RU2184360C1 - Method of diagnosing condition of cylinder-piston group of internal combustion engine - Google Patents

Method of diagnosing condition of cylinder-piston group of internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
RU2184360C1
RU2184360C1 RU2001120872/06A RU2001120872A RU2184360C1 RU 2184360 C1 RU2184360 C1 RU 2184360C1 RU 2001120872/06 A RU2001120872/06 A RU 2001120872/06A RU 2001120872 A RU2001120872 A RU 2001120872A RU 2184360 C1 RU2184360 C1 RU 2184360C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rings
cylinder
compression
maximum
condition
Prior art date
Application number
RU2001120872/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.А. Чечет
Н.Т. Иванов
Ю.В. Чечет
Original Assignee
Чечет Виктор Анатольевич
Иванов Николай Тихонович
Чечет Юлия Викторовна
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 Чечет Виктор Анатольевич, Иванов Николай Тихонович, Чечет Юлия Викторовна filed Critical Чечет Виктор Анатольевич
Priority to RU2001120872/06A priority Critical patent/RU2184360C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2184360C1 publication Critical patent/RU2184360C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Testing Of Engines (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering; engine testing. SUBSTANCE: engine crankshaft is crankshaft is cranked using external source and communicating above-piston space in cylinder with atmosphere at compression stroke and isolating above-piston space from atmosphere at expansion stroke, and maximum first depression P1m in above-piston space is measured at expansion stroke and technical condition of valve mechanism is judged by comparing P1m with preliminarily set maximum depression PV max for valve mechanism. At P1m>PV max technical condition of cylinder sleeve is determined by comparing P1m with preliminarily set maximum depression for sleeve PS max and with nominal depression for sleeve PS max. At P1m>PS max crankshaft is cranked additionally isolating above-piston space from atmosphere at expansion and compression strokes, maximum second depression is above-piston space is measured at expansion stroke and technical condition of compression rings is determined by comparing measured second depression P2m with preliminarily set maximum depression for rings PR max and nominal depression for rings PR nom At number of cylinders in engine more than one and at condition that in all cylinders P1m>PS max and neither replacement nor repair of separate sleeves have been carried out in all cylinders, difference between two maximum measured values of P1m in two different cylinders is determined, and by value of found difference, condition of oil control rings of cylinder having maximum value P1m is determined. EFFECT: reduced labour input and provision of accurate determination of technical condition of valve mechanism, cylinder sleeves and piston rings. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области технической диагностики и может быть использовано для определения технического состояния отдельных цилиндров (цилиндро-поршневой группы) в двигателе внутреннего сгорания путем измерения разрежения в надпоршневом пространстве. The invention relates to the field of technical diagnostics and can be used to determine the technical condition of individual cylinders (cylinder-piston group) in an internal combustion engine by measuring rarefaction in the above-piston space.

Среди различных методов, используемых для диагностирования цилиндро-поршневой группы (ЦПГ) двигателя внутреннего сгорания (ДВС), довольно широко распространен пневматический метод, основанный на измерении разрежения в надпоршневом пространстве ЦПГ. Among the various methods used to diagnose a cylinder-piston group (CPG) of an internal combustion engine (ICE), the pneumatic method based on measuring rarefaction in the above-piston space of a CPG is quite widespread.

Так, известен способ диагностирования ЦПГ ДВС, заключающийся в том, что прокручивают коленчатый вал двигателя внешним источником, сообщая на такте сжатия надпоршневое пространство с атмосферой и изолируя на такте расширения надпоршневое пространство от атмосферы, измеряют на такте расширения максимальное разрежение (P1) в надпоршневом пространстве, дополнительно прокручивают коленчатый вал, изолируя на тактах расширения и сжатия надпоршневое пространство от атмосферы, измеряют при этом на такте расширения новое разрежение (Р2) в надпоршневом пространстве и определяют техническое состояние компрессионных колец по двум измеренным разрежениям, а именно по их отношению (авт. св. СССР 1467423, МПК G 01 M 15/00, 1989).Thus, there is a known method for diagnosing an internal combustion engine CPG, which consists in turning the crankshaft of the engine by an external source, communicating the over-piston space with the atmosphere on the compression stroke and isolating the over-piston space from the atmosphere on the expansion stroke, and measuring the maximum depression (P 1 ) in the over-piston on the expansion stroke space, additionally crank the crankshaft, isolating the over-piston space from the atmosphere on the expansion and compression strokes, while measuring the new rarefaction (P 2 ) in the over-stroke on the expansion stroke Piston space and determine the technical condition of the compression rings by two measured rarefactions, namely by their ratio (ed. St. USSR 1467423, IPC G 01 M 15/00, 1989).

Указанный известный способ позволяет оценить состояние компрессионных колец при условии, что состояние гильзы цилиндра и маслосъемных колец удовлетворительно. Однако, во-первых, в известном способе не раскрывается, что следует понимать под удовлетворительным состоянии гильзы и маслосъемных колец и каким методом это состояние определяется. Во-вторых, использование отношения двух указанных измеренных разрежений для определения состояния компрессионных колец в этом способе имеет недостаток, связанный со следующим. По результатам многочисленных исследований было установлено, что величина P1 практически не зависит от состояния компрессионных колец, а зависит в основном от состояния гильзы и, как будет показано далее, клапанного механизма, причем с увеличением износа гильзы P1 снижается. С другой стороны, величина P2 зависит от состояния как гильзы, так и компрессионных колец, и с увеличением износа также увеличивается. Представим случай, когда износ гильзы близок к предельному, а компрессионные кольца не изношены. При этом величина P1 вследствие износа гильзы будет снижена, а величина Р2 несколько увеличится по этой же причине. Тогда отношение P1/P2 значительно уменьшится (в сравнении со случаем, когда и гильза, и компрессионные кольца не изношены) и формально в соответствии с известным способом будет ошибочно указывать на какую-то неисправность компрессионных колец. Таким образом, оценка состояния компрессионных колец по отношению P1/P2 не всегда дает достоверные результаты.The specified known method allows to assess the condition of the compression rings, provided that the condition of the cylinder liner and oil scraper rings is satisfactory. However, firstly, the known method does not disclose what should be understood as a satisfactory condition of the liner and oil scraper rings and by what method this condition is determined. Secondly, the use of the ratio of the two indicated measured vacuum to determine the state of the compression rings in this method has the disadvantage associated with the following. According to the results of numerous studies, it was found that the value of P 1 practically does not depend on the state of the compression rings, but mainly depends on the condition of the sleeve and, as will be shown below, the valve mechanism, and with increasing wear of the sleeve P 1 decreases. On the other hand, the value of P 2 depends on the condition of both the liner and the compression rings, and also increases with wear. Imagine the case when the wear of the sleeve is close to the limit, and the compression rings are not worn. In this case, the value of P 1 due to wear of the sleeve will be reduced, and the value of P 2 will increase slightly for the same reason. Then the ratio P 1 / P 2 will decrease significantly (in comparison with the case when both the sleeve and the compression rings are not worn) and formally, in accordance with the known method, it will erroneously indicate some kind of malfunction of the compression rings. Thus, the assessment of the state of compression rings in relation to P 1 / P 2 does not always give reliable results.

Диагностирование общего состояния ЦПГ с оценкой суммарной величины неплотностей в надпоршневом пространстве описано в другом источнике информации, из которого известен способ диагностирования ЦПГ дизельного двигателя, заключающийся в том, что прокручивают коленчатый вал двигателя внешним источником, сообщая на такте сжатия надпоршневое пространство цилиндра с атмосферой и изолируя на такте расширения надпоршневое пространство от атмосферы, измеряют на такте расширения максимальное разрежение в надпоршневом пространстве и определяют техническое состояние цилиндро-поршневой группы по измеренному разрежению, сравнивая его с предварительно установленным предельным (допускаемым) разрежением (см. Бельских В.И. Справочник по техническому обслуживанию и диагностированию тракторов, М. , Сельхозиздат, 1986 г., с. 123-125). Этот способ принят в качестве прототипа заявленного способа. В соответствии с этим известным способом при величине измеренного разрежения меньше допускаемого (0,78 кг/см2) проверяют неплотности клапанов и, если клапаны не требуют притирки (то есть их техническое состояние удовлетворительно), то принимают решение о ремонте гильзы цилиндра и колец.Diagnostics of the general condition of the CPG with an estimate of the total amount of leaks in the above-piston space is described in another source of information, from which there is a known method for diagnosing the CPG of a diesel engine, which consists in scrolling the crankshaft of the engine with an external source, reporting the cylinder’s over-piston space with the atmosphere and isolating it on the expansion stroke, the over-piston space from the atmosphere, measure the maximum depression in the over-piston space on the expansion stroke and determine they reveal the technical condition of the cylinder-piston group according to the measured vacuum, comparing it with a pre-set limit (permissible) vacuum (see Belsky V.I. Tractors maintenance and diagnostic manual, M., Selkhozizdat, 1986, p. 123- 125). This method is adopted as a prototype of the claimed method. In accordance with this known method, when the measured vacuum is less than the permissible (0.78 kg / cm 2 ), the leaks of the valves are checked and, if the valves do not require grinding (that is, their technical condition is satisfactory), then they decide to repair the cylinder liner and rings.

Указанный способ дает возможность оценить в целом состояние гильзы цилиндра и компрессионных колец и до некоторой степени состояние клапанов. Этот способ не позволяет без разборочных работ оценить состояние клапанного механизма отдельно от состояния гильзы, поскольку, как показали дальнейшие исследования, сравнение измеренного разрежения с вышеуказанной допускаемой величиной, которая для дизелей составляет 0,78 кг/см2, в действительности не может быть использовано для характеризования состояния клапанов. Для уточнения их состояния после диагностирования по указанному способу требуется разборка двигателя. Этот способ не позволяет также определять по отдельности технические состояния гильзы и компрессионных колец, а именно обнаруживать неисправность компрессионных колец при удовлетворительном состоянии гильзы.This method makes it possible to assess the overall condition of the cylinder liner and compression rings and, to some extent, the state of the valves. This method does not allow, without disassembly, to evaluate the state of the valve mechanism separately from the condition of the sleeve, since, as further studies have shown, a comparison of the measured vacuum with the above allowable value, which for diesels is 0.78 kg / cm 2 , cannot actually be used for characterization of the state of the valves. To clarify their condition after diagnosis by the specified method, disassembly of the engine is required. This method also does not allow to individually determine the technical condition of the sleeve and compression rings, namely to detect a malfunction of the compression rings with a satisfactory condition of the sleeve.

Кроме того, ни по одному из указанных известных способов нельзя определить состояние маслосъемных колец. In addition, none of these known methods can not determine the state of the oil scraper rings.

Задача настоящего изобретения заключается в создании технологии диагностирования ЦПГ ДВС, которая обеспечивает по возможности наименее трудоемкое и вполне достоверное определение по отдельности технического состояния прежде всего клапанного механизма, а также гильзы цилиндра, компрессионных и маслосъемных колец. The objective of the present invention is to create a diagnostic technology for CPG ICE, which provides the least time-consuming and completely reliable determination separately of the technical condition of, first of all, the valve mechanism, as well as the cylinder liner, compression and oil scraper rings.

Указанная задача достигается тем, что в способе диагностирования ЦПГ ДВС, заключающемся в том, что прокручивают коленчатый вал двигателя внешним источником, сообщая на такте сжатия надпоршневое пространство цилиндра с атмосферой и изолируя на такте расширения надпоршневое пространство от атмосферы, измеряют на такте расширения максимальное первое разрежение P в надпоршневом пространстве и определяют техническое состояние клапанного механизма, согласно заявленному способу техническое состояние клапанного механизма определяют путем сравнения измеренного первого разрежения (P) с предварительно установленным предельным разрежением для клапанного механизма (PVп).This problem is achieved by the fact that in the method for diagnosing an internal combustion engine CPG, which consists in scrolling the crankshaft of the engine with an external source, reporting the over-piston space of the cylinder to the atmosphere on the compression stroke and isolating the over-piston space from the atmosphere on the expansion stroke, measure the maximum first depression on the expansion stroke P 1 and in the above-piston space and determine the technical condition of the valve mechanism, according to the claimed method, the technical condition of the valve mechanism is determined by We compare the measured first vacuum (P 1i ) with the pre-set limit vacuum for the valve mechanism (P Vп ).

Сравнение в предложенном способе значения P с предельным значением PVп, которое характеризует предельное состояние именно клапанного механизма, позволяет с определенной степенью достоверности оценить состояния клапанов независимо от состояния других элементов ЦПГ.Comparison in the proposed method of the value of P 1and with the limit value of P Vп , which characterizes the limiting state of the valve mechanism itself, makes it possible to evaluate the state of the valves with a certain degree of reliability, regardless of the state of other CPG elements.

Далее, при P>PVп определяют техническое состояние гильзы цилиндра путем сравнения P с предварительно установленными предельным разрежением для гильзы (PSп) и номинальным разрежением для гильзы (Р), далее, при P>PSп дополнительно прокручивают коленчатый вал, изолируя на тактах расширения и сжатия надпоршневое пространство от атмосферы, измеряют при этом на такте расширения максимальное второе разрежение в надпоршневом пространстве и определяют техническое состояние компрессионных колец путем сравнения измеренного второго разрежения (Р) с предварительно установленными предельным разрежением для компрессионных колец (РRп) и номинальным разрежением для компрессионных колец (Р).Further, when P 1 and> P vn determine the technical condition of the cylinder liner by comparing P 1 and with the preset limiting vacuum to the liner (P Sn) and a nominal underpressure of the sleeve (P SH) Further, when P 1 and> P Sn additionally scroll crankshaft isolating the over-piston space from the atmosphere on the expansion and compression strokes, the maximum second depression in the over-piston space is measured on the expansion stroke and the technical condition of the compression rings is determined by comparing the measured second zheniya (P 2i) with a predetermined limiting underpressure for compression rings (P Rp) and a nominal underpressure of compression rings (P RL).

При количестве цилиндров в двигателе больше одного и при условиях, что во всех цилиндрах P>PSп не осуществлялись замена или ремонт каких-либо отдельных гильз, определяют разницу между двумя наибольшими измеренными значениями Р в двух разных цилиндрах и по величине указанной разницы определяют состояние маслосъемных колец цилиндра, имеющего максимальное значение Р.If the number of cylinders in the engine is more than one, and under the conditions that no separate sleeves have been replaced or repaired in all cylinders P 1i > P Sп , the difference between the two largest measured values of P 1i in two different cylinders is determined and the value of the specified difference is determined the state of the oil scraper rings of the cylinder having a maximum value of P 1i .

Обширные статистические данные, собранные авторами настоящего изобретения, показали следующее. Extensive statistics collected by the authors of the present invention have shown the following.

Неисправность клапанного механизма ЦПГ проявляется практически в виде внезапного отказа (скол, трещина, прогар, нагар), приводящего к потере работоспособности определенного цилиндра. Связанное с этим образование условного отверстия в камере сгорания приводит к резкому уменьшению измеренной величины первого разрежения P, так как никакой источник дополнительной пневмоплотности (лишнее масло, несгоревшее топливо) не в состоянии уплотнить это образующееся отверстие. Поэтому техническое состояние клапанного механизма можно определять путем сравнения величины Р с заранее установленной величиной P1, которая соответствует состоянию клапанного механизма, непосредственно предшествующему моменту появления в нем внезапного отказа, характеризует предельно допустимое состояние клапанного механизма и обозначена здесь как предельное разрежение для клапанного механизма (PVп). Таким образом, если P<PVп, то следует вывод о неисправности клапанного механизма в данном цилиндре, при этом о состоянии гильзы и компрессионных колец ничего определенного сказать нельзя, так как в этом случае неисправность клапанов "перекрывает" другие возможные неисправности, характеризующие неплотности в ЦПГ. Любая неплотность, связанная с износом гильзы (в т.ч. предельным) и неисправностью компрессионных колец, и даже сумма этих неплотностей не покажут уменьшение P ниже PVп. Таким образом, при Р≤PVп не имеет смысла проводить последующее измерение Р2 для определения состояния компрессионных колец.The failure of the valve mechanism of the CPG is manifested practically in the form of a sudden failure (chip, crack, burnout, carbon deposits), leading to the loss of operability of a particular cylinder. The associated formation of a conditional hole in the combustion chamber leads to a sharp decrease in the measured value of the first vacuum P 1i , since no source of additional pneumatic density (excess oil, unburned fuel) is not able to seal this formed hole. Therefore, the technical state of the valve mechanism can be determined by comparing the value of P 1i with a predetermined value of P 1 , which corresponds to the state of the valve mechanism immediately preceding the moment of sudden failure in it, characterizes the maximum permissible state of the valve mechanism and is designated here as the ultimate vacuum for the valve mechanism ( P Vп ). Thus, if P 1i <P Vп , then a conclusion follows about a malfunction of the valve mechanism in this cylinder, while one cannot say anything definite about the condition of the sleeve and compression rings, since in this case the malfunction of the valves "overlaps" other possible malfunctions characterizing leaks in the CPG. Any leaks associated with wear of the sleeve (including the limit) and the failure of the compression rings, and even the sum of these leaks, will not show a decrease in P 1 and below P Vп . Thus, when R 1 and ≤P vn has no sense to conduct subsequent measurement P 2 to determine the state of compression rings.

Следует отметить при этом, что случай, когда P<PVп, может иметь место также при прогаре поршня. Однако, во-первых, согласно статистическим данным по числу отказов ДВС прогар поршня возникает значительно (примерно в 5 раз) реже, чем неплотности клапанного механизма, а во-вторых, прогар поршня легко определяется по внешнему признаку - выбросу масла из сапуна, в то время как предлагаемый способ предназначен для определения прежде всего тех неисправностей, которые по внешним признакам однозначно установить невозможно.It should be noted in this case that the case when P 1 and <P Vп can also occur during burnout of the piston. However, firstly, according to the statistical data on the number of ICE failures, burnout of the piston occurs significantly (about 5 times) less often than valve valve leaks, and secondly, burnout of the piston is easily determined by the external sign - the release of oil from the breather, while time as the proposed method is intended to determine primarily those malfunctions that, by external signs, cannot be unambiguously determined.

При нормальном состоянии клапанного механизма, т.е. при Р>PVп состояние гильзы можно оценить путем сравнения Р со значениями разрежения, характеризующими предельно допустимое и номинальное состояния гильзы, которые обозначены здесь соответственно как предельное разрежение для гильзы (PSп) и номинальное разрежение для гильзы (Р). При PVп<P≤PSп следует сделать вывод о недопустимом (предельном) износе гильзы, который может характеризоваться ее овальностью, конусностью, наличием задиров, борозд. Случаю, когда PSп≤Р, соответствует допустимый износ гильзы или ее номинальное состояние (при Р).In the normal state of the valve mechanism, i.e. at Р > P Vп the state of the sleeve can be estimated by comparing Р with the vacuum values characterizing the maximum permissible and nominal state of the sleeve, which are designated here respectively as the maximum vacuum for the sleeve (P Sп ) and nominal vacuum for the sleeve (Р ). Vn at P <P 1 and Sn ≤P must conclude Inappropriate (limiting) the wear sleeve, which can be characterized by its roundness, taper, the presence of burrs, grooves. The case where Sn P <P 1 and ≤R SH, corresponds to the allowable wear sleeve or its nominal state (at P 1 and P = SH).

Следует отметить, что определение состояний клапанов и гильзы по отдельности стало возможным в заявленном способе вследствие того, что предельное разрежение для гильзы PSп значительно больше предельного разрежения для клапанного механизма PVп (см. ниже табл. 1).It should be noted that the determination of the states of the valves and the sleeve separately became possible in the claimed method due to the fact that the maximum vacuum for the sleeve P Sп is much larger than the maximum vacuum for the valve mechanism P Vп (see table 1 below).

По результату измерения Р1, т.е. разрежения в надпоршневом пространстве при его сообщении с атмосферой на такте сжатия, невозможно определить состояние компрессионных колец, так как при номинальном или допустимом состоянии гильзы и нормальном состоянии клапанного механизма наличие масляного клина в зазорах между гильзой и кольцами всегда обеспечит достаточно высокое значение P1. Поэтому неисправность компрессионных колец определяют по величине второго разрежения Р2, измеряемого при изолировании надпоршневого пространства от атмосферы на такте сжатия. В этом случае давление в надпоршневом пространстве на такте сжатия повышается до максимального значения (компрессии), при этом часть сжимаемого воздуха проникает через кольца в картер двигателя. На такте расширения в надпоршневом пространстве образуется разрежение Р2, величина которого в конце такта расширения будет заведомо меньше р1 по причине наличия компрессии в начале этого такта (в отличие от вышеуказанных условий измерения P1) и будет прямо пропорциональна той части давления (компрессии), которая была "потеряна" в результате проникновения сжимаемого воздуха через кольца. Чем хуже состояние колец (износ, поломка, закоксовывание), тем больший объем воздуха прорывается между поршнем и гильзой, тем меньшая компрессия достигается в конце такта сжатия и тем, следовательно, большее разрежение Р2 образуется в надпоршневом пространстве в конце такта расширения, и, наоборот, при лучшем состоянии колец разрежение Р2 имеет меньшую величину. Поэтому, учитывая измеренное значение Р2, можно определить состояние компрессионных колец. Для этого согласно предложенному способу измеренное значение Р сравнивают с заранее установленными значениями разрежения Р2, которые аналогично состоянию гильзы характеризуют предельно допустимое и номинальное состояния компрессионных колец и которые обозначены соответственно как предельное разрежение для колец (РRп) и номинальное разрежение для колец (Р).According to the measurement result P 1 , i.e. rarefaction in the space above the piston when it communicates with the atmosphere on the compression stroke, it is impossible to determine the state of the compression rings, since with the nominal or acceptable condition of the sleeve and the normal state of the valve mechanism, the presence of an oil wedge in the gaps between the sleeve and the rings will always provide a sufficiently high value of P 1 . Therefore, the failure of the compression rings is determined by the magnitude of the second vacuum P 2 , measured by isolating the over-piston space from the atmosphere at the compression stroke. In this case, the pressure in the above-piston space at the compression stroke rises to the maximum value (compression), while part of the compressed air penetrates through the rings into the engine crankcase. At the expansion stroke in the above-piston space, a rarefaction Р 2 is formed , the value of which at the end of the expansion stroke will be obviously less than р 1 due to the presence of compression at the beginning of this stroke (in contrast to the above measurement conditions P 1 ) and will be directly proportional to that part of the pressure (compression) , which was "lost" as a result of the penetration of compressible air through the rings. The worse the condition of the rings (wear, breakage, coking), the greater the volume of air erupted between the piston and the sleeve, the less compression is achieved at the end of the compression stroke and, therefore, a larger vacuum P 2 is formed in the over-piston space at the end of the expansion stroke, and, on the contrary, with the best condition of the rings, the rarefaction of P 2 is smaller. Therefore, given the measured value of P 2 , it is possible to determine the state of the compression rings. For this, according to the proposed method, the measured value of P 2i is compared with predetermined rarefaction values of P 2 , which, similarly to the condition of the sleeve, characterize the maximum permissible and nominal state of the compression rings and which are designated respectively as the maximum vacuum for rings (P Rp ) and nominal vacuum for rings (P Rn ).

Достоверное определение технического состояния компрессионных колец по второму разрежению P2 возможно только при допустимом или номинальном состоянии гильзы, т.е. при условии, что PSп≤Р. Это объясняется тем, что в случае сильного износа гильзы наличие зазора между зеркалом цилиндра и компрессионным кольцом обуславливает подсос воздуха из картера на такте разрежения и этот подсос не может быть устранен никаким масляным клином. Поэтому измеренная величина второго разрежения P2 будет невысокой прежде всего по причине неудовлетворительного состояния гильзы и не будет характеризовать состояние колец, которые в этом случае могут быть как предельно изношенными или поломанными, так и находиться в номинальном или допустимо изношенном состоянии.A reliable determination of the technical condition of the compression rings from the second vacuum P 2 is possible only with an acceptable or nominal condition of the sleeve, i.e. provided that P Sп1 and ≤Р . This is due to the fact that in the case of severe wear of the liner, the presence of a gap between the cylinder mirror and the compression ring causes air leakage from the crankcase at the rarefaction stroke and this suction cannot be eliminated by any oil wedge. Therefore, the measured value of the second rarefaction P 2 will be low primarily due to the unsatisfactory condition of the sleeve and will not characterize the state of the rings, which in this case can be either extremely worn or broken, or in a nominal or permissible worn state.

Стадия заявленного способа, относящаяся к оценке технического состояния компрессионных колец, во многом сходна с вышеуказанным способом по авт. св. СССР 1467423. Однако в заявленном способе эта стадия проводится только после того, как будет установлено, что клапанный механизм находится в нормальном состоянии, а гильза - в номинальном или допускаемом состоянии. Наличие указанных условий повышает достоверность определения состояния компрессионных колец. The stage of the claimed method related to the assessment of the technical condition of the compression rings is in many respects similar to the above method according to the author. St. USSR 1467423. However, in the claimed method, this stage is carried out only after it is established that the valve mechanism is in a normal state and the sleeve is in a nominal or permissible state. The presence of these conditions increases the reliability of determining the state of compression rings.

Кроме того, в заявленном способе состояние компрессионных колец определяют не по величине отношения P1/P2 (как в известном из авт. св. СССР 1467423 способе), а путем сравнения измеренного P2 с нормируемыми величинами РRп и Р, что значительно уменьшает влияние состояния гильзы (в диапазоне от номинального до предельного) на оценку состояния компрессионных колец.In addition, in the claimed method, the state of the compression rings is determined not by the value of the ratio P 1 / P 2 (as in the method known from the author of the USSR USSR 1467423), but by comparing the measured P 2 with the normalized values of P Rп and Р , which is significantly reduces the influence of the condition of the sleeve (in the range from nominal to limit) on the assessment of the state of compression rings.

При наличии в двигателе нескольких цилиндров и при условиях, что во всех цилиндрах Р>PSп и не осуществлялись замена или ремонт каких-либо отдельных гильз, можно определить состояние маслосъемных колец в цилиндре, имеющем максимальное значение Р. Для этого определяют разницу ΔP1 между двумя наибольшими измеренными значениями Р в двух разных цилиндрах и сравнивают указанную разницу с допускаемой разницей ΔP. Случай, когда ΔP1<ΔP, информирует о неисправности маслосъемных колец цилиндра, имеющего максимальное значение P.If there are several cylinders in the engine and under the conditions that in all cylinders Р > P Sп and no individual sleeves were replaced or repaired, it is possible to determine the condition of the oil scraper rings in the cylinder having the maximum value of Р . To do this, determine the difference ΔP 1 between the two largest measured values of P 1 and in two different cylinders and compare the specified difference with the allowable difference ΔP 1e . The case when ΔP 1 <ΔP 1d , informs about the failure of the oil scraper rings of the cylinder having the maximum value of P 1i .

Возможность определения состояния маслосъемных колец основана на том, что для обычных условий эксплуатации и при соблюдении норм технического обслуживания и ремонта (когда не проводится замена или ремонт каких-либо отдельных гильз) разница ΔP1, обусловленная состоянием гильз в допустимом пределе (когда PSп), не может быть больше определенной допустимой величины ΔP. Случай, когда ΔP1>ΔP, информирует о наличии в цилиндре, имеющем максимальное в сравнении с другими цилиндрами значение P, источников дополнительной пневмоплотности, которые не связаны с состоянием гильзы. Исследования показали, что наиболее вероятным источником такой пневмоплотности является неисправность маслосъемных колец.The ability to determine the state of oil scraper rings is based on the fact that for normal operating conditions and subject to maintenance and repair standards (when no individual sleeves are replaced or repaired), the difference ΔP 1 is due to the condition of the sleeves in the permissible limit (when P 1and > P Sп ), cannot be greater than a certain allowable value ΔP 1d . The case where ΔP 1> ΔP 1d, informs about the presence of a cylinder having the maximum in comparison with the other cylinders 1 and P value, pnevmoplotnosti additional sources which are not related to the state of the sleeve. Studies have shown that the most likely source of such pneumatic density is a failure in the oil scraper rings.

Величины предельного разрежения для клапанного механизма (PVп), предельного разрежения для гильзы (PSп), номинального разрежения для гильзы (Р), предельного разрежения для колец (РRп), номинального разрежения для колец (Р), а также допускаемой разницы ΔP, используемой для определения состояния маслосъемных колец, устанавливаются заранее по известным методикам с использованием статистически достаточного количества экспериментальных данных и с учетом характера и величины износа соответствующих элементов ЦПГ. Конкретные значения этих величин зависят, в частности, от степени сжатия используемого в двигателе топлива (его марки), температуры (вязкости) используемого масла и скорости прокручивания коленчатого вала двигателя. Наиболее часто указанные нормативные величины разрежений устанавливают применительно к пусковой частоте вращения коленвала ДВС. Для отечественных и значительного числа зарубежных двигателей значения этих величин (кгс/см2) могут находиться в пределах, указанных в таблице 1.The values of the maximum vacuum for the valve mechanism (P Vп ), the maximum vacuum for the sleeve (P Sп ), the nominal vacuum for the sleeve (P ), the maximum vacuum for the rings (P Rп ), the nominal vacuum for the rings (P ), as well as the permissible the differences ΔP 1e used to determine the state of oil scraper rings are established in advance by known methods using a statistically sufficient amount of experimental data and taking into account the nature and magnitude of wear of the corresponding CPG elements. The specific values of these values depend, in particular, on the degree of compression of the fuel used in the engine (its brand), the temperature (viscosity) of the oil used and the speed of the crankshaft of the engine. Most often, the indicated normative values of rarefactions are established in relation to the starting frequency of rotation of the engine crankshaft. For domestic and a significant number of foreign engines, the values of these values (kgf / cm 2 ) can be within the limits indicated in table 1.

Таким образом, в способе по настоящему изобретению предлагается определенная последовательность действий, которая при минимальной трудоемкости достаточно однозначно обеспечивает поэтапную оценку состояний клапанного механизма, гильзы и компрессионных колец в ЦПГ ДВС, а также при определенных условиях состояние маслосъемных колец. Thus, the method of the present invention proposes a certain sequence of actions, which, with minimal laboriousness, quite unambiguously provides a phased assessment of the valve mechanism, sleeve and compression rings in the ICG ICE, as well as the condition of the oil scraper rings under certain conditions.

Предложенный способ осуществляют следующим образом. Для измерений P1 и Р2 можно использовать известный из прототипа вакуум-анализатор КИ-5315 ГОСНИТИ, который обеспечивает измерение P1 при сообщении надпоршневого пространства с атмосферой и позволяет изолировать это пространство от атмосферы для измерения Р2. При прокручивании коленвала двигателя на пусковой частоте с помощью стендового привода или пускового устройства наконечник вакуум-анализатора плотно вставляют в форсуночное (свечное) отверстие ЦПГ какого-либо цилиндра. В режиме сообщения надпоршневого пространства с атмосферой на такте сжатия по вакуум-метру определяют установившееся максимальное разрежение P1. Для определения Р2 измерения повторяют в режиме изолирования надпоршневого пространства от атмосферы на такте сжатия, для чего выпускной клапан вакуум-анализатора стопорят в его закрытом положении. Затем указанные измерения проводят для других цилиндров двигателя. По результатам измерений техническое состояние элементов цилиндро-поршневой группы определяют вышеописанным образом в следующем порядке.The proposed method is as follows. For measurements of P 1 and P 2, you can use the KI-5315 GOSNITI vacuum analyzer known from the prototype, which provides a measurement of P 1 when the over-piston space communicates with the atmosphere and allows you to isolate this space from the atmosphere for measuring P 2 . When scrolling the engine crankshaft at the starting frequency using a bench drive or starting device, the tip of the vacuum analyzer is tightly inserted into the nozzle (candle) hole of the CPG of any cylinder. In the mode of communication of the over-piston space with the atmosphere, the steady-state maximum vacuum P 1 is determined by the vacuum meter on the compression stroke. To determine P 2, the measurements are repeated in the isolation mode of the over-piston space from the atmosphere at the compression stroke, for which the exhaust valve of the vacuum analyzer is locked in its closed position. Then, these measurements are carried out for other engine cylinders. According to the measurement results, the technical condition of the elements of the cylinder-piston group is determined as described above in the following order.

Состояние клапанного механизма определяют путем сравнения P с PVп. При Р>PVп определяют состояние гильзы путем сравнения P с PSп и Р. Когда для всех цилиндров P>P, по разности ΔP1 определяют состояние маслосъемных колец для цилиндра, имеющего максимальное значение P. Далее, если Р>PSп, то определяют состояние компрессионных колец путем сравнения Р с РRп и Р. Для наглядности на прилагаемом чертеже представлена схема осуществления (алгоритм) заявленного способа.The state of the valve mechanism is determined by comparing P 1and with P Vп . When Р > P Vп determine the condition of the sleeve by comparing P with P Sп and Р . When all the cylinders 1 and P> P SH, the difference ΔP 1 determine the state of the scraper rings for the cylinder having the maximum value P 1 and. Further, if Р > P Sп , then the state of the compression rings is determined by comparing Р with Р Rп and Р . For clarity, the attached drawing shows a diagram of the implementation (algorithm) of the claimed method.

В таблице 2 представлены примеры некоторых экспериментальных результатов измерений Р1 и Р2, проведенных авторами настоящего изобретения на различных дизельных и карбюраторных двигателях для обоснования заявленного способа. Наличие в примере нескольких значений Р1 и Р2 означает соответствующую величину вакуума в цилиндрах двигателя, начиная с первого. Фактическое состояние элементов ЦПГ (шестой столбец таблицы) устанавливали после разборки двигателя.Table 2 presents examples of some experimental results of measurements of P 1 and P 2 carried out by the authors of the present invention on various diesel and carburetor engines to justify the claimed method. The presence in the example of several values of P 1 and P 2 means the corresponding amount of vacuum in the engine cylinders, starting from the first. The actual state of the CPG elements (sixth column of the table) was established after disassembling the engine.

Далее приведены дополнительные комментарии к некоторым примерам, показанным в табл. 2. The following are additional comments on some of the examples shown in table. 2.

Пример 1
Измерение P1 показало наличие источника дополнительной пневмоплотности в 5-м цилиндре (ΔP1 = 0,94-0,87 = 0,07>ΔP). Таким источником пневмоплотности был износ маслосъемных колец 5-го цилиндра.
Example 1
The measurement of P 1 showed the presence of a source of additional pneumatic density in the 5th cylinder (ΔP 1 = 0.94-0.87 = 0.07> ΔP 1e ). Such a source of pneumatic density was the wear of the oil scraper rings of the 5th cylinder.

Пример 2
Величины P1 показывают номинальное состояние гильз всех цилиндров. Величина Р2 для второго цилиндра значительно больше РRп, что объясняется повреждением компрессионных колец.
Example 2
Values P 1 show the nominal condition of the liners of all cylinders. The value of P 2 for the second cylinder is much greater than P Rp , which is explained by damage to the compression rings.

Пример 3
Когда износ гильз больше предельного (цилиндры 3 и 4), величина Р2 не характеризует действительное состояние компрессионных колец. Хотя величина Р2 значительно больше РRп в обоих цилиндрах 3 и 4, неисправным оказалось компрессионное кольцо только в цилиндре 3.
Example 3
When the wear of the liners is greater than the limit (cylinders 3 and 4), the value of P 2 does not characterize the actual state of the compression rings. Although the P 2 value is much larger than P R p in both cylinders 3 and 4, the compression ring turned out to be faulty only in cylinder 3.

Пример 4
В цилиндре 5 P1 меньше PVп в результате неисправности клапана, при этом Р2 не характеризует состояние компрессионных колец в этом цилиндре.
Example 4
In the cylinder 5, P 1 is less than P Vп as a result of a valve malfunction, while P 2 does not characterize the state of the compression rings in this cylinder.

Пример 5
Величина Р2 в цилиндре 5 значительно больше РRп в результате неисправности компрессионных колец.
Example 5
The value of P 2 in the cylinder 5 is much greater than P Rp as a result of a failure of the compression rings.

Пример 6
Износ гильзы в цилиндре 3 больше предельного, величина P2 в этом цилиндре не характеризует состояние компрессионных колец.
Example 6
The wear of the sleeve in the cylinder 3 is greater than the limit, the value of P 2 in this cylinder does not characterize the state of the compression rings.

Пример 7
Предельный износ поршневых групп цилиндров 1 и 2. Износ гильз и компрессионных колец в цилиндрах 3 и 4 близок к предельному.
Example 7
The maximum wear of the piston groups of cylinders 1 and 2. The wear of the liners and compression rings in the cylinders 3 and 4 is close to the maximum.

Пример 8
При практически номинальном состоянии гильз повышенное значение P2 в цилиндре подтверждает неисправность, связанную с состоянием компрессионных колец (отсутствие такого кольца). Кроме того, ΔP1>ΔP (ΔP1 = 0,94-0,89 = 0,05) и значение P1 цилиндра 4, превышающее P1 других цилиндров более чем на 0,04 кг/см2, свидетельствует не о лучшем в сравнении с другими цилиндрами состоянии цилиндра 4, а о наличии в нем источника дополнительной пневмоплотности в виде бракованного маслосъемного кольца.
Example 8
In the almost nominal condition of the liners, an increased value of P 2 in the cylinder confirms the malfunction associated with the state of the compression rings (the absence of such a ring). In addition, ΔP 1 > ΔP 1e (ΔP 1 = 0.94-0.89 = 0.05) and a value of P 1 of cylinder 4, which exceeds P 1 of other cylinders by more than 0.04 kg / cm 2 , does not indicate the best condition of cylinder 4 in comparison with other cylinders, and the presence of a source of additional pneumatic density in it in the form of a defective oil scraper ring.

Пример 10
Состояние гильз в целом близко к предельному. Износ компрессионных колец больше предельного.
Example 10
The condition of the cartridges as a whole is close to the limit. The wear of the compression rings is greater than the limit.

Пример 11
Допускаемый износ гильз во всех цилиндрах. Износ компрессионных колец в цилиндрах 1 и 2 в пределах допускаемого, неисправность компрессионных колец в цилиндрах 3 и 4.
Example 11
Permissible liner wear on all cylinders. Depreciation of compression rings in cylinders 1 and 2 within the permissible limits, failure of compression rings in cylinders 3 and 4.

Пример 12
P1 в цилиндре 3 меньше P в результате неисправности клапана, и Р2 в этом цилиндре не характеризует состояние компрессионных колец, все они находились в номинальном состоянии.
Example 12
P 1 in cylinder 3 is less than P as a result of a valve malfunction, and P 2 in this cylinder does not characterize the state of the compression rings, all of them were in a nominal state.

Пример 13
Износ гильз всех цилиндров в пределах допуска, величины Р2 во всех цилиндрах подтверждают номинальное состояние новых компрессионных колец.
Example 13
The wear of the cylinder liners within the tolerance, the values of P 2 in all cylinders confirm the nominal condition of the new compression rings.

Пример 15
В цилиндре 1 при номинальном состоянии гильзы повышение Р2 подтвердило неисправность компрессионного кольца. При этом ΔP1 = 0,84-0,79 = 0,05>ΔP, в третьем цилиндре неисправно маслосъемное кольцо.
Example 15
In the cylinder 1 at the nominal condition of the sleeve, an increase in P 2 confirmed the failure of the compression ring. Moreover, ΔP 1 = 0.84-0.79 = 0.05> ΔP 1e , the oil scraper is faulty in the third cylinder.

