Компрессия в цилиндре двигателей внутреннего сгорания является эффективным и адекватным диагностическим параметром при определении его текущего технического состояния. По интенсивности изменения компрессии можно с высокой точностью оценить величину его предельной наработки.
диагностические параметры, компрессия в цилиндре, предельная наработка, остаточный ресурс.
Точное прогнозирование параметров технической эксплуатации автотракторных двигателей позволяет оптимизировать эксплуатационные затраты и более эффективно организовать работы по обслуживанию и ремонту [1]. Правильный выбор диагностических параметров для решения данной задачи требует всестороннего анализа чувствительности и информативности выбранного параметра к изменениям технического состояния двигателя [2]. На сегодняшний день одним из наиболее признанных параметров оценки технического состояния является компрессия в цилиндрах двигателя. Рассмотрим алгоритм применения данного параметра.
Условия, материалы и методы исследований. Как известно, процесс сжатия в цилиндре двигателя описывается уравнением:
, (1)
где Pa , Pc – давление в цилиндре в конце тактов впуска и сжатия;
Va , Vc – рабочий объём и объем камеры сгорания цилиндра;
n1 – показатель политропы сжатия.
Давление в конце сжатия определяется:
, (2)
где ε – степень сжатия.
Компрессия показывает степень повышения давления и определяется:
, (3)
В общем случае компрессия в цилиндре двигателя зависит от частоты вращения коленчатого вала и температуры двигателя в момент измерения и его технического состояния, которая оценивается наработкой:
Pc=f(n,t,l), (4)
где n – частота вращения коленчатого вала;
t – температура;
l – наработка.
Если принять во внимание влияние этих факторов на величину конечного давления в цилиндре и утечек из надпоршневого объема, то получим:
Pc = Pc0 -∆Pcn - ∆Pct - ∆PclVa = Va0 -∆Van - ∆Vat - ∆Val
где Pc0, Vco – давление в конце сжатия и объем рабочего тела в конце впуска при отсутствии утечек;
∆Pcn, ∆Van – потери давления и утечки из-за несоответствия частоты вращения коленчатого вала требуемым значениям при замерах;
∆Pct, ∆Vat – потери давления и утечки из-за несоответствия температуры требуемым значениям при замерах;
∆Pcl , ∆Val – потери давления и утечки из-за технического состояния двигателя, определяемого наработкой двигателя.
Как показывает практика, при отсутствии внезапных поломок, изменение конструктивных параметров двигателя является непрерывной функцией и носит экспоненциальный характер.
Потери рабочего тела из-за несоответствия частоты вращения коленчатого вала требуемым значениям определяется где Van0 – объем рабочего тела при требуемом значении частоты вращения коленчатого вала при замерах;
n0 – требуемое для замеров значение частоты вращения коленчатого вала.
Температурные потери выражаются формулой:
где Vat0 – объем рабочего тела при требуемом значении температуры при замерах;
t0– требуемое для замеров значение температуры двигателя.
1. Халиуллин Ф.Х., Галиев И.Г. Учет условий эксплуатации автотранспортных средств при определении нормативов технической эксплуатации. Вестник Казанского государственного аграрного университета, №2(20), 2011. - С.106-108.
2. Ахметзянов И.Р., Халиуллин Ф.Х. Имитация износа цилиндро-поршневой группы ДВС. Научное сопровождение агропромышленного комплекса: теория, практика, перспективы/ Материалы междуна-родной научно-практической конференции, посвященной 65-летию образования Института механизации и технического сервиса. Казань: Издательство Казанского ГАУ, 2015 - 477с. - С. 52-56.
3. Ahmetzyanov I.R., Medvedev V.M., Khaliuillin F.K., Shiriyazdanov R.R. Internal Combustion Engine Faults Imitation Methods for Developing a Method of Engine Diagnostics Science and Education [Text]: materials of the VI International research and practice conference, Munich, June 27-28, 2014 / publishing office Vela Verlag Waldkraiburg - Munich - Germany, 2014. - pp. 445-447
4. Халиуллин Ф.Х., Ахметзянов И.Р. Обоснование выбора диагностических параметров энергетических установок мобильных машин / Вестник Казанского государственного аграрного университета, №2(32), 2014.- С. 72-74
5. Халиуллин Ф.Х., Ахметзянов И.Р., Шириязданов Р.Р.,Халиуллин А.Ф. Патент на полезную модель. Стенд для исследования рабочих процессов двигателя внутреннего сгорания в динамических режимах с возможностью имитации некоторых неисправностей двигателя. Пат. № 151482 Российская Федерация МПК RU G01М 15/05; заявитель и патентообладатель Казанский государственный аграрный университет №2014122088/06, заявл. 30.05.14; опубл. 10.04.15; Бюл. № 10.
6. Халиуллин Ф.Х., Ахметзянов И.Р., Шириязданов Р.Р., Халиуллин А.Ф. Патент на полезную модель. Прибор для диагностики двигателя внутреннего сгорания по переходным характеристикам. // Пат. № 160474 Российская Федерация МПК RU G01М 15/05; заявитель и патентообладатель Казанский государственный аграрный университет №2015103562/06, заявл. 03.02.2015; опубл. 20.03.2016; Бюл. № 8.
