RU2560766C1 - Method of controlling angles of gas distribution of internal combustion engine - Google Patents
Method of controlling angles of gas distribution of internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2560766C1 RU2560766C1 RU2014106269/06A RU2014106269A RU2560766C1 RU 2560766 C1 RU2560766 C1 RU 2560766C1 RU 2014106269/06 A RU2014106269/06 A RU 2014106269/06A RU 2014106269 A RU2014106269 A RU 2014106269A RU 2560766 C1 RU2560766 C1 RU 2560766C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- valve
- diagram
- angle
- characteristic point
- pressure
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области испытаний двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и может быть использовано для диагностирования ДВС с клапанной или клапанно-щелевой конструкцией газообмена при их эксплуатации, а также при предремонтной и послеремонтной проверке.The invention relates to the field of testing internal combustion engines (ICE) and can be used to diagnose ICE with a valve or valve-slotted gas exchange design during their operation, as well as during pre-repair and after-repair checks.
Известен способ диагностирования элементов газораспределительного механизма ДВС (Мошкин Н.И., Лагерев А.В., описание изобретения к патенту RU 2374613 C2), состоящий в том, что при принудительном прокручивании коленчатого вала записывают разрежение во впускном трубопроводе двигателя, по записи определяют значения параметров разрежения воздушного потока, а по значениям параметров делают вывод о состоянии элементов газораспределительного механизма. Особенностью способа является необходимость режима принудительного прокручивания вала двигателя со скоростью, достаточной для создания заметного разрежения на впуске. Скоростное принудительное прокручивание автотракторных ДВС осуществляют, устанавливая их на стенды станций технического обслуживания и ремонта. Для более крупных промышленных, судовых, тепловозных ДВС, обслуживаемых и ремонтируемых на месте их применения, режим скоростного принудительного прокручивания нереализуем. Поэтому область применения рассматриваемого способа ограничена автотракторными ДВС. Недостаток способа - сложность его реализации, обусловленная выводом двигателя из действия для осуществления способа и большими затратами физического труда на монтаж двигателя на стенде, подготовку его к измерениям, выполнение самих измерений.A known method for diagnosing the elements of the gas distribution mechanism of the internal combustion engine (Moshkin N.I., Lagerev A.V., description of the invention to patent RU 2374613 C2), which consists in the fact that when the crankshaft is forced to roll, a vacuum is recorded in the engine intake pipe, the values are determined by recording parameters of rarefaction of the air flow, and the values of the parameters make a conclusion about the state of the elements of the gas distribution mechanism. A feature of the method is the need for forced rotation of the motor shaft at a speed sufficient to create a noticeable vacuum at the inlet. High-speed forced scrolling of motor-tractor ICEs is carried out by installing them on the stands of maintenance and repair stations. For larger industrial, ship, diesel ICEs serviced and repaired at the place of their application, the speed forced scrolling mode is not feasible. Therefore, the scope of the method under consideration is limited to autotractor ICEs. The disadvantage of this method is the complexity of its implementation, due to the withdrawal of the engine from the action for the implementation of the method and the high cost of physical labor for mounting the engine on the stand, preparing it for measurements, performing the measurements themselves.
Известен способ диагностики газораспределительного клапана (Хартманн Дирк, заявка на изобретение RU 2009103809 A), осуществляемый на работающем двигателе и состоящий в том, что регистрируют звуковые волны, создаваемые ДВС, анализируют параметры волн в момент изменения положения клапана и по параметрам волн распознают ошибочное открытие клапана. Недостаток способа связан с тем, что промышленные, судовые и тепловозные ДВС оборудуют звукоизолирующими устройствами, снижающими уровень производимого шума и заодно препятствующими диагностике по параметрам звуковых волн. Необходимость затрат физического труда на демонтаж и последующий монтаж звукоизолирующих устройств усложняет реализацию этого способа.A known method for diagnosing a gas distribution valve (Hartmann Dirk, application for invention RU 2009103809 A), carried out on a running engine and consisting in the fact that register sound waves generated by the internal combustion engine, analyze the wave parameters at the time of changing the valve position and recognize the valve opening by the wave parameters . The disadvantage of this method is that industrial, ship and diesel ICEs are equipped with sound-insulating devices that reduce the level of noise produced and at the same time impede diagnostics by the parameters of sound waves. The need for physical labor for dismantling and subsequent installation of soundproofing devices complicates the implementation of this method.
Известен способ контроля углов газораспределения ДВС, называемый далее разборным (Королев Н.И. Регулирование судовых дизелей. - М.: Транспорт, 1969. - 153 с., стр.29-30). Он состоит в том, что, проворачивая коленчатый вал выведенного из действия и подготовленного к измерениям двигателя, измеряют фактические углы положения вала, соответствующие моментам открытия газовых клапанов (далее - углы газораспределения), определяют отклонения фактических углов от номинальных, объявленных заводом-изготовителем двигателя, сравнивают полученные отклонения с допустимыми и по результатам сравнения судят о необходимости корректировки углов газораспределения. Недостаток разборного способа - сложность его реализации, обусловленная выводом двигателя из действия для осуществления способа и затратами физического труда на частичную разборку двигателя, подготавливающую его к измерениям (снятие защитного кожуха маховика и щитов, закрывающих доступ к кулачным шайбам клапанов), на выполнение измерений, на последующую сборку двигателя и ввод его в действие.A known method of controlling the gas distribution angles of an internal combustion engine, hereinafter referred to as collapsible (Korolev NI. Regulation of marine diesel engines. - M.: Transport, 1969. - 153 p., Pp. 29-30). It consists in turning the crankshaft out of action and prepared for measurements of the engine, measuring the actual angles of the shaft position corresponding to the moments of opening the gas valves (hereinafter - the gas distribution angles), determining the deviations of the actual angles from the nominal angles declared by the engine manufacturer, they compare the deviations with the permissible ones and, based on the results of the comparison, judge about the need to adjust the gas distribution angles. The disadvantage of the collapsible method is the complexity of its implementation, due to the decommissioning of the engine for the implementation of the method and the cost of physical labor to partially disassemble the engine, preparing it for measurements (removing the protective cover of the flywheel and shields that block access to the cam washers of the valves), to perform measurements, on subsequent assembly of the engine and putting it into operation.
Обзор известных способов показывает, что контроль углов газораспределения ДВС затрудняют следующие факторы: вывод двигателя из действия для осуществления способа и затраты физического труда на подготовку двигателя к измерениям, на выполнение измерений.A review of the known methods shows that the control of the engine gas distribution angles is hindered by the following factors: decommissioning the engine for the implementation of the method and the cost of physical labor for preparing the engine for measurements, for making measurements.
Задачей изобретения является создание способа контроля углов газораспределения ДВС с клапанной или клапанно-щелевой конструкцией газообмена, осуществляемого на работающем двигателе и с минимальными затратами человеческого труда.The objective of the invention is to provide a method of controlling the gas distribution angles of an internal combustion engine with a valve or valve-slotted gas exchange design, carried out on a working engine and with minimal human labor costs.
Задача решена следующим образом. Прототипом выбран разборный способ. В заявляемом способе, как и в прототипе, определяют отклонения фактических углов газораспределения от номинальных, сравнивают отклонения с допустимыми значениями и по результатам сравнения судят о необходимости корректировки углов газораспределения. Отличие заявляемого способа от прототипа состоит в том, что на установившемся режиме работы двигателя записывают диаграмму давления в надпоршневом объеме цилиндра, находят на диаграмме точку с характерным изменением давления, вызванным открытием клапана (далее - характерную точку), от измеренного значения угловой координаты характерной точки отнимают ее номинальное значение, присущее двигателям данной модели, и принимают разность в качестве отклонения фактического угла открытия клапана, причем номинальное значение угла характерной точки определяют в цилиндре двигателя данной модели, имеющего измеренное, например разборным способом, значение угла открытия клапана, для чего записывают диаграмму в данном цилиндре, находят на диаграмме характерную точку, вычисляют ее отклонение от измеренного значения угла открытия клапана, а затем определяют номинальное значение угла характерной точки, прибавляя вычисленное отклонение к номинальному значению угла открытия клапана. При этом характерную точку ищут на выделенном участке диаграммы, который в случае контроля выпускного клапана начинается при 90° и заканчивается при 180° поворота коленчатого вала после верхней мертвой точки рабочего хода, а в случае контроля впускного клапана начинается при 450° и заканчивается при 360° поворота коленчатого вала перед верхней мертвой точкой рабочего хода.The problem is solved as follows. The prototype selected a collapsible method. In the inventive method, as in the prototype, the deviations of the actual gas distribution angles from the nominal ones are determined, the deviations are compared with the permissible values and the results of the comparison are used to judge the need to adjust the gas distribution angles. The difference between the proposed method and the prototype is that at a steady engine operating mode, a pressure diagram is recorded in the cylinder’s above-piston volume, a point with a characteristic pressure change caused by the opening of the valve (hereinafter referred to as the characteristic point) is found on the diagram, they are taken away from the measured value of the angular coordinate of the characteristic point its nominal value inherent to the engines of this model, and take the difference as the deviation of the actual angle of opening of the valve, and the nominal value of the angle characteristic t the goggles are determined in the cylinder of the engine of this model, which has, for example, a folding method, the value of the valve opening angle, for which a diagram is written in this cylinder, a characteristic point is found on the diagram, its deviation from the measured value of the valve opening angle is calculated, and then the nominal angle value is determined a characteristic point, adding the calculated deviation to the nominal value of the valve opening angle. In this case, a characteristic point is sought in the selected section of the diagram, which, in the case of control of the exhaust valve starts at 90 ° and ends at 180 ° of crankshaft rotation after the top dead center of the working stroke, and in the case of control of the intake valve starts at 450 ° and ends at 360 ° turning the crankshaft in front of the top dead center stroke.
Поиск характерной точки выполняют путем визуального или математического анализа выделенного участка. Применяя визуальный анализ, в случае контроля выпускного клапана в качестве характерной точки на выделенном участке ищут точку перегиба линии давления из вогнутости в выпуклость, характеризующуюся наименьшей на участке скоростью падения давления, а в случае контроля впускного клапана в качестве характерной точки на выделенном участке ищут точку перегиба линии давления из выпуклости в вогнутость, характеризующуюся наибольшей на участке скоростью падения давления. Применяя математический анализ, в случае контроля выпускного клапана в качестве характерной точки на выделенном участке ищут точку, характеризующуюся максимумом первой производной и нулевым значением второй производной функции давления от угла поворота вала, а в случае контроля впускного клапана в качестве характерной точки на выделенном участке ищут точку, характеризующуюся минимумом первой производной и нулевым значением второй производной функции давления от угла поворота вала. В случае применения математического анализа выделенного участка сам анализ и последующие действия - измерение угловых координат характерных точек на диаграмме давления, вычисление отклонений измеренных значений от номинальных, сравнение отклонений с допустимыми значениями, составление информации об отклонениях, превышающих допустимые значения, - выполняют с помощью вычислительной техники, исключая применение человеческого труда.The search for a characteristic point is performed by visual or mathematical analysis of the selected area. Using visual analysis, in the case of controlling the exhaust valve as a characteristic point in the selected area, look for the inflection point of the pressure line from the concavity to the convex, characterized by the lowest pressure drop rate in the area, and in the case of controlling the inlet valve as a characteristic point in the selected area, look for the inflection point pressure lines from convexity to concavity, characterized by the highest rate of pressure drop in the section. Using mathematical analysis, in the case of control of the exhaust valve as a characteristic point in the selected area, look for a point characterized by the maximum of the first derivative and zero value of the second derivative of the pressure function of the angle of rotation of the shaft, and in the case of control of the intake valve as a characteristic point in the selected area, look for the point characterized by the minimum of the first derivative and the zero value of the second derivative of the pressure function of the angle of rotation of the shaft. In the case of applying mathematical analysis of the selected area, the analysis itself and the subsequent actions — measuring the angular coordinates of the characteristic points on the pressure diagram, calculating deviations of the measured values from the nominal ones, comparing the deviations with the permissible values, compiling information on deviations exceeding the permissible values — are performed using computer technology excluding the use of human labor.
Кроме того, для контроля открытия выпускного клапана диаграмму давления рекомендуется записывать при подаче топлива, обеспечивающей среднее индикаторное давление в цилиндре не менее 0,2 МПа, а для контроля открытия впускного клапана диаграмму давления рекомендуется записывать на режиме холостого или малого хода при отключенной подаче топлива в обследуемый цилиндр.In addition, to control the opening of the exhaust valve, it is recommended to record the pressure diagram when supplying fuel, providing an average indicator pressure in the cylinder of at least 0.2 MPa, and to control the opening of the intake valve, the pressure diagram is recommended to be recorded at idle or low speed with the fuel supply turned off inspected cylinder.
Технический результат реализации заявленного способа заключается в значительном упрощении и сокращении трудоемкости контроля углов газораспределения ДВС. Результат достигается за счет того, что в заявленном способе подготовительные и завершающие действия, такие как остановка, частичная разборка двигателя и последующая сборка двигателя, ввод его в действие, заменены записью индикаторных диаграмм на работающем двигателе. Измерения углов, выполняемые в прототипе вручную, в заявленном способе осуществляют математической обработкой записанных диаграмм. В заявленный способ включают из прототипа действия, выполняемые без затрат физического труда (вычисление отклонений, сравнение отклонений, составление информации об отклонениях). Все эти действия, от измерения углов до составления информации, выполнимы с помощью вычислительной техники без участия человека. Иллюстрации:The technical result of the implementation of the claimed method is to significantly simplify and reduce the complexity of controlling the gas distribution angles of the internal combustion engine. The result is achieved due to the fact that in the claimed method, preparatory and final actions, such as stopping, partial disassembling the engine and then assembling the engine, putting it into operation, are replaced by writing indicator diagrams on a running engine. Angle measurements performed manually in the prototype in the inventive method are carried out by mathematical processing of recorded diagrams. The claimed method includes actions from the prototype that are performed without physical labor (calculating deviations, comparing deviations, compiling information about deviations). All these actions, from measuring angles to compiling information, are feasible using computer technology without human intervention. Illustrations:
Фиг.1 - диаграмма четырехтактного дизеля, записанная при включенной подаче топлива в цилиндр, с фрагментом, выделенным для анализа открытия выпускного клапана.Figure 1 - diagram of a four-stroke diesel engine, recorded when the fuel supply to the cylinder is turned on, with a fragment allocated for analysis of the opening of the exhaust valve.
Фиг.2 - определение отклонения угла открытия выпускного клапана на выделенном фрагменте диаграммы, записанной при включенной подаче топлива.Figure 2 - determination of the deviation of the opening angle of the exhaust valve on the selected fragment of the diagram recorded with the fuel on.
Фиг.3 - диаграмма четырехтактного дизеля, записанная при отключенной подаче топлива в цилиндр, с фрагментом, выделенным для анализа открытия впускного клапана.Figure 3 is a diagram of a four-stroke diesel engine, recorded with the fuel supply to the cylinder turned off, with a fragment allocated for analysis of the opening of the intake valve.
Фиг.4 - определение отклонения угла открытия впускного клапана на выделенном фрагменте диаграммы, записанной при отключенной подаче топлива.Figure 4 - determination of the deviation of the opening angle of the intake valve in the selected fragment of the diagram recorded with the fuel off.
Фиг.5 и фиг.6 - примеры результатов машинной обработки диаграмм в форме гистограмм с отклонениями от нормы углов открытия выпускных и впускных клапанов.5 and 6 are examples of the results of machine processing of diagrams in the form of histograms with deviations from the norm of the opening angles of the exhaust and intake valves.
Фиг.7 и фиг.8 - подтверждение объективности машинной информации об отклонениях от нормы углов открытия выпускных и впускных клапанов.Fig.7 and Fig.8 - confirmation of the objectivity of machine information about deviations from the norm of the opening angles of the exhaust and intake valves.
Фиг.1 и 2 поясняют действия, выполняемые при контроле угла открытия выпускного клапана. На фиг.1 показана индикаторная диаграмма, которую записывают при включенной подаче топлива в цилиндр. На ней выделен фрагмент с участком линии рабочего хода в границах от 90 до 180° после верхней мертвой точки, в пределах которого ищут характерную точку. На фиг.2 в масштабе, пригодном для анализа, представлен выделенный фрагмент. На нем видно, что до открытия выпускного клапана в цилиндре идет падение давления газов, обусловленное увеличением надпоршневого объема. При этом скорость падения давления постоянно снижается из-за уменьшения скорости поршня. Линия давления имеет вогнутый характер. В момент открытия выпускного клапана появляется новый фактор, влияющий на изменение давления в цилиндре - вытекание газа из цилиндра. Благодаря новому фактору скорость падения давления возрастает. Линия давления приобретает выпуклый характер. Точка перегиба - искомая характерная точка, на фигуре отмеченная квадратом.Figure 1 and 2 explain the actions performed when controlling the opening angle of the exhaust valve. Figure 1 shows the indicator diagram, which is recorded when the fuel supply to the cylinder is turned on. A fragment with a section of the working line in the range from 90 to 180 ° after the top dead center, within which a characteristic point is sought, is highlighted on it. Figure 2 in a scale suitable for analysis, presents the selected fragment. It shows that before the opening of the exhaust valve in the cylinder there is a drop in gas pressure due to an increase in the over-piston volume. In this case, the rate of pressure drop is constantly reduced due to a decrease in the piston speed. The pressure line is concave. At the moment of opening the exhaust valve, a new factor appears that affects the change in pressure in the cylinder - gas leakage from the cylinder. Thanks to a new factor, the rate of pressure drop is increasing. The pressure line becomes convex. The inflection point is the desired characteristic point marked in the figure with a square.
Характерная точка обладает важным для контроля свойством. Она сдвинута относительно угла открытия клапана в сторону запаздывания на постоянную величину. Когда фактический угол открытия смещается относительно своего номинального положения на некую величину в ту или иную сторону, то и характерная точка на диаграмме изменяет свое положение на ту же величину и в ту же сторону. Величина углового сдвига между углом характерной точки и углом открытия клапана определяется исключительно профилем кулачной шайбы на участке подъема клапана. Так как профили шайб у двигателей одной модели одинаковы, то упомянутый угловой сдвиг имеет одно и то же значение у всех двигателей одной модели, причем на всех скоростных и нагрузочных режимах. Угловое положение характерной точки, соответствующее номинальному углу открытия клапана, именуется номинальным углом характерной точки. Если номинальный угол характерной точки известен, то находят на диаграмме характерную точку, вычисляют отклонение фактического угла характерной точки от номинального и по вычисленному отклонению определяют величину и направление смещения угла открытия клапана. Характерная точка отличается от прочих точек участка наименьшей скоростью падения давления. При визуальном анализе участка диаграммы ее находят как точку перегиба линии давления. При математическом анализе участка ее находят как точку с максимумом первой производной и нулевым значением второй производной функции давления от угла поворота вала. Для случая, показанного на фиг.2, номинальный угол характерной точки равен 154°. Его значение складывается из номинального значения угла открытия выпускного клапана, равного у двигателей данной модели 135°, и значения угла запаздывания характерной точки, равного у двигателей данной модели 19°. Измеренный угол характерной точки равен 164°. Отклонение фактической характерной точки от номинала составляет 10°. Эта величина есть косвенно измеренное отклонение фактического угла открытия выпускного клапана от номинального угла.A characteristic point has an important property for control. It is shifted relative to the angle of opening of the valve in the direction of delay by a constant value. When the actual opening angle is shifted relative to its nominal position by a certain amount in one direction or another, the characteristic point on the diagram also changes its position by the same amount and in the same direction. The magnitude of the angular shift between the angle of the characteristic point and the opening angle of the valve is determined solely by the profile of the cam plate in the valve lift section. Since the profiles of the washers of the engines of the same model are the same, the mentioned angular shift has the same value for all engines of the same model, and at all speed and load conditions. The angular position of the characteristic point corresponding to the nominal opening angle of the valve is referred to as the nominal angle of the characteristic point. If the nominal angle of the characteristic point is known, then the characteristic point is found on the diagram, the deviation of the actual angle of the characteristic point from the nominal is calculated, and the magnitude and direction of the valve opening angle offset are determined from the calculated deviation. A characteristic point differs from other points in the section at the lowest rate of pressure drop. In a visual analysis of a portion of the diagram, it is found as the inflection point of the pressure line. In the mathematical analysis of the plot, it is found as a point with a maximum of the first derivative and zero value of the second derivative of the pressure function of the angle of rotation of the shaft. For the case shown in FIG. 2, the nominal angle of the characteristic point is 154 °. Its value consists of the nominal value of the opening angle of the exhaust valve, which is equal to 135 ° for the engines of this model, and the value of the delay angle of the characteristic point, equal to 19 ° for the engines of this model. The measured angle of the characteristic point is 164 °. The deviation of the actual characteristic point from the nominal value is 10 °. This value is the indirectly measured deviation of the actual opening angle of the exhaust valve from the nominal angle.
