающей 5%.

5. Трудоемкость оценки технического состояния ЦПГ по предложенной технологии в 4-5 раз меньше в сравнении с базовой за счет резкого сокращения вспомогательных операций. Технология ориентирована на реализацию в условиях эксплуатации.

6. Разработана технология оценки технического состояния, включающая такие операции, как: подготовка двигателя и измерительных средств к диагностированию, ввод в компьютер нормативных значений проверяемого двигателя (диаметр цилиндра, степень сжатия, частота вращения коленчатого вала при пуске) для корректировки измеряемого значения, измерение разности расходов воздуха и сравнение его с нормативным значением с последующей оценкой технического состояния ЦПГ двигателя.

7. Экономический эффект от предложенной технологии достигается за счет сокращения продолжительности операции диагноза. Ожидаемая экономия от снижения затрат при диагностировании четырех цилиндрового двигателя составит 644 рубля за одно проведенное диагностирование.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Воронин Д.М. Способ оценки технического состояния двигателя внутреннего сгорания. / Д.М. Воронин, А.Ю. Понизовский // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2009. - №2. - С. 26-27.

Публикации в описаниях на изобретения, сборниках научных трудов

2. Понизовский А.Ю. Контроль технического состояния цилиндро-поршневой группы двигателя внутреннего сгорания по разности расхода воздуха / Д.М. Воронин, А.А. Малышко, А.Ю. Понизовский // Машинно-технологическое, энергетическое и сервисное обеспечение сельхозтоваропроизводителей Сибири: Научно-практическая конференция, посвященная 100-ю со дня рождения академика ВАСХНИЛ А.И. Селиванова. - Новосибирск: ГНУ СибИМЭ, 2008. - С. 114-118.

3. Понизовский А.Ю. Разрешающая способность способа контроля технического состояния цилиндропоршневой группы дизельного двигателя по разности расходов воздуха / А.Ю. Понизовский // VI межрегиональная научно-практическая конференция. - Барнаул: Алтайский ГАУ, 2008. - С. 99-101.

4. Понизовский А.Ю. Определение величины утечек воздуха в зависимости от степени изношенности цилиндропоршневой группы / А.Ю. Понизовский // Материалы ежегодной научно-практической конференции студентов и аспирантов Инженерного института. - Новосибирск: НГАУ ИИ, 2008. - С. 118-119.

5. Пат. 2336513 Российская Федерация, МПК G01M 15/00. Способ оценки технического состояния двигателя внутреннего сгорания / Д.М. Воронин, А.Ю. Понизовский, А.А. Малышко; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО Новосибирский гос. аграр. универ. Инж. ин-т; заявл. 24.10.06; опубл. 20.10.2008, Бюл. №29. - 6 с.

6. Понизовский А.Ю. Анализ основных инструментальных способов контроля состояния цилиндропоршневой группы / А.Ю. Понизовский // Современные и перспективные технологии в АПК Сибири: Научно-практическая конференция. Тезисы докладов. - Новосибирск: НГАУ, 2006. - С. 123-124.

7. Понизовский А.Ю. Контроль технического состояния цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания. / А.Ю. Понизовский // Материалы научно-практической конференции Инженерного института. - Новосибирск: ИИ, 2009. - Ч. 1. - С. 35-37.

Размещено на Allbest.ru

...