RU2049321C1 - Устройство для диагностики функционирования дизеля - Google Patents

Устройство для диагностики функционирования дизеля Download PDF

Info

Publication number
RU2049321C1
RU2049321C1 SU5035035A RU2049321C1 RU 2049321 C1 RU2049321 C1 RU 2049321C1 SU 5035035 A SU5035035 A SU 5035035A RU 2049321 C1 RU2049321 C1 RU 2049321C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
engine
sensors
nominal
fuel
cylinder
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
Вилорий Григорьевич Кузькин
Александр Викторович Толмачев
Владимир Александрович Красавин
Original Assignee
Вилорий Григорьевич Кузькин
Александр Викторович Толмачев
Владимир Александрович Красавин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Вилорий Григорьевич Кузькин, Александр Викторович Толмачев, Владимир Александрович Красавин filed Critical Вилорий Григорьевич Кузькин
Priority to SU5035035 priority Critical patent/RU2049321C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2049321C1 publication Critical patent/RU2049321C1/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Landscapes

  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Устройство предназначено для контроля тепловой напряженности, эффективной мощности и расхода топлива дизельным двигателем в процессе эксплуатации. С целью повышения надежности работы, выбора оптимальных режимов эксплуатации и снижения расхода топлива контроль тепловой напряженности проводится путем анализа соотношения воздуха и топлива в цилиндре. При этом используется эмпирическая связь температуры выпускных газов двигателя с параметром тепловой напряженности. На основе теплотехнических испытаний конкретных марок дизелей получены устойчивые эмпирические зависимости, позволяющие непрерывно контролировать эффективную мощность и расход топлива на произвольном режиме работы двигателя. В устройстве используют надежные датчики температуры выпускных газов по цилиндрам, давления наддувочного воздуха и частоты вращения двигателя. Сигналы датчиков поступают в процессор для обработки. Результаты контроля работы двигателя выводятся на дисплей. 1 ил.

Description

Изобретение относится к диагностике функционирования дизельных, преимущественно судовых, двигателей и предназначено для непрерывного автоматического контроля мощности, расхода топлива и тепловой напряженности на произвольном режиме работы.
Известны устройства, определяющие уровень нагружения (индикаторную мощность) двигателя с использованием датчиков давления газов в цилиндре, датчиков частоты вращения и перемещения поршня: SEDS (Sulzer Еngine Diagnostic System) фирмы Sulzer Brothers Ltd, DAТА ТREND и DEТS (Diesel Еngine Тurning System) фирмы Noratom Norcontrol А/S, СС 10 (Сondition Check System) фирм В W и SТL, MЕDIAG 22 (Main Еngine Diagnostic System) фирмы Siemens Aktiengescllschaft, CYLDEТ СM фирмы ASEA, NK 3 фирмы Аutronicа [1] "К 748" [2] АКРП [3]
Устройства автоматизированного контроля используют принцип интегрирования давления газов по ходу поршня. Поэтому они должны обладать мощным быстродействующим вычислительным устройством. Таким образом, основным недостатком данных устройств является их сложность и, как следствие, высокая стоимость.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для диагностики функционирования дизеля [4] Данное устройство содержит электрически связанные датчики температуры выпускных газов по цилиндрам, датчики давления наддува и частоты вращения двигателя, а также блок вычисления тепловой напряженности каждого цилиндра.
Основным недостатком этого устройства является узкий круг решаемых задач. В частности, устройство-прототип позволяет контролировать лишь функционирование каждого отдельного цилиндра, но не позволяет контролировать мощностной режим и экономические показатели работы двигателя.
Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства.
Для достижения цели устройство снабжено блоком, содержащим алгоритм вычисления часового расхода топлива двигателя по выражению
Gт= G
Figure 00000001
Figure 00000002
·
Figure 00000003
где tгср средняя температура газов по цилиндрам, блоком, содержащим алгоритм вычисления эффективной мощности двигателя по выражению.
Ne Ne
Figure 00000004

Все блоки объединены в процессор, связанный с датчиками, пультом управления и дисплеем, отображающим в цифровом и графическом видах результаты расчетов и текущие параметры двигателя.
На чертеже представлена блок-схема устройства.
Устройство содержит датчики 1 температуры выпускных газов по цилиндрам, датчик 2 давления наддувочного воздуха, датчик 3 частоты вращения двигателя, блок 4 обработки сигналов (процессор), включающий оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), блок-алгоритм вычисления тепловой напряженности (
Figure 00000005
), блок-алгоритм вычисления часового расхода топлива (Gт) и блок-алгоритм вычисления эффективной мощность (Ne), а также устройство 5 отображения результатов (дисплей) и пульт 6 управления. Процессор имеет электрическую связь с пультом управления и дисплеем. Датчики температуры устанавливаются в выпускные патрубки цилиндров двигателя, датчик давления наддувочного воздуха устанавливается в наддувочный ресивер, а датчик частоты вращения сопрягается с маховиком или выходным валом двигателя. Все датчики соединяются с процессором через коммутационную коробку 7.
Устройство адаптируется к контролируемому двигателю, при этом с пульта управления в ПЗУ в цифровом виде вводятся параметры двигателя на номинальном режиме работы и константы:
Neн номинальная мощность двигателя;
nн номинальная частота вращения двигателя;
Ркн номинальное давление наддува;
Ро атмосферное давление;
tгн номинальная температура выпускных газов;
to условная температура выпускных газов при отсутствии теплообмена со стенками цилиндра;
Gтн номинальный часовой расход топлива;
а,b,с коэффициенты топливной характеристики
Figure 00000006
= a+b
Figure 00000007
+c
Figure 00000008

Эти параметры остаются в ПЗУ до перенастройки устройства на контроль двигателя другой марки.
При работе двигателя текущие значения параметров:
tгi температура выпускных газов по цилиндрам;
Рк текущее давление наддува;
n текущая частота вращения двигателя преобразуются датчиками 1, 2, 3 в соответствующие электрические сигналы, которые в цифровом виде поступают в ОЗУ где запоминаются на время одного цикла расчетов.
По текущим и номинальным значениям параметров двигателя процессор в соответствии с встроенным алгоритмом определяет по эмпирическим выражениям
параметр тепловой напряженности каждого цилиндра
αi=
Figure 00000009
Figure 00000010
·
Figure 00000011
где i номер цилиндра; часовой расход топлива двигателя
Gт= G
Figure 00000012
Figure 00000013
·
Figure 00000014
где tг ср средняя температура газов по цилиндрам;
эффективную мощность двигателя
Ne Ne
Figure 00000015

Результаты расчетов и текущие параметры двигателя в цифровом и графическом видах отображаются дисплеем.
Для достижения поставленной цели использованы функциональные эмпирические связи параметров двигателя на установившемся режиме работы. Расход топлива связан с расходом воздуха и коэффициентом избытка воздуха при сгорании следующей зависимостью:
Gт=
Figure 00000016
или
Figure 00000017
Figure 00000018

Потребление воздуха двигателем Gв пропорционально частоте вращения, давлению наддува и обратно пропорционально температуре воздуха. Так как температура наддувочного воздуха в системах воздухоснабжения двигателей поддерживается практически постоянной за счет охлаждения, то расход топлива можно выразить следующей зависимостью: Gт= Gтн
Figure 00000019

Используя известный [4] алгоритм вычисления
Figure 00000020
Figure 00000021
Figure 00000022
·
Figure 00000023
получим расчетную формулу
Gт= G
Figure 00000024
Figure 00000025
·
Figure 00000026

Расход топлива двигателем в зависимости от развиваемой мощности (топливная характеристика) выражают обычно полиномом второй степени в виде
Figure 00000027
= a+b
Figure 00000028
+c
Figure 00000029
где а, b, с коэффициенты эмпирической зависимости, полученные по результатам теплотехнических испытаний двигателя.
Решением уравнения топливной характеристики относительно мощности получаем расчетное эмпирическое выражение
Ne Ne
Figure 00000030

Использование устройства выгодно отличается от указанных аналогов так как позволяет при использовании простых надежных и дешевых датчиков вести непрерывный оперативный контроль функционирования дизельного двигателя по тепловому нагружению цилиндров, часовому расходу топлива и эффективной мощности; определять моменты перегрузок двигателя и предотвращать аварийные ситуации; объективно устанавливать целесообразность проведения регулировочных и профилактических работ.

