Способ диагностики двигателя внутреннего сгорания

О П И С А Н И Е (и 1985732ИЗОБРЕТЕН Ия Союз СеветскнаСецналнстнческнаРеспублик К АВТОееСКОИУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 161) Дополнительное к авт. свид-ву(51)М. Кл. 6 01 М 15/00 3 Ъеудеретеапаа кемнтет СССР яо делам нзобретение к открытий.038.5 (088,8) Дата опубликования описания 30.12,82 сВ. В. Виноградов, С. А, Малофеев, А. В, Палкин,и В."А.,: Рябец-1 рГтс фь :, " ь,ы: . /Дизельный завод "Двигатель революции"ъ /(54) СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 15 Изобретение относится к области диагности рования механизмов машин и может быть использовано при оцейке технического состояния сопряжения различных пар трения ДВС, например плунжерных пар. 5 Известны способы диагностики ДВС по величине зазора в сопряжении, заключающиеся в том, что выделяют вибрационный сигнал от проверяемого сопряжения, причем вьщеление сигнала проводят на резонансной час. тоте, соответствующей проверяемому сопряжению, регистрируют сигнал и обрабатывают. его и по результатам обработки судят о величине зазора 11). Известные способы эффективны только для случая,:согда вибросигналы изменяют фазу при изменении технического состояния зазора, т,е, когда направление рабочего усилиясовпадает с направлением выбирания зазора, В сопряжениях, где определяемый зазор рас-полагается нормально (под углом 90) к действующему рабочему усилию, т,е. рабочее воэ/ действие не производит равномерного выбирания (изменения) определяемого зазора, вибросигналы имеют постоянную фазу.Чтобы применить известные способы длязамера зазора, например, между шпинделемгазовпускного клапана и направляющей втулкой, необходимо дополнительное устройстводля осуществления удара в сторону выбирания этого зазора, что значительно усложняетоперацию диагностики и увеличивает времязамера.Цель изобретения - повышение эффективности при снижении трудоемкости диагностики.Поставленная цель достигается тем, чтопри обработке замеряют наклон переднегофронта вибрационного сигнала,На фиг. 1 представлена схема устройства,реализующего предлагаемый способ; нафиг. 2 - осциллограмма реализации сигналаэа один оборот коленчатого вала двигателяпри различных зазорах в сопряжении шпиндель клапана - направляющая втулка.Устройство для реализации способа содержит датчик 1 ускорения. узкополосный час.5732 35 45 55 75 90 0,4 0,21 0,25 зазор, мм0,2 3 98 тэтный фильтр 2, регистрирующее устройство3 и датчик 4 синхронной развертки по углу поворота коленчатого вала (ие показан) дви. гателя 5.Датчик 1 ускорения устанавливается на корпусе исследуемого клапана, датчик 4 синхронной развертки по углу поворота связан с коленчатым валом двигателя 5.Замер производится следующим образом.Ускорение вибрации с помощью датчика 1 преобразуется в электрический сигнал, который поступает в узкополосный частотный фильтр 2, настроенный на информативную частоту вибрации, на которой происходит выделение виброимпульса от посадки клапана на седло. Здесь же сигнал усиливается. Затем сигнал проходит на регистриругощее устройство 3 (осциллограф), где с помощью дат. чика 4 синхронной развертки развертьгвается по фазе газораспределения или времени открытия клапана, синхронно с оборотами коленчатого вала двигателя 5, За одгпг оборот коленчатого вала двигателя получают осциллограмму реализации ситнала, которую регистрируют на бумаге.При работе двигателя во время открытия или закрытия гаэовпускного клапана в сопряженных деталях шпиндель клапана - направляющая втулка, клапан - седло клапана происходит соударение, Зто вызывает пульсации звукового давления в конструкШги двигателя и окружающей среде на частоте собственных колебаний соударяющихся деталей,При нормальном зазоре между шпинделем клапана и направляющей втулкой соударение в сопряжении клапан - седло клапана происходит по всей поверхггости, При увеличении зазора между шпинделем клапана и направляю. щей втулки иэ-за перекоса соударение в сопряжении клапан - седло клапана происходит сначала в одной точке, затем плошадь поверхности соударения увеличивается по мере посадки и клапана на седло, Это вызывает изменеИэ приведенной таблицы видно, что, чемменьше угол у , тем больше зазор в сопря.гаемых деталях. Для нормальной работы газовпускного клапана оптимальным является ф - 75, при котором зазор равен0,21 мм. Критическое состояние зазора заме. чено при д: 65, в этом случае двигатель останавливают и производят замену фние амплитуды пульсаций звукового давления, которое реализуется с помощью вибродатчика. акселерометра в вибрационный сигнал.При работе двигателя по мере увеличения зазора форма переднего фронта реализации сигнала изменяется, По наклону переднего фронта сигнала определяют техническое состояние зазора проверяемого сопряжения, Чем бо. лее выражен наклон переднего фронта сигнала, тем больше зазор.Предлагаемый способ был опробирован на гаэомотокомпрессоре типа 10 ГКН, работающем на режиме при п = 300 об/мин.На корпусе газовпускного клапана был установлен датчик ускорения, имеющий связь с узкополосным частотным фильтром, выход которого соединен с регистрирующим устройством (осциллографом).На коленчатом валу двигателя был установлен датчик синхронной развертки, имеющий связь с осциллографом.Предварительно, исходя иэ размеров новых, неизношенных, сопрягаемых деталей шпинделя гаэовпускного клапана и направляющей втулкой, в проверяемом сопряжении был определен зазор й 0,2 мм.Затем при работе двигателя эа один оборот коленчатого вала на регистрирующем устройстве былп получена осциллограмма ре. алиэации вибрационного сигнала от проверяемого сопряжения, при этом гР = 90 (гр1 угол, характеризующий наклон переднего фронта вибрационного сигнала). Далее, по мере увеличения зазора в зависимости от износа сопрягаемых деталей на осциллографе наблюдается наклон переднего фронта вибрационного сигнала, Двигатель останавливался. Путем микрометрирования размеров, проверялись зазоры в сопряжениях.Приведенные операции способа повторялись многократно, Результаты диагностирования были сведены в таблицу. 0,7 втулка выпрессована изношенных деталей, Еслг этого не сделать,то при Я = 55 наступает аварийноесостояние проверяемого сопряжения. Предлагаемый способ прост, позволяет снизить трудоемкость диагностики ДВС и своев. ременно определить величину зазора в сопряжении при работающем двигателе,Способ диагностики двигателя внутреннегосгорания по величине зазора в сопряжении,5 985732 6В свою очередь, своевременное определение заклющкнцийся в том, чго вьщеляют вибратехнического состояния зазора в сопряжении циоиный сигнал от проверяемого сопряжения,шпиндель газовпускного клапана - направляю- причем вьщеление сигнала проводят на реэощая втулки дает возможность уменьшить вре- нансной частоте, соответствующей проверяемя простоя агрегата (при ремонте), умень мому сопряжению, регистрируют сигнал, обрешить расход топлива на утечки, исключить батывают его и по результатам обработки су.поломки газовпускного клапана, уменышпь дят о величине зазора, о т л и ч а ю щ н й.расход запасных частей; повысить надежность с я тем, что, с целью повышения зффектнвработы всего узла при своевременной замене ности, лри обработке замеряют наклон перед.изношенных втулок или шпинделей о него фронта вибрацнонного сигнала.Источники информации,Формула изобретенияпринятые во внимание прн экспертизе1. Авторское свидетельство СССР У 461330,кл, 6 01 М 15/00, 1972.985732 РЮ 7 Р оставитель Н. Патрахальцев ехред К,Мыцьо Корректор А. Грицен р В, Пилипенко Тираж 88 ПВНИИПИ Государственного комитета ССпо делам изобретений и открьггий13035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4(5 0160/бб одписное Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Фил