Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Что позволяет определить диагностирование машин?
А. Л. Панов Диагностирование двигателя в целом
Учебное пособие по части курса Двигатели внутреннего сгорания
Тюмень 2016 ББК 39.34 П 16 Рецензенты: преподаватель ГАПОУ ТО «ТЛТ» А. А. Сироткин, к. т. н., доцент кафедры Технические системы в АПК Государственного аграрного университета Северного Зауралья И. И. Сторожев
П 16 Панов А. Л. Диагностирование двигателя в целом: Учебное пособие по части курса Двигатели внутреннего сгорания / ГАПОУ ТО «ТЛТ». – Тюмень, 2016. Учебное пособие по части курса Двигатели внутреннего сгорания включает в себя адаптированный конспект по теме Диагностирование двигателя в целом, тестовые задания для самостоятельной подготовке по теме, рекомендуемый списока литературы. Материалы составлены в соответствии с ФГОС по специальности 23.02.04 Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования (по отраслям), утвержденного приказом Министерства образования и науки Российской Федерации № 386 от 22.04.2014 г. и с учетом особенностей обучения в ГАПОУ ТО «ТЛТ». Адресовано студентам и преподавателям техникумов и колледжей технического профиля. Печатается по решению Методического совета ГАПОУ ТО «Тюменский лесотехнический техникум» от «07» сентября 2016 года протокол № 1
ББК 39.34 © А. Л. Панов, 2016 ©ГАПОУ ТО «ТЛТ», 2016 СОДЕРЖАНИЕ 1 Адаптированный конспект по теме Диагностирование двигателя в целом 4 1.1 Диагностирования машин 4 1.2 Определение эффективной мощности двигателя 5 1.3 Определение давление масла в системе смазывания 9 1.4 Удельный расход топлива 11 1.5 Содержание окиси углерода в отработавших газах 12 1.6 Дымность отработавших газов 12 2 Тесты для самоконтроля по теме диагностирование двигателя в целом 14 Литература 22
1 Адаптированный конспект по теме Диагностирование двигателя в целом 1.1 Диагностирования машин
Диагностирование машин позволяет определять техническое состояние агрегатов, механизмов и систем машины без их разборки или с частичной разборкой и прогнозировать сроки службы составных частей машины. Диагностирование практически применяется в том или ином объеме при всех видах ТО и ремонта техники. Кроме традиционных работ в последнее время диагностирование применяют при до-сборке машин в процессе предпродажного обслуживания, техническом осмотре (особенно автомобилей), оценке стоимости при приобретении и продаже подержанных машин и агрегатов. В связи с повышением сложности машин применение диагностирования стало необходимым при технологическом регулировании (настройке) машин. При диагностировании двигателя в целом выполняют следующие процедуры: - проверка технического состояния двигателя наружным осмотром; - определение технического состояния двигателя по щитковым приборам во время его работы; - определение эффективной мощности двигателя; - определение давление масла в системе смазывания; - определение удельного расхода топлива; - определение содержания окиси углерода в отработавших газах в соответствии с ГОСТом; - определение дымности отработавших газов в соответствии с ГОСТом.
1.2 Определение эффективной мощности двигателя
Эффективную мощность двигателя можно определить с помощью тормозного или бестормозного методов. Тормозной метод основан на поглощении мощности, развиваемой двигателем, тормозом с известным тормозным моментом. При этом эффективную мощность ДВС Ne, кВт находят по формуле
Ne = M × n /9550, (1)
где М - тормозной момент, Н×м; n - частота вращения, об/мин. Для реализации данного метода используются электротормозные стенды, выполненные на основе электродвигателя с фазным ротором на которые устанавливаются ДВС.
Рисунок 1 - Динамометрический стенд: 1 - вентилятор; 2 - пульт управления; 3 - дистанционный пульт управления; 4 - отвод отработавших газов; 5 - беговые спаренные барабаны с нагрузочным устройством; 6 – упоры.
Для определения мощности тормозным методом без снятия ДВС с машины тормоз подключают к валу отбора мощности или устанавливают ведущие колеса машины на стенд с беговыми барабанами, связанными с тормозной установкой (рис. 1). Причем в зависимости от тягового усилия и массы машины применяют стенды с фрикционными, гидравлическими или электрическими тормозными установками.
Рисунок 2 - Колесный мощностной стенд LPS 3000.
Для измерения мощности применяют и другие виды стендов, например, колесный мощностной стенд LPS 3000 (рис. 2). В состав колесного мощностного стенда LPS 3000 входят: - коммуникационный пульт с PC, монитором, клавиатурой и «мышью»; - пульт дистанционного управленияи; - роликовый агрегат. Мощностной стенд LPS 3000 для легковых автомобилей выпускается в различных модификациях. В зависимости от версии стенда, на нем может быть измерена мощность от 260 кВт до 520 кВт при максимальной скорости до 250 км/ч. Нагрузка на мощностном стенде задается при помощи электродинамических тормозов. Мощностной стенд LPS 3000 позволяет диагностировать автомобили с бензиновыми и дизельными двигателями. При условии оборудования стенда соответствующим роликовым агрегатом и управляющей электроникой на стенде LPS 3000 можно проверять полноприводные автомобили. Определение мощностных характеристик в условиях эксплуатации в основном производится бестормозными методами в установившемся и неустановившемся режимах. Наиболее простой метод заключается в использовании для нагружения механических потерь в самом двигателе. Применяется он для четырехцилиндрового двигателя, при этом подача топлива в три цилиндра отключается, а работающий цилиндр полностью загружается суммарными механическими потерями. Максимальная эффективная мощность Neimax, кВт, работающего цилиндра в этом случае определяется по формуле
Neimax = 0,25 × [Neном – А × (nipmax - niфmax)], (2)
где Neном - номинальная эффективная мощность двигателя, кВт; А - коэффициент, постоянный для однотипных дизелей; nipmax - расчетная максимальная частота вращения двигателя при работе одного цилиндра, об/мин; niфmax - фактическая максимальная частота вращения двигателя при работе одного цилиндра, об/мин. Эффективная мощность двигателя определяется суммированием мощностей отдