автореферат диссертации по транспорту, 05.22.10, диссертация на тему:Разработка метода термометрической диагностики ДВС

ШНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ

КИЕВСКИЙ АВТОМОБИЛЬ НО-ДОРОЖНЫИ ИНСТИТУТ

На цравах рукописи

Попелыш Иван Иванович

УДК 681.518.54

"РАЗРАБОТКА МЕТОДА ГЕРМОМЕТРИЧЕСКОИ ДИАГНОСТИКИ ДВС"

Специальность 05.22.10. Эксплуатация автомобильного

транспорта

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Киев- 1993

Работа выполнена в Институте проблем материаловедения АН Украины

Научный руководитель - кандидат технических наук, профессс

Дмитриев Николай Николаевич.

Научный консультант - доктор технических наук, доиект

Филиппов Анатолий Захарович.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Гутаревич Юрий Феодосеевич, кандидат технических наук, доцент Салимон Владимир Ильич.

Ведущая организация: НПО "Автотранспорт"

Защита диссертации состоится "_" _1993

в_часов на заседании специализированного Совета

Д.068.09.02 при Киевском автомобильно-дорожном институте по адресу: 252010, Киев - 10, ул. Суворова, I. ауд. 333а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Киевского автомобильно-дорожного института.

Автореферат разослан "_"_1993 г.

Ученый секретарь специализированного Совета к.т.к., профессор

Д.068.09.02

Н.Н. Дмитрие]

Общая характеристика работы.

Актуальность работы.

Тешы развития автомобильного транспорта выдвигают на первый хлан повышение экономических, экологических показателей двигателей, з также совершенствование технологии их технического обслуживания. Топливная экономичность двигателей, токсичность и надежность тес-ю взаимосвязаны мевду собой, в значительной мере определяются тех-¡ическим состоянием двигателя и его снеге*:.

Поддержание двигателей в работоспособном состоянии требует начительных затрат определяющихся в основном временем простоя ав-отранспортных средств /АТС/ из-за отказов двигателей и их систем, тонкостью необходимых для ремонта запчастей, материалов и обору-ования. Перспективны.! направлением в снижении указанных затрат, Еляется переход к обслуживании по фактическому состоянию, путем ззработки прогрессивных методов и средств диагностики. Применяете в настоящее врем диагностические средства, сопряжены с прямым кггрументальным контролем измеряемых параметров, что сопровождали, как правило, частичным демонтажем отдельных деталей двигате-I для подсоединения датчиков, или прямого демонтажа узлов и эгретов для их контроля,. Это обусловлено, в первую очередь, недость-чной изученностью и невысокой точностью определения параметров игателя по соотвегсвушим косвенны).: показателям, рациональный вы-р которых позволяет повысить эффективность оценки технического ;тояния двигателей Енутренного сгорания ДБС.

Важнейшим фактором, характеризующим работоспособность двига-1я, является температурный. Даже незначительное изменение темпе-■уры сопряженных деталей, резко увеличивает их износные характе-тики, непроизводительные потери тепла. В связи с этим задача лементн ого диагностирования ДВС по его тепловому излучению яв-тся современной и актуальной, представлявшей значительный теоре-еский и практический интерес.

Цель -работы - разработка методики поэлементного диагностирования ДЕС по его тепловому излучении.

Задачи исследования:

- разработать математическую модель определения теплового излучения двигателя в зависимости от его технического состояния;

- исследовать влияние нарушения регулировочных параметров дв: гателя на его тепловое излучение;

- разработать методику оперативного диагностирования регулир еочных параметров систем двигателя по его тепловому излучению.

Практическая ценность состоит в возможности на основе разраб танного метода проводить оперативный и достоверный контроль техни ческого состояния ДЕС без применения стационарной аппаратуры.

Реализация работы - результаты исследований Енедрены на спей транспорте Бориспольского авиаотряда /ВОАО/, а также в АТП 13034 г.Киева.

Апробация работы - основные результаты исследований были до; жены и обсуждены на:

1. Межотраслевом научно-техническом семинаре "Исследование ) гателей сельскохозяйственных машин в динамических режимах" в I98C г.Казань.

