RU2775050C1

RU2775050C1 - Method for automated wear diagnostics and forecasting of the internal combustion engine resource

Info

Publication number: RU2775050C1
Application number: RU2021127820A
Authority: RU
Inventors: Алексей Николаевич Звеков
Original assignee: Алексей Николаевич Звеков
Filing date: 2021-09-20
Publication date: 2022-06-27

Abstract

FIELD: engine technology.

SUBSTANCE: method for automated wear diagnostics and forecasting of the life of an automobile internal combustion engine, which does not require special expensive equipment, is proposed using the computer program “Resource Predict Tester” (RPT), which takes into account the nonlinearities of the pressure distribution in the engine lubrication system. In the text fields of the program, the source data and the oil pressure in the lubrication system of the engine being diagnosed are indicated. As a result of the calculation by the RPT program, a technical diagnosis of the internal combustion engine is automatically obtained, which includes an assessment of the technical condition of the internal combustion engine, the value of the bearing clearance of the crank mechanism, an assessment of the quality of the assembly or operation of the internal combustion engine, mileage and projected mileage before the next overhaul in kilometers, wear and projected resource as a percentage, an assessment of the nature of friction in bearings.

EFFECT: method provides simplicity, high speed and low cost of diagnosis, reliability of diagnosis.

1 cl, 35 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs

Изобретение согласно Международной патентной классификации МПК-2021 относится к объектам, имеющим классификационные индексы F02B 1/00 «двигатели со сжатием горючей смеси» и F99Z «тематика, не предусмотренная в разделе F, (а) и в подклассах данного раздела, но наиболее тесно связанная с ним».The invention according to the International Patent Classification IPC-2021 refers to objects having classification indices F02B 1/00 "engines with combustible mixture compression" and F99Z "subjects not provided for in section F, (a) and in subclasses of this section, but most closely related with him".

Ввиду напряженных условий работы двигатель внутреннего сгорания (ДВС) претерпевает непрерывный износ и имеет ограниченный ресурс, восстанавливаемый посредством капитального ремонта (КР). В нормативно-технической документации (НТД) на ДВС указывается нормативный межремонтный ресурс ДВС (пробег до первого КР), который, однако, является усредненным и не учитывает особенности эксплуатации конкретных ДВС, что обусловливает неоптимальные эксплуатационные затраты вследствие как недоиспользования ресурса ДВС из-за преждевременного КР, так и внезапных отказов ДВС из-за просрочки КР, а также злоупотреблений при эксплуатации автомобилей и их продаже на вторичном рынке. Эти и другие проблемы требуют получения объективного технического диагноза (ГОСТ 20911-89. Техническая диагностика. Термины и определения. Табл. 1, п. 9), определения износа и прогнозирования ресурса ДВС.Due to the intense operating conditions, the internal combustion engine (ICE) undergoes continuous wear and tear and has a limited resource, which is restored through a major overhaul (CR). The normative and technical documentation (NTD) for internal combustion engines indicates the standard overhaul life of the internal combustion engine (mileage to the first CR), which, however, is averaged and does not take into account the specifics of the operation of specific internal combustion engines, which leads to non-optimal operating costs due to both underutilization of the internal combustion engine resource due to premature CR, and sudden failures of the internal combustion engine due to the delay in the CR, as well as abuse in the operation of cars and their sale in the secondary market. These and other problems require obtaining an objective technical diagnosis (GOST 20911-89. Technical diagnostics. Terms and definitions. Table 1, p. 9), determining wear and predicting the resource of the internal combustion engine.

Уровень техникиState of the art

Износ ДВС определяется износом сопряженных трущихся поверхностей деталей и заключается в изменении их размеров. Техническая задача определения износа и прогнозирования ресурса ДВС до КР, таким образом, сводится к измерению размеров зазоров между трущимися поверхностями. Индикаторами износа являются цилиндро-поршневая группа (ЦПГ) и кривошипно-шатунный механизм (КШМ), так как на них приходится около 70-80% износа всего ДВС (https://www1.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&DocNumber=2634162&TypeFile=html). Поскольку диагностирование суть безразборный процесс, то определение размера зазоров возможно только путем измерения косвенных диагностических параметров. Диагностирование сопряжении ЦПГ осуществляют широко, но диагностирование зазоров сопряжении КШМ аналогами изобретения (там же, раздел «Уровень техники») не нашло широкого практического применения в силу сложности реализации и неоднозначности результатов измерений.The wear of the internal combustion engine is determined by the wear of the mating rubbing surfaces of the parts and consists in changing their dimensions. The technical problem of determining the wear and predicting the resource of the internal combustion engine before the CR, therefore, is reduced to measuring the dimensions of the gaps between the rubbing surfaces. Wear indicators are the cylinder-piston group (CPG) and the crank mechanism (KShM), since they account for about 70-80% of the wear of the entire internal combustion engine (https://www1.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet ?DB=RUPAT&DocNumber=2634162&TypeFile=html). Since diagnosis is an in-place process, determining the size of the gaps is possible only by measuring indirect diagnostic parameters. Diagnosing the interface of the CPG is carried out widely, but diagnosing the gaps in the interface of the crankshaft by analogues of the invention (ibid., section "Prior Art") has not found wide practical application due to the complexity of implementation and the ambiguity of the measurement results.

Прототипом изобретения является способ диагностики посредством тестера остаточного ресурса (ТОР) (там же, разделы «Раскрытие изобретения», «Осуществление изобретения»). Основными проблемами прототипа, сдерживающеми его широкое внедрение в практику, является необходимость специального оборудования, т.е. самого ТОР, так как именно его программа обеспечивает автоматический расчет зазора, износа и ресурса, однако, ТОР имеет более высокую стоимость по сравнению с манометром и термометром любого типа, а положенная в основу программы ТОР диагностическая модель (ГОСТ 20911-89. Табл. 1, п. 20) не учитывает распределение давлений в системе смазки ДВС, что снижает точность измерений и достоверность диагноза. При этом большинство диагностов ошибочно полагает, что техническую задачу определения износа и ресурса можно решить при помощи одометра, калькулятора и линейных методов расчета. Однако, линейные методы без учета нелинейных законов гидравлики, описывающих распределение давлений масла по главной магистрали системы смазки ДВС, масляным каналам и зазорам подшипников коленчатого вала (KB), приводят к недопустимым ошибкам и недостоверному диагнозу.The prototype of the invention is a diagnostic method using a residual resource tester (TOR) (ibid., sections "Disclosure of the invention", "Implementation of the invention"). The main problems of the prototype, which hinder its widespread implementation in practice, is the need for special equipment, i.e. the TOP itself, since it is its program that provides automatic calculation of the gap, wear and life, however, the TOP has a higher cost compared to a pressure gauge and thermometer of any type, and the diagnostic model underlying the TOP program (GOST 20911-89. Table. 1 , p. 20) does not take into account the pressure distribution in the ICE lubrication system, which reduces the accuracy of measurements and the reliability of the diagnosis. At the same time, most diagnosticians mistakenly believe that the technical problem of determining wear and resource can be solved using an odometer, calculator and linear calculation methods. However, linear methods without taking into account the nonlinear laws of hydraulics that describe the distribution of oil pressure along the main line of the ICE lubrication system, oil channels and crankshaft bearing clearances (KB) lead to unacceptable errors and unreliable diagnosis.

Указанные проблемы решены при разработке, тестировании и практическом применении предлагаемого способа диагностики. Он позволяет быстро, с приемлемой точностью и минимальными затратами решить техническую задачу определения значений фактического износа и прогнозируемого ресурса КШМ, а получение неоднозначного или сомнительного результата использовать как признак необходимости углубленного диагностирования и даже дефектовки деталей и узлов ДВС.These problems are solved in the development, testing and practical application of the proposed diagnostic method. It allows you to quickly, with acceptable accuracy and at minimal cost, solve the technical problem of determining the values of actual wear and the predicted life of the crankshaft, and use the receipt of an ambiguous or questionable result as a sign of the need for in-depth diagnosis and even troubleshooting of parts and assemblies of internal combustion engines.

В основу способа положена отличная от прототипа диагностическая модель и простое оборудование широкого применения, поэтому способ не известен из уровня техники, для специалиста не следует из уровня техники явным образом, он доступен, прост и может быть массово использован в отрасли автомобильного сервиса, в силу чего является новым, промышленно применимым изобретением, имеющим изобретательский уровень. Раскрытие изобретенияThe method is based on a diagnostic model different from the prototype and simple equipment of wide application, therefore the method is not known from the prior art, it does not follow from the prior art explicitly for a specialist, it is accessible, simple and can be massively used in the automotive service industry, due to which is a new, industrially applicable invention that has an inventive step. Disclosure of invention

Способ диагностики износа и прогнозируемого ресурса ДВС основан на применении манометра и термометра любых типов и персонального компьютера (ПК) с операционной системой (ОС) Windows-XP, -7, -8 -10, которые имеются в каждой СТО и автомастерской, и предназначен для быстрого и достоверного технического диагностирования КШМ автомобильного бензинового и дизельного ДВС рядного, V-образного и оппозитного типов с числом цилиндров 2÷12 и рабочим объемом 0,9÷22 л.The method for diagnosing wear and the predicted resource of internal combustion engines is based on the use of a pressure gauge and a thermometer of any type and a personal computer (PC) with an operating system (OS) Windows-XP, -7, -8 -10, which are available in every service station and car repair shop, and is intended for quick and reliable technical diagnostics of CVMS of automobile gasoline and diesel internal combustion engines of in-line, V-shaped and boxer types with a number of cylinders 2÷12 and a working volume of 0.9÷22 liters.

С помощью способа определяют размеры зазоров коренного или шатунного подшипников коленчатого вала, значения износа и прогнозируемого ресурса ДВС до очередного КР в тысячах километров пробега и процентах, а также качество сборки и эксплуатации ДВС (КШМ), характер трения, эксцентриситета и биения в подшипниках. Рутинные расчеты осуществляются автоматически программой «Тестер прогнозирования ресурса RPT» (Resource Predict Tester - англ.), учитывающей нелинейности распределения давлений в системе смазки ДВС. Вся информация автоматически выводится на монитор ПК, вручную осуществляют только ввод исходных данных для расчета.Using the method, the dimensions of the crankshaft main or connecting rod bearing clearances, the wear values and the predicted ICE resource before the next CR in thousands of kilometers and percentages, as well as the quality of assembly and operation of the ICE (KSHM), the nature of friction, eccentricity and runout in the bearings are determined. Routine calculations are carried out automatically by the Resource Predict Tester (RPT) program, which takes into account the non-linear pressure distribution in the ICE lubrication system. All information is automatically displayed on the PC monitor, only the initial data for the calculation is entered manually.

Диагностическая модель RPT отражает связь давления масла в системе смазки ДВС с размером зазора подшипника КB и вытекает из теории гидравлики (Вихарев А.Н., Долгова И.И. Гидравлика. Режимы движения, уравнение Бернулли, потери напора, каналы: Учебное пособие. - Архангельск: Изд-во АГТУ, 2001. - с. 66); применительно к подшипнику:The RPT diagnostic model reflects the relationship between the oil pressure in the ICE lubrication system and the size of the bearing clearance KB and follows from the theory of hydraulics (Vikharev A.N., Dolgova I.I. Hydraulics. Movement modes, Bernoulli equation, head loss, channels: Tutorial. - Arkhangelsk: Publishing House of ASTU, 2001. - p. 66); for bearing:

откуда

where

где P_з - давление масла на зазоре подшипника (на входе в зазор). Па;where P _s - oil pressure at the bearing gap (at the entrance to the gap). Pa;

Q_з - расход масла через зазор, м³/с;Q _c - oil consumption through the gap, m ³ / s;

ρ_м - плотность масла, кг/м³;ρ _m - oil density, kg / m ³ ;

μ - коэффициент расхода; для зазора подшипника μ=1;μ - flow coefficient; for bearing clearance μ=1;

ω_з - площадь зазора, м.ω _z - gap area, m.

Поскольку зазор δ в подшипнике КШМ является диаметральным, а диаметр коренной или шатунной шейки КB d>>δ, то площадь зазора:Since the gap δ in the KShM bearing is diametrical, and the diameter of the main or connecting rod journal KB d>> δ, then the gap area:

Для измерения манометром давления в системе смазки ДВС доступно резьбовое соединение датчика указателя давления, находящегося в главной масляной магистрали вблизи одного из масляных каналов, ведущих к коренной шейке КB, поэтому:To measure the pressure in the ICE lubrication system with a manometer, a threaded connection of the pressure indicator sensor is available, located in the main oil line near one of the oil channels leading to the crankshaft main journal, therefore:

где Р_дп, Р_д - предельное и текущее давления датчика указателя давления;where R _dp , R _d - limiting and current pressure of the pressure gauge sensor;

P_мп, р_м - предельное и текущее давления главной масляной магистрали ДВС;P _mp , p _m - limiting and current pressure of the main oil line of the internal combustion engine;

р_кп, р_к - предельное и текущее давления масляного канала шейки КB;p _kp , p _k - limiting and current pressure of the oil channel of the neck KB;

р_зп, р_з - предельное и текущее давления на зазоре подшипника КВ.r _cp , r _c - limiting and current pressure on the bearing gap KV.

Предельные, т.е. максимально допустимые значения давления датчика указателя давления Р_дп и зазора δ_п указаны в качестве нормативных в НТД на ДВС и базах данных автомобилей, таких как, например, Autodata Limited (https://autodata.ru/autodata-online/ и др.). При отсутствии нормативного значения предельного зазора δ_п оно может быть с достаточной точностью определено расчетным путем (https://www1.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&DocNumber=2634162&TypeFile=html).Limit, i.e. the maximum allowable pressure values of the pressure indicator sensor P _dp and the gap δ _p are indicated as standard in the NTD for internal combustion engines and car databases, such as, for example, Autodata Limited (https://autodata.ru/autodata-online/ etc.) . In the absence of a standard value of the limiting gap _δp , it can be determined with sufficient accuracy by calculation (https://www1.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&DocNumber=2634162&TypeFile=html).

Из (1) следует, что давления (3) обратно пропорциональны квадратам площадей сечений отверстий главной масляной магистрали ω_м с диаметром d_м, масляного канала шейки ω_к с диаметром d_к и площади ω_з зазора δ:From (1) it follows that the pressures (3) are inversely proportional to the squares of the cross-sectional areas of the openings of the main oil line ω _m with a diameter d _m , the oil channel of the neck ω _k with a diameter d _k and the area ω _z of the gap δ:

поэтому текущие значения давлений:so the current pressures are:

Аналогично предельные значения давлений:Similarly, the pressure limit values:

Обозначив как расчетный коээффициентDenoting as the calculated coefficient

из (5) и (6) получим:from (5) and (6) we get:

Зная Р_дп и δ_п, из (7) можно определить предельное значение давления на зазоре:Knowing R _dp and δ _p , from (7) it is possible to determine the limit value of the pressure at the gap:

Текущие значения отличаются от предельных: δ=δ_п±Δδ; при этом

и

Поскольку изменение Р_д происходит за счет изменения Р_з, в первом приближении можно принять

и тогда из (7):The current values differ from the limit ones: δ=δ _p ±Δδ; wherein

and

Since the change in R _d occurs due to a change in R _s , in the first approximation, we can take

and then from (7):

и после преобразований:and after transformations:

Однако, ΔР_д=ΔР_з только в окрестностях точки (δ_п, Р_дп). Очевидно, что функция Р_з=ƒ(δ) кроме указанной точки, определяемой по (8), проходит еще через две точки: (0; Р_д) и (∞; 0). Таким условиям удовлетворяет экспоненциальная зависимость (фиг. 1):However, ΔР _d =ΔР _s only in the vicinity of the point (δ _p , R _dp ). It is obvious that the function Р _з =ƒ(δ) in addition to the indicated point, determined by (8), passes through two more points: (0; Р _d ) and (∞; 0). These conditions are satisfied by the exponential dependence (Fig. 1):

где х - расчетный коэффициент, откуда вытекаетwhere x is the calculated coefficient, from which it follows

Исходя из этого, определение зазора осуществляют следующим способом.Based on this, the determination of the gap is carried out in the following way.

Измеряют текущее давление масла Р_д в системе смазки путем подключения манометра вместо штатного датчика указателя давления при нормативных частоте оборотов ДВС n и температуре масла.The current oil pressure R _d in the lubrication system is measured by connecting a pressure gauge instead of a standard pressure indicator sensor at the standard engine speed n and oil temperature.

Если Р_д<Р_дп, то δ>δ_п, т.е. зазор превышает предельно допустимое значение, то из этого вытекает технический диагноз ДВС: превышен износ, ресурс отсутствует, необходимо прекратить эксплуатацию ДВС и осуществить его капитальный ремонт.If R _d <R _dp , then δ>δ _p , i.e. the gap exceeds the maximum permissible value, then the technical diagnosis of the internal combustion engine follows from this: wear is exceeded, there is no resource, it is necessary to stop the operation of the internal combustion engine and carry out its overhaul.

Если Р_д=Р_дп, то δ=δ_п, т.е. зазор равен предельно допустимому значению, то из этого вытекает технический диагноз ДВС: ресурс ДВС исчерпан полностью, ресурс отсутствует, необходимо прекратить эксплуатацию ДВС и осуществить его полную диагностику на предмет капитального ремонта.If R _d \u003d R _dp , then δ \u003d δ _p , i.e. the gap is equal to the maximum allowable value, then the technical diagnosis of the internal combustion engine follows from this: the resource of the internal combustion engine has been completely exhausted, the resource is absent, it is necessary to stop the operation of the internal combustion engine and carry out its full diagnostics for overhaul.

Если Р_д>P_дп, то δ<δ_п, т.е. зазор меньше предельно допустимого значения, то из этого вытекает необходимость определить его точное значение. Поскольку в явном виде зазор из (9) определить невозможно, то необходимы вычисления методом последовательных приближений. Первым шагом таких вычислений определяют начальное значение Р_зп0 (8) и соответствующее ему значение зазора δ₁ в первом приближении (9). Вычисляют давление на зазоре Р_з (11) и новое приблизительное усредненное значение давления Р_зп1 для 2-го шага вычислений:If R _d >P _dp , then δ<δ _p , i.e. the gap is less than the maximum permissible value, then this implies the need to determine its exact value. Since it is impossible to determine the gap from (9) explicitly, calculations by the method of successive approximations are necessary. The first step in such calculations is to determine the initial value R _zn0 (8) and the corresponding value of the gap δ ₁ in the first approximation (9). Calculate the pressure at the gap P _s (11) and the new approximate average pressure value P _zp1 for the 2nd calculation step:

Значение Р_зп1 подставляют в (9) и (11) вместо Р_зп0, определяют новые значение δ₂, давление на зазоре Р_з2 и значение давления Р_зп2 (12) для 3-го шага вычислений. Дальнейшие вычисления осуществляют аналогичными шагами путем последовательных приближений до тех пор, пока новое значение зазора δ_ƒ не попадет с заданной точностью в окрестность предыдущего значения δ_i-1. По найденному значению зазора δ_i определяют пробег и прогнозируемый ресурс ДВС, а также качество сборки ДВС согласно https://www1.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&DocNumber=2634162&TypeFile=html. Из этого вытекает технический диагноз ДВС: износ не превышен, имеется ресурс, следует продолжить эксплуатацию ДВС в рамках прогнозируемого ресурса.The value of P _{zp1 is} substituted in (9) and (11) instead of R _zp0 , a new value of δ ₂ is determined, the pressure at the gap P _z2 and the pressure value P _zp2 (12) for the 3rd step of calculations. Further calculations are carried out in similar steps by successive approximations until the new value of the gap δ _ƒ falls with a given accuracy in the vicinity of the previous value δ _i-1 . Based on the found value of the gap δ _i , the mileage and predicted resource of the internal combustion engine are determined, as well as the quality of the assembly of the internal combustion engine according to https://www1.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&DocNumber=2634162&TypeFile=html. From this follows the technical diagnosis of the internal combustion engine: wear is not exceeded, there is a resource, the operation of the internal combustion engine should be continued within the predicted resource.

Таким образом, диагностической моделью, в отличие от прототипа, является:Thus, the diagnostic model, in contrast to the prototype, is:

Если на i-м шаге вычислений P_зп(i-1)≥Р_дп, то из этого вытекает технический диагноз ДВС: давление в системе смазки завышено, значение зазора меньше минимально допустимого, трение в подшипниках сухое или полужидкостное (в данном случае - полумасляное), и следует прекратить эксплуатацию ДВС и продефектовать его.If at the i-th step of calculations P _{cp (i-1)} ≥ R _dp , then the technical diagnosis of the internal combustion engine follows from this: the pressure in the lubrication system is too high, the gap value is less than the minimum allowable, the friction in the bearings is dry or semi-liquid (in this case, semi-oil ), and the operation of the internal combustion engine should be stopped and it should be defective.

Пример вычисления зазора подшипника КШМ с диаметром шейки d=50 мм V-образного 6-цилиндрового 3-литрового ДВС, имеющего предельно допустимое давление Р_дп=3,0 бар, предельный зазор δ_п=0,2 мм, диаметр главной масляной магистрали d_м=10 мм, диаметр масляного канала шейки d_к=5 мм. Текущее давление при измерении на нормативных частоте оборотов и температуре масла Р_д=4 бар. Заданная точность вычисления зазора ±0,001 мм.An example of calculating the clearance of a KShM bearing with a neck diameter d = 50 mm of a V-shaped 6-cylinder 3-liter internal combustion engine, having a maximum allowable pressure P _dp = 3.0 bar, a maximum clearance δ _p = 0.2 mm, the diameter of the main oil line d _m \u003d 10 mm, diameter of the oil channel of the neck d _to \u003d 5 mm. The current pressure when measured at the standard speed and oil temperature R _d \u003d 4 bar. The specified accuracy of the gap calculation is ±0.001 mm.

Пошаговый ход вычисления (индексы шагов опущены для простоты изложения):Step-by-step calculation (step indices are omitted for simplicity of presentation):

Принимают Р_зп=0,5(1,786+2,644)=2,215 бар и вычисляют методом пошаговых последовательных приближений:Take Р _cp = 0.5 (1.786 + 2.644) = 2.215 bar and calculate by the method of step-by-step successive approximations:

Р_зп=0,5(1,786+2,931)=2,358 бар;R cp \ _u003d 0.5 (1.786 + 2.931) \u003d 2.358 bar;

Р_зп=0,5(1,786+3,038)=2,412 бар;R cp \ _u003d 0.5 (1.786 + 3.038) \u003d 2.412 bar;

Р_зп=0,5(1,786+3,081)=2,434 бар;R cp \ _u003d 0.5 (1.786 + 3.081) \u003d 2.434 bar;

Р_зп=0,5(1,786+3,1)=2,443 бар;R cp \ _u003d 0.5 (1.786 + 3.1) \u003d 2.443 bar;

Последнее значение δ=0,0976 мм отличается от предыдущего значения δ=0,0985 мм менее чем на ±0,001 мм, поэтому на этом вычисления зазора завершают. Совершенно очевидно, что ручные вычисления неприемлемы для решения данной технической задачи в СТО и автомастерских в силу их длительности, громоздкости и возможных ошибок.The last value δ=0.0976 mm differs from the previous value δ=0.0985 mm by less than ±0.001 mm, so the gap calculations are completed. It is quite obvious that manual calculations are unacceptable for solving this technical problem in service stations and car repair shops due to their length, cumbersomeness and possible errors.

В этой связи разработана программа RPT, позволяющая диагностическому персоналу даже средней квалификации быстро и точно решить указанную техническую задачу. Основные шаги алгоритма программы тестера RPT приведены на фиг. 2-6.In this regard, the RPT program has been developed, which allows even medium-skilled diagnostic personnel to quickly and accurately solve the specified technical problem. The main steps of the RPT tester program algorithm are shown in Fig. 2-6.

Способ диагностики посредством тестера RPT заключается в следующем. Промывают систему смазки ДВС и заменяют масло. Вместо штатного датчика указателя давления масла вкручивают измеритель давления любого типа - механический манометр либо датчик давления электронного манометра, а к масляному фильтру плотно прикрепляют измеритель температуры любого типа - измерительную часть термометра либо датчик темспературы. ДВС запускают, прогревают, при достижении нормативной температуры масла доводят частоту оборотов до нормативной, стабильно удерживают ее несколько секунд и фиксируют текущее давление масла. В отличие от прототипа на ПК запускают программу тестера RPT и в титульном окне указывают тип диагностируемого двигателя - рядный, V-образный или оппозитный (фиг. 7). В окне «1. Характеристики диагностируемого двигателя» в текстовые поля вводят число цилиндров, рабочий объем, нормативный ресурс до первого КР, количество КР и пробег по данным автовладельца после последней сборки двигателя (фиг. 8). В окне «2. Характеристики подшипников коленвала» в текстовые поля вводят диаметры коренной и шатунной шеек, предельные зазоры коренного и шатунного подшипников, диагностируемые подшипники - коренные или шатунные (фиг. 9). В окне «3. Характеристики системы смазки» в текстовые поля вводят диаметры главной масляной магистрали и масляного канала шейки КВ, нормативное и текущее давления масла, пробег после последней сборки двигателя до 10000 км, если необходимо оценить качество сборки двигателя, или более 10000 км, если необходимо оценить качество его эксплуатации (фиг. 10). Если вводимые значения совпадают со значениями программы RPT по умолчанию, соглашаются с последними, кликая по ним. В окне «4. Значения износа и прогнозируемого ресурса» получают: значение зазора диагностируемого подшипника в миллиметрах; пробег и прогнозируемый пробег двигателя в тысячах километров до КР, соответствующие значению зазора диагностируемого подшипника; износ и прогнозируемый ресурс в процентах; прогнозируемый пробег до КР по данным автовладельца о пробеге (фиг. 11). С нажатием на кнопку «Диагноз» получают: оценку качества сборки двигателя при пробеге до 10000 км - очень высокое, высокое, отличное, хорошее, удовлетворительное, низкое, очень низкое, неудовлетворительное, недопустимое; оценку технического состояния двигателя - работоспособен, функционирующий или неработоспособен; оценку качества эксплутации двигателя - высокое, соответствует нормативам, низкое или недопустимое; оценку характера трения в подшипниках - сухое, полумасляное, масляное или кавитация; степень эксцентриситета и биения шеек во вкладышах - минимальные, незначительные, небольшие, заметные, существенные, значительные, большие, предельные, недопустимые, шейки зажаты (фиг. 17, 23, 29, 35).The diagnostic method by means of the RPT tester is as follows. Flush the engine lubrication system and change the oil. Instead of a regular oil pressure indicator sensor, a pressure meter of any type is screwed in - a mechanical pressure gauge or a pressure sensor of an electronic pressure gauge, and a temperature meter of any type is tightly attached to the oil filter - a measuring part of a thermometer or a temperature sensor. The internal combustion engine is started, warmed up, when the standard oil temperature is reached, the speed is brought to the standard speed, it is stably held for several seconds and the current oil pressure is recorded. Unlike the prototype, the RPT tester program is launched on the PC and the type of the diagnosed engine is indicated in the title window - in-line, V-shaped or boxer (Fig. 7). In the window "1. Characteristics of the diagnosed engine” enter the number of cylinders, working volume, standard resource before the first CR, number of CRs and mileage according to the car owner’s data after the last engine assembly (Fig. 8) into the text fields. In the window "2. Characteristics of crankshaft bearings ”into the text fields enter the diameters of the main and connecting rod journals, the maximum clearances of the main and connecting rod bearings, the diagnosed bearings - main or connecting rod (Fig. 9). In the window "3. Characteristics of the lubrication system ”in text fields, enter the diameters of the main oil line and the oil channel of the KV neck, standard and current oil pressure, mileage after the last engine assembly up to 10,000 km, if it is necessary to evaluate the quality of engine assembly, or more than 10,000 km, if it is necessary to evaluate its quality operation (Fig. 10). If the entered values match the default values of the RPT program, accept the latter by clicking on them. In the window "4. Values of wear and predicted life” receive: the value of the clearance of the diagnosed bearing in millimeters; mileage and predicted mileage of the engine in thousands of kilometers to KR, corresponding to the clearance value of the bearing being diagnosed; wear and predicted resource in percent; predicted mileage to the Kyrgyz Republic according to the data of the car owner about the mileage (Fig. 11). By clicking on the "Diagnosis" button, you get: an assessment of the quality of the engine assembly with a run of up to 10,000 km - very high, high, excellent, good, satisfactory, low, very low, unsatisfactory, unacceptable; assessment of the technical condition of the engine - operable, functioning or inoperable; assessment of the quality of engine operation - high, meets the standards, low or unacceptable; assessment of the nature of friction in bearings - dry, semi-oil, oil or cavitation; the degree of eccentricity and beating of the necks in the liners - minimal, insignificant, small, noticeable, significant, significant, large, limiting, unacceptable, the necks are clamped (Fig. 17, 23, 29, 35).

Таким образом, в отличие от прототипа способ не требует специального оборудования, вследствие чего прост в использовании, имеет меньшую стоимость и возможность широкого применения, а заложенная в основу программы RPT диагностическая модель учитывает нелинейности распределения давлений в системе смазки ДВС, чем обеспечивается более высокая достоверность технического диагноза.Thus, unlike the prototype, the method does not require special equipment, as a result of which it is easy to use, has a lower cost and the possibility of wide application, and the diagnostic model underlying the RPT program takes into account the nonlinearity of the pressure distribution in the ICE lubrication system, which ensures higher reliability of the technical diagnosis.

Технический результат при использовании RPT объективно проявляется в следующих технических эффектах и свойствах: простота и доступность, высокое быстродействие, приемлемая достоверность определения размеров зазоров, пробега, износа, прогнозируемого остаточного ресурса КШМ, оценки качества сборки и эксплуатации ДВС и характера трения в подшипниках. Достигнутый технический результат находится в прямой причинно-следственной связи с такими существенными признаками RPT, как диагностическая модель, применяемые измерительные приборы и принцип реализации способа.The technical result when using RPT is objectively manifested in the following technical effects and properties: simplicity and accessibility, high speed, acceptable reliability of determining the size of gaps, mileage, wear, predicted residual life of the crankshaft, assessing the quality of assembly and operation of the internal combustion engine and the nature of friction in bearings. The achieved technical result is in a direct causal relationship with such essential features of RPT as a diagnostic model, the measuring instruments used and the principle of the method implementation.

Технический результат достигается за счет способа автоматизированной диагностики износа и прогнозирования ресурса автомобильного двигателя внутреннего сгорания (ДВС) рядного, V-образного и оппозитного типов с числом цилиндров 2 - 12, рабочим объемом 0,9 - 22 л, заключающегося в том, что промывают систему смазки ДВС и заменяют масло, вместо штатного датчика указателя давления масла вкручивают измеритель давления, к масляному фильтру плотно прикрепляют измеритель температуры, прогревают ДВС, при достижении нормативной температуры масла доводят частоту оборотов до нормативной и фиксируют текущее давление масла, при этом на персональном компьютере (ПК) запускают учитывающую нелинейности распределения давлений в системе смазки ДВС программу, в которой указывают тип двигателя, число цилиндров, рабочий объем, нормативный ресурс до первого капитального ремонта (КР), количество КР, диаметры главной масляной магистрали, коренной и шатунной шеек коленчатого вала и их масляных каналов, предельные зазоры коренного и шатунного подшипников и какие из них подвергаются диагностике, нормативное и текущее давления масла, пробег по данным автовладельца после последней сборки ДВС и, в результате автоматического расчета программой, получают технический диагноз ДВС, который включает оценку технического состояния ДВС, значение зазора подшипника, оценку качества сборки или эксплуатации ДВС, пробег и прогнозируемый пробег до КР в километрах, износ и прогнозируемый ресурс до КР в процентах, оценку характера трения в подшипниках, при этом в расчетах используется заложенная в программу ПК диагностическая модель:The technical result is achieved through a method for automated diagnostics of wear and predicting the life of an automobile internal combustion engine (ICE) of in-line, V-shaped and boxer types with a number of cylinders 2 - 12, a working volume of 0.9 - 22 l, which consists in flushing the system lubrication of the internal combustion engine and replace the oil, instead of the standard oil pressure indicator sensor, a pressure gauge is screwed in, a temperature gauge is tightly attached to the oil filter, the internal combustion engine is warmed up, when the standard oil temperature is reached, the speed is adjusted to the standard one and the current oil pressure is recorded, while on a personal computer (PC ) run a program that takes into account the non-linearity of the pressure distribution in the ICE lubrication system, which indicates the type of engine, the number of cylinders, the working volume, the standard resource before the first overhaul (CR), the number of CR, the diameters of the main oil line, the main and connecting rod journals of the crankshaft and their oil channels, limit gaps of the main and connecting rod bearings and which of them are subject to diagnostics, standard and current oil pressure, mileage according to the car owner after the last assembly of the internal combustion engine and, as a result of automatic calculation by the program, a technical diagnosis of the internal combustion engine is obtained, which includes an assessment of the technical condition of the internal combustion engine, the value of the bearing clearance, assessment of the quality of the assembly or operation of the internal combustion engine, mileage and predicted mileage to CR in kilometers, wear and predicted resource to CR in percent, assessment of the nature of friction in bearings, while the diagnostic model embedded in the PC program is used in the calculations:

где С, х - расчетные коэффициенты;where C, x - design coefficients;

d_м - диаметр главной масляной магистрали, мм;d _m - diameter of the main oil line, mm;

d_к - диаметр масляного канала шейки, мм;d _to - diameter of the oil channel of the neck, mm;

d - диаметр шейки, мм;d - neck diameter, mm;

Р_зп - предельное давление на зазоре подшипника, Па;Р _cp - limiting pressure on the bearing clearance, Pa;

Р_з - текущее давление на зазоре подшипника, Па;R _s - current pressure on the bearing clearance, Pa;

Р_дп - предельное давление датчика указателя давления, Па;Р _dp - limiting pressure of the pressure indicator sensor, Pa;

Р_д - текущее давление датчика указателя давления, Па;R _d - current pressure of the pressure indicator sensor, Pa;

δ_п - предельный зазор в подшипнике, мм;δ _p - limit clearance in the bearing, mm;

δ - текущий зазор в подшипнике, мм;δ - current clearance in the bearing, mm;

i - текущий номер шага вычислений.i - current calculation step number.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Фиг. 1. Функциональная зависимость давления в системе смазки на датчике указателя давления Р_д и на зазоре подшипника КШМ Р_з от величины зазора δ: δ_min - минимально допустимый зазор; δ₀ - начальный зазор; δ_п - предельный зазор.Fig. Fig. 1. Functional dependence of the pressure in the lubrication system on the pressure indicator sensor R _d and on the clearance of the KShM R _s bearing on the clearance δ: δ _min is the minimum allowable clearance; δ ₀ - initial gap; δ _p - limit clearance.

Фиг. 2. Алгоритм программы RPT.Fig. 2. Algorithm of the RPT program.

Фиг. 3. Алгоритм подпрограммы «Зазор».Fig. 3. Algorithm of the subroutine "Gap".

Фиг. 4. Алгоритм подпрограммы «Качество сборки двигателя».Fig. 4. Algorithm of the subprogram "Engine assembly quality".

Фиг. 5. Алгоритм подпрограммы «Износ и прогнозируемый ресурс».Fig. 5. Algorithm of the subprogram "Wear and predicted resource".

Фиг. 6. Алгоритм подпрограммы «Качество эксплуатации».Fig. 6. Algorithm of the subprogram "Quality of operation".

Фиг. 7. Программа RPT. Титульное окно.Fig. 7. RPT program. Title window.

Фиг. 8. Программа RPT. Окно 1. Характеристики диагностируемого двигателя.Fig. 8. RPT program. Window 1. Characteristics of the diagnosed engine.

Фиг. 9. Программа RPT. Окно 2. Характеристики подшипников коленвала.Fig. 9. RPT program. Window 2. Characteristics of crankshaft bearings.

Фиг. 10. Программа RPT. Окно 3. Характеристики системы смазки.Fig. 10. RPT program. Window 3. Characteristics of the lubrication system.

Фиг. 11. Программа RPT. Окно 4. Значения износа и прогнозируемого ресурса.Fig. 11. RPT program. Window 4. Values of wear and predicted life.

Фиг. 12. Пример диагностики 1. Титульное окно.Fig. 12. Diagnosis example 1. Title window.

Фиг. 13. Пример диагностики 1. Характеристики диагностируемого двигателя.Fig. 13. Diagnosis example 1. Characteristics of the engine being diagnosed.

Фиг. 14. Пример диагностики 1. Характеристики подшипников коленвала.Fig. 14. Diagnostic example 1. Characteristics of crankshaft bearings.

Фиг. 15. Пример диагностики 1. Характеристики системы смазки.Fig. 15. Example of diagnostics 1. Characteristics of the lubrication system.

Фиг. 16. Пример диагностики 1. Значения износа и прогнозируемого ресурса.Fig. 16. Example of diagnostics 1. Values of wear and predicted life.

Фиг. 17. Пример диагностики 1. Диагноз.Fig. 17. Diagnosis example 1. Diagnosis.

Фиг. 18. Пример диагностики 2. Титульное окно.Fig. 18. Diagnosis example 2. Title window.

Фиг. 19. Пример диагностики 2. Характеристики диагностируемого двигателя.Fig. 19. Example of diagnostics 2. Characteristics of the diagnosed engine.

Фиг. 20. Пример диагностики 2. Характеристики подшипников коленвала.Fig. 20. Diagnostic example 2. Characteristics of crankshaft bearings.

Фиг. 21. Пример диагностики 2. Характеристики системы смазки.Fig. 21. Example of diagnostics 2. Characteristics of the lubrication system.

Фиг. 22. Пример диагностики 2. Значения износа и прогнозируемого ресурса.Fig. 22. Diagnosis example 2. Wear and predicted resource values.

Фиг. 23. Пример диагностики 2. Диагноз.Fig. 23. Diagnosis example 2. Diagnosis.

Фиг. 24. Пример диагностики 3. Титульное окно.Fig. 24. Diagnosis example 3. Title window.

Фиг. 25. Пример диагностики 3. Характеристики диагностируемого двигателя.Fig. 25. Example of diagnostics 3. Characteristics of the diagnosed engine.

Фиг. 26. Пример диагностики 3. Характеристики подшипников коленвала.Fig. 26. Diagnostic example 3. Characteristics of crankshaft bearings.

Фиг. 27. Пример диагностики 3. Характеристики системы смазки.Fig. 27. Example of diagnostics 3. Characteristics of the lubrication system.

Фиг. 28. Пример диагностики 3. Значения износа и прогнозируемого ресурса.Fig. 28. Example of diagnostics 3. Values of wear and predicted life.

Фиг. 29. Пример диагностики 3. Диагноз.Fig. 29. Diagnosis example 3. Diagnosis.

Фиг. 30. Пример диагностики 4. Титульное окно.Fig. 30. Diagnosis example 4. Title window.

Фиг. 31. Пример диагностики 4. Характеристики диагностируемого двигателя.Fig. 31. Example of diagnostics 4. Characteristics of the diagnosed engine.

Фиг. 32. Пример диагностики 4. Характеристики подшипников коленвала.Fig. 32. Diagnostic example 4. Characteristics of crankshaft bearings.

Фиг. 33. Пример диагностики 4. Характеристики системы смазки.Fig. 33. Example of diagnostics 4. Characteristics of the lubrication system.

Фиг. 34. Пример диагностики 4. Значения износа и прогнозируемого ресурса.Fig. 34. Example of diagnostics 4. Values of wear and predicted life.

Фиг. 35. Пример диагностики 4. Диагноз.Fig. 35. Diagnosis example 4. Diagnosis.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Достигнутый технический результат подтвержден экспериментальными данными, полученными при тестировании тестера RPT и практической диагностике тестером RPT износа и прогнозируемого ресурса различных автомобильных рядных, V-образных и оппозитных бензиновых и дизельных ДВС, некоторые примеры которой приводятся ниже.The achieved technical result is confirmed by experimental data obtained when testing the RPT tester and practical diagnostics by the RPT tester of the wear and predicted life of various automotive in-line, V-shaped and boxer gasoline and diesel internal combustion engines, some examples of which are given below.

Пример диагностики 1. Диагностика двигателя автомобиля BMW 7 Series (F01/02/04) 4,4 750i 2008, Engine code: N63 B44A, 8 cylinders, V-shaped, V_p=4389 см³: Р_дп=1,5 бар при n=730 мин^-1. Номинальный размер шеек коленчатого вала: коренных 65 мм, шатунных 54 мм. Нормативный пробег двигателя до первого капитального ремонта 250000 км; был осуществлен один КР, пробег после которого составил 2000 км. Причина диагностики: двигатель имеет повышенный расход топлива. Газоанализом и бортовой диагностикой установлено, что система управления находится в работоспособном состоянии, а нагрузка на двигатель составляет 35%, что превышает допустимую норму и является причиной повышенного расхода топлива. Результаты диагностики тестером RPT приведены на фиг. 12-17. Знак «минус» некоторых полученных расчетных значений в данном случае означает, что текущие значения параметров двигателя не соответствуют нормативным значении (фиг. 16). Это обусловлено тем, что зазор диагностируемого подшипника 0,0128 мм меньше минимально допустимого значения 0,02 мм. Программой RPT определен следующий технический диагноз данного двигателя: техническое состояние двигателя «неработоспособен», так как имеет место сухое и полумасляное трение в подшипниках, зажаты шейки, низкий расход масла через подшипники, что и является причиной повышенной нагрузки на двигатель. Качество сборки двигателя в процессе КР определено как недопустимое, дальнейшая работа двигателя не допускается, прогнозируемый пробег до очередного КР равен 0 км, и соответственно прогнозируемый ресурс 0% (фиг. 17). Дальнейшая разборка двигателя и дефектовка КШМ подтвердила достоверность данного диагноза.Diagnosis example 1. Engine diagnosis for BMW 7 Series (F01/02/04) 4.4 750i 2008, Engine code: N63 B44A, 8 cylinders, V-shaped, V _p =4389 cm ³ : R _dp =1.5 bar at n=730 min ^-1 . The nominal size of the crankshaft journals: main 65 mm, connecting rod 54 mm. Standard mileage of the engine before the first overhaul is 250,000 km; one KR was carried out, after which the mileage was 2000 km. Cause of diagnosis: the engine has increased fuel consumption. Gas analysis and on-board diagnostics have established that the control system is in working condition, and the engine load is 35%, which exceeds the allowable rate and is the cause of increased fuel consumption. The results of diagnostics by the RPT tester are shown in Fig. 12-17. The minus sign of some of the obtained calculated values in this case means that the current values of the engine parameters do not correspond to the standard value (Fig. 16). This is due to the fact that the clearance of the diagnosed bearing 0.0128 mm is less than the minimum allowable value of 0.02 mm. The RPT program determined the following technical diagnosis of this engine: the technical condition of the engine is “inoperable”, as there is dry and semi-oil friction in the bearings, necks are clamped, low oil consumption through the bearings, which is the reason for the increased load on the engine. The quality of the engine assembly during the RC process is defined as unacceptable, further operation of the engine is not allowed, the predicted mileage to the next RC is 0 km, and, accordingly, the predicted resource is 0% (Fig. 17). Further disassembly of the engine and KShM troubleshooting confirmed the reliability of this diagnosis.

Пример диагностики 2. Диагностика двигателя автомобиля Mercedes-Benz E-Class (212) 3,0 Е300 2011, Engine code: 227.947, 6 cylinders, V-shaped, V_p=2996 см³, Р_дп=3,0 бар при n=3000 мин^-1. Номинальный размер шеек коленчатого вала: коренных 57,955 мм, шатунных 47,955 мм. Нормативный пробег двигателя до первого капитального ремонта 300000 км; был осуществлен один КР, пробег после которого составил 146000 км. Результаты диагностики приведены на фиг. 18-23. Двигатель был подвергнут диагностике тестером RPT по заказу покупателя данного автомобиля на вторичном рынке. Полученные расчетные значения (фиг. 22) и технический диагноз (фиг. 23) показали, что двигатель работоспособен. Качество эксплуатации оценено как «низкое», что обусловлено тем, что автомобиль мог пройти 149000 км, но прошел на 3000 км меньше, а его ресурс мог составить 91000 км, но составляет 89000 км, т.е. в результате такой эксплуатации утрачено 5000 км пробега. Однако, данные расхождения лежат в пределах погрешности, из чего следует вывод, что автомобиль выставлен для продажи на вторичном рынке в работоспособном состоянии, которое является реальным, так как практически полностью соответствует состоянию, завленному его владельцем. Дальнейшая эксплуатация двигателя подтвердила достоверность данного диагноза.Diagnostic example 2. Diagnostics of the engine of a car Mercedes-Benz E-Class (212) 3.0 E300 2011, Engine code: 227.947, 6 cylinders, V-shaped, V _p \u003d 2996 cm ³ , R _dp \u003d 3.0 bar at n =3000 min ^-1 . The nominal size of the crankshaft journals: main 57.955 mm, connecting rod 47.955 mm. Standard mileage of the engine before the first overhaul 300,000 km; one KR was carried out, after which the mileage was 146,000 km. The diagnostic results are shown in Fig. 18-23. The engine was diagnosed by the RPT tester at the request of the buyer of this car in the aftermarket. The obtained calculated values (Fig. 22) and the technical diagnosis (Fig. 23) showed that the engine is operational. The quality of operation was rated as "low", due to the fact that the car could have traveled 149,000 km, but traveled 3,000 km less, and its resource could have been 91,000 km, but is 89,000 km, i.e. as a result of such operation, 5000 km of run were lost. However, these discrepancies lie within the margin of error, from which it follows that the car is put up for sale on the secondary market in a working condition, which is real, since it almost completely corresponds to the condition announced by its owner. Further operation of the engine confirmed the reliability of this diagnosis.

Пример диагностики 3. Диагностика двигателя автомобиля Volkswagen Passat (05-) 1,4 TSI 2007, Engine code: САХА, 4 cylinders, inline engine, V_p=1390 см³: Р_дп=2,0 бар при n=2000 мин+. Номинальный размер шеек коленчатого вала: коренных 53,978 мм, шатунных 47,778 мм. Нормативный пробег двигателя до первого капитального ремонта 250000 км; капитальных ремонтов не было, пробег 272000 км. Результаты диагностики приведены на фиг. 24-29. Двигатель был подвергнут диагностике тестером RPT по заказу владельца данного автомобиля для установления фактической необходимости капитального ремонта двигателя в связи с пробегом, превышающим нормативный пробег до первого КР. Полученные расчетные значения (фиг. 28) содержат знак «минус», что в данном случае показывает несоответствие текущих значений параметров нормативным значеним. Техническим диагнозом (фиг. 29) техническое состояние двигателя определено как «неработоспособен». Износ подшипников превышает предельный, предполагает кавитацию в масле из-за большого биения шеек во вкладышах и определяет пробег 261000 км, износ 105%, прогнозируемые пробег и ресурс до очередного КР соответственно 0 км и 0%. Вместе с тем, невзирая на просрочку капитального ремонта, качество эксплуатации оценивается как высокое, что обусловлено безаварийным пробегом на 11000 км больше пробега, соответствующего зазору подшипников. Дальнейшая разборка двигателя и дефектовка КШМ подтвердила достоверность данного диагноза.Diagnostic example 3. Diagnostics of the engine of a Volkswagen Passat (05-) 1.4 TSI 2007, Engine code: SAHA, 4 cylinders, inline engine, V _p \u003d 1390 cm ³ : R _dp \u003d 2.0 bar at n \u003d 2000 min + . The nominal size of the crankshaft journals: main 53.978 mm, connecting rod 47.778 mm. Standard mileage of the engine before the first overhaul is 250,000 km; There were no major repairs, mileage 272,000 km. The diagnostic results are shown in Fig. 24-29. The engine was subjected to RPT diagnostics by order of the owner of this vehicle to determine the actual need for an overhaul of the engine due to mileage exceeding the standard mileage before the first KR. The calculated values obtained (Fig. 28) contain a minus sign, which in this case shows the discrepancy between the current values of the parameters and the standard values. Technical diagnosis (Fig. 29) the technical condition of the engine is defined as "inoperable". Bearing wear exceeds the limit, suggests cavitation in the oil due to the large beating of the necks in the liners and determines the mileage of 261,000 km, wear 105%, predicted mileage and resource until the next CR, respectively, 0 km and 0%. At the same time, despite the overdue overhaul, the quality of operation is assessed as high, which is due to the accident-free mileage 11,000 km more than the mileage corresponding to the bearing clearance. Further disassembly of the engine and KShM troubleshooting confirmed the reliability of this diagnosis.

Пример диагностики 4. Диагностика двигателя автомобиля Subaru Forester 2009, Engine code: EJ204, 4 cylinders, boxer engine, V_p=1994 см³, Р_дп=3,0 бар при n=6000 мин^-1. Номинальный размер шеек коленчатого вала: коренных 54 мм, шатунных 47,8 мм. Нормативный пробег двигателя до первого капитального ремонта 250000 км; был осуществлен один КР, пробег после которого составил 9000 км. Результаты диагностики приведены на фиг. 30-35. Двигатель был подвергнут диагностике тестером RPT по заказу владельца данного автомобиля для определения качества капитального ремонта. Полученные расчетные значения содержат знак «минус» (фиг. 34), что в данном случае показывает наличие дополнительного ресурса до начала нормального износа, так как зазор подшипников не достиг начального значения. А поскольку он превышает минимально допустимое значение, то определен следующий технический диагноз (фиг. 35): техническое состояние двигателя «работоспособен», качество его сборки очень высокое, прогнозируемые пробег 227000 км и ресурс 114% превышают нормативные значения ввиду наличия дополнительного ресурса. При этом прогнозируемый пробег до очередного КР меньше нормативного пробега до первого КР в силу того, что каждый капитальный ремонт двигателя уменьшает его ресурс. Дальнейшая эксплуатация двигателя подтвердила достоверность данного диагноза.Diagnosis example 4. Diagnosis of the engine of a car Subaru Forester 2009, Engine code: EJ204, 4 cylinders, boxer engine, V _p =1994 cm ³ , R _dp =3.0 bar at n=6000 min ^-1 . The nominal size of the crankshaft journals: main 54 mm, connecting rod 47.8 mm. Standard mileage of the engine before the first overhaul is 250,000 km; one KR was carried out, after which the mileage was 9000 km. The diagnostic results are shown in Fig. 30-35. The engine has been subjected to RPT diagnostics at the request of the owner of this vehicle to determine the quality of the overhaul. The obtained calculated values contain a minus sign (Fig. 34), which in this case indicates the presence of an additional resource before normal wear begins, since the bearing clearance has not reached the initial value. And since it exceeds the minimum allowable value, the following technical diagnosis was determined (Fig. 35): the technical condition of the engine is “workable”, its assembly quality is very high, the predicted mileage of 227,000 km and a resource of 114% exceed the standard values due to the presence of an additional resource. At the same time, the predicted mileage to the next CR is less than the standard mileage to the first CR due to the fact that each overhaul of the engine reduces its resource. Further operation of the engine confirmed the reliability of this diagnosis.

Полученные многочисленные экспериментальные данные подтвердили соответствие технического результата заявленному назначению изобретения: Тестер прогнозируемого ресурса RPT обеспечивает быстродействие, простоту пользования и достаточно достоверное определение размеров зазоров подшипников КВ, расчетных значений пробега, износа и прогнозируемого ресурса до очередного КР, оценки качества последней сборки двигателя и качества его эксплуатации с учетом многообразия конструкций современных автомобильных ДВС, что является важным условием оптимизации управления надежностью автомобильных ДВС и минимизации затрат, связанных с их капитальными ремонтами.Numerous experimental data obtained confirmed the compliance of the technical result with the claimed purpose of the invention: The predicted resource tester RPT provides speed, ease of use and fairly reliable determination of the dimensions of the bearing clearances of the KV, the calculated values of the mileage, wear and predicted resource until the next CR, assessing the quality of the last assembly of the engine and its quality operation, taking into account the variety of designs of modern automotive internal combustion engines, which is an important condition for optimizing the reliability management of automotive internal combustion engines and minimizing the costs associated with their overhauls.

Claims

A method for automated diagnostics of wear and predicting the resource of an automobile internal combustion engine (ICE) of in-line, V-shaped and boxer types with a number of cylinders 2-12, a working volume of 0.9-22 l, which consists in flushing the ICE lubrication system and replacing the oil , instead of the standard oil pressure indicator sensor, a pressure gauge is screwed in, a temperature gauge is tightly attached to the oil filter, the internal combustion engine is warmed up, when the standard oil temperature is reached, the speed is adjusted to the standard one and the current oil pressure is recorded, which differs in that a personal computer (PC) starts taking into account non-linearity of pressure distribution in the ICE lubrication system a program that indicates the type of engine, number of cylinders, displacement, standard resource before the first overhaul (CR), number of CR, diameters of the main oil line, main and connecting rod journals of the crankshaft and their oil channels, limit clearances of the main and connecting rod bearings nicks and which of them are being diagnosed, standard and current oil pressure, mileage according to the car owner after the last assembly of the internal combustion engine, and as a result of automatic calculation by the program, a technical diagnosis of the internal combustion engine is obtained, which includes an assessment of the technical condition of the internal combustion engine, the value of the bearing clearance, an assessment of the quality of assembly or operation ICE, mileage and predicted mileage to CR in kilometers, wear and predicted resource to CR in percent, an assessment of the nature of friction in bearings, while the diagnostic model embedded in the PC program is used in the calculations:

where C, x - design coefficients;

d _m - diameter of the main oil line, mm;

d _to - diameter of the oil channel of the neck, mm;

d - neck diameter, mm;

Р _cp - limiting pressure on the bearing clearance, Pa;

R _s - current pressure on the bearing clearance, Pa;

Р _dp - limiting pressure of the pressure indicator sensor, Pa;

R _d - current pressure of the pressure indicator sensor, Pa;

δ _p - limit clearance in the bearing, mm;

δ - current clearance in the bearing, mm;

i - current calculation step number.