RU2336513C2 - Method of internal combustion engine technical condition estimation - Google Patents

Method of internal combustion engine technical condition estimation Download PDF

Info

Publication number
RU2336513C2
RU2336513C2 RU2006137627/06A RU2006137627A RU2336513C2 RU 2336513 C2 RU2336513 C2 RU 2336513C2 RU 2006137627/06 A RU2006137627/06 A RU 2006137627/06A RU 2006137627 A RU2006137627 A RU 2006137627A RU 2336513 C2 RU2336513 C2 RU 2336513C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
engine
cylinder
technical condition
sensors
internal combustion
Prior art date
Application number
RU2006137627/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006137627A (en
Inventor
Дмитрий Максимович Воронин (RU)
Дмитрий Максимович Воронин
Алексей Юрьевич Понизовский (RU)
Алексей Юрьевич Понизовский
Александр Афанасьевич Малышко (RU)
Александр Афанасьевич Малышко
Original Assignee
Новосибирский государственный аграрный университет (Инженерный институт)
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 Новосибирский государственный аграрный университет (Инженерный институт) filed Critical Новосибирский государственный аграрный университет (Инженерный институт)
Priority to RU2006137627/06A priority Critical patent/RU2336513C2/en
Publication of RU2006137627A publication Critical patent/RU2006137627A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2336513C2 publication Critical patent/RU2336513C2/en

Links

Landscapes

  • Testing Of Engines (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)

Abstract

FIELD: physics, measurement.
SUBSTANCE: invention is related to equipment for testing in operation conditions with ignition of fuel mixture from compression. Method consists in the following: tests are performed without fuel supply into engine cylinders at start-up rotations, which amount to 150...300 rpm. Sensor of air mass flow rate, for instance, of heat-loss anemometer type, is installed in inlet manifold of engine, the same sensor is installed in engine outlet manifold, both sensors are connected to electronic control unit, which processes signals received from sensors and transmits processed signals to indication unit.
EFFECT: reduction of diagnostics labour intensity in operating conditions.
4 dwg

Description

Изобретение относится к технике испытания в эксплуатационных условиях двигателей внутреннего сгорания с воспламенением горючей смеси от сжатия.The invention relates to a field test technique for internal combustion engines with compression-ignition of a combustible mixture.

Известно несколько инструментальных способов диагностирования цилиндропоршневой группы (ЦПГ) двигателя.Several instrumental methods for diagnosing a cylinder-piston group (CPG) of an engine are known.

Способ оценки пневмоплотности каждого цилиндра по максимальному давлению такта сжатия (компрессометр); (см. Бельских В.И. Диагностика технического состояния и регулировка тракторов. - М.: Колос, 1973. - 495 с, стр.118).A method for evaluating the pneumatic density of each cylinder by the maximum pressure of the compression stroke (compressometer); (see Belsky V.I. Diagnostics of the technical condition and adjustment of tractors. - M .: Kolos, 1973. - 495 s, p. 118).

«Компрессионный» метод прост, доступен, универсален. Однако профессионалы относятся к нему скептически. Для начала оценим информативность метода, т.е. соотношение величин изменения, соответственно, структурного и диагностического параметров. Если принять изменение структурного параметра (например, увеличение до предельного значения допуска на овальность и конусность гильзы) за 100%, то изменение диагностического параметра (компрессии) для карбюраторного и дизельного двигателя будет соответственно 1,15 МПа-0,9 МПа=0,25 МПа; 3,2 МПа-2,6 МПа=0,6 МПа, что в относительных единицах к верхнему (номинальному) значению составит 21,7% и 18,8%. Такой информативности метода явно недостаточно не только для прогнозирования остаточного ресурса, но и для постановки «окончательного диагноза» о состоянии ЦПГ. Но, кроме информативности, существует еще и методическая погрешность, обусловленная влиянием ряда субъективных факторов. Так, на показатели компрессии влияют пусковые обороты коленчатого вала и температура. При разряженном аккумуляторе потеря компрессии составляет в среднем 0,1-0,15 МПа. Кроме того, на показатели компрессии изношенной ЦПГ сильное влияние будут оказывать такие факторы, как излишнее количество масла или топлива в цилиндрах, сопротивление во впускном патрубке, температура масла и т.д.The "compression" method is simple, affordable, universal. However, professionals are skeptical of him. First, let us evaluate the information content of the method, i.e. the ratio of the magnitude of the change, respectively, structural and diagnostic parameters. If we accept a change in the structural parameter (for example, an increase to the limit value of the tolerance for ovality and conicity of the liner) for 100%, then the change in the diagnostic parameter (compression) for the carburetor and diesel engine will be, respectively, 1.15 MPa-0.9 MPa = 0.25 MPa; 3.2 MPa-2.6 MPa = 0.6 MPa, which in relative units to the upper (nominal) value will be 21.7% and 18.8%. Such informational content of the method is clearly not enough not only to predict the residual life, but also to make a “final diagnosis” about the state of the CPG. But, in addition to informativeness, there is also a methodological error due to the influence of a number of subjective factors. So, the performance of the crankshaft and temperature affect the performance of compression. With a discharged battery, the loss of compression is on average 0.1-0.15 MPa. In addition, factors such as excessive oil or fuel in the cylinders, resistance in the inlet pipe, oil temperature, etc., will have a strong effect on the compression ratios of a worn CPG.

Суммарная методическая погрешность оценки ЦПГ по давлению в конце сжатия (компрессии) составляет соответственно 0,1-0,18 МПа, что в переводе на относительные показатели в диапазоне изменения параметра (0,25 и 0,6 МПа) составляет соответственно 25 и 30%. При наличии такой ошибки, наряду с малой информативностью, данный метод можно также смело отнести к разряду индикаторных (без учета класса точности манометра).The total methodological error in estimating the CPG by pressure at the end of compression (compression) is 0.1-0.18 MPa, respectively, which, in terms of relative indicators in the parameter variation range (0.25 and 0.6 MPa), is 25 and 30%, respectively . In the presence of such an error, along with low information content, this method can also be safely attributed to the category of indicator (without taking into account the accuracy class of the pressure gauge).

Известен способ оценки пневмоплотности конкретного цилиндра путем принудительной его опрессовки сжатым воздухом (принцип пневмокалибратора); (см. Бельских В.И. Диагностика технического состояния и регулировка тракторов. - М.: Колос, 1973. - 495 с., стр.120).There is a method of assessing the pneumatic density of a particular cylinder by forcing it by crimping with compressed air (the principle of a pneumatic calibrator); (see Belsky V.I. Diagnostics of the technical condition and adjustment of tractors. - M .: Kolos, 1973. - 495 p., p. 120).

Принцип «пневмокалибратора», реализованный в приборе К-69, частично устраняет отмеченные выше недостатки, т.е. позволяет выявить конкретный неисправный цилиндр. Поршень проверяемого цилиндра выставляется при медленном прокручивании коленчатого вала на рабочий такт сжатия или расширения (при перекрытых клапанах). В цилиндр подается под определенным давлением сжатый воздух и по времени падения давления оценивается пневмоплотность цилиндра. Для данного метода существует серьезное ограничение: он может быть реализован только в стационарных условиях при наличии источника сжатого воздуха. Очевидно, что при износах или задирах на рабочей поверхности цилиндра; износах, закоксовке или поломке поршневых колец; неплотностях посадки клапанов в гнездах и т.д. увеличивается общая неплотность цилиндра, что главным образом влияет на время падения давления. Также на достоверность диагноза будут влиять следующие причины. Во-первых, необходимо выставить поршень хотя бы в две позиции - на середине и в конце такта сжатия, т.к. гильза изнашивается не только «овально», но и «конусно». Технически эту операцию проделать довольно сложно. Во-вторых, при проверке последних цилиндров, при прочих равных условиях, получим худшие результаты, вследствие утечки к моменту проверки части масла в картер, что скажется на результатах оценки состояния ЦПГ. В-третьих, достоверно можно оценить только утечки в клапанах по повышенной интенсивности падения давления и наличию «свиста» во впускном или выпускном коллекторах. Основную же неисправность ЦПГ данного цилиндра (неисправность колец или гильзы) мы данным методом определить не сможем.The principle of "pneumatic calibrator" implemented in the K-69 device partially eliminates the above-mentioned disadvantages, i.e. allows you to identify a specific faulty cylinder. The piston of the tested cylinder is set when the crankshaft is slowly turned to the working compression or expansion stroke (with valves closed). Compressed air is supplied to the cylinder under a certain pressure, and the pneumatic density of the cylinder is estimated from the time the pressure drops. There is a serious limitation for this method: it can be implemented only in stationary conditions with a source of compressed air. Obviously, with wear or tear on the working surface of the cylinder; wear, coking or breakage of the piston rings; leaks valve seats in the seats, etc. overall cylinder leakage increases, which mainly affects the pressure drop time. Also, the following reasons will affect the accuracy of the diagnosis. Firstly, it is necessary to set the piston in at least two positions - in the middle and at the end of the compression stroke, because the sleeve wears out not only “oval”, but also “conically”. Technically, this operation is quite difficult. Secondly, when checking the last cylinders, ceteris paribus, we get worse results due to leakage at the time of checking part of the oil in the crankcase, which will affect the results of assessing the state of the CPG. Thirdly, only leakages in valves can be reliably estimated by the increased pressure drop intensity and the presence of a “whistle” in the intake or exhaust manifolds. But the main malfunction of the CPG of this cylinder (malfunction of rings or liners) we can not determine by this method.

За прототип принято а.с. СССР №17/4412. Способ диагностирования двигателя внутреннего сгорания. Способ заключается в том, что перекрывают впускной и выпускной каналы цилиндра, проворачивают коленчатый вал с определенной скоростью, тем самым перемещают поршень проверяемого цилиндра от в.м.т. до н.м.т. на такте впуска, определяют расход воздуха, поступающего в цилиндр, затем перекрывают выход воздуха из цилиндра, перемещают поршень с определенной скоростью от н.м.т. к в.м.т., через заданный промежуток времени после этого открывают выход воздуха из цилиндра, определяют расход, а диагностирование осуществляют по соотношению расходов. Недостатками этого способа является то, что он дает ограниченную информативность диагноза, т.к. оценивается только сопряжение поршень-кольцо-цилиндр-двигатель, а также не учитывается состояние (негерметичность) клапанного механизма.For the prototype taken A.S. USSR No. 17/4412. A method for diagnosing an internal combustion engine. The method consists in blocking the inlet and outlet channels of the cylinder, cranking the crankshaft at a certain speed, thereby moving the piston of the cylinder being tested from bmw to n.m.t. at the intake stroke, determine the flow rate of air entering the cylinder, then block the air outlet from the cylinder, move the piston at a certain speed from nm to bmw, after a predetermined period of time after this, the air outlet from the cylinder is opened, the flow rate is determined, and the diagnosis is carried out according to the flow ratio. The disadvantages of this method is that it gives a limited information content of the diagnosis, because only the piston-ring-cylinder-engine coupling is evaluated, and the state (leakage) of the valve mechanism is not taken into account.

Техническая задача - снижение трудоемкости диагностирования в условиях эксплуатации.The technical task is to reduce the complexity of diagnosing in operating conditions.

Это достигается тем, что определяют разность расхода воздуха при пусковом режиме на впуске и на выпуске, тем самым проверяется производительность ЦПГ. Полученное значение расхода воздуха сравнивают с нормативными значениями расхода воздуха, на основании чего судят о техническом состоянии двигателя.This is achieved by determining the difference in air flow during start-up at the inlet and outlet, thereby checking the performance of the CPG. The obtained value of the air flow is compared with the standard values of the air flow, on the basis of which they judge the technical condition of the engine.

Способ состоит в том, что испытания проводят без подачи топлива в цилиндры двигателя на пусковых оборотах, которые составляют 150...300 об/м.The method consists in the fact that the tests are carried out without supplying fuel to the engine cylinders at starting revolutions, which are 150 ... 300 rpm.

На входе воздуха во впускной коллектор устанавливается датчик массового расхода воздуха (ДМРВ), например, термоанемометрического действия, такой же датчик устанавливается на выходе воздуха в выпускной коллектор. Оба датчика подсоединяются к электронному блоку управления (ЭБУ). ЭБУ регистрирует сигналы с датчиков и после преобразования выдает информацию на индикатор в виде разности расходов.At the air inlet to the intake manifold, a mass air flow sensor (DMRV) is installed, for example, hot-wire, the same sensor is installed at the air outlet to the exhaust manifold. Both sensors are connected to an electronic control unit (ECU). The computer records the signals from the sensors and, after conversion, provides information to the indicator in the form of a difference in costs.

На чертеже изображена схема для реализации данного способа, где: диагностируемый двигатель - 1; датчики массового расхода воздуха - 2; электронный блок управления - 3; блок индикации - 4.The drawing shows a diagram for implementing this method, where: the diagnosed engine is 1; mass air flow sensors - 2; electronic control unit - 3; display unit - 4.

Способ осуществляется следующим образом:The method is as follows:

К испытуемому двигателю 1 подсоединяются вышеперечисленные устройства снятия сигналов. Приводят во вращение коленчатый вал двигателя штатным электростартером или пусковым устройством. При вращении коленчатого вала датчики 2 посылают определенные импульсы в электронный блок управления 3. Электронный блок управления обрабатывает сигналы, поступающие с датчиков, и передает обработанные сигналы на блок индикации 4.The above signal pickup devices are connected to the test engine 1. Bring the crankshaft of the engine into rotation with a standard electric starter or starting device. When the crankshaft rotates, the sensors 2 send certain pulses to the electronic control unit 3. The electronic control unit processes the signals from the sensors and transmits the processed signals to the display unit 4.

Claims (1)

Способ оценки технического состояния двигателей внутреннего сгорания по количеству воздуха, проходящего через неплотности цилиндропоршневой группы и камеры сгорания, заключающийся в том, что определяют разность расходов воздуха на впуске и выпуске, полученное значение сравнивают с нормативными, на основании чего оценивают техническое состояние цилиндропоршневой группы, отличающийся тем, что определение разности расходов воздуха на впуске и выпуске осуществляют на пусковом режиме.The method of assessing the technical condition of internal combustion engines by the amount of air passing through the leaks of the cylinder-piston group and the combustion chamber, which consists in determining the difference in air flow rate at the inlet and outlet, the obtained value is compared with the normative, on the basis of which the technical condition of the cylinder-piston group, different the fact that the determination of the difference in air flow rate at the inlet and outlet is carried out on starting mode.
RU2006137627/06A 2006-10-24 2006-10-24 Method of internal combustion engine technical condition estimation RU2336513C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006137627/06A RU2336513C2 (en) 2006-10-24 2006-10-24 Method of internal combustion engine technical condition estimation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006137627/06A RU2336513C2 (en) 2006-10-24 2006-10-24 Method of internal combustion engine technical condition estimation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006137627A RU2006137627A (en) 2008-04-27
RU2336513C2 true RU2336513C2 (en) 2008-10-20

Family

ID=39452838

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006137627/06A RU2336513C2 (en) 2006-10-24 2006-10-24 Method of internal combustion engine technical condition estimation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2336513C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2443989C2 (en) * 2010-05-19 2012-02-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный аграрный университет Method of estimating ice operating conditions
RU227573U1 (en) * 2023-07-10 2024-07-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверская государственная сельскохозяйственная академия" (ФГБОУ ВО Тверская ГСХА) Installation for diagnosing an internal combustion engine

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ВЕЛЬСКИХ В.И. Диагностирование и обслуживание сельскохозяйственной техники. - М.: Колос, 1980, с.282-283. *
ТЕРСКИХ И.П. Диагностика тракторов (Учебное пособие). - Иркутск: 1975, с.93. *
ФЛАМИШ О. Диагностика автомобилей. - М.: Транспорт, 1973, с.11, 13, 16. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2443989C2 (en) * 2010-05-19 2012-02-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный аграрный университет Method of estimating ice operating conditions
RU227573U1 (en) * 2023-07-10 2024-07-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверская государственная сельскохозяйственная академия" (ФГБОУ ВО Тверская ГСХА) Installation for diagnosing an internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006137627A (en) 2008-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4509637B2 (en) Method and apparatus for operating an internal combustion engine
US5417109A (en) Methods and apparatus for testing engines
EP3704370B1 (en) System and method for detecting malfunctioning turbo-diesel cylinders
EA027146B1 (en) System and method for diagnosing an engine
CN101523034B (en) Estimating engine system parameters based on engine cylinder pressure
US20160160776A1 (en) Engine System and Method
KR20100021474A (en) Diagnostic method and device for diagnosing an intake system of an internal combustion engine
US20120324989A1 (en) System and method for diagnosis of engine component condition
US20160160779A1 (en) Prognostic Engine System and Method
US20220170396A1 (en) Method And Device For Diagnosing A Leakage Of A Crankcase Ventilation Line Of A Crankcase Ventilation Device For An Internal Combustion Engine
Taglialatela-Scafati et al. Use of vibration signal for diagnosis and control of a four-cylinder diesel engine
CN111989476A (en) Fourier diagnosis of the charging behavior of an internal combustion engine
RU2336513C2 (en) Method of internal combustion engine technical condition estimation
CN110529266A (en) The method of valve control time for diagnosing combustion engine
Ramírez et al. A methodology for non-invasive diagnosis of diesel engines through characteristics of starter system performance
RU2467301C1 (en) Method to assess technical condition of internal combustion engine
RU2820020C1 (en) Device for evaluation of technical condition and detection of incipient faults in systems and mechanisms of engine
CN115485469A (en) Apparatus, method, system, and technique for misfire detection using an engine speed sensor
RU2443989C2 (en) Method of estimating ice operating conditions
RU2744668C1 (en) Method for assessing the technical condition of the cylinder-piston group of an internal combustion engine
CN114544186B (en) Engine misfire diagnosis method and vehicle
RU2769291C2 (en) Method for express diagnostics of the turbocharger of a diesel engine
RU2445597C2 (en) Evaluation method of technical state of internal combustion engine
RU2465470C2 (en) Functional diagnostics method for separator
RU194297U1 (en) Device for assessing the technical condition of the cylinder-piston group of an internal combustion engine

Legal Events

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

Effective date: 20081025