RU2744668C1 - Method for assessing the technical condition of the cylinder-piston group of an internal combustion engine - Google Patents

Method for assessing the technical condition of the cylinder-piston group of an internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
RU2744668C1
RU2744668C1 RU2020122303A RU2020122303A RU2744668C1 RU 2744668 C1 RU2744668 C1 RU 2744668C1 RU 2020122303 A RU2020122303 A RU 2020122303A RU 2020122303 A RU2020122303 A RU 2020122303A RU 2744668 C1 RU2744668 C1 RU 2744668C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cylinder
engine
forces
compression stroke
internal combustion
Prior art date
Application number
RU2020122303A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Антон Федорович Курносов
Юрий Александрович Гуськов
Дмитрий Александрович Домнышев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет"
Priority to RU2020122303A priority Critical patent/RU2744668C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2744668C1 publication Critical patent/RU2744668C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00—Testing of engines
    • G01M15/04—Testing internal-combustion engines

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

FIELD: machine testing.
SUBSTANCE: invention relates to the field of testing and technical diagnostics of machines, in particular to a method of determining the technical condition of the cylinder-piston group (CPG) of an internal combustion engine (ICE). Based on the measurement results, an individual dependence of the change in the average maximum strut forces from the air pressure at the end of the each cylinder’s compression stroke is built, and the assessment of the technical condition of the cylinder-piston group of the internal combustion engine under operating conditions is made by the air pressure at the end of a compression stroke of each cylinder determined based on the dependence obtained in the preliminary test in accordance with the average maximum values of the strut forces generated by each cylinder for at least five engine operating cycles.
EFFECT: technical result is perfecting the method of assessing a technical condition of the cylinder-piston group of an internal combustion engine through reduced labor intensity and improved diagnosis efficiency.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области испытания и технического диагностирования машин, в частности к способу определения технического состояния цилиндропоршневой группы (ЦПГ) двигателя внутреннего сгорания (ДВС).The invention relates to the field of testing and technical diagnostics of machines, in particular to a method for determining the technical state of a cylinder-piston group (CPG) of an internal combustion engine (ICE).

Известен способ оценки технического состояния цилиндропоршневой группы по давлению воздуха в конце такта сжатия [1]. Для реализации этого способа проверяют техническое состояние аккумуляторной батареи, системы питания воздухом и газораспределительного механизма, пускают и прогревают двигатель до номинального теплового режима и останавливают его. Для дизельных двигателей снимают форсунки или свечи накала, для бензиновых двигателей выворачивают свечи зажигания и открывают дроссельную заслонку. Очищают ветошью углубления для форсунок (свечей) в головке цилиндров и проворачивают коленчатый вал двигателя пусковым устройством до прекращения появления следов копоти из камеры сгорания цилиндров. В полученные отверстия последовательно для каждого цилиндра устанавливают компрессометр, прокручивают коленчатый вал двигателя с помощью пускового устройства и измеряют компрессию, сравнивают с нормативными значениями и делают вывод о техническом состоянии цилиндров.A known method for assessing the technical condition of the cylinder-piston group by air pressure at the end of the compression stroke [1]. To implement this method, the technical condition of the battery, the air supply system and the gas distribution mechanism is checked, the engine is started and warmed up to the nominal thermal regime and it is stopped. For diesel engines, remove the nozzles or glow plugs, for gasoline engines, turn the spark plugs out and open the throttle valve. Clean the recesses for the injectors (candles) in the cylinder head with a rag and turn the engine crankshaft with a starting device until traces of soot from the combustion chamber of the cylinders stop appearing. A compressor is installed in the holes obtained in series for each cylinder, the engine crankshaft is scrolled with a starting device and the compression is measured, compared with the standard values and a conclusion is made about the technical condition of the cylinders.

Несмотря на то, что данный способ обладает высокой достоверностью получаемой диагностической информации, необходимость выполнения большого объема подготовительных операций при каждом диагностировании цилиндропоршневой группы приводит к тому, что компрессометр используется только во время предремонтного и послеремонтного диагностирования.Despite the fact that this method has a high reliability of the obtained diagnostic information, the need to perform a large amount of preparatory operations at each diagnostics of the cylinder-piston group leads to the fact that the compressor is used only during pre-repair and post-repair diagnostics.

Известен способ диагностирования цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания [2] при котором измеряют давление внутри отключенного цилиндра во время работы двигателя с минимальной частотой вращения коленчатого вала и его угловое перемещение, полученную индикаторную диаграмму разбивают на равное количество участков, соответствующих угловому перемещению коленчатого вала на расстояние между зубьями венца маховика, а оценку состояния сопряжения "поршень-кольца-гильза" осуществляют по скорости изменения давления в соответствующем цилиндре на каждом участке.There is a known method for diagnosing the cylinder-piston group of an internal combustion engine [2] in which the pressure inside the disconnected cylinder is measured while the engine is running at the minimum crankshaft speed and its angular displacement, the resulting indicator diagram is divided into an equal number of sections corresponding to the angular displacement of the crankshaft by the distance between the teeth of the flywheel rim, and the state of the "piston-ring-sleeve" interface is assessed by the rate of pressure change in the corresponding cylinder at each section.

Недостатками данного способа является трудоемкость получения индикаторной диаграммы и необходимость проведения большого объема вычислений.The disadvantages of this method are the laboriousness of obtaining an indicator diagram and the need for a large amount of calculations.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является способ оценки технического состояния цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания [3] при котором подготавливают к испытанию двигатель, устанавливают на него первичные преобразователи, датчик положения распределительного вала, к которым присоединяют измерительное устройство, проверяют техническое состояние системы питания воздухом, пускают и прогревают двигатель, отключают подачу топлива и останавливают его, затем проводят испытания, при которых прокручивают коленчатый вал стартером с пусковой частотой вращения и измеряют усилия, возникающие на опорах двигателя в конце такта сжатия каждого цилиндра отдельно, суммируют максимальные значения измеренных усилий и вычисляют среднее по опорам не менее чем за три рабочих цикла двигателя, максимальное значение из вычисленных средних усилий принимают за номинальное значение, сравнивают с максимальными средними значениями усилий остальных цилиндров и по величине отклонения от номинального значения делают вывод о техническом состоянии цилиндропоршневой группы в целом.The closest technical solution adopted as a prototype is a method for assessing the technical state of the cylinder-piston group of an internal combustion engine [3] in which the engine is prepared for testing, primary converters are installed on it, a camshaft position sensor to which a measuring device is connected, the technical condition of the system is checked air supply, start up and warm up the engine, turn off the fuel supply and stop it, then carry out tests in which the crankshaft is cranked with a starter at the starting speed and the forces arising on the engine supports at the end of the compression stroke of each cylinder are measured separately, the maximum values of the measured forces are summed and calculate the average over the supports for at least three engine operating cycles, the maximum value of the calculated average forces is taken as the nominal value, compared with the maximum average values of the forces of the remaining cylinders and the value of otk Deviations from the nominal value make a conclusion about the technical condition of the cylinder-piston group as a whole.

Несмотря на низкую трудоемкость диагностирования указанным способом, компрессия в цилиндре определяется в относительных единицах, при этом в случае отклонения максимальной величины компрессии, принятой за номинальное значение от нормативного значения, потребуются дополнительные измерения.Despite the low labor intensity of diagnostics in this way, the compression in the cylinder is determined in relative units, while in the case of deviation of the maximum compression value, taken as the nominal value from the standard value, additional measurements will be required.

Техническая задача - совершенствование способа оценки технического состояния цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания за счет снижения трудоемкости и повышения оперативности диагностирования.The technical problem is to improve the method for assessing the technical state of the cylinder-piston group of an internal combustion engine by reducing labor intensity and increasing the promptness of diagnosis.

При проведении предварительных испытаний подготавливают технически исправный двигатель, в опоры устанавливают первичные преобразователи силы, в корпус двигателя - датчик положения распределительного вала, к которым присоединяют измерительное устройство. Проверяют техническое состояние системы питания воздухом, пускают и прогревают двигатель до номинальной температуры охлаждающей жидкости и масла, прекращают подачу топлива и останавливают его. Для диагностируемого цилиндра бензиновых двигателей отключают подачу высокого напряжения на свечу зажигания и откручивают ее, для дизельных двигателей отключают подачу топлива на форсунку соответствующего цилиндра и демонтируют ее. Вместо свечи зажигания или форсунки устанавливают регулятор давления с датчиком давления воздуха и подключают к измерительному устройству. Пускают двигатель на работающих цилиндрах и устанавливают минимальную частоту вращения коленчатого вала на холостом ходу согласно паспортным данным, при этом с помощью регулятора давления задают номинальное значение давления воздуха в конце такта сжатия диагностируемого цилиндра, измерительным устройством фиксируют усилия на опорах двигателя на такте сжатия этого цилиндра, максимальные значения измеренных усилий суммируют и вычисляют среднее по опорам не менее чем за пять рабочих циклов двигателя. Затем повторяют испытания диагностируемого цилиндра, постепенно снижая давление воздуха в конце такта сжатия до минимально допустимого значения согласно нормативно-технической документации с шагом 0,1 МПа. Испытания для остальных цилиндров проводят аналогичным образом. По результатам измерений строят зависимость изменения средних максимальных усилий по опорам, создаваемых каждым цилиндром не менее чем за пять рабочих циклов двигателя от давления воздуха в конце такта сжатия каждого цилиндра отдельно, а оценку технического состояния цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания в условиях эксплуатации осуществляют по давлению воздуха в конце такта сжатия каждого цилиндра, установленному по полученной при предварительных испытаниях зависимости в соответствии с величиной средних максимальных значений усилий на опорах, создаваемых каждым цилиндром не менее чем за пять рабочих циклов двигателяWhen conducting preliminary tests, a technically sound engine is prepared, primary force transducers are installed in the supports, and a camshaft position sensor is installed in the engine housing, to which a measuring device is connected. Check the technical condition of the air supply system, start up and warm up the engine to the rated temperature of the coolant and oil, stop the fuel supply and stop it. For the diagnosed cylinder of gasoline engines, the high voltage supply to the spark plug is turned off and unscrewed; for diesel engines, the fuel supply to the injector of the corresponding cylinder is turned off and it is dismantled. Instead of a spark plug or nozzle, a pressure regulator with an air pressure sensor is installed and connected to a measuring device. The engine is started on working cylinders and the minimum crankshaft speed at idle is set according to the passport data, while using the pressure regulator, the nominal air pressure value is set at the end of the compression stroke of the diagnosed cylinder, the measuring device fixes the efforts on the engine mounts on the compression stroke of this cylinder, the maximum values of the measured forces are summed up and the average over the supports for at least five engine operating cycles is calculated. Then, the tests of the diagnosed cylinder are repeated, gradually reducing the air pressure at the end of the compression stroke to the minimum permissible value according to the normative and technical documentation with a step of 0.1 MPa. The tests for the remaining cylinders are carried out in the same way. Based on the measurement results, the dependence of the change in the average maximum support forces created by each cylinder for at least five engine operating cycles on the air pressure at the end of the compression stroke of each cylinder is plotted separately, and the technical condition of the cylinder-piston group of an internal combustion engine under operating conditions is assessed by the air pressure at the end of the compression stroke of each cylinder, established according to the dependence obtained during preliminary tests in accordance with the value of the average maximum values of the forces on the supports created by each cylinder for at least five engine operating cycles

Таким образом, возможно создать достаточно простой способ определения технического состояния цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания.Thus, it is possible to create a fairly simple method for determining the technical state of the cylinder-piston group of an internal combustion engine.

На фиг. 1 представлена схема установки с обозначением сил и крутящих моментов, возникающих в кривошипно-шатунном механизме и в опорах двигателя при работе в режиме холостого хода, где Fij - усилие на i-й опоре создаваемое j-м цилиндром при работе двигателя в режиме холостого хода, Н; рkj - давление воздуха в надпоршневом пространстве j-го цилиндра, МПа; pkj - сила сопротивления сжатию воздуха в надпоршневом пространстве j-го цилиндра, Н; S - сила, направленная вдоль оси шатуна и вызывающая его повторно-переменное сжатие (растяжение), Н; N - боковая сила, прижимающая поршень к стенкам цилиндров, Н; МКВ - крутящий момент на коленчатом валу на такте сжатия, Нм; МДВС - обратный крутящий момент на остове двигателя на такте сжатия, Нм;. На фиг. 2 - усилие на i-й опоре четырехцилиндрового двигателя за один цикл работы в режиме холостого хода, где FiI, FiII, FiIII и FiIV - усилия на i-й опоре, создаваемые 1, 2, 3 и 4 цилиндрами соответственно, Н;

Figure 00000001
- максимальные значения усилий на i-й опоре, создаваемые 1, 2, 3 и 4 цилиндрами соответственно, Н; на фиг. 3 - зависимость изменения средних максимальных значений усилий по опорам от давления в конце такта сжатия;
Figure 00000002
- минимальное и номинальное значения средних усилий, Н;FIG. 1 shows a diagram of the installation with the designation of the forces and torques arising in the crank mechanism and in the engine mounts during idle operation, where F ij is the force on the i-th support created by the j-th cylinder when the engine is idling , H; р kj - air pressure in the above-piston space of the j-th cylinder, MPa; p kj - force of resistance to air compression in the above-piston space of the j-th cylinder, N; S - force directed along the axis of the connecting rod and causing it repeatedly-alternating compression (tension), N; N - lateral force pressing the piston against the cylinder walls, N; М КВ - torque on the crankshaft at the compression stroke, Nm; M ICE - reverse torque on the engine frame at the compression stroke, Nm ;. FIG. 2 - force on the i-th support of a four-cylinder engine for one cycle of operation in idle mode, where F iI , F iII , F iIII and F iIV are the forces on the i-th support created by 1, 2, 3 and 4 cylinders, respectively, H;
Figure 00000001
- the maximum values of the forces on the i-th support, created by 1, 2, 3 and 4 cylinders, respectively, N; in fig. 3 - dependence of the change in the average maximum values of the support forces on the pressure at the end of the compression stroke;
Figure 00000002
- minimum and nominal values of average efforts, N;

Figure 00000003
- минимальное и номинальное значения давления в конце такта сжатия; pI, рII рIII и pIV - давление в конце такта сжатия 1, 2, 3 и 4 цилиндра соответственно,
Figure 00000004
- средние значения максимальных усилий по опорам, создаваемых 1, 2, 3 и 4 цилиндром соответственно не менее чем за пять рабочих циклов двигателя
Figure 00000003
- minimum and nominal pressure values at the end of the compression stroke; p I , p II p III and p IV are the pressure at the end of the compression stroke of 1, 2, 3 and 4 cylinders, respectively,
Figure 00000004
- the average values of the maximum support forces created by 1, 2, 3 and 4 cylinders, respectively, for at least five engine operating cycles

Практически предложенный способ может быть реализован следующим образом.In practice, the proposed method can be implemented as follows.

В штатные опоры технически исправного двигателя устанавливают первичные преобразователи силы 1 (см. фиг. 1) таким образом, чтобы усилия Fij полностью воспринимались преобразователями. В корпус двигателяPrimary force transducers 1 (see Fig. 1) are installed in the standard supports of a technically sound engine so that the forces F ij are fully perceived by the transducers. Into the motor housing

устанавливают датчик положения распределительного вала 2 для определения мгновенного значения частоты вращения коленчатого вала, а также положения поршня соответствующего цилиндра в заданный момент времени. К преобразователям силы 1 и датчику положения распределительного вала 2 присоединяют измерительное устройство 3.a camshaft position sensor 2 is installed to determine the instantaneous value of the crankshaft rotation speed, as well as the position of the piston of the corresponding cylinder at a given moment in time. A measuring device 3 is connected to the force transducers 1 and the camshaft position sensor 2.

Проверяют техническое состояние системы очистки воздуха, пускают и прогревают двигатель до номинальной температуры охлаждающей жидкости и масла, выключают подачу топлива и останавливают двигатель. Для диагностируемого цилиндра бензиновых двигателей отключают подачу высокого напряжения на свечу зажигания и откручивают ее, для дизельных двигателей отключают подачу топлива на форсунку соответствующего цилиндра и демонтируют ее. В образовавшееся в цилиндре отверстие устанавливают регулятор давления 4 с датчиком давления воздуха 5 и подключают к указанному измерительному устройству 3. Пускают двигатель на рабочих цилиндрах и устанавливают минимальную частоту вращения коленчатого вала на холостом ходу, при этом с помощью регулятора давления 4 задают номинальное давление воздуха

Figure 00000005
в конце такта сжатия диагностируемого цилиндра согласно нормативно-технической документации. Измерительным устройством 3 фиксируют усилия на опорах двигателя Fij, возникающие вследствие преодоления кривошипно-шатунным механизмом силы сопротивления сжатию воздуха Рk в надпоршневом пространстве диагностируемого цилиндра и действия боковой силы N, передаваемой через стенку цилиндра остову двигателя, частоту вращения коленчатого вала nКВ и положение распределительного вала. Сопоставляют соответствующие значения усилий Fij на опорах с положением поршня диагностируемого цилиндра в верхней мертвой точке конца такта сжатия, максимальные значения измеренных усилий (см. фиг. 2) суммируют и вычисляют среднее значение максимальных усилий по опорам
Figure 00000006
создаваемых диагностируемым цилиндром за один цикл работы двигателя по формуле:Check the technical condition of the air purification system, start up and warm up the engine to the rated temperature of the coolant and oil, turn off the fuel supply and stop the engine. For the diagnosed cylinder of gasoline engines, the high voltage supply to the spark plug is turned off and unscrewed; for diesel engines, the fuel supply to the injector of the corresponding cylinder is turned off and it is dismantled. A pressure regulator 4 with an air pressure sensor 5 is installed in the hole formed in the cylinder and connected to the indicated measuring device 3. The engine is started on the working cylinders and the minimum crankshaft speed is set at idle speed, while the nominal air pressure is set using the pressure regulator 4
Figure 00000005
at the end of the compression stroke of the cylinder being diagnosed in accordance with the normative and technical documentation. The measuring device 3 fixes the efforts on the engine supports F ij arising from the overcoming of the crank mechanism of the force of resistance to air compression P k in the above-piston space of the diagnosed cylinder and the action of the lateral force N transmitted through the cylinder wall to the engine skeleton, the crankshaft speed n KV and camshaft. The corresponding values of the forces F ij on the supports are compared with the position of the piston of the diagnosed cylinder at the top dead center of the end of the compression stroke, the maximum values of the measured forces (see Fig. 2) are summed up and the average value of the maximum forces on the supports is calculated
Figure 00000006
created by the diagnosed cylinder in one engine cycle according to the formula:

