Оценка рабочих характеристик
Оценка рабочих характеристик требует специального оборудования для расчетов развиваемой мощности, средних эффективных давлений, сравнения углов опережения зажигания, сравнения пиковых значений давления и углов появления пикового давления. Оно позволяет также получить показания развиваемой мощности для сравнения их с расчетными значениями.
Для определения состояния элементов машины необходимы некоторые аналитические инструменты. Один из них у вас, вероятно, уже есть - это акселерометр, используемый для измерения вибрации узлов машины. Другим полезным инструментом является ультразвуковой течеискатель, который позволяет разделить высокочастотные составляющие, обусловленные движением газов, и низкочастотный шум механической природы. Индуктивный датчик позволяет измерять как высокие, так и низкие напряжения в системе зажигания. И, наконец, нужен датчик давления с парой диапазонов. Обычно это или тензодатчик, или датчик пьезоэлектрического типа.
Датчик вибрации вместе с ультразвуковым течеискателем позволяют обнаружить трение в системе, механические удары и утечки газа (рис 2 и 3).
Рис. 2. Вибрация, сопровождающая стук в двигателе
Угловое положение коленчатого вала, отмечаемое на экране курсором благодаря использованию индуктивного датчика, позволяет определить, соответствует ли течение процессов рабочему циклу машины. И, наконец, датчик давления позволяет измерить давление для любого углового положения коленчатого вала и определить, соответствуют ли процессы, происходящие в цилиндре тому, что мы ожидали.
В настоящей статье мы будем рассматривать только 2-х тактные двигатели и компрессоры. Для 4-х тактных двигателей все будет аналогично, за исключением того, что рабочая диаграмма содержит не 360° а 720°. Конечно, не у всех двигателей имеется прямой канал для измерения давления. Однако можно подсоединить специальный преобразователь к свече зажигания с помощью устройства, называемого киниклапаном. Оно используется в больших двигателях, имеющих отверстие, высверленное прямо в канале давления.
Первое представление об изменении давления за рабочий цикл машины дает диаграмма давление-время (рис. 4). На осциллографе с помощью окна, синхронизированного с рабочим циклом, можно получить диаграмму давление-время, на которой, как правило, левому краю соответствует угол 0° цикла или верхняя мертвая точка, а правому краю - 360°, т.е. снова верхняя мертвая точка.
Как можно использовать эту диаграмму? Например, в каком месте на диаграмме можно наблюдать перекатку шатуна в поршне? Очевидно, ее не может быть в точке максимального сжатия газа или максимального давления в цилиндре, поскольку в этот момент сильное давление удерживает палец поршня, не давая ему изменить свое положение.
В точке же, соответствующей 180° для 2-х тактного двигателя или компрессора значение давления становится минимальным. В районе 180° и наблюдается незначительный толчок. Таким образом , для того, чтобы понять природу этого толчка, необходимо вернутся назад к описанию процессов, которые происходят в цилиндре, и моментам их наступления.
Как в двигателе, так и в компрессоре отметка верхней мертвой точки соответствует максимальному сжатию в цилиндре. Однако нежелательно, чтобы этой точке соответствовало максимальное давление, поскольку оно будет создавать направленную вниз силу в тот момент, когда кривошип находится в вертикальном положении, что затруднит передачу движения от поршня к коленчатому валу.
Следовательно, точке максимального давления должно соответствовать свое угловое положение на диаграмме рабочего цикла (выбранное инженером-конструктором двигателя), после прохождения верхней мертвой точки.
С помощью датчиков вибрации и датчиков рабочих характеристик можно измерять угол и величину максимального давления, вибрацию при максимальном давлении, наблюдать работу поршневых колец, самого поршня, открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов, моменты зажигания и сжатия, поток газов через клапаны, состояние цилиндров и многое другое, что здесь просто невозможно перечислить. Анализ диаграмм для циклов сгорания, циклов вибрации, циклов работы системы зажигания, полученных на работающей машине, позволяет оценить ее техническое состояние, не останавливая работу и не снимая двигатель для проведения визуального осмотра.
В свою очередь, это позволяет нам сократить время на техническое обслуживание, сохранить деньги, убедиться в надежности работы машины и повысить ее производительность.
Рис. 4. График зависимости давления от времени в 2-тактном двигателе
Приобететение доступа к файлам
ВНИМАНИЕ: Данная информация получена путем сканирования, цифровой обработки физических носителей или обмена с неравнодушными пользователями. Она не имеет отметок грифа секретности и тайны, если вы считаете, что эта информация нарушает Ваши авторские или другие права. Незамедлительно сообщите администратору для удаления ее из портала.