2. Республиканской конференции "Бесконтактная тепловая диаг ностика машин и материалов", I9S7 г., г.Киев.

3. Научных конференциях дрофессорскотпреподавательского сос ва, КНИГА /1934-85 г.г./, КАДИ /1990-1992 г.г./.

Публикации - по материалам диссертации опубликовано 7 стате и получено одно авторское свидетельство.

Обьем работы - диссертация состоит из четырех глаЕ, общих ъ водов, приложений, списка литературы.

Основной текст изложен на машинописных страницах, количеств ПО , рис. 56 э таблиц 9 .

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ. Первая глава. Посвящена анализу существующих методов и средств диагностирования двигателей внутреннего сгорания /ДВС/. Показаны задачи технической диагностики, методы их решения, раскрыт вклад в развитие диагностики видкьгх ученых в этой области как Авдонь-кина Ф.Н., Мирошникова Л .В., Канарчука В.Е., Едановского Н.С. и др. Обзор литературные источников по технической диагностике показал, что применяете в настоящее время диагностические методы к :редства позволяют определять мощностнке, экономические показатели №игателей, отклонение регулировочных параметров от оптимального юложения, износ сопряденшгл деталей с разной степенью точности, достоверности, затратами времени и средств. Существующая система ехнического обслуживания и ремонта автотранспортных средстЕ /АТС/ е позволяет в полной мере использовать ресурс конкретного двига-еля из-за несовершенства контрольных работ по обнаружению и устра-гниа неисправностей, что связано в свою очередь в основном с при-эненкем простых и доступных методов диагностирования ДЕС отлича-дахся невысокой точностью. Использование яе более точных средств ¡анкетирования ограничивается их высокой стоимостьз, большими иратами Бремени на сам процесс.

этой связи необходимо выделить те методы и средства, которые эволявт на основании оперативных измерений наиболее общих и в же время точных диагностических параметров дать обоснованное за-вчение о техническом состоянии двигателей к его систем. К таким раметрак относится температура.

гочисленными исследованиями установлено решающее воздействие тем-затурного фактора на надежность двигателей в целом и существен>. воздействие на износные характеристики. Принятая схема темпе-•урного контроля на автомобильных двигателях /температура охла-лнцей жидкости и масла/ не позволяет определять локальные места

3

перегрева. Для расширения оперативного температурного контроля необходимо использовать дополнительные средства для измерения температуры. При этой наиболее преешшмш из них являются бесконтактные измерители температуры, одним из которых являются инфракрасные радиометры.

Во второй главе приведена математическая модель по определению теплового излучения двигателя, в которой тепловое излучение двигателя есть функция переменных, определяющих его техническое состояние, т.е.

В обцем виде эта функциональная зависимость представлена в виде нелинейного уравнения в част:;ых. производных

д?£ + + Ш = п /i/

ах/ ох! да

где - структурные параметры систем зажигания топли-

воподачи и др. ^ - тепловое излучение. Аналитическое решение уравнения /I/ связано с известными трудностями и может быть упрощено применением кегодоЕ теории подобия. Анализ уравнения /I/ указанными методами для двух сходственных состояний двигателя представляется в виде

дХ? д'Х дХ«\ 0 /2/

/3/

дх? дх:г дх'Г

Так как по условиям состояния они подобны, _то следует, что

как по условиям состояния они пэдооны, то с:

На основании /4/, все переменные уравнения /3/ могут быть представлены через переменные уравнения /2/

Л-ЬПи, / / /5/

Подставляя из /6 / в / получим

д^) й/6/ д(ХгПхЦг и

т.е.

п/

функциональная зависимость Р'/ в теории подобия :.:о-:ет быть представлена в Еиде ^ ^ ^

Пи = АПхгЛкг.....ПхЦ /8/

где А, Kj, Kg,... Kî7 - опытные коэффициенты, определяемые по результатам аналитических расчетов или экспериментов;

/fy р^ р^ - симплексы основных переменных двигателя,

' определяющие его техническое состояние;

Ли*Ж . /7/ -Ы. ... У7г

де - текущее значение переменной;

^ - значение переменной рекомендованное заводом-

изготовителем, среднее, оптимальное и т.д. В большинстве случаев, .характер изменения теплового излучения двигателя имеет нелинейную зависимость, поэтому показатель степени /К/ в уравнении /8/ можно представить в

. Лл = -Пхп + 2)/? /э/

учетом / 9 / уравнение / 8 / запипем в виде

I основании / 4/ заме гаи/, в / Ю/. симплекс теплового потока /Л^/

I его физическое значение, а коэффициент /А /на значение тепло-

5

вого потока полученного при оптимальной величине исследуемых факторов, т.е. уравнение Ло/ будет иметь вид

МЬ+Ъ ЛПхп+Ъп АЬ^КнПь хЛхг К—ХИХа /II/

Уравнение /ц / является базовым для расчетов тепловых показателей двигателей.

В третьей главе рассмотрении методика экспериментальных исследований предложенного способа диагностирования, методика расчета коэффициентов модели /П / и проверка ее адекватности, принципиальная схема инфракрасного радиометра, его техническая характеристика. Для исследований использовались дизели типа ЕЫЗ-236, ЯЫЗ-238, Икарус, КАМАЗ-740, карбюраторные двигатели УД-I, ГАЗ-24, 31/3-52. На дизелях исследовалось влияние нарушения регулиро.ючных параметров топливной аппаратуры, мощностных и экономических показателей, а на карбюраторных - влияние на теплогой поток системы зажигания и топливоподачи.

По топлиеной аппаратуре дизелей вводились следующие нарушения per;

лировок: угол опережения впрыскивания изменялся б пределах /4,...

36/° п.к.в., цикловая подача - /55...165/ мм3/ цикл, давление зат;

¡си пружины топлиеной форсунки - ДО.. .20/11Па, частота вращения ко>

ленчатого вала - /500...1600/ мин-*, крутят»: момент - /0...490/Н

По системе зажигания: угол опережения зажигания изменялся в пред

лах /0...12/°п.к.в., зазор между контактами прерывателя - /0,1...

0,7/мм, зазор между электродами свечи зажигания - /0,3..,1,2/мм,

частота вращения коленчатого вала - /600...2600/ мин.-* По систем

топливоподачи: диаметр топливного шклера карбюратора изменялся в

пределах /0,65...0,95/мм, уровень топлива в поплавковой камере из

менялся от оптимального положения до максимального верхнего уровн

Четырехфакторнкй эксперимент по топливной аппаратуре реализован и

дизеле ЯМЗ-236, по системе зажигания - на двигателе УД-1.

6

1ля определения зависимости теплового потока от развиваемой моенос-ги к расхода топлива дизелей К.2-233, КАМАЗ-740 снималась нагрузоч-1ая характеристика для ряда частот вращения коленчатого вала. 1еткрехфакторная модель для дизеля ШЗ-235 имеет вид

М^П вг17е+$г &}Пр+% Ш

£ = £нЛ<р хПз- *ПР *Лл П2/

е /7^ 77<г Пр fin ~ симплексы угла опережения впрыскивания

топлива, цикловой подачи, давления затяк-ки пружины форсунки, частоты вращения коленчатого вала соответственно. Q - тепловой поток, измеряемый при минимальном и максимальном чачении соответствующего симплекса.

^ - тепловой поток, измеряе.\5ый при оптимальном значении симплек-гтырехфакторная модель для двигателя УД-I имеет .вид

, п вл+ц ñiíií +ъ3

-Hnfld. Шар XÍ?AcL lila /13/

le JldLj [¡¿.пр^ Пьc¿j Пл - симплексы угла опережения закигания, зазора между контактами прерывателя, зазора между электродами свечи зажигания, частоты вращения коленчатого вала, ухфакторная модель по зависимости теплового потока от развиваемой дности дизеля ШЗ-238, имеет вид

И-инУ^'-Пп^^ /14/

7

где Г]шр/ /]/) - симплексы крутящего момента и частоты вра-

щения.

Для расчета коэффициентов/^{¿^ используется система уравнений

И< = ¿л£н + (в,Лх,_ + '

| Л6/

Где Пхп_ = .

Мн АПН

Ум-! - минимальное и максимальное значение струк-

турного параметра. Подставляя значения из таблиц матриц экспериментов* рас_

читываются величины коэффициентов ... Вл^/ — ©/7 • В окончательном виде уравнения /2 имеют вид

Л л „ 0,гь9 ПГог593 1,№Ш+Ц№ -амгЛр+аШ

п 1,097/7* ФОг {77 /17/

-о,огг/7^о№ -е/юЛл-ц/зз

чПил

Пгр,757/Ь-0,№ Д8/

Ппц> • -Пп Д9/

Матрица экспериментальных данных ЗД1.

Матрица экспериментальных данных Я?.3-236

У .X/ ц V к ь У* е* Р»

£ - - - - 0,13 + + + 0,25? 02.0

2 ■г - - - -¡5 - + + + 0,55 035

3 - + - - о,г Щз М + + + + (¡55 0,59

к + - - 0,22 0,2 77 - 0 0 0 0&5 0£85

5 -. - - 0,09 ОД п + 0 0 0 ОД! 0/91

6 + - + - 0,025 0,075 19 0 - 0 0 о,иг уж

7 - -1- - 0,225 0?5 20 0 +■ 0 0 од ОМ

+ - о/а 0/6 11 0 0 - 0 щ 0/1У

9 - — - + ОМ 0,518 22 0 0 + 0 о,м Ц№

{0 + - - 0,34 от 23 0 0 0 - V 0,1

Н - + - + 1/6 1,Л 24 0 0 0 -г 0,37 ом

42 + - ЦЩ 0,735 25 0 с 0 0 0/7 0/7

Я - - +■ + 9,335 о,т 26 0 0 0 0 0/7 0/7

Проверка адекватности полученных моделей, проведенная по общепринятой методике, показала их соответствие экспериментальным данным. Анализ проведенных ранее исследований по влиянию технического состояния ДВС на его температурное состояние, экспериментальные исследования ДВС с применением тепловизоров показали, что наиболее информативными в диагностическом отношении на работающем двигателе являются такие участки как: выпускные патрубки цилиадров, свеча зачеигания, топливные форсунки. На основании данных исследований тепловой поток измеряется с поверхности выпускных патрубков цилиндров в местах указанных на рис. I. Для измерения теплового потока использовался разработанный и изготовленный для этой цели инфракра( ный радиометр, блок-схем которого приведена на рис. 2. Основные технические характеристики следующие:

- диапазон измеряемых температур, °С - /40+500/

- расстояние до объекта измерения, м -/0,5+15/

- угол визирования, угловые минуты - 20»

- питание прибора, В, Гц - 220 в, 50 Гц

-или автономно;

9 в.

- погрешность измерения, % - 5

- масса прибора, кг - /1+ 2/

В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований. На рис.3 и 4 приведены зависимости теплового потока с поверхности .выпускного коллектора двигателя УД-1 при нарушении регулировочных параметров системы зажигагая. Уменьшение регулировочных параметров от их оптимального положения

(Ыопг. = б°лс.Ь. 1 Ап/х = й,5нн.г АсЬ.=0,б5т)

приводит к росту теплового излучения двигателя, особенно' заметно на высокой частоте вращения коленчатого вала. Учеличение - к незначительному снижению теплового излучения или увеличению, рис. 3

зависимости5,6 рис.4а , зависимости!-4 .

10

2à 36 8 P..3 - 235

23 S6 SS

ЯЛ- 23В

nnn n

i z ъ ь

зтптпли

■ÚU.ÍÁ3 - 74С

"Икарус"

i 2 3 h

uuuu

ГЛЗ - 2ft

2 3 J <5

3.J3 - 53

не. I Объекты исследования к места измерения теплового потока

Pic ¿Блок-схема ИКР.

Т-ооьект нзлтчекжя, 2-оптетесгая сгсггеш, 3-»одумт°Р. 4-электродвигатель, 5-опорянй коточнжк »^^¿гор. 6-д№ 7-согласу1ша усшитель. 8^льтр. ^Детсюг

Ю-азыератвлььое устройство.

IE

&

1Н $

а и

ю

0,9 ■ #

0,1 0,6 0,5

№ 0,ъ 0,2

0 2 н 6 В /О /2 угол опережения зажигания п.к.в.

