Главная » 2014 » Июль » 21 » Скачать Комплексный контроль технического состояния ДВС по параметрам переходных режимов. Ольшевский, Сергей Николаевич бесплатно
02:59
Скачать Комплексный контроль технического состояния ДВС по параметрам переходных режимов. Ольшевский, Сергей Николаевич бесплатно
Комплексный контроль технического состояния ДВС по параметрам переходных режимов
Диссертация
Автор: Ольшевский, Сергей Николаевич
Название: Комплексный контроль технического состояния ДВС по параметрам переходных режимов
Справка: Ольшевский, Сергей Николаевич. Комплексный контроль технического состояния ДВС по параметрам переходных режимов : диссертация кандидата технических наук : 05.20.03 Новосибирск, 2005 162 c. : 61 05-5/3332
Объем: 162 стр.
Информация: Новосибирск, 2005
Содержание:
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПО ТЕМЕ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
11 Закономерности изменения технического состояния ДВС в эксплуатации
12 Зависимости изнашивания деталей
13 Неравномерность структурных и рабочих параметров
14 Анализ существующих методов контроля технического состояния ДВС
15 Анализ существующих средств контроля технического состояния ДВС по параметрам переходных режимов
16 Выводы по первой главе, задачи и программа исследований
ГЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ К РАЗРАБОТКЕ СРЕДСТВ И АЛГОРИТМА КОМПЛЕКСНОГО КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ДВС НА ПЕРЕХОДНЫХ РЕЖИМАХ
21 Цель и задачи теоретических исследований
22 Математическое описание систем двигателя на переходных режимах
221 Уравнение динамики ДВС
222 Система автоматического регулирования скорости
223 Механическая система двигателя
224 Термодинамическая система двигателя—
23 Определение топливно-энергетических показателей двигателя по параметрам переходных режимов
24 Определение параметров технического состояния ДВС по показателям переходных процессов
25 Определение поцилиндровой мощности и неравномерности работы цилиндров в переходном режиме по неравномерности ф вращения
26 Применение динамических скоростных характеристик двигателя
27 Потери информации при использовании спектрального анализа механизированных процессов
28 Выводы по главе
ГЛАВА 3 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
31 Цель и задачи экспериментальных исследований
32 Методика экспериментальных исследований при обосновании комплексного контроля ДВС на переходных режимах
321 Проверка теоретических выводов о влиянии низкочастотных составляющих на точность диагностирования мощностей цилиндров
322 Оценка влияния параметров технического состояния двигателя на диагностические сигналы при контроле мощ-ностных и топливно-энергетических показателей двигателя в целом и отдельно по цилиндрам
33 Экспериментальная установка и информационно-измерительная система
34 Алгоритм извлечения диагностической информации при комплексном использовании способов динамического метода
ГЛАВА 4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
41 Результаты экспериментальных исследований при обосновании способа контроля распределения мощности по цилиндрам с учетом составляющих низкочастотных гармоник
42 Исследование влияние параметров технического состояния двигателя на оценочные диагностические показатели
35 Выводы по главе
ГЛАВА 5 ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ НОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ КОМПЛЕКСНОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ 51 Общие положения экономической оценки новых технологий и техники
52 Определение показателей экономической эффективности
53 Трудоёмкость выполнения механизированных работ
54 Экономические показатели, формирующие основные параметры эффективности
55 Границы эффективного использования новой техники
Введение:
Суммарная мощность двигателей внутреннего сгорания (ДВС) значительно превышает мощность всех других видов тепловой и электрической энергии. В процессе эксплуатации ДВС требует значительных материальных и трудовых затрат на техническое обслуживание (ТО) и текущий ремонт (TP), которые во много раз превышают его первоначальную стоимость [26, 36, 40, 53-54, 64].
Повышение уровня работоспособности ДВС, заключающегося в улучшении показателей надежности, топливной экономичности, экологичности и снижении затрат на ТО и TP, в отрасли транспорта и других сферах имеет первостепенное значение [16, 26, 28, 59]. Внедрение электронной техники в конструкцию ДВС и технологические процессы ТО и ремонта дает значительный экономический эффект [117].
Сдерживающим фактором решения проблемы повышения качества управления техническим состоянием агрегатов автомобиля и трактора является отсутствие или низкая эффективность имеющегося диагностического оборудования [25, 44-45, 74,118].
Таким образом, снижению затрат на ТО, ремонт и повышению уровня работоспособности ДВС в значительной мере способствует комплексный подход к разработке эффективных методов, средств и технологий диагностирования и автоматизированных управляющих систем на базе микропроцессорной техники с минимальными требованиями к контролепригодности ДВС.
Наиболее оправданным в системе диагностики является применение безразборных методов при оценке технического состояния машин [115]. Многие работы в этом направлении доказали эффективность использования переходных режимов [46]. В работах [27, 36, 45, 51, 54, 74, 144] отмечается, что внедрение безразборных методов диагностирования позволяет в 2 и более раз уменьшить число отказов и снизить простои машин по техническим неисправностям, увеличить в 2 раза межремонтный технический ресурс, снизить на 40% затраты на ТО, на 20 - 25 % снизить расход топлива, на 15 - 25 % повысить производительность машинно-тракторного парка (МТА) и на 16-26 % повысить долговечность деталей.
