Обоснование параметров пневмотестера для контроля технического состояния цилиндро-поршневой группы двигателя
Аннотация
В работе выполнен анализ технических средств и методов определения технического состояния автотракторных двигателей внутреннего сгорания, предложена усовершенствованная конструкция пневмотестера (лик тестера) на базе одного измерительного прибора. Выполнены расчеты пневматических характеристик тестера для диагностирования технического состояния цилиндро-поршневой группы, рассчитано констуктивно-режимные параметры устройства: секундный расход и скорость истечения воздуха в пневматической схеме тестера, зависимость приведенной площади щели утечек от площади дросселя. Установлено, что для повышения точности измерения диагностического параметра и снижения вероятности диагностической ошибки, конструкция пневмотестера должна выполняться по схеме с одним измерительным прибором давления воздуха. С точки зрения термодинамики процессов, протекающих в предложенной пневматической схеме тестера, в расчетах использовалась термодинамическая теория течения газов и паров из резервуара неограниченной емкости, который представляет собой некую условную емкость (камеру опорного давления), в которой в течение всего процесса истечения начальные параметры рабочего тела остаются неизменными. Исходя из этого, была разработана математическая модель, которая позволила констатировать, что рассчитанные пневматические характеристики тестера имеют нелинейный характер. Секундный расход и скорость движения воздуха через дроссельное отверстие в докритической зоне перепадов давления нелинейная, а в критической - секундный расход и скорость движения воздуха остаются постоянными и не зависят от перепада давления на дросселе. При использовании предложенной конструктивной схемы пневмотестера с диаметром отверстия дросселя 1мм и давлением воздуха в опорной камере P1=0,5 МПа при β =Р2/Р1= 0,67 площадь эквивалентной щели (суммарная приведенная площадь утечек) f2 равна площади отверстия дросселя f1. Целесообразность применения для диагностирования ЦПГ пневмотестера с диаметром дросселя 1 мм при давлении воздуха в камере опорного давления 0,5 МПа, в ДВС с таким техническим состоянием, когда условная суммарная площадь утечки f2 превышает площадь дросселя f1 не более чем в два раза. В противном случае следует применять дроссель большего диаметра или повышать давление P1. Исходя из этого предлагается комплектовать пневмотестеры дросселями с различными диаметрами отверстия : 0,6;0,8;1,0; 1,2 мм. Уровень номинального, допустимого и предельного значений диагностического параметра для конкретного двигателя определяются диаметром дроссельного отверстия, диаметром цилиндра двигателя и перепадом давления на дросселе. Предложенная методика расчета позволяет аналитическим путем моделировать влияние различных дополнительных конструктивных и режимных параметров пневмотестера на точность и достоверность полученной диагностической информации.