Claims (1)

  1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ДИЗЕЛЯ, содержащее датчики температуры выпускных газов по цилиндрам, датчик давления наддува, датчик частоты вращения двигателя и блок, содержащий алгоритм вычисления тепловой напряженности каждого цилиндра, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено пультом управления, дисплеем, блоком, содержащим алгоритм вычисления расхода топлива по выражению
    Figure 00000031

    Figure 00000032

    и блоком, содержащим алгоритм вычисления эффективной мощности двигателя по выражению
    Figure 00000033

    где Nе, Nе н текущая и номинальная мощность двигателя, кВт;
    n,nн текущая и номинальная частота вращения двигателя, об/мин;
    Gт, Gт н текущий и номинальный часовой расход топлива, кт/ч;
    Rк, Rк н текущее и номинальное давление наддува, МПа; Pо атмосферное давление, МПа;
    tr i, tг н, tг с р температура выпускных газов по цилиндрам и ее номинальное и среднее значение, oС;
    tо условная температура выпускных газов при отсутствии теплообмена со стенками цилиндра;
    a, b, c коэффициенты топливной характеристики:
    Figure 00000034

    все блоки объединены в процессор, связанный с датчиками, пультом управления и дисплеем.
SU5035035 1992-03-31 1992-03-31 Устройство для диагностики функционирования дизеля RU2049321C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5035035 RU2049321C1 (ru) 1992-03-31 1992-03-31 Устройство для диагностики функционирования дизеля

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5035035 RU2049321C1 (ru) 1992-03-31 1992-03-31 Устройство для диагностики функционирования дизеля

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2049321C1 true RU2049321C1 (ru) 1995-11-27

Family

ID=21600700

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5035035 RU2049321C1 (ru) 1992-03-31 1992-03-31 Устройство для диагностики функционирования дизеля

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2049321C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2504749C1 (ru) * 2012-05-03 2014-01-20 Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" (ОАО "АВТОВАЗ") Способ испытаний транспортных средств, снабженных двигателями внутреннего сгорания, а также двигателей внутреннего сгорания при их работе на газовых топливах

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Кузькин В.Г., Ковальчук Л.И. и Гласман Э.С. Безразборные виброакустические и теплоэнергетические методы диагностики механизмов СЭУ и судового оборудования в СССР и за рубежом. Обзорная информация ЦНТИТЭИРХ, сер. Эксплуатация флота рыбной промышленности. М., 1979, вып.1, с.32. *
2. Петров А.С. и Пивоваров И.А. Электроизмерительное устройство "К-748" для системы контроля и диагностики дизелей. Двигателестроение, 1984, N 1, с.37 - 39. (56) *
3. Овчинников В.С. Методы и технические средства автоматизированного контроля и регистрации параметров рабочего процесса дизелей: Автореферат дис. канд. техн. наук Севастополь, 1983, с.24. *
4. Авторское свидетельство СССР N 1265516, кл. G 01M 15/00, 1987. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2504749C1 (ru) * 2012-05-03 2014-01-20 Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" (ОАО "АВТОВАЗ") Способ испытаний транспортных средств, снабженных двигателями внутреннего сгорания, а также двигателей внутреннего сгорания при их работе на газовых топливах

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2062891C1 (ru) Способ управления двигателем внутреннего сгорания и устройство для его осуществления
EP2014899B1 (en) Fuel injection control apparatus and fuel injection control method for internal combustion engine
DE102008019131B4 (de) Verfahren und Vorrichtung, um einen momentanen Motorleistungsverlust für ein Motor/Antriebsstrangsystem zu bestimmen
JP2805546B2 (ja) 自動車のための駆動装置
US5359975A (en) Control system for internal combustion engine
US4839811A (en) Automotive vehicle trouble checking apparatus
EP0354497B1 (en) Combustion fault detection apparatus and control system for internal combustion engine
US4498443A (en) Fuel supply control method having fail-safe function for abnormalities in intake passage pressure detecting means of an internal combustion engine having a turbocharger
EP0518289B1 (en) Apparatus for controlling speed of internal combustion engine
US6250292B1 (en) Method of controlling an engine with a pseudo throttle position sensor value
US4471742A (en) Fuel supply control method for an internal combustion engine equipped with a supercharger
JP2005042730A (ja) ブーストモードからｅｇｒモードへのリエントリ方式
EP1437502A1 (en) Engine crank angle detecting device
GB2138176A (en) Method for controlling fuel supply to an internal combustion engine after termination of fuel cut
EP1394378B1 (en) Internal combustion engine having combustion heater
US6837214B2 (en) System for regulating an internal combustion engine
US6002980A (en) System and method for engine cylinder power diagnosis by cylinder(s) cut-off snap throttle engine acceleration tests
US4943924A (en) Trouble checking apparatus
US6688163B2 (en) Diagnostic system for engine
RU2049321C1 (ru) Устройство для диагностики функционирования дизеля
US5585717A (en) Method for measuring starter motor current to determine engine status
EP1118752B1 (en) Diagnostic system for monitoring catalyst operation using arc length ratio
US5606120A (en) Misfire-detecting system for internal combustion engines
US4951640A (en) Method of controlling ignition of internal combustion engine
CN113309621B (zh) 发动机