УДК 629.113

СПОСОБ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Белов Андрей Борисович1, Гумелёв Василий Юрьевич2
1Рязанское высшее воздушно-десантное командное училище (военный институт) имени генерала армии В.Ф. Маргелова, кандидат технических наук, доцент
2Рязанское высшее воздушно-десантное командное училище (военный институт) имени генерала армии В.Ф. Маргелова, кандидат технических наук

Аннотация
Рассмотрен способ и устройство для проведения диагностирования систем и механизмов ДВС без разборки по кривым разряжения в его впускном коллекторе.

Ключевые слова: диагностирование, кривые разряжения, различия амплитуд, устройство, функциональная схема


METHOD OF FUNCTIONAL DIAGNOSTICS INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Belov Andrey Borisovich1, Gumelev Vasiliy Yuryevich2
1Ryazan high airborne command school (the military institute) name of the General of the army V. Margelov, candidate of technical Sciences, associate professor
2Ryazan high airborne command school (the military institute) name of the General of the army V. Margelov, candidate of technical Sciences

Abstract
A method and device for the diagnosis of systems and mechanisms of the internal combustion engine without disassembly of the rarefaction curves in his intake manifold.

Keywords: device, diagnostics, differences amplitudes, functional scheme, rarefaction curves


Библиографическая ссылка на статью:
Белов А.Б., Гумелёв В.Ю. Способ функционального диагностирования двигателя внутреннего сгорания // Современная техника и технологии. 2013. № 12 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2013/12/2552 (дата обращения: 01.10.2017).

Работа двигателя внутреннего сгорания характеризуется постоянным изменением давления воздуха во впускном коллекторе. В соответствие с тактами работы каждого цилиндра двигателя данные пульсации подчиняются определенным закономерностям [1].

В ряде исследований установлено, что на формирование кривой разряжения во впускном коллекторе напрямую оказывают влияние неисправности двигателя [2]. Следовательно, исследуя кривые разряжения можно провести функциональное диагностирование двигателя без разбора его систем и механизмов.

Для инструментальной регистрации пульсаций давления воздуха во впускном коллекторе двигателя разработано специальное устройство, функциональная схема которого показана на рисунке 1.


Рисунок 1 – Функциональная схема устройства

В качестве параметрического преобразователя давления воздуха в электрический сигнал применен ёмкостной датчик. Измерения емкости датчика производится с помощью моста переменного тока. В качестве генератора переменного тока используется мост Вина.

Принципиальная схема устройства представлена на рисунке 2.


Рисунок 2 – Принципиальна схема устройства

Принцип действия устройства заключается в следующем.

На вход измерительного моста подаётся переменное синусоидальное напряжение, формируемое генератором Вина, выполненного на операционном усилителе DA 1.1.

Напряжение между диагоналями моста может быть рассчитано по формуле [3].

, (1)

где

, . (2)

Если мост сбалансирован, то z1=z2 и R10=R11 => UBD=0. Тогда Uвых=0.

Предположим, что изменение давления во впускном коллекторе привело к изменению ёмкости C5.

Учтём, что

; ,

тогда

. (3)

Следовательно, изменение ёмкости С5 приведёт к изменению общего сопротивления на участке ABC, что вызовет разбаланс моста.

Напряжение UBD станет отличным от нуля. Это напряжение усилится операционным усилителем DA 1.2 в соответствии с:

, (4)

Изменение напряжения зарегистрирует осциллограф. Сравнив полученные кривые осциллограмм с эталонными, диагност сможет принять решение о наличии и виде неисправностей без разбора двигателя.

Для получения графика пульсаций давления, датчик должен быть подсоединён к впускному коллектору двигателя диагностируемого автомобиля, а выход измерительного устройства подключён к USB осциллографу.

Проведенные стендовые испытаний доказали эффективность предложенного способа диагностирования и позволили сформировать базу эталонных осциллограмм, соответствующих той или иной неисправности.

В частности, на рисунке 3 представлена кривая разрежения во впускном коллекторе на режиме прокрутки стартером. Шумы при нарастании разряжения свидетельствуют о наличии нагара на тарелках впускных клапанов, препятствующего их нормальной работе при такте впуска.


Рисунок 3 – Кривая разряжения во впускном коллекторе

По полученному на рисунке 4 графику можно выявить нарушение фаз газораспределения, вызванное неправильной установкой взаимного расположения коленчатого и распределительных валов двигателя, например, при ремонтных работах или в случаи перескакивания звеньев приводной цепи в случаи ее растяжения.


Рисунок 4 – Кривая разрежения во впускном коллекторе двигателя при смещении распредвала в сторону опережения относительно коленвала.

Различия амплитуд, повторяющиеся в кривой разряжения (рисунок 5) с определенной периодичностью, свидетельствуют об износе цилиндропоршневой группы в отдельных цилиндрах двигателя. Данная неисправность приведет к всасыванию ими разного количества топливовоздушной смеси. Итог – потеря мощности двигателя и неустойчивая его работа на холостом ходу.


Рисунок 4- Кривая разрежения двигателя при износе цилиндро-поршневой группы


Библиографический список
  1. Луканин В.Н. Двигатели внутреннего сгорания. В 3 кн. Кн.1. Теория рабочих процессов [Текст]: учебник для вузов/ В.Н. Луканин; под редакцией В.Н.Луканина. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 2005. – 479 с.
  2. Колчин А.В. Новые средства и методы диагностирования автомобильных двигателей [Текст]: / А.В.Колчин, Ю.К. Бобков.- М.: «Колос», 1989. – 120 с.
  3. Байкова Л.М. Электрические измерения неэлектрических величин [Текст]: учебное пособие / Л. М. Байкова; под редакцией К.Н. Абрамова., Л.: Военная Академия тыла и Транспорта, 1987.- 182 с.


Все статьи автора «Гумелёв Василий Юрьевич»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: