Обґрунтування параметрів пневмотестера для контролю технічного стану циліндро-поршневої групи двигуна

Анотація

В роботі виконано аналіз технічних засобів і методів визначення технічного стану автотракторних двигунів внутрішнього згоряння, запропонована удосконалена конструкція пневмотестера (лік тестера) на базі одного вимірювального приладу. Виконано розрахунки пневматичних характеристик тестера для діагностування технічного стану циліндро-поршневої групи, розраховано констуктивно-режимні параметри пристрою: секундну витрату та швидкість витоків повітря в пневматичній схемі тестера, залежність приведеної площі щілини витоків від площі дроселя. Встановлено що, для підвищення точності вимірювання діагностичного параметра та зниження ймовірності діагностичної похибки, конструкція пневмотестера повинна виконуватися по схемі з одним вимірювальним приладом значення тиску. З точки зору термодинаміки процесів, що протікають у наведеній пневматичній схемі тестера, у розрахунках використовувалася термодинамічна теорія витоку газів і пари з резервуара необмеженої ємності, який являє собою деяку умовну посудину (камеру опорного тиску), у якій впродовж всього процесу витікання початкові параметри робочого тіла залишаються незмінними. Виходячи з цього, була розроблена математична модель, яка дозволила констатувати , що розраховані пневматичні характеристики тестера мають нелінійний характер. Встановлено, що секундна витрата та швидкість руху повітря через дросельний отвір у докритичній зоні перепадів тиску нелінійна, а у за критичній зоні секундна витрата та швидкість руху повітря остаються постійними і не залежать від перепаду тиску на дроселі. При використанні запропонованої конструктивної схеми пневмотестера з діаметром отвору дроселя 1мм та тиском повітря в опорній камері P1=0,5МПа при β =Р2/Р1= 0,67 площа еквівалентної щілини (сумарна приведена площа витоків) f2 дорівнює площі отвору дроселя f1. Доцільність застосування для діагностування ЦПГ двигунів внутрішнього згоряння пневмотестера з діаметром дроселя 1 мм при тиску повітря у камері опорного тиску 0,5МПа, у ДВЗ з таким технічним станом, коли умовна сумарна площа витоків f2 перевищує площу дроселя f1 не більше ніж у два рази. У зворотному випадку слід застосовувати дросель більшого діаметра або підвищувати тиск P1. Виходячи з цього пропонується комплектувати пневмотестери дроселями з різними діаметрами отворів: 0,6, 0,8, 1,0, 1,2мм. Рівень номінального,допустимого і граничного значення діагностичного параметра для конкретного двигуна визначаються діаметром дросельного отвору, діаметром циліндра двигуна і перепадом тиску на дроселі. Запропонована методика розрахунку дозволяє аналітичним шляхом моделювати вплив різних додаткових конструктивних і режимних параметрів пневмотестера на точність і достовірність отриманої діагностичної інформації.