о! 02 03 Й ЦЗ № уш зазор между контактами прерывателя-

Ркс'.З Влияние'нарушения регулировок системы зажигания двигателя УД-1 на тепловое излучение.

[,2,3 - влияние угла опережения зажигания при частоте вращения

• П =1200мкк~1:П=2000мин-1: Л=2000мин~1 ¡,5,5 - влияние зазора между контактами прерывателя при

/7=1200мин-1: Л =2000мин~1: П ^ЗООмин"1 ',3,9 - совместное влияние^,¿л^Асв на тепловой поток при Л =1200мин-1: Л =2000мин_1: /^гЗСОмин"1

0,11,12,13 - влияние зазора мезду электродами свечи зажигания при П =1200мин-1: Л =1400мин"1: П =1б00мин" : П =1600мтг1

\

\1 ч9

ч \ л

1___^ А. "— 1 к (

1ь

3

к

к, ----- -( ____-*. _ и ^ —

т- '—<

' ¡12 >—- >-с

0

и ----- --г

—Нг-< Г-!

оз о,ко о,е ц?5 е q9 ¿¡» /ад -¿юр наи-Цу элшродлнц сьгчиэоохигагШЯ

0,9 6} (¡7

цб

Ц5 ОМ

N \ !

V г к £

---С

ч

-1

'з ^—, ---С

О 2 Ч 6 £ Л>Ъ.с.Ь. Угол спере.зсенш зажигания

0,1 ЧЬ 0,4 ОД 0,5 нн зозор между сои/пйкга/и/ прерыбо/л елу

Ьт/сн*

4*

V

¥ Ф

0,5

'5 1—< 1—с

-

--с

> 1 '-с

——- У, -с

и

о.ь

0,6

0,9

42 нн

Зазор нехсЗу эJec/npoдQн'J сбеии зажигания

4/

Рис. ^ Влияние нарушения регулировок системы зажигания двигателя УД—I на тепловое излучение при работе без нагрузки.

1,2 - влияние зазора между

контактами прерывателя при /7=1000мин : /7 =2400мин-1

3,4 - влияние угла опережения зажигания при Л =1000мин /7 =2400мин~,1

-I

1,2,3 - влияние зазора между электродами свечи зажигания при /7 =1С00м1' О =1700мин_1:/?=24ССм?

4,5 - совместное влияние®1'^4 * т •

при П =1000мин ;

П =2400мин~?

На рис. 5 приведены зависимости влияния качества смеси на тепловое излучение двигателя УД-1 и двигателя ГАЗ-24. Обогасение смеси увеличивает тепловой поток на низких частотах вращения и снижает на высоких, обеднение приводит к обратным зависимостям. Эксперименты показали следующие особенности изменения теплового излучения двигателей от величины эксплуатационных отклонений регулировочных параметров системы зажигания и толливоподачи от оптимального положения. На низкой частоте вращения коленчатого вала при работе двигателя на холостом ходе или на невысоких ренинах нагружения тепловой поток практически не зависит от эксплуатационных.нарушений регулировок системы зажигания, но в то же время зависит весьма существенно от нарушения топливоподачи. На высокой частоте вращения коленчатого вала изменение зазора между электродами свечи зажигания не изменяет величине теплового потока, нарушение же регулировок угла опережения и зазора между контактам прерывателя изменяет тепловой' поток на значительную величину. Данные закономерности изменения теплового излучения используются для разработки методики поэлементного диагностирования системы затагания и топливоподачи бензиновых двигателей. Влияние угла опережения впрыскивания топлива на тепловое излучение дизелей ЯМЗ-236, КА1.1АЗ—740 показано на рис.б,7 , Наиболее существенно влияние данного фактора на высокой частоте вращения, уменьшение угла опережения впрыскивания от оптимального значения /20°п.к.в./ увеличивает тепловой поток, увеличение приводит к незначительному снижению на низкой частоте вращения, или к незначительному росту на высокой.

