RU2769047C1 - Method for comprehensive assessment of the technical condition of internal combustion engines - Google Patents

Method for comprehensive assessment of the technical condition of internal combustion engines Download PDF

Info

Publication number
RU2769047C1
RU2769047C1 RU2021115351A RU2021115351A RU2769047C1 RU 2769047 C1 RU2769047 C1 RU 2769047C1 RU 2021115351 A RU2021115351 A RU 2021115351A RU 2021115351 A RU2021115351 A RU 2021115351A RU 2769047 C1 RU2769047 C1 RU 2769047C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
vibration
exhaust manifold
technical condition
wall
Prior art date
Application number
RU2021115351A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Марина Николаевна Горохова
Валерий Геннадьевич Клишев
Денис Игоревич Медведев
Алексей Яковлевич Лапидус
Ильяс Ильгизович Шигапов
Original Assignee
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова"
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 казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" filed Critical Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова"
Priority to RU2021115351A priority Critical patent/RU2769047C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2769047C1 publication Critical patent/RU2769047C1/en

Links

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
    • 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
    • G01M15/10—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame

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: mechanical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to the field of mechanical engineering and can be used in assessing the technical condition of internal combustion engines, taking into account temperature and vibration characteristics. The technical result is achieved by the fact that a method for a comprehensive assessment of the technical condition of internal combustion engines consists in determining a complex indicator taking into account the temperature and vibration of exhaust gases, as well as their reference values at maximum and minimum rotational speeds, characterized in that the actual values of temperature and vibration of the outer wall of the exhaust manifold are measured at full power, the temperature attribute is determined by the formula
Figure 00000039
where σUt is the standard deviation of temperature, W; Utact is the actual value of the temperature of the outer wall of the exhaust manifold, W; MUt is the arithmetic mean of the temperature, W, and the vibration attribute is determined by the formula
Figure 00000040
where σU ν is the standard deviation of vibration, W; Uvact is the actual value of vibration of the outer wall of the exhaust manifold, W; MU ν is the arithmetic mean of vibration, W, while a comprehensive assessment is determined by the formula
Figure 00000041
the status of the technical condition is established:
Figure 00000042
is serviceable; CA>0.5 is faulty and a digital code is formed: CA:TA[Utact]VP[Uvact].
EFFECT: claimed method for a comprehensive assessment of the technical condition of internal combustion engines makes it possible to increase its visibility by generating a digital code taking into account temperature and vibration characteristics based on the actual values of temperature and vibration rate of the outer wall of the exhaust manifold.
1 cl

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при оценке технического состояния двигателей внутреннего сгорания с учетом температурного и вибрационного признаков.The invention relates to the field of mechanical engineering and can be used in assessing the technical condition of internal combustion engines, taking into account temperature and vibration characteristics.

Известен способ диагностики и прогнозирования технического состояния машин [Авторское свидетельство №1519350 СССР. МПК G01M 15/00. Опубл. 10.06.97. Бюл. №16], заключающийся в измерении значения диагностических признаков вибрации корпуса у машин, которые испытывают до возникновения отказа, оценивают функции распределения вероятностей признаков вибрации для множества машин и, их относительную долю поля рассеивания погрешности как значение функции распределения соответствующего признака, а по близости функции к 0 или 1 судят о состоянии машины и определяют ее категорию качества по прогнозируемому ресурсу. Недостаток способа диагностики и прогнозирования технического состояния машин заключается в большом количестве проводимых испытаний, требующих измерения вибрации корпуса у значительного количества машин, испытываемых до отказа.A known method for diagnosing and predicting the technical condition of machines [Author's certificate No. 1519350 USSR. IPC G01M 15/00. Published 06/10/97. Bull. No. 16], which consists in measuring the value of diagnostic signs of body vibration in machines that are tested before failure, evaluate the probability distribution functions of vibration signs for a variety of machines and, their relative share of the error dispersion field as the value of the distribution function of the corresponding sign, and by the proximity of the function to 0 or 1 judge the state of the machine and determine its quality category according to the predicted resource. The disadvantage of the method for diagnosing and predicting the technical condition of machines lies in the large number of tests that require measuring the vibration of the body of a significant number of machines tested to failure.

Известен способ диагностирования и прогнозирования технического состояния двигателей внутреннего сгорания в процессе их работы [Патент №2151384 РФ. 7 МПК G01M 15/00, F02M 65/00. Опубл. 27.04.2003. Бюл. №12], заключающийся в измерении и преобразовании сигналов, возникающих в результате взрыва топливной смеси в камере сгорания, причем сигнал с оптического датчика преобразуют в комплексный оптический спектр, а сигнал с акустического датчика - в комплексный акустический спектр, определяют относительный комплексный показатель путем деления акустического спектра на оптический, по величине которого делают заключение о техническом состоянии двигателей внутреннего сгорания в процессе их работы и прогнозируют процессы разрушения материала деталей. Недостаток способа диагностирования и прогнозирования технического состояния двигателей внутреннего сгорания в процессе их работы заключается в том, что дополнительное введение оптического датчика в камеру сгорания влияет на процессы сгорания и показатели акустического датчика, что снижает точность оценки технического состояния.A known method for diagnosing and predicting the technical condition of internal combustion engines during their operation [Patent No. 2151384 RF. 7 IPC G01M 15/00, F02M 65/00. Published 04/27/2003. Bull. No. 12], which consists in measuring and converting the signals resulting from the explosion of the fuel mixture in the combustion chamber, and the signal from the optical sensor is converted into a complex optical spectrum, and the signal from the acoustic sensor into a complex acoustic spectrum, the relative complex indicator is determined by dividing the acoustic of the spectrum to the optical one, by the value of which a conclusion is made about the technical condition of internal combustion engines during their operation and the processes of destruction of the material of parts are predicted. The disadvantage of the method for diagnosing and predicting the technical condition of internal combustion engines during their operation is that the additional introduction of an optical sensor into the combustion chamber affects the combustion processes and acoustic sensor performance, which reduces the accuracy of the technical condition assessment.

Известен способ диагностирования двигателя внутреннего сгорания [а.с .№1546871 МПК G01m 15/00], заключающийся в сравнении измеряемого теплового потока с поверхности диагностируемых частей с эталоном. Измерение теплового потока ведут в местах, лежащих на поверхности выпускного трубопровода напротив выхлопа из цилиндра, а режим работы устанавливают путем изменения частоты вращения, причем для диагностирования величины подачи топлива устанавливают мощность: (0,5-1,0) nmax, для диагностирования угла опережения впрыска: (0,35-1,0)Ne max, при частоте вращения коленвала (0,5-1,0) nmax, а для диагностирования давления впрыска топливной форсунки устанавливают режим по частоте вращения коленчатого вала (0,6-1,0) nmax; без нагружения двигателя (Ne max - максимальная эффективная мощность двигателя, nmax - максимальная частота вращения). Недостаток способа диагностирования двигателя внутреннего сгорания заключается в низкой точности при диагностировании двигателя, имеющего одновременно более одной неисправности и ограниченность применения, так как числовые параметры привязаны к определенному типу двигателя внутреннего сгорания.A known method for diagnosing an internal combustion engine [A.S. No. 1546871 IPC G01m 15/00], which consists in comparing the measured heat flux from the surface of the diagnosed parts with the standard. The heat flow is measured in places lying on the surface of the exhaust pipeline opposite the exhaust from the cylinder, and the operating mode is set by changing the speed, and to diagnose the amount of fuel supply, the power is set: (0.5-1.0) n max , to diagnose the angle injection advance: (0.35-1.0) N e max , at a crankshaft speed of (0.5-1.0) n max , and to diagnose the injection pressure of the fuel injector, set the mode according to the crankshaft speed (0.6 -1.0) n max ; without loading the engine (N e max - maximum effective engine power, n max - maximum speed). The disadvantage of the method for diagnosing an internal combustion engine lies in the low accuracy in diagnosing an engine that has more than one malfunction at the same time and limited application, since the numerical parameters are tied to a specific type of internal combustion engine.