Figure 00000007
Figure 00000007

где

Figure 00000008
- среднее значение максимальных усилий по опорам, создаваемых j-м цилиндром за один цикл работы двигателя Н;Where
Figure 00000008
- the average value of the maximum support forces created by the j-th cylinder in one cycle of the engine N;

Figure 00000009
- максимальное усилие на i-й опоре, создаваемое j-м цилиндром за один цикл работы двигателя, Н;
Figure 00000009
- the maximum effort on the i-th support created by the j-th cylinder in one cycle of engine operation, N;

i - номер опоры;i - support number;

j - номер цилиндра; р - количество опор двигателя.j - cylinder number; p is the number of engine mounts.

По результатам вычислений определяют среднее значение максимальных усилий по опорам

Figure 00000010
, создаваемых диагностируемым цилиндром не менее чем за пять рабочих циклов двигателя по формуле:Based on the calculation results, the average value of the maximum support forces is determined
Figure 00000010
generated by the cylinder being diagnosed for at least five engine operating cycles according to the formula:

Figure 00000011
Figure 00000011

где q - количество циклов работы двигателя.where q is the number of engine operation cycles.

Figure 00000012
- среднее значение максимальных усилий по опорам, создаваемых j-м цилиндром за n-й цикл работы двигателя, Н.
Figure 00000012
is the average value of the maximum support forces created by the j-th cylinder for the n-th engine cycle, N.

Затем повторяют испытания для диагностируемого цилиндра, постепенно снижая давление воздуха с шагом 0,1 МПа до минимально допустимого значения согласно нормативным данным. После проведения предварительных испытаний демонтируют регулятор давления 4 совместно с датчиком давления воздуха 5, для бензинового двигателя устанавливают свечу зажигания и подключают на нее подачу высокого напряжения, для дизельного двигателя устанавливают топливную форсунку и подключают подачу топлива.Then the tests are repeated for the cylinder being diagnosed, gradually decreasing the air pressure with a step of 0.1 MPa to the minimum permissible value according to the standard data. After preliminary tests, the pressure regulator 4 is dismantled together with the air pressure sensor 5, for a gasoline engine, a spark plug is installed and a high voltage supply is connected to it, a fuel injector is installed for a diesel engine and the fuel supply is connected.

Испытания для остальных цилиндров проводят аналогичным образом. По результатам измерений строят зависимости изменения средних максимальных усилий по опорам от давления в конце такта сжатия каждого цилиндра (см. фиг. 3), т.е.:The tests for the remaining cylinders are carried out in the same way. Based on the measurement results, the dependences of the change in the average maximum support forces on the pressure at the end of the compression stroke of each cylinder are plotted (see Fig. 3), i.e .:

Figure 00000013
Figure 00000013

где pkj - давления в конце такта сжатия j-го цилиндра, МПа;where p kj - pressure at the end of the compression stroke of the j-th cylinder, MPa;

Figure 00000014
- среднее максимальное усилие по опорам двигателя для j-го цилиндра, Н.
Figure 00000014
- the average maximum effort on the engine supports for the j-th cylinder, N.

При проведении последующих испытаний в условиях эксплуатации проверяют техническое состояние системы очистки воздуха, пускают и прогревают двигатель до номинальной температуры охлаждающей жидкости и масла, устанавливают минимальную частоту вращения коленчатого вала на холостом ходу, измерительным устройством 3 фиксируют усилия Fij, возникающие на опорах двигателя, частоту вращения коленчатого вала nКВ и положение распределительного вала, сопоставляют значения усилий на опорах с положением поршня в верхней мертвой точке конца такта сжатия соответствующего цилиндра, суммируют максимальные значения измеренных усилий и вычисляют средние значения максимальных усилий по опорам

Figure 00000015
, создаваемых каждым цилиндром за один цикл работы двигателя по формуле (1). По результатам вычислений определяют средние значения максимальных усилий по опорам
Figure 00000016
, создаваемых каждым цилиндром не менее чем за пять рабочих циклов двигателя по формуле (2).During subsequent tests under operating conditions, the technical condition of the air purification system is checked, the engine is started and warmed up to the rated temperature of the coolant and oil, the minimum crankshaft speed at idle is set, the measuring device 3 records the forces F ij arising on the engine mounts, the frequency crankshaft rotation n KV and the position of the camshaft, compare the values of the forces on the supports with the position of the piston at the top dead center of the end of the compression stroke of the corresponding cylinder, sum up the maximum values of the measured forces and calculate the average values of the maximum forces on the supports
Figure 00000015
generated by each cylinder in one cycle of engine operation according to the formula (1). Based on the calculation results, the average values of the maximum support forces are determined
Figure 00000016
generated by each cylinder for at least five engine operating cycles according to formula (2).

Затем по средним значениям максимальных усилий

Figure 00000017
,
Figure 00000018
и полученной при предварительных испытаниях зависимости (см. фиг. 3) определяют давление воздуха в конце такта сжатия каждого цилиндра, сравнивают полученные значения с нормативными данными и делают вывод о техническом состоянии цилиндропоршневой группы в целом.Then, according to the average values of the maximum efforts
Figure 00000017
,
Figure 00000018
and obtained in preliminary tests of the dependence (see Fig. 3) determine the air pressure at the end of the compression stroke of each cylinder, compare the obtained values with the standard data and make a conclusion about the technical condition of the cylinder-piston group as a whole.

Преобразователи силы и датчик положения распределительного вала устанавливают на стадии производства двигателя в целях снижения трудоемкости диагностирования при последующих испытаниях. В качестве измерительного устройства можно использовать аналого-цифровой преобразователь, регистрирующий получаемые электрические импульсы и производящий простейшие вычислительные операции. В качестве преобразователей силы можно использовать тензометрические датчики.Force transducers and a camshaft position sensor are installed at the stage of engine production in order to reduce the complexity of diagnostics during subsequent tests. An analog-to-digital converter can be used as a measuring device, which registers the received electrical impulses and performs the simplest computational operations. Strain gauges can be used as force transducers.

Среднее значение усилий по опорам, создаваемых цилиндром за один цикл работы двигателя вычисляют по формуле:The average value of the efforts on the bearings created by the cylinder in one cycle of engine operation is calculated by the formula:

Техническое состояние цилиндропоршневой группы признают неработоспособным, если давление в конце такта сжатия хотя бы одного цилиндра будет меньше величины

Figure 00000019
или отклонение минимального значения давления в цилиндре
Figure 00000020
от максимального
Figure 00000021
составит более 0,2 МПа. В этом случае проводят диагностирование всех цилиндров по косвенным признакам известными методами и делают вывод о работоспособности двигателя.The technical condition of the cylinder-piston group is recognized as inoperative if the pressure at the end of the compression stroke of at least one cylinder is less than
Figure 00000019
or deviation of the minimum cylinder pressure
Figure 00000020
from the maximum
Figure 00000021
will be more than 0.2 MPa. In this case, all cylinders are diagnosed by indirect indications using well-known methods and a conclusion is made about the engine's performance.

Оценка частоты вращения коленчатого вала при испытании осуществляется для повышения точности предлагаемого метода. При отклонении частоты вращения коленчатого вала двигателя за время испытания на 10% и более от установленной при предварительных испытаниях величины, результаты измерений признаются недействительными.Evaluation of the crankshaft speed during testing is carried out to improve the accuracy of the proposed method. If the engine crankshaft speed deviates during the test by 10% or more from the value established during preliminary tests, the measurement results are invalidated.

При оценке технического состояния цилиндропоршневой группы бензиновых двигателей на стадии подготовки к испытанию дополнительно отключают катушки зажигания и открывают воздушную и дроссельные заслонки.When assessing the technical condition of the cylinder-piston group of gasoline engines at the stage of preparation for the test, the ignition coils are additionally turned off and the air and throttle valves are opened.

Список источниковList of sources

1. Алилуев В.А. Практикум по эксплуатации машинно-тракторного парка / В.А. Аллилуев, А.Д. Ананьин, А.Х. Морозов. - М.: Агропромиздат, 1987.- С. 73.1. Aliluev V.A. Workshop on the operation of machine and tractor park / V.A. Alliluyev, A.D. Ananyin, A.Kh. Morozov. - M .: Agropromizdat, 1987.- P. 73.

2. Пат.№2554383 РФ, МПК G01M 15/00. Способ диагностирования цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания / В.Э. Шалимов, В.В. Чистяков. - №2013152519/06; заявл. 27.06.2015; опубл. 26.11.2015, Бюл.№18. - 8 с. 2. Patent No. 2554383 RF, IPC G01M 15/00. Method for diagnosing the cylinder-piston group of an internal combustion engine / V.E. Shalimov, V.V. Chistyakov. - No. 2013152519/06; declared 06/27/2015; publ. 11/26/2015, Bulletin No. 18. - 8 p.

3. Пат.№2690998 РФ, МПК G01M 15/04. Способ оценки технического состояния цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания / А.Ф. Курносов, Ю.А. Гуськов, С.А. Голубь, В.А. Зейб. - №2018130539; заявл. 22.08.2018; опубл. 07.06.2019, Бюл. №16. - 10 с. 3. Patent No. 2690998 RF, IPC G01M 15/04. Method for assessing the technical condition of the cylinder-piston group of an internal combustion engine / A.F. Kurnosov, Yu.A. Guskov, S.A. Golub, V.A. Zeib. - No. 2018130539; declared 08/22/2018; publ. 06/07/2019, Bul. No. 16. - 10 p.

Claims (1)

Способ оценки технического состояния цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в том, что подготавливают к испытанию двигатель, устанавливают на него первичные преобразователи, датчик положения распределительного вала, к которым присоединяют измерительное устройство, проверяют техническое состояние системы питания воздухом, пускают и прогревают двигатель, затем проводят испытания, при которых измеряют усилия, возникающие на опорах двигателя, частоту вращения коленчатого вала и положение распределительного вала, отличающийся тем, что при предварительных испытаниях отключают диагностируемый цилиндр, устанавливают минимальную частоту вращения коленчатого вала, известными методами задают номинальное значение давления воздуха в конце такта сжатия диагностируемого цилиндра, измерительным устройством фиксируют усилия в опорах двигателя на такте сжатия этого цилиндра, максимальные значения измеренных усилий суммируют и вычисляют среднее по опорам не менее чем за пять рабочих циклов двигателя, затем повторяют испытания диагностируемого цилиндра, постепенно снижая давление воздуха в конце такта сжатия до минимально допустимого значения, проводят испытания для остальных цилиндров аналогичным образом и строят зависимость изменения средних максимальных усилий по опорам от давления воздуха в конце такта сжатия каждого цилиндра отдельно, а оценку технического состояния цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания в условиях эксплуатации осуществляют по давлению воздуха в конце такта сжатия каждого цилиндра, установленному по полученной при предварительных испытаниях зависимости в соответствии с величиной средних максимальных значений усилий на опорах, создаваемых каждым цилиндром не менее чем за пять рабочих циклов двигателя.A method for assessing the technical condition of the cylinder-piston group of an internal combustion engine, which consists in preparing the engine for testing, installing primary converters on it, a camshaft position sensor to which a measuring device is connected, checking the technical condition of the air supply system, starting and warming up the engine, then tests are carried out in which the forces arising on the engine mounts, the crankshaft speed and the position of the camshaft are measured, characterized in that during preliminary tests the diagnosed cylinder is turned off, the minimum crankshaft speed is set, the nominal air pressure value at the end of the stroke is set by known methods compression of the cylinder being diagnosed, the measuring device fixes the forces in the engine mounts on the compression stroke of this cylinder, the maximum values of the measured forces are summed up and the average over the supports is calculated for at least five operating cycles of the engine, then repeat the tests of the diagnosed cylinder, gradually reducing the air pressure at the end of the compression stroke to the minimum allowable value, carry out tests for the remaining cylinders in the same way and plot the dependence of the change in the average maximum support forces on the air pressure at the end of the compression stroke of each cylinder separately , and the assessment of the technical state of the cylinder-piston group of an internal combustion engine under operating conditions is carried out by the air pressure at the end of the compression stroke of each cylinder, established according to the dependence obtained during preliminary tests in accordance with the value of the average maximum values of the forces on the supports created by each cylinder for at least five engine operating cycles.
RU2020122303A 2020-06-30 2020-06-30 Method for assessing the technical condition of the cylinder-piston group of an internal combustion engine RU2744668C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020122303A RU2744668C1 (en) 2020-06-30 2020-06-30 Method for assessing the technical condition of the cylinder-piston group of an internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020122303A RU2744668C1 (en) 2020-06-30 2020-06-30 Method for assessing the technical condition of the cylinder-piston group of an internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2744668C1 true RU2744668C1 (en) 2021-03-12

Family

ID=74874519

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020122303A RU2744668C1 (en) 2020-06-30 2020-06-30 Method for assessing the technical condition of the cylinder-piston group of an internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2744668C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2772163C1 (en) * 2021-12-13 2022-05-18 Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" Method for assessing the uneven operation of the cylinders of an internal combustion engine

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7444231B2 (en) * 2004-11-18 2008-10-28 Westport Power Inc. Method of mounting an accelerometer on an internal combustion engine and increasing signal-to-noise ratio
RU2474715C1 (en) * 2011-10-12 2013-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинская государственная агроинженерная академия" Method of defining ice health and electronic device to this end
RU2541072C2 (en) * 2012-06-20 2015-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный аграрный университет Method of ice diagnostics and device to this end
RU2690998C1 (en) * 2018-08-22 2019-06-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" Method for evaluation of technical condition of cylinder-and-piston group of internal combustion engine
RU2702638C1 (en) * 2019-03-07 2019-10-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" Method for evaluation of technical condition of cylinder-and-piston group of internal combustion engine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7444231B2 (en) * 2004-11-18 2008-10-28 Westport Power Inc. Method of mounting an accelerometer on an internal combustion engine and increasing signal-to-noise ratio
RU2474715C1 (en) * 2011-10-12 2013-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинская государственная агроинженерная академия" Method of defining ice health and electronic device to this end
RU2541072C2 (en) * 2012-06-20 2015-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный аграрный университет Method of ice diagnostics and device to this end
RU2690998C1 (en) * 2018-08-22 2019-06-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" Method for evaluation of technical condition of cylinder-and-piston group of internal combustion engine
RU2702638C1 (en) * 2019-03-07 2019-10-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" Method for evaluation of technical condition of cylinder-and-piston group of internal combustion engine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2772163C1 (en) * 2021-12-13 2022-05-18 Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" Method for assessing the uneven operation of the cylinders of an internal combustion engine
RU2792736C1 (en) * 2022-07-11 2023-03-23 Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" Method for assessing the uneven operation of the cylinders of an internal combustion engine
RU2824242C1 (en) * 2024-02-13 2024-08-06 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" Method for evaluation of non-uniformity of operation of internal combustion engine cylinders

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5417109A (en) Methods and apparatus for testing engines
CN102066729B (en) Fuel system diagnostics by analyzing engine cylinder pressure signal and crankshaft speed signal
Barelli et al. Diagnosis of internal combustion engine through vibration and acoustic pressure non-intrusive measurements
CN102066728B (en) Fuel system diagnostics by analyzing cylinder pressure signal
Varbanets et al. Improvement of diagnosing methods of the diesel engine functioning under operating conditions
JP2016205388A (en) Knock sensor systems and methods for detection of component conditions
GB2471893A (en) Detecting misfiring in an i.c. engine using in-cylinder pressure measurements
US10393050B2 (en) Estimation of cylinder conditions using a knock sensor
RU2744668C1 (en) Method for assessing the technical condition of the cylinder-piston group of an internal combustion engine
US8375775B2 (en) Method for determining the power of an internal combustion engine
RU2690998C1 (en) Method for evaluation of technical condition of cylinder-and-piston group of internal combustion engine
RU2819020C1 (en) Method for evaluation of technical condition of cylinder-piston group of internal combustion engine
Ramírez et al. A methodology for non-invasive diagnosis of diesel engines through characteristics of starter system performance
Manieniyan et al. Vibration analysis in DI diesel engine using diesel and biodiesel
Kluczyk et al. Vibration Diagnostics of Marine Diesel Engines Malfunctions Connected with Injection Pumps Supported by Modelling
Harari et al. Measurement of engine friction power by using inertia tests
RU2788020C1 (en) Method for comprehensive diagnostics of an engine and transmission units of motor vehicles
RU2772163C1 (en) Method for assessing the uneven operation of the cylinders of an internal combustion engine
RU2336513C2 (en) Method of internal combustion engine technical condition estimation
RU2762813C1 (en) Method for determining the effective power of an internal combustion engine
JP6440487B2 (en) Control device for internal combustion engine
Burrows An investigation into the cold start performance of automotive diesel engines
Rosseel et al. Knock detection in a hydrogen engine
RU2785419C1 (en) Method for estimating the power of mechanical losses of an internal combustion engine
CN115750119A (en) Method for remotely diagnosing working condition of motorcycle engine by waveform