Расовой расход топлива увеличивается при уменьшении угла опережения впрыскивания, рис.. При снижении частоты вращения коленчатого вала влияние угла опережения впрыскивания снижается. Подача топлива ю цилиндрам двигателя оказывает наиболее существенное влияние на тепловой поток, особенно на высоких частотах вращения. Зависимости

15

.а/ б/

Рис. 5 Етияние диаметра топлигного жиклера карбюратора двигателя УД-1(а) , Уровня топлива в поплавковой камере двигателя ГАЗ-24 (б), на тепловое излучение.

Г. #¿0,65мм. 2. 0,75мм. Л =550ыин-1: А£р=1б0нм.

3.^5=0,8мм. 4. 9^=0,9мм. I - оптимальный уровень Т1

5.^=0,95мм. лиЕа-

2 - уровень топлива выше оптимального.

Рис. 6 Влияние угла опережения впрыскивания топлива на тепловой поток ямз-гэе.

I - /7= 500мин~Г: 2 -/7 =1050иин~Г: 3 -/МбООмин"1

1,5,5 - распределениепо длине выпускного трубопровода при$у,.=36°п.к.в. =20°п.к.в., ^»Л=4°п.к.в. соответственно. 17

/7 /6 15 ¡4 !Ъ Л? 1! Ю 9 2, 7 6

Я,. Ьт/сл/г,/0~

!

/ ✓ / \

✓ к \

А ✓ г1'

У ✓ г ч \

✓ / <е- \ V V <

✓ * \ у

у ✓ _ ■<

---- — V

-- -----

н/

¿-у .¿у

Да, с

к

• / V

контрольные точки

4 {ООО

аоо

/¿оо п

частота^ращения Рис. 7 Дизель ШЙЗ -740. Работа без нагрузки.

--У =20°п.к.в. 8 п.к.в.

Г , I - П = 1000м"1

2.2- П = 1300м-1

3.3- П = 1600м"1

елияния подачи топлива по цилиндра*.: дизелей Я!3-С36, "Икарус" приведена на рис. 8,9 .

Топливные форсунки дизелей наиболее часто подвержены появлению различных дефектов, что в свою очередь влечет изменение характеристик дизелей, в том числе и теплового излучения, зависимость которого от давления затяжки пружины форсунки дизелей ЯМЗ-236, ШЗ-238, КА-ЛАЗ-740, "Икарус", приведена на рис..

Снижение давления впрыскивания ниже оптимального значения увеличивает тепловое излучение, увеличение - снижает. Такая закономерность фоявляется при работе двигателей без нагрузки, рис.^а~Г При нагру-сении двигателя, значительное снижение давления впрыскивания такие «дет к снижению теплового потока, рис.^в /зависимость4»5,6 /, условиях эксплуатации наиболее вероятно одновременное появление ескольких разрегулировок параметров топливной аппаратуры, что при-одит к существенным изменениям теплового потока, рис', п оддерживать параметры топливной -аппаратуры на оптимальной величине для дизеля Я£3-236, У* Бпр.=20° п.к.в. б" цикл. =110. км3 /цикл, впр. = 15 Ш1а/, не допуская значительных нарушений регулировок, эгно только при раннем обнаружении неисправностей, т.е. при незна-1тельном отклонении регулировочных параметров от исходного положе-1Я. На рис.12а приведены зависимости теплового излучения дизеля 13-226 при 10% разрегулировке параметров топливной аппаратуры. Как ¡дно из графиков отклонение подачи топлива изменяет тепловой по— 1К на всех режимах работы двигателя, угол опережения впрыскивания плива на средних и более высоких частотах вращения коленчатого ла, на низкой частоте вращения незначительное. Давление затяжки ужины форсунки изменяет тепловой поток при высокой частоте враще-я коленчатого вала и нагружении двигателя, и на всех частотах вра-ния при работе на холостом ходе. Данные закономерности изменения

илового потока используются при разработке методики поэлементного

19

Рис. 8 'Влияние подачи топлива :'а тепловое ■ излучение дизеля Я.МЗ-230 '

I- /7 =500мин-1: 2- П =1050.мин-1: 3- П = 1600мин-1

г, Ьт/су1

\

ч3

1-- к

I — "—с

Вт, ¿т/с*1

0,1

&

е,1

/ --с

• \ /г

^ — ~ И/ --с ----с

контрольные точки

■о)

контрольною точки

Рис. 9 Распределение теплового потока по длине выпускного трубопровода при изменении подачи топлива в цилиндре М дизеля Я!,3-235 (а), и в цилиндре М дизеля "/ксрус" (б).