Известен способ диагностирования двигателя внутреннего сгорания [Патент на изобретение №2511801 МПК G01m 15/04; G01m 15/10], заключающийся в измерении теплового поля на поверхности выпускного коллектора, при этом определяют конфигурацию коллектора и коэффициент, учитывающий особенность движения выпускных газов. Температуру выхлопных газов ТВГn определяют по формуле:A known method for diagnosing an internal combustion engine [Patent for invention No. 2511801 IPC G01m 15/04; G01m 15/10], which consists in measuring the thermal field on the surface of the exhaust manifold, while determining the configuration of the manifold and the coefficient that takes into account the peculiarity of the movement of the exhaust gases. Exhaust gas temperature T VGn is determined by the formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

где

Figure 00000002
- коэффициент, учитывающий количество окон в коллекторе; αB - коэффициент теплоотдачи воздуха, Вт/К м2; αВГ - коэффициент теплоотдачи выхлопных газов, Вт/К м2; λк - коэффициент теплопроводности материала выпускного коллектора, Вт/Км; Тс1 - температура наружной стенки выпускного коллектора, К; Тв - температура наружного воздуха, К.where
Figure 00000002
- coefficient taking into account the number of windows in the collector; α B - heat transfer coefficient of air, W / K m 2 ; α VG - heat transfer coefficient of exhaust gases, W/K m 2 ; λ to - coefficient of thermal conductivity of the material of the exhaust manifold, W/Km; T c1 - temperature of the outer wall of the exhaust manifold, K; T in - outdoor temperature, K.

Температуру выхлопных газов сравнивают со значениями нормативно-технической документации, дают заключении о техническом состоянии двигателя внутреннего сгорания. Недостаток способа диагностирования двигателя внутреннего сгорания заключается в том, что при наличии нескольких неисправностей, неоднозначно влияющих на техническое состояние исследование температуры выхлопных газов недостаточно.The temperature of the exhaust gases is compared with the values of the normative and technical documentation, and a conclusion is made on the technical condition of the internal combustion engine. The disadvantage of the method for diagnosing an internal combustion engine is that if there are several faults that ambiguously affect the technical condition, the study of the exhaust gas temperature is not enough.

Наиболее близким прототипом является способ диагностики двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в измерении температуры выпускных газов на минимальной и максимальной частоте вращения. Температура выпускных газов на минимальной частоте вращения

Figure 00000003
определяется по формуле:The closest prototype is a method for diagnosing an internal combustion engine, which consists in measuring the temperature of the exhaust gases at the minimum and maximum speeds. Exhaust gas temperature at minimum speed
Figure 00000003
is determined by the formula:

Figure 00000004
Figure 00000004

где

Figure 00000005
- коэффициент, учитывающий количество окон коллектора; αВГ - коэффициент теплоотдачи выпускных газов, Вт/(К м2); αВ - коэффициент теплоотдачи воздуха Вт/(К м2); δ - толщина стенки выпускного коллектора, м; λk - коэффициент теплопроводности материала выпускного коллектора Вт/(К м); Tcnmin; Tcnmax - температура наружной стенки выпускного коллектора на минимальной и максимальной частотах вращения соответственно, К; Т** - индекс тепловой нагрузки внешней среды.where
Figure 00000005
- coefficient taking into account the number of collector windows; α VG - heat transfer coefficient of exhaust gases, W/(K m 2 ); α B - heat transfer coefficient of air W / (K m 2 ); δ - exhaust manifold wall thickness, m; λ k - coefficient of thermal conductivity of the exhaust manifold material W/(K m); T cnmin ; T cnmax - temperature of the outer wall of the exhaust manifold at the minimum and maximum speeds, respectively, K; T** - index of thermal load of the external environment.

Температура выпускных газов

Figure 00000006
на максимальной частоте вращения определяется по формуле:Exhaust gas temperature
Figure 00000006
at maximum speed is determined by the formula:

Figure 00000007
Figure 00000007

Комплексный показатель на минимальной частоте вращения Nn min определяется по формуле:The complex indicator at the minimum speed N n min is determined by the formula:

Figure 00000008
Figure 00000008

где kT - коэффициент, учитывающий значимость температурного признака; kв - коэффициент, учитывающий значимость вибрационного признака; Тэ - эталонная температура, К; Vэ - эталонная скорость вибрации, м/с;

Figure 00000009
- температура выпускных газов на минимальной частоте вращения; Vmin - скорость вибрации выпускных газов на минимальной частоте вращения, м/с.where k T - coefficient taking into account the significance of the temperature sign; k in - coefficient taking into account the significance of the vibration feature; T e - reference temperature, K; V e - reference speed of vibration, m/s;
Figure 00000009
- exhaust gas temperature at minimum speed; V min - exhaust gas vibration speed at the minimum rotational speed, m/s.

Комплексный показатель на максимальной частоте вращения Nn max определяется по формуле:The complex indicator at the maximum rotational speed N n max is determined by the formula:

Figure 00000010
Figure 00000010

где kT - коэффициент, учитывающий значимость температурного признака; kв - коэффициент, учитывающий значимость вибрационного признака; Тэ - эталонная температура, К; Vэ - эталонная скорость вибрации, м/с;

Figure 00000011
- температура выпускных газов на максимальной частоте вращения; Vmax - скорость вибрации выпускных газов на максимальной частоте вращения, м/с.where k T - coefficient taking into account the significance of the temperature sign; k in - coefficient taking into account the significance of the vibration feature; T e - reference temperature, K; V e - reference speed of vibration, m/s;
Figure 00000011
- exhaust gas temperature at maximum speed; V max - vibration speed of the exhaust gases at the maximum speed, m/s.

По предельному отклонению комплексного показателя Nn max от критического значения определяют место неисправности и техническое состояние двигателя внутреннего сгорания. Недостаток способа диагностики двигателя внутреннего сгорания, что комплексный показатель не учитывает фактических значений температуры и скорости вибрации наружной стенки выхлопного коллектора в условиях повышенной температуры окружающей среды.According to the maximum deviation of the complex indicator N n max from the critical value, the location of the malfunction and the technical condition of the internal combustion engine are determined. The disadvantage of the method for diagnosing an internal combustion engine is that the complex indicator does not take into account the actual values of temperature and vibration rate of the outer wall of the exhaust manifold under conditions of high ambient temperature.

Задача, на которую направлено изобретение, заключается в повышении наглядности комплексной оценки технического состояния двигателей внутреннего сгорания.The task to which the invention is directed is to increase the visibility of a comprehensive assessment of the technical condition of internal combustion engines.

Технический результат заключается в формировании цифрового кода на основе температурного и вибрационного признаков с учетом фактических значений температуры и скорости вибрации наружной стенки выхлопного коллектора.The technical result consists in the formation of a digital code based on temperature and vibration characteristics, taking into account the actual values of temperature and vibration rate of the outer wall of the exhaust manifold.

Технический результат достигается тем, что способ комплексной оценки технического состояния двигателей внутреннего сгорания, заключающийся в определении комплексного показателя с учетом температуры и вибрации выпускных газов, а также их эталонных значений на максимальной и минимальной частоте вращения отличающийся тем, что фактические значения температуры и вибрации наружной стенки выхлопного коллектора измеряются на режиме полной мощности, температурный признак определяется по формуле:

Figure 00000012
где σUt - стандартное отклонение температуры, Вт; Utфакт - фактическое значение температуры наружной стенки выхлопного коллектора, Вт; МUt - среднее арифметическое значение температуры, Вт, а вибрационный признак определяется по формуле:
Figure 00000013
где σU v - стандартное отклонение вибрации, Вт; Uv факт - фактическое значение вибрации наружной стенки выхлопного коллектора, Вт; MUv - среднее арифметическое значение вибрации, Вт, при этом комплексная оценка определяется по формуле:
Figure 00000014
устанавливается статус технического состояния: 0<КО≤0,5 - исправное; КО>0,5 - неисправное и формируется цифровой код: КО: ТП[Utфакт]VП[Uv факт].The technical result is achieved by the fact that the method for a comprehensive assessment of the technical condition of internal combustion engines, which consists in determining a complex indicator taking into account the temperature and vibration of the exhaust gases, as well as their reference values at the maximum and minimum speed, characterized in that the actual values of temperature and vibration of the outer wall exhaust manifold are measured at full power, the temperature sign is determined by the formula:
Figure 00000012
where σ Ut - temperature standard deviation, W; Ut fact - the actual value of the temperature of the outer wall of the exhaust manifold, W; M Ut is the arithmetic mean value of temperature, W, and the vibration sign is determined by the formula:
Figure 00000013
where σ U v - vibration standard deviation, W; U v fact - the actual value of the vibration of the outer wall of the exhaust manifold, W; M Uv is the arithmetic mean value of vibration, W, while the complex assessment is determined by the formula:
Figure 00000014
the status of the technical condition is set: 0<KO≤0.5 - serviceable; KO>0.5 - faulty and a digital code is generated: KO: TP[Ut fact ]VP[U v fact ].

Заявленный способ комплексной оценки технического состояния двигателей внутреннего сгорания соответствует критерию «новизна», так как имеет следующие отличия от прототипа:The claimed method for a comprehensive assessment of the technical condition of internal combustion engines meets the criterion of "novelty", as it has the following differences from the prototype:

1. Для учета температуры Utфакт и вибрации Uv факт наружной стенки выхлопного коллектора измеряются их фактические значения на режиме полной мощности.1. To take into account the temperature Ut fact and vibration U v fact of the outer wall of the exhaust manifold, their actual values are measured in full power mode.

2. Для перевода фактического значения температуры наружной стенки выхлопного коллектора в безразмерную величину определяется температурный признак ТП по формуле:2. To convert the actual value of the temperature of the outer wall of the exhaust manifold into a dimensionless value, the temperature attribute of the TC is determined by the formula:

Figure 00000015
Figure 00000015

где σUt - стандартное отклонение температуры, Вт; Utфакт - фактическое значение температуры наружной стенки выхлопного коллектора, Вт; MUt - среднее арифметическое значение температуры, Вт.where σ Ut - temperature standard deviation, W; Ut fact - the actual value of the temperature of the outer wall of the exhaust manifold, W; M Ut - arithmetic mean value of temperature, W.

3. Для перевода фактического значения вибрации наружной стенки выхлопного коллектора в безразмерную величину определяется вибрационный признак VII по формуле:3. To convert the actual value of the vibration of the outer wall of the exhaust manifold into a dimensionless value, the vibration sign VII is determined by the formula:

Figure 00000016
Figure 00000016

где σU v - стандартное отклонение вибрации, Вт; Uv факт - фактическое значение вибрации наружной стенки выхлопного коллектора, Вт; MU v - среднее арифметическое значение вибрации, Вт.where σ U v - vibration standard deviation, W; U v fact - the actual value of the vibration of the outer wall of the exhaust manifold, W; M U v - arithmetic mean value of vibration, W.

4. Для установления статуса технического состояния определяется комплексная оценка КО по формуле:4. To establish the status of the technical condition, a comprehensive assessment of the CO is determined by the formula:

Figure 00000017
Figure 00000017

где ТП - температурный признак; VП - вибрационный признак; если 0<КО≤0,5 - исправное техническое состояние; КО>0,5 - неисправное техническое состояниеwhere TP is a temperature sign; VP - vibration sign; if 0<KO≤0.5 - good technical condition; KO>0.5 - faulty technical condition

5. Для повышения наглядности комплексной оценки формируется цифровой код технического состояния:5. To increase the visibility of the comprehensive assessment, a digital code of the technical condition is formed:

Figure 00000018
Figure 00000018

где КО - комплексная оценка; ТП - температурный признак; VП - вибрационный признак; Utфакт - фактическое значение температуры наружной стенки выхлопного коллектора, Вт; Uv факт - фактическое значение вибрации выхлопного коллектора, Вт.where KO is a comprehensive assessment; TP - temperature sign; VP - vibration sign; Ut fact - the actual value of the temperature of the outer wall of the exhaust manifold, W; U v fact - the actual value of the vibration of the exhaust manifold, W.

Способ комплексной оценки технического состояния двигателей внутреннего сгорания работает следующим образом. Измеряются фактические значения температуры Utфакт и вибрации Uv факт на режиме полной мощности путем установки пьезоэлектрических датчиков на наружной стенке выхлопного коллектора. Температурный признак ТП с учетом фактического значения температуры наружной стенки выхлопного коллектора Utфакт определяется формуле:The method for a comprehensive assessment of the technical condition of internal combustion engines works as follows. The actual values of temperature Ut fact and vibrations U v fact are measured at full power by installing piezoelectric sensors on the outer wall of the exhaust manifold. The temperature sign of the TP, taking into account the actual value of the temperature of the outer wall of the exhaust manifold Ut fact , is determined by the formula:

Figure 00000019
Figure 00000019

где σUt - стандартное отклонение температуры, Вт; Utфакт - фактическое значение температуры наружной стенки выхлопного коллектора, Вт; MUt -среднее арифметическое значение температуры, Вт.where σ Ut - temperature standard deviation, W; Ut fact - the actual value of the temperature of the outer wall of the exhaust manifold, W; M Ut - arithmetic mean value of temperature, W.

Стандартное отклонение температуры σUt определяется по формуле:The temperature standard deviation σ Ut is determined by the formula:

Figure 00000020
Figure 00000020

где Utmin - минимальное значение температуры, Вт; Utmax - максимальное значение температуры, Вт.where Ut min is the minimum temperature value, W; Ut max - maximum temperature value, W.

Среднее арифметическое значение температуры MUt определяется по формуле:The arithmetic mean value of the temperature M Ut is determined by the formula:

Figure 00000021
Figure 00000021

Вибрационный признак VП с учетом фактического значения вибрации наружной стенки выхлопного коллектора Uv факт определяется по формуле:The vibration sign VП, taking into account the actual value of the vibration of the outer wall of the exhaust manifold U v fact , is determined by the formula:

Figure 00000022
Figure 00000022

где σU v - стандартное отклонение вибрации; Uv факт - фактическое значение вибрации выхлопного коллектора, Вт; MU v - среднее арифметическое значение вибрации.where σ U v is the standard deviation of the vibration; U v fact - the actual value of the vibration of the exhaust manifold, W; M U v - arithmetic mean value of vibration.

Стандартное отклонение вибрации σUv определяется по формуле:The vibration standard deviation σ Uv is determined by the formula:

Figure 00000023
Figure 00000023

где Uv min - минимальное значение вибрации, Вт; Uv max - максимальное значение вибрации, Вт.where U v min is the minimum vibration value, W; U v max - maximum value of vibration, W.

Среднее арифметическое значение вибрации MU v определяется по формуле:The arithmetic mean value of vibration M U v is determined by the formula:

Figure 00000024
Figure 00000024

Комплексная оценка КО технического состояния определяется по формуле:A comprehensive assessment of the technical condition of the KO is determined by the formula:

Figure 00000025
Figure 00000025

где ТП - температурный признак; VП - вибрационный признак.where TP is a temperature sign; VP - vibration sign.

Определяется статус технического состояния: 0<КО≤0,5 - исправное; КО>0,5 - неисправное.The status of the technical condition is determined: 0<KO≤0.5 - serviceable; KO>0.5 - faulty.

Цифровой код технического состояния формируется следующим образом:The digital code of the technical condition is formed as follows:

Figure 00000026
Figure 00000026

где КО - комплексная оценка; ТП - температурный признак; VП - вибрационный признак; Utфакт - фактическое значение температуры наружной стенки выхлопного коллектора, Вт; Uv факт - фактическое значение вибрации выхлопного коллектора, Вт.where KO is a comprehensive assessment; TP - temperature sign; VP - vibration sign; Ut fact - the actual value of the temperature of the outer wall of the exhaust manifold, W; U v fact - the actual value of the vibration of the exhaust manifold, W.

Пример. Двигатель внутреннего сгорания типа 3Д6 работает на режиме полной мощности.Example. The internal combustion engine type 3D6 operates at full power.

