Спосіб визначення технічного стану циліндропоршневої групи двигуна внутрішнього згоряння

Спосіб визначення технічного стану циліндропоршневої групи двигуна внутрішнього згоряння, що включає визначення тиску в циліндрах при заданому куті повороту колінчатого вала, який відрізняється тим, що визначення тиску здійснюють наприкінці такту стискання за допомогою вимірювання величини пробивної напруги іскроутворення системи запалювання кожного з циліндрів двигуна, і по величині відхилення цього значення від середнього, для даного двигуна, визначають технічний стан циліндропоршневої групи в окремих циліндрах багатоциліндрового двигуна. Корисна модель відноситься до двигунів внутрішнього згоряння, а саме до діагностування технічного стану багатоциліндрових двигунів в умовах експлуатації'. Відомий спосіб визначення технічного стану двигуна внутрішнього згоряння, що полягає у вимірі частоти обертання колінчатого вала при відключенні циліндрів у порівнянні із середньою частотою обертання при усіх включених у роботу циліндрах і дозволяє вважати циліндр несправним, якщо при відключенні циліндра зміна частоти обертання колінчатого вала перевищує ступінь нерівномірності обертання, припустиму для даного двигуна [Ас №1469384, СРСР, G01M15/00, 1989]. Недоліком способу є низька точність діагностування насамперед для багатоциліндрових двигунів з кількістю циліндрів шість і більше внаслідок конструктивної динамічної збалансованості кривошипо-шатунного механізму. Відомий спосіб оцінки технічного стану циліндропоршневої групи двигуна внутрішнього згоряння (прототип), що включає вимір тиску в циліндрі при заданому куті повороту колінчатого вала і порівняння його з еталонним, додатковий вимір тиску в циліндрі при іншому куті повороту колінчатого вала і по різниці тисків розраховують дійсний показник політропи стискання, що дозволяє оцінити технічний стан циліндропоршневої групи по відхиленню розрахованого показника політропи від еталонної політропи [А.с. №1700418, СРСР, G01M15/00, 1991]. Недоліком даного способу є необхідність устаткування двигуна спеціальними датчиками для вимірювання тиску і кута повороту колінчатого вала, а також неможливість визначення технічного стану в процесі роботи двигуна. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення способу оцінки технічного стану циліндропоршневої групи двигуна внутрішнього згоряння за допомогою вимірювання тиску в циліндрах у процесі роботи двигуна по величині пробивної напруги міжелектродного проміжку свічок системи запалювання, що забезпечує постійний контроль стану циліндропоршневої групи в процесі експлуатації двигуна та виключає виникнення економічних, екологічних і технічних наслідків у випадку порушення внаслідок експлуатаційного зносу базових характеристик циліндропоршневої групи Поставлена задача досягається тим, що в способі визначення технічного стану циліндропоршневої групи двигуна внутрішнього згоряння, що включає визначення тиску в циліндрах при заданому куті повороту колінчатого вала, визначення тиску здійснюється наприкінці такту стискання за допомогою вимірювання величини пробивної напруги іскроутворення системи запалювання кожного з циліндрів двигуна і по величині відхилення цього значення від середнього для даного двигуна визначають технічний стану циліндропоршневої групи в окремих циліндрах багатоциліндрового двигуна. Визначення тиску в циліндрах двигуна по ве СО 11314 личині напруги пробою іскрового проміжку свічок запалювання штатної' системи запалювання ґрунтується на відомому фізичному законі Пашена, який встановлює залежність величини напруги між двома електродами, при якій відбувається електричний пробій і запалювання розряду з величиною тиску газу незалежно від його складу U=P*d (1) де U - величина напруги пробою, Р - тиск газу, d - відстань між електродами. Як випливає з (1), при незмінній відстані між електродами d=const напруга пробою U пропорційна тиску Р, що дозволяє визначати величину тиску газу Р за допомогою вимірювання напруги пробою U. Визначення тиску наприкінці такту стискання дозволяє одержати найбільш достовірні результати внаслідок повної фізичної реалізації політропічного процесу стискання в циліндрах двигуна внутрішнього згоряння. Визначення тиску в циліндрах двигуна по величині напруги пробою іскрового проміжку свічок запалювання штатної' системи запалювання виключає необхідність устаткування двигуна додатковими датчиками тиску і кута повороту колінчатого вала. Визначення технічного стану циліндропоршневої групи двигуна внутрішнього згоряння по величині напруги іскроутворення забезпечує постійну оперативну експресдіагностику економічних, екологічних і технічних параметрів двигуна в процесі експлуатації. Спосіб визначення технічного стану циліндропоршневої групи двигуна внутрішнього згоряння здійснюється таким чином. При проведенні діагностики двигуна здійснюється діагностування системи запалювання двигуна на стандартному гаражному діагностичному устаткуванні. У процесі діагностики по осцилограмі на екрані діагностичного стенда визначається напруга іскроутворення системи запалювання, пропорційна при однаковому зазорі у свічках запалювання величині тиску в циліндрах двигуна в момент запалювання, що відбувається наприкінці такту стискання. По величині амплітуди напруги пробою Іскрового проміжку, що має різні значення у випадку зменшення тиску стискання в окремих циліндрах двигуна внаслідок порушення компресії при прогоранні поршнів або поломці (закоксуванню) поршневих кілець, визначають ступінь зносу окремих циліндрів і роблять висновок про придатність двигуна до подальшої експлуатації. На Фіг.1 представлена типова осцилограма діагностики системи запалювання чотирициліндрового двигуна з порядком роботи циліндрів 1-3-4-2. Амплітуда напруги пробою міжелектродного проміжку свічок 1-го та 3-го циліндрів однакові І відповідають базовому значенню для даного двигуна, що свідчить про повну технічну справність циліндропоршневої групи цих циліндрів Амплітуда напруги пробою в 4-му циліндрі зменшена на 20%, що є ознакою неадекватного технічного стану даного циліндра. Амплітуда напруги пробою в 2-му циліндрі зменшена на 40%, що свідчить про значне зниження компресії в цьому циліндрі і необхідності ініціалізації ремонту двигуна внаслідок істотного зниження економічних та екологічних характеристик двигуна. Для сучасних двигунів, обладнаних мікропроцесорною системою контролю і керування, інформація про величину напруги іскроутворення безупинно контролюється мікропроцесорною системою і на підставі отриманої інформації система керування формує повідомлення про стан двигуна або автоматично вимикає двигун у випадку значних відхилень вимірюваних параметрів від закладених в алгоритм контролю мікропроцесорної' системи керування Спосіб діагностики досить просто адаптується під будь-яку мікропроцесорну систему керування, оскільки оперує генерованими штатним електронним устаткуванням двигуна стандартизованими електричними сигналами, які використовуються при технічній регламентній діагностиці. Таким чином, пропонований спосіб визначення технічного стану циліндропоршневої групи двигуна внутрішнього згоряння дійсно забезпечує достовірну оперативну діагностику адекватного технічного стану двигуна при проведенні діагностичного обслуговування а також постійний оперативний моніторинг у процесі експлуатації двигунів з мікропроцесорним керуванням. и, 100 % 50% ......і] 1 циліндр 3 циліндр /1 4 циліндр 2 циліндр Фіг. Комп'ютерна верстка В. Мацело Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 42, 01601