Л =1600мин.

ё =55мм3/цикл.

2 - В =110мм3/цикл.

3 .-9 = 155мм3/цикл.

1. Л = 1300мин-1: Ну> = 150нм.

2. П =1300мин-1: М>>р =310нм.

3.-оптимальная подача топлива.

Ч 5 N 0 >

ч* V

У Л-10СН1 ) <

1 сС ,

а]

2т, Ьт¡с/их./о'л

3

#

а

а //

40 9

/

/ \

( \

э-—1 'к

/ \

-Л \

1 л з • * 5 е

контрольные точки 0

и

i

п-1 9рлш -1

/ Л Ъ Ц ' 5 6-7 8 9 А £т, ¿тки*-/о"1

1 9-

контрольные точки $

Рис. Ю Влияние изменения давления впрыскивания топлива форсункой а/-в цил.Я дизеля КАЫАЗ-740, б/- в цил.М и »2 дизеля Ж3-238, в/ в цил.Кб дизеля "Икарус", г/- в цил.№5 дизеля Ш-236, на тепловое излучение, при работе без нагрузки.

а/ ' 1_ Р=18Ж1а:б/' 2- Р=20Ша в

1,4 - Р=20Ша:3,6 - Р=23Ша: цил.И и Р=1бШа в цил.№2.

2,5 - Р=17,5Ша _ г/

а^'Л^Т

I- Р= 15121а: 2 - Р=20МПа: -Г 3 - Р=ЮШа.

I - Р=17ЫПа: Я/=500иин~ : П =1000иин~ „ л ~ -I

г . ГЬ =500мин7 : Пг =1050мин.

/73 =1600мин.-1

Рис, II Комплексное влияние нарушений регулировок топливной аппаратуры на тепловое излучение дизеля Я1В-236.

__ а/, О =500мии~1 . _ б/, П ЛбООмин"1

I. у =4°п.к.в. =165мм3/цикл:Р= ДОМПа 27 -у =4°п'.к.в. :£=I65мм3/цикл:Р=2СШа

3. =36°п.к.в.£=155ммэ/гикл:Р= ЮМПа

4.: -^=36°п.к.в. :£<165мм3/шкл: Р=20МПа

5.. -¡»=20оп.к.в.:£=П0мм3Лтикл: Р=15;.5Пг

6. -^=20°п.к.в. :£=165мм3иикл :Р=15МПа

7. -/7=4°п.к.в. 110мм3/цикл:Р= 15Ша

2,3 - влияние ^риа ¡¿г при

1 =110ммэ /цикл,&=165мы3 /цикл,

/Гч =55мм3/цикл.

в/, Г) =1600мин-1

2 -. Елияние на /й- при

=110мм3/цикл =163мм3/цикл.

5,6 - влияние/§у> на £т при

р=55мм3/пикл,6=ИОмы3/никл, £ = 165мм3 /пккл.

Ысн1-10

.-л

т

1/5 Ы

37 33 ¿9 ¿5 М

Л а

9

Ч ?

/з-

/ /! й

> Й \\

И н к

л

7

^РГ а)

500 900

¿Ью

/ж

/?-СО

частота вранения, мин' '-1-■ 1 ' г

{5 2Ъ ¿1 39 47 о"5 а

мощность, кет.

№

70 60 в) Ш 30 ¿0 10

л /

и р

// г / У

. ) '/) л

/ / / /

1 // А

II // Ш

Шу1

4 1

Й Ч

теглоиоР поток

см*

■10'

Рис.. ^ Зависимость теплового потока от нарушений регулировок топливной аппаратуры дизеля Я.'.13-235(а) , соотношение иевду модясстьэ и тепловым потоком для дизелей Я.:13-233/за-иксииости 1,2,3/ , лАМДЗ-740 /зависимость

1. Оптимальная регулировка ТА.

2. УЬр^ уменьшен на 10?.

3. 6увеличенна на 10%.

4. Совместное влияние 6ц. Рбяр.

5. /Цо. уменьшений на 10?. Ь.р^р, увеличение на 1С%.

■ холостой ход

7. Р//у5. =17»Ша

8. Р^>- =15Ша

9. Р//у>. = 13:£1а

б/

1.-/7 =800мнн'

-I. -I

2.-/7 1200. мин'

3. - П =1600мин-1

4.-/7 =1600мин-1

20 19

а

я #

/5 Л 1Ъ

а и 10 9

■1 Г

/ с

•

А

/ /

/ /

е

в ¿г/у б

„-Л

7 & 3 теплоЬод по/пок

То Ьл/и^ыс^Ф

Рис. 13 Соотношение расхода топлива и теплового излучения дизеля ЮШЗ - 740.

I - зависимость расхода топлиЕа при. работе под нагрузкой

при =1600мин~*.

> - зависимость расхода топлива на холостом ходе..

диагностирования топливной аппаратуры.

Мощность, развиваемая двигателем в условиях эксплуатации, его экономичность являются наиболее важными показателями, по величине которых определяется пригодность двигателей к дальнейшей эксплуатации. Но определить эти параметры без стационарного оборудования, особенно в полевых условиях, представляет значительные трудности.

Связь между тепловым излучением, расходом топлива и мощностью дизелей ЯМЗ-238, КШЗ-740 показана на рис. 126,13 . В приложении приведена методика поэлементного диагностирования системы зажигания и топливоподачи бензиновых двигателей, параметров топливной аппаратуры дизелей, их ыощностных. и экономических показателей.

Общие выводы.

1. Разработана математическая модель расчета теплового излучения двигателей в зависимости от его технического состояния.

2. Определено влияние отклонения регулировочных параметров системы зажигания, топливоподачи бензиновых двигателей, топливной аппаратуры дизелей от их оптимального положения на изменение величины теплового потока.

3. Установлена зависимость между мощностью, экономичностью и тепловым излучением двигателя, что позволяет определять данные параметры без использования стационарного оборудования.

4. Разработана методика поэлементного диагностирования регулировочных параметров системы зажигания, топливоподачи бензиновых двигателей и топливной аппаратуры дизелей по величине теплового и: лучения.

5. В результате проведенных исследований можно сделать вывод что применение методов термометрической диагностики для оценки технического состояния двигателей внутреннего сгорания с исполь-

26

зованием бесконтактных средств измерения тепловых полей - инфракрасных радиометров, является перспективным направлением.

б. Разработанная методика и инфракрасный радиометр внедре-нн б службе спецтранспорта Бориспольского объединенного авиаотряда и в АТП 13034 г.Киева.

Суммарный экономический эффект составил 71516 рублей в год / в ценах 1990 г./.

Основное содержание диссертации опубликовано

1. Попельш И .И. и др. "Бесконтактное диагностирование дизелей при помощи ИК радиометра в кн. "Проектирование, строительство, механизация и эксплуатация аэропортов" РИО КНИГА, 1985 г. с. 62-67.

2. Попелыш И.И., Канарчук В.Е., Талызов Г.Н., Дмитриев H.H. ^Способ диагностирования ДВС" а.с. fr I54687I Б.И. № 8 1990 г.

с.207.

/

3. Канарчук В.Е., Попелыш И.И. "Исследование нестационарных тепловых полей ДВС по их тепловому излучению", Тезисы конференции "Исследование двигателей сельскохозяйственных машин в динамических /неустановившихся/ режимах", Казань, 1984 г., с.7б.

4. Канарчук В.Е., Попелыш И.И. "Диагностирование ДВС при помощи ИК радиометра", Депонирование, 1983'г. № 3997, Ул-Д82.

5. Канарчук В.Е., Попельш И.И. "Определение технического состояния энергетических установок по инфракрасному излучению", Депонирование, № 857-84, № 6.

6. Канарчук В.Е., Попелыш И.И. "Экспресс-диагностирование двигателей ИК радиометром", Автомобильная промышленность, № 4, 1985 г. с.

7. Канарчук В.Е., Попелыш И.И. "Диагностирование топливной системы дизелей по тепловому излучению", Автомобильная промышлен-

в следующих работах:

ность, Jp 9, 1986 г. с