В условиях эксплуатации необходимо, чтобы используемые методы были оперативны, дешевы, малотрудоемки и с высокой информативностью диагностических сигналов. Таким является динамический метод контроля показателей ДВС на переходных режимах [23, 45-46, 55, 74]. Существуют ряд узкоспециализированных приборов, реализующих один или несколько алгоритмов [19, 43]. Лучшими являются Автодизель-тестер АДТ - 1, виб-роаккустический комплекс 15С, 16С, КИ - 13940 ГОСНИТИ и др [63, 114, 128-129,131]. Но эти комплексы недостаточно универсальны и ограниченны с точки зрения использования математического аппарата для обработки данных.
Совершенствованию динамического метода посвящена работа В.Н. Баш-маковой [19], в которой делалась попытка создания единой модели диагностирования ДВС, выраженной в виде алгоритма совокупностью логических и математических операций. В результате разработана технология на базе микроЭВМ «Электроника БК-0010». Данный комплекс серийно не выпускается и не применяется.
Развитие информационных технологий дает возможность более детально исследовать происходящие процессы в переходном режиме машины и применить новые, более совершенные, средства математической обработки диагностической информации. Это повышает достоверность, и объективность заключения [119,121].
В настоящее время многие серийно выпускаемые платы сбора данных обладают характеристиками достаточными для регистрации и записи информации с заданной точностью. Поэтому для применения нового современного оборудования в целях контроля технического состояния ДВС необходима разработка нового алгоритма диагностирования адаптированного к новым средствам и уточненного в теоретических моделях [8,108].
В частности это относится к определению коэффициента неравномерности распределения мощности по цилиндрам ДВС. При работе неисправных цилиндров происходит их влияние на диагностический сигнал при оценке остальных «соседних» цилиндров, что вносит ошибку [99].
Поэтому предлагается обработка диагностической информации стандартными прикладными программами на ЭВМ. Это даст возможность применить наиболее подходящие средства математического анализа, легко адаптируемые к различным компоновкам конструкции ДВС, а визуализация переходных процессов позволит специалисту накопить опыт при оценке технического состояния ДВС.
В связи с этим разработка новых способов и технических средств, базирующихся на компьютерных информационных технологиях и реализующих динамический метод диагностирования, а также создание алгоритма и технологии диагностирования, объединяющих разработанные методы и способы, является актуальной задачей.
Цель исследования. Обосновать и разработать способы и средства комплексного контроля состояния ДВС на переходных режимах, позволяющих снизить трудоемкость диагностирования в условиях эксплуатации.
Объект исследования - процесс контроля технического состояния ДВС на переходных режимах разгона и выбега в условиях эксплуатации.
Предмет исследования - закономерности, связывающие диагностические параметры со структурными параметрами технического состояния ДВС.
Рабочая гипотеза:
• Повышение эффективности диагностирования можно достичь за счет компенсации составляющей, вносящей погрешность измерения углового ускорения;
• Создание единого алгоритма диагностирования на переходных режимах базируется на современных компьютерных технологиях.
Научная новизна полученных результатов заключается в следующем:
• уточнены зависимости, связывающие составляющие углового ускорения коленчатого вала в переходных режимах с цилиндровыми мощностями в цикле его работы;
• получены закономерности, отражающие влияние различных факторов, при комплексном диагностировании двигателя на переходных режимах;
• разработан единый алгоритм комплексного диагностирования ДВС на переходных режимах.
Практическая значимость. Разработанный способ, уточняющий диагностирование неравномерности распределения мощности по цилиндрам, и алгоритм комплексного диагностирования позволяют: выполнить углубленную экспертную оценку общего технического состояния ДВС, а также отдельных его элементов; дает возможность своевременного осуществления регулировок систем двигателя и повысить его технический ресурс; снизить трудоемкости диагностирования, и улучшить санитарно-гигиенические условия труда эксперта-диагноста. Результаты исследования использованы в измерительной экспертной системе двигателя Сибирским физико-техническим институтом аграрных проблем (ГНУ СибФТИ). Разработанная технология комплексного контроля технического состояния ДВС на переходных режимах внедрена в учебном процессе на кафедре «Автомобили и тракторы».
Апробация работы. Основные полжения диссертационной работы доложены и одобрены: на международной научно-практической конференции
Механизация сельскохозяйственного производства в начале XXI века» (Новосибирск, 2001 г.); на международной научно-практической конференции «Механизация и электрификация сельскохозяйственного производства» (Новосибирск, 2003 г.); на международной научно-практической конференции «Агроинженерная наука - итоги и перспективы» (Новосибирск, 2004г.).
Публикации. Материалы, отражающие основное содержание диссертационной работы, опубликованы в 6 печатных работах в том числе 1 патенте РФ на изобретение.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложения. Содержит 142 страниц машинописного текста, 14 таблиц, 56 рисунков и приложение. Список использованной литературы включает 144 наименований отечественных и зарубежных авторов.