Utфакт =5 Вт (Utmax=8 Вт; Utmin=4 Вт) иUt fact =5 W (Ut max =8 W; Ut min =4 W) and

Uv факт = 10 Вт (Uv max=12 Вт; Uv min=6 Вт)U v fact \u003d 10 W (U v max \u003d 12 W; U v min \u003d 6 W)

Температурный признак ТП двигателя внутреннего сгорания типа 3Д6 составляет:The temperature sign of the TP of an internal combustion engine of type 3D6 is:

Figure 00000027
Figure 00000027

Стандартное отклонение температуры σUt составляет:The temperature standard deviation σ Ut is:

Figure 00000028
Figure 00000028

Среднее арифметическое значение температуры MUt составляет:The arithmetic mean value of the temperature M Ut is:

MUt=4+1=5 ВтM Ut =4+1=5 W

Вибрационный признак VП двигателя внутреннего сгорания типа 3Д6 составляет:Vibration sign VP of internal combustion engine type 3D6 is:

Figure 00000029
Figure 00000029

Стандартное отклонение вибрации σU v составляет:The standard deviation of vibration σ U v is:

Figure 00000030
Figure 00000030

Среднее арифметическое значение вибрации MU v составляет:The arithmetic mean value of the vibration M U v is:

MU v =6+1,5=7,5 ВтM U v \u003d 6 + 1.5 \u003d 7.5 W

Комплексная оценка КО составляет:Comprehensive assessment of CO is:

Figure 00000031
Figure 00000031

Цифровой код технического состояния составляет: 1,25: 0,5[5]2,0[10].The digital code of the technical condition is: 1.25: 0.5[5]2.0[10].

Заявленный способ комплексной оценки технического состояния двигателей внутреннего сгорания позволяет повысить ее наглядность путем формирования цифрового кода с учетом температурного и вибрационного признаков на основе фактических значений температуры и скорости вибрации наружной стенки выхлопного коллектора.The claimed method for a comprehensive assessment of the technical condition of internal combustion engines makes it possible to increase its visibility by generating a digital code, taking into account temperature and vibration signs, based on the actual values of temperature and vibration rate of the outer wall of the exhaust manifold.

Claims (1)

Способ комплексной оценки технического состояния двигателей внутреннего сгорания, заключающийся в определении комплексного показателя с учетом температуры и вибрации выпускных газов, а также их эталонных значений на максимальной и минимальной частоте вращения, отличающийся тем, что фактические значения температуры и вибрации наружной стенки выхлопного коллектора измеряются на режиме полной мощности, температурный признак определяется по формуле
Figure 00000032
где σUt - стандартное отклонение температуры, Вт; Utфакт - фактическое значение температуры наружной стенки выхлопного коллектора, Вт; MUt - среднее арифметическое значение температуры, Вт, а вибрационный признак определяется по формуле
Figure 00000033
где σU v - стандартное отклонение вибрации, Вт; Uv факт - фактическое значение вибрации наружной стенки выхлопного коллектора, Вт; MU v - среднее арифметическое значение вибрации, Вт, при этом комплексная оценка определяется по формуле
Figure 00000034
устанавливается статус технического состояния: 0<КО≤0,5 - исправное; КО>0,5 - неисправное и формируется цифровой код: КО:ТП[Utфакт]VП[Uv факт].A method for a comprehensive assessment of the technical condition of internal combustion engines, which consists in determining a complex indicator taking into account the temperature and vibration of exhaust gases, as well as their reference values at maximum and minimum speeds, characterized in that the actual values of temperature and vibration of the outer wall of the exhaust manifold are measured in the mode full power, the temperature sign is determined by the formula
Figure 00000032
where σ Ut - temperature standard deviation, W; Ut fact - the actual value of the temperature of the outer wall of the exhaust manifold, W; M Ut is the arithmetic mean value of temperature, W, and the vibration characteristic is determined by the formula
Figure 00000033
where σ U v - vibration standard deviation, W; U v fact - the actual value of the vibration of the outer wall of the exhaust manifold, W; M U v - arithmetic mean value of vibration, W, while the complex assessment is determined by the formula
Figure 00000034
the status of the technical condition is set: 0<KO≤0.5 - serviceable; KO>0.5 - faulty and a digital code is generated: KO:TP[Ut fact ]VP[U v fact ].
RU2021115351A 2021-05-26 2021-05-26 Method for comprehensive assessment of the technical condition of internal combustion engines RU2769047C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021115351A RU2769047C1 (en) 2021-05-26 2021-05-26 Method for comprehensive assessment of the technical condition of internal combustion engines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021115351A RU2769047C1 (en) 2021-05-26 2021-05-26 Method for comprehensive assessment of the technical condition of internal combustion engines

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2769047C1 true RU2769047C1 (en) 2022-03-28

Family

ID=81075940

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021115351A RU2769047C1 (en) 2021-05-26 2021-05-26 Method for comprehensive assessment of the technical condition of internal combustion engines

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2769047C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050125183A1 (en) * 2002-01-18 2005-06-09 Stefan Lindberg Analysis system for analysing the condition of a machine
EP1677096A1 (en) * 1998-10-30 2006-07-05 Envirotest Systems, Inc. Multilane remote sensing detector
RU2511801C2 (en) * 2012-04-26 2014-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный аграрный университет" Internal combustion engine diagnostics method
RU2019105456A (en) * 2019-02-26 2020-08-26 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Internal combustion engine diagnostics method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1677096A1 (en) * 1998-10-30 2006-07-05 Envirotest Systems, Inc. Multilane remote sensing detector
US20050125183A1 (en) * 2002-01-18 2005-06-09 Stefan Lindberg Analysis system for analysing the condition of a machine
RU2511801C2 (en) * 2012-04-26 2014-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный аграрный университет" Internal combustion engine diagnostics method
RU2019105456A (en) * 2019-02-26 2020-08-26 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Internal combustion engine diagnostics method
RU2735049C2 (en) * 2019-02-26 2020-10-27 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Diagnostic method of internal combustion engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Szwaja et al. Comparisons of hydrogen and gasoline combustion knock in a spark ignition engine
US8516895B2 (en) In-cylinder pressure sensor diagnostic systems and methods
KR101466503B1 (en) Apparatus for detecting combustor instability and method thereof
Amirante et al. Towards the development of the in-cylinder pressure measurement based on the strain gauge technique for internal combustion engines
US5216881A (en) Arrangement for determining the engine speed and an additional operating characteristic variable of an internal combustion engine by means of a sensor
Herden et al. A new combustion pressure sensor for advanced engine management
Anastasia et al. A cylinder pressure sensor for closed loop engine control
US7461545B2 (en) Method and apparatus for monitoring cyclic variability in reciprocating engines
RU2769047C1 (en) Method for comprehensive assessment of the technical condition of internal combustion engines
Gritsenko et al. Control of the exhaust gas tract resistance of modern engines by the run-down time during testing
RU2735049C2 (en) Diagnostic method of internal combustion engine
JP2012031766A (en) Device and method for detecting misfire in engine
Dempsey et al. Comparison of cylinder pressure measurements on a heavy-duty diesel engine using a switching adapter
Romani et al. Indirect Estimation of In-Cylinder Pressure through the Stress Analysis of an Engine Stud
Goldwine et al. Studying the relationship between the vibration signature and the combustion process in diesel engines
JP4784488B2 (en) A fuel property detection device and a fuel property detection method for an internal combustion engine.
JP2011111906A (en) Diagnostic device for cylinder pressure sensor
Chiavola et al. Experimental Study on the Combustion Monitoring via the Turbocharger Speed Fluctuations by Vibration Measurement
KR100494904B1 (en) Method of detecting misfire in a vehicle
Harrow Some applications of basic combustion research to gasoline engine development problems
RU2021132591A (en) Automated system for monitoring the quality of fuel of an internal combustion engine of vehicles
RU2534640C2 (en) Evaluation of ice cylinder-piston assembly operating conditions
Cuper-Przybylska Pressure measurement in the cylinder of four-stroke marine engine-simulation analysis
RU2336513C2 (en) Method of internal combustion engine technical condition estimation
KR100200279B1 (en) Forecast method for catalyst converter of an internal combustion engine