Фиг.3 и 4 поясняют действия, выполняемые при контроле угла открытия впускного клапана. На фиг.3 показана диаграмма, которую записывают при выключенной подаче топлива в цилиндр. На ней выделен фрагмент с участком линии выпуска газа в границах от 450° до 360° перед ВМТ рабочего хода. В пределах выделенного фрагмента ищут характерную точку. На фиг.4 в масштабе, пригодном для анализа, представлен выделенный фрагмент. На фрагменте видно, что до открытия впускного клапана в цилиндре идет увеличение давления газов, обусловленное выталкивающим движением поршня к ВМТ и ростом противодавления в выпускном патрубке, наполняющемся выталкиваемым газом. В момент открытия впускного клапана появляется новый фактор, влияющий на изменение давления в цилиндре - к вытеканию газа из цилиндра в выпускной патрубок добавляется вытекание газа во впускной патрубок. Благодаря новому фактору давление в цилиндре начинает падать. Характерной точкой на рассматриваемом участке диаграммы является точка, отличающаяся наибольшей скоростью падения давления (на диаграмме отмечена квадратом). При визуальном анализе участка диаграммы ее находят как точку перегиба. При математическом анализе ее находят как точку с минимальным значением первой производной и с нулевым значением второй производной функции давления от угла поворота вала. Для случая, показанного на фиг.4, номинальный угол характерной точки равен -401°. Его значение складывается из номинального значения угла открытия впускного клапана, равного у двигателей данной модели -420°, и значения угла запаздывания характерной точки, равного у двигателей данной модели 19°. Измеренный угол характерной точки составляет -403°. Отклонение фактической характерной точки от номинала равно -2°. Эта величина есть косвенно измеренное отклонение фактического угла открытия впускного клапана от номинального угла.Figures 3 and 4 explain the steps taken to control the opening angle of the intake valve. Figure 3 shows a diagram that is recorded when the fuel supply to the cylinder is turned off. A fragment with a section of the gas discharge line in the range from 450 ° to 360 ° in front of the TDC of the working stroke is highlighted on it. Within the selected fragment, a characteristic point is sought. Figure 4 in a scale suitable for analysis, presents the selected fragment. The fragment shows that before the inlet valve opens in the cylinder, there is an increase in gas pressure due to the pushing movement of the piston to TDC and an increase in back pressure in the exhaust pipe filled with the pushed gas. At the moment of opening the inlet valve, a new factor appears that affects the change in pressure in the cylinder - gas leakage into the inlet pipe is added to the gas flowing out of the cylinder into the exhaust pipe. Thanks to a new factor, the pressure in the cylinder begins to drop. A characteristic point in the considered section of the diagram is a point that differs in the highest rate of pressure drop (it is marked with a square in the diagram). In a visual analysis of a portion of the diagram, it is found as an inflection point. In mathematical analysis, it is found as a point with a minimum value of the first derivative and with a zero value of the second derivative of the pressure function of the angle of rotation of the shaft. For the case shown in FIG. 4, the nominal angle of the characteristic point is −401 °. Its value consists of the nominal value of the opening angle of the intake valve, which is equal to -420 ° for the engines of this model, and the value of the delay angle of the characteristic point equal to 19 ° for the engines of this model. The measured angle of the characteristic point is -403 °. The deviation of the actual characteristic point from the nominal value is -2 °. This value is the indirectly measured deviation of the actual opening angle of the intake valve from the nominal angle.
Номинальное значение угла характерной точки определяют при индицировании цилиндра двигателя данной модели, имеющего измеренное, например разборным способом, значение угла открытия клапана. При этом выполняют следующие действия. Записывают диаграмму в данном цилиндре, находят на диаграмме характерную точку, вычисляют ее отклонение от измеренного значения угла открытия клапана, а затем определяют номинальное значение угла характерной точки, прибавляя вычисленное отклонение к номинальному значению угла открытия клапана. Значения номинальных углов характерных точек двигателей некоторых моделей приведены в таблице 1.The nominal value of the angle of the characteristic point is determined when the cylinder of the engine of this model is indicated, having the value of the valve opening angle, measured, for example, by folding method. In this case, the following actions are performed. The diagram is written in this cylinder, the characteristic point is found on the diagram, its deviation from the measured value of the valve opening angle is calculated, and then the nominal value of the characteristic point angle is determined by adding the calculated deviation to the nominal value of the valve opening angle. The values of the nominal angles of the characteristic points of the engines of some models are shown in table 1.
Работоспособность заявленного способа контроля клапанов газораспределения зависит от уровня полезного сигнала, возникающего при открывании клапана и поступающего к средствам измерения, и уровня помех, накладывающихся на полезный сигнал. Экспериментально установлены режимы работы двигателя, на которых соотношение полезного сигнала и помех обеспечивает полную работоспособность заявленного способа. Установлено, что для контроля открытия выпускных клапанов пригодны все режимы работы, при которых среднее индикаторное давление в обследуемом цилиндре превышает 0,2 МПа (2 бара). При меньшем давлении, характерном для малого и холостого хода, возможны ошибки, порождаемые уменьшением полезного сигнала.The performance of the claimed method of monitoring gas distribution valves depends on the level of the useful signal that occurs when the valve is opened and arrives at the measuring instruments, and the level of interference superimposed on the useful signal. The operating modes of the engine are experimentally established, in which the ratio of the useful signal and interference ensures the full operability of the claimed method. It has been established that for controlling the opening of exhaust valves, all operating modes are suitable for which the average indicator pressure in the examined cylinder exceeds 0.2 MPa (2 bar). At lower pressure, typical for low and idling, errors are possible due to a decrease in the useful signal.
Установлено, что для контроля открытия впускных клапанов благоприятны режимы холостого и малого хода при отключенной подаче топлива в обследуемый цилиндр. В этих условиях минимальны помехи, накладывающиеся на полезный сигнал.It has been established that to control the opening of the intake valves, idle and low-speed modes are favorable with the fuel supply to the cylinder being turned off. Under these conditions, minimal interference with the desired signal.
Примеры осуществления контроля клапанов газораспределения заявленным способом показаны на фиг.5-8.Examples of valve control of the claimed method are shown in Fig.5-8.
На фиг.5 и 6 представлены результаты контроля выпускных и впускных клапанов шестицилиндрового двигателя, полученные путем машинной обработки диаграмм. Результаты показывают, что в цилиндре 3 угол открытия выпускного клапана сдвинут на недопустимую величину в сторону запаздывания, а в цилиндре 5 угол открытия впускного клапана сдвинут на недопустимую величину в сторону опережения. Если у пользователя возникают сомнения в достоверности результатов машинной обработки, он может их визуально проверить, вызвав на экран регистратора наложенные друг на друга фрагменты диаграмм, записанные на всех цилиндрах двигателя. На фиг.7 и 8 представлены те же результаты контроля клапанов, что на фиг.5 и 6, но в виде наложенных друг на друга фрагментов. На фрагментах квадратными маркерами отмечены характерные точки, являющиеся точками перегиба кривых. Визуальное изучение положения фактических углов характерных точек относительно номинального значения подтверждает объективность результатов, показанных на фиг.5 и 6.Figures 5 and 6 show the results of the control of exhaust and intake valves of a six-cylinder engine, obtained by machine processing of diagrams. The results show that in the
Полезность заявляемого способа состоит в следующем. Судовые, тепловозные и промышленные ДВС, как правило, обслуживаются стационарными или мобильными устройствами, предназначенными для записи и обработки индикаторных диаграмм. Применение заявляемого способа при обработке индикаторных диаграмм позволяет без каких-либо трудозатрат, дополнительно к обычной информации, извлекаемой из диаграмм, получать сведения об углах газораспределения и осуществлять на их основе своевременную корректировку углов.The usefulness of the proposed method is as follows. Ship, diesel and industrial ICEs, as a rule, are served by stationary or mobile devices designed to record and process indicator diagrams. The application of the proposed method in the processing of indicator charts allows, without any labor costs, in addition to the usual information extracted from the charts, to obtain information about the gas distribution angles and to make timely corrections of angles based on them.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014106269/06A RU2560766C1 (en) | 2014-02-19 | 2014-02-19 | Method of controlling angles of gas distribution of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014106269/06A RU2560766C1 (en) | 2014-02-19 | 2014-02-19 | Method of controlling angles of gas distribution of internal combustion engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2560766C1 true RU2560766C1 (en) | 2015-08-20 |
Family
ID=53880830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014106269/06A RU2560766C1 (en) | 2014-02-19 | 2014-02-19 | Method of controlling angles of gas distribution of internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2560766C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1302163A1 (en) * | 1985-09-02 | 1987-04-07 | Государственный Всесоюзный Научно-Исследовательский Технологический Институт Ремонта И Эксплуатации Машинно-Тракторного Парка | Method of diagnostic checking of valve gear of internal combustion engine |
| RU2374613C2 (en) * | 2007-12-13 | 2009-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Восточно-Сибирский государственный технологический университет | Method to diagnose ice valve gear and device to this end |
| RU2484440C1 (en) * | 2011-12-12 | 2013-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинская государственная агроинженерная академия" | Diagnostics method of gas distributing mechanism of internal combustion engine, and device for method's implementation |
-
2014
- 2014-02-19 RU RU2014106269/06A patent/RU2560766C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1302163A1 (en) * | 1985-09-02 | 1987-04-07 | Государственный Всесоюзный Научно-Исследовательский Технологический Институт Ремонта И Эксплуатации Машинно-Тракторного Парка | Method of diagnostic checking of valve gear of internal combustion engine |
| RU2374613C2 (en) * | 2007-12-13 | 2009-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Восточно-Сибирский государственный технологический университет | Method to diagnose ice valve gear and device to this end |
| RU2484440C1 (en) * | 2011-12-12 | 2013-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинская государственная агроинженерная академия" | Diagnostics method of gas distributing mechanism of internal combustion engine, and device for method's implementation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10844786B2 (en) | Method for the predictive maintenance of internal combustion engine components by means of a structure-borne sound sensor | |
| Varbanets et al. | Improvement of diagnosing methods of the diesel engine functioning under operating conditions | |
| Mohamed | Performance analysis and condition monitoring of ICE piston-ring based on combustion and thermal characteristics | |
| Arroyo et al. | Diagnostic method based on the analysis of the vibration and acoustic emission energy for emergency diesel generators in nuclear plants | |
| Gritsenko et al. | The advancement of the methods of vibro-acoustic control of the ICE gas distribution mechanism | |
| Neumann et al. | Vibrodiagnostics of marine diesel engines in IMES GmbH systems | |
| CN106948959A (en) | The method for determining the cylinder health status in conventional engine | |
| RU2560766C1 (en) | Method of controlling angles of gas distribution of internal combustion engine | |
| US11401881B2 (en) | Fourier diagnosis of a charge cycle behavior of an internal combustion engine | |
| Witkowski | The increase of operational safety of ships by improving diagnostic methods for marine diesel engine | |
| Lus | Vibro-acoustic methods in marine diesel engines diagnostics | |
| US6055852A (en) | Method and apparatus for estimation of relative cylinder compression balance by cranking speed analysis | |
| JP4869202B2 (en) | Blow-by gas detection method for a 4-cycle multi-cylinder engine | |
| Mohamed | Fault diagnosis of ICE valve train for abnormal clearance and valve head crack using vibration signals | |
| Kluczyk et al. | Vibration Diagnostics of Marine Diesel Engines Malfunctions Connected with Injection Pumps Supported by Modelling | |
| JP7397695B2 (en) | Determination device, ship-to-land communication system, and determination method | |
| Hountalas et al. | Evaluation of a new diagnostic technique to detect and account for load variation during cylinder pressure measurement of large-scale four-stroke diesel engines | |
| Roda-Buch et al. | Fault detection and diagnosis of historical vehicle engines using acoustic emission techniques | |
| Klinchaeam et al. | Condition monitoring of a small four-stroke petrol engine using vibration signals | |
| Hountalas et al. | Experimental investigation to develop a methodology for estimating the compression condition of DI Diesel engines | |
| RU2532825C2 (en) | Diagnostics method of piston packing of internal combustion engine as per indicator diagram | |
| RU2399898C1 (en) | Method of in-place diagnostics of ice bearings wear | |
| JPH01210840A (en) | Abnormality diagnostic expert system for diesel engine | |
| Rinnanont et al. | Advanced Predictive and Intelligent Analysis Methods for Machine Life Extension | |
| RU2295703C2 (en) | Method of measuring spaces in bearing units of connecting rod in internal combustion engine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170220 |