Claims (2)

1. Способ диагностирования цилиндро-поршневой группы двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в том, что прокручивают коленчатый вал двигателя внешним источником, сообщая на такте сжатия надпоршневое пространство цилиндра с атмосферой и изолируя на такте расширения надпоршневое пространство от атмосферы, измеряют на такте расширения максимальное первое разрежение Р в надпоршневом пространстве и определяют техническое состояние клапанного механизма, отличающийся тем, что техническое состояние клапанного механизма определяют путем сравнения измеренного первого разрежения Р с предварительно установленным предельным разрежением для клапанного механизма PVп, при Р>PVп определяют техническое состояние гильзы цилиндра путем сравнения Р с предварительно установленным предельным разрежением для гильзы РSп и номинальным разрежением для гильзы P, далее при Р>PSп дополнительно прокручивают коленчатый вал, изолируя на тактах расширения и сжатия надпоршневое пространство от атмосферы, измеряют при этом на такте расширения максимальное второе разрежение Р в надпоршневом пространстве и определяют техническое состояние компрессионных колец путем сравнения измеренного второго разрежения Р с предварительно установленными предельным разрежением для колец PRп и номинальным разрежением для колец P.1. A method for diagnosing a cylinder-piston group of an internal combustion engine, which consists in scrolling the crankshaft of the engine with an external source, reporting the piston space of the cylinder with the atmosphere on the compression stroke and isolating the piston space from the atmosphere on the expansion stroke, measuring the maximum first negative pressure on the expansion stroke P 1 and in the overpiston space and determine the technical condition of the valve mechanism, characterized in that the technical state of the valve mechanism defining by comparing the measured first negative pressure P 1 and a preset limiting vacuum to valve mechanism P vn, when R 1 and> P vn determine the technical condition of the cylinder liner by comparing P 1 and with a preset limiting vacuum thermowell P Sn and a nominal underpressure thermowell P SH, further, at Р > P Sп, the crankshaft is additionally scrolled, isolating the over-piston space from the atmosphere on the expansion and compression strokes, and the maximum second rarefaction is measured on the expansion stroke e Р in the over-piston space and determine the technical condition of the compression rings by comparing the measured second rarefaction Р with the pre-set limit vacuum for rings P Rп and nominal vacuum for rings P . 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при количестве цилиндров в двигателе больше одного и при условиях, что во всех цилиндрах Р>PSп и не осуществлялись замена или ремонт каких-либо отдельных гильз, определяют разницу между двумя наибольшими измеренными значениями Р в двух разных цилиндрах и по величине указанной разницы определяют состояние маслосъемных колец цилиндра, имеющего максимальное значение Р.2. The method according to p. 1, characterized in that when the number of cylinders in the engine is more than one and under the conditions that no replacement or repair of any individual liners was performed in all cylinders P 1i > P Sп , the difference between the two largest the values of P 1i in two different cylinders and the magnitude of the specified difference determines the state of the oil scraper rings of the cylinder having a maximum value of P 1i .
RU2001120872/06A 2001-07-26 2001-07-26 Method of diagnosing condition of cylinder-piston group of internal combustion engine RU2184360C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001120872/06A RU2184360C1 (en) 2001-07-26 2001-07-26 Method of diagnosing condition of cylinder-piston group of internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001120872/06A RU2184360C1 (en) 2001-07-26 2001-07-26 Method of diagnosing condition of cylinder-piston group of internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2184360C1 true RU2184360C1 (en) 2002-06-27

Family

ID=20252091

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001120872/06A RU2184360C1 (en) 2001-07-26 2001-07-26 Method of diagnosing condition of cylinder-piston group of internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2184360C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2479831C2 (en) * 2011-05-04 2013-04-20 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ГОСНИТИ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ) Method of defining ice sleeve assembly residual life
RU2479830C2 (en) * 2011-05-04 2013-04-20 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ГОСНИТИ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ) Method of defining ice sleeve assembly residual life
RU2573071C1 (en) * 2014-05-27 2016-01-20 Михаил Григорьевич Рыбаков Determination of unburnt fuel from ice cylinder

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БЕЛЬСКИХ В.И. Справочник по техническому обслуживанию и диагностированию тракторов. - М.: Сельхозиздат, 1986, с.123-125. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2479831C2 (en) * 2011-05-04 2013-04-20 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ГОСНИТИ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ) Method of defining ice sleeve assembly residual life
RU2479830C2 (en) * 2011-05-04 2013-04-20 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ГОСНИТИ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ) Method of defining ice sleeve assembly residual life
RU2573071C1 (en) * 2014-05-27 2016-01-20 Михаил Григорьевич Рыбаков Determination of unburnt fuel from ice cylinder

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6409086B1 (en) Leak detector
US5417109A (en) Methods and apparatus for testing engines
US20120324989A1 (en) System and method for diagnosis of engine component condition
EA027146B1 (en) System and method for diagnosing an engine
US20160160776A1 (en) Engine System and Method
US20160160779A1 (en) Prognostic Engine System and Method
JP2008208751A (en) Deterioration degree diagnostic system of engine component
RU2184360C1 (en) Method of diagnosing condition of cylinder-piston group of internal combustion engine
CN112703306B (en) Method for detecting coking in the intake tract of an internal combustion engine
US6055852A (en) Method and apparatus for estimation of relative cylinder compression balance by cranking speed analysis
WO2012092371A1 (en) Engine with fluid passage seal assembly
US20120279282A1 (en) Device and method to provide a pressure/vacuum test of a vehicle cylinder&#39;s sealing ability without a head on the engine
JP2009133284A (en) Combustion diagnostic method and combustion diagnostic device of internal combustion engine
Filipczyk et al. Piston damages-case studies and possibilities of early detection
Almubarak et al. Automotive Engine Tests “The Basics”
JP7221857B2 (en) Anomaly detection device and anomaly detection method
KR102689264B1 (en) Diagnosis method of the gas-sealed condition of cylinders in a marine 2-stroke diesel engine
RU2479831C2 (en) Method of defining ice sleeve assembly residual life
KR102048644B1 (en) Apparatus for detecting piston engine operating method and failure of head gasket
RU2716935C1 (en) Method of localization of non-tight valves of gdm
RU2336513C2 (en) Method of internal combustion engine technical condition estimation
RU2469285C1 (en) Method of diagnosing ice with turbo compressor
SU1467423A1 (en) Method of diagnostics of cylinder-piston group of internal combustion engine
KR20020053916A (en) Apparatus and method for measuring cylinder compression pressure of diesel engine for a vehicle
Abdusattorova et al. VACUUM METHOD FOR ASSESSING THE STATE OF THE CYLINDER-PISTON GROUP AND PREDICTING THE RESIDUAL LIFE BY THE CLAS DEVICE

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040727

NF4A Reinstatement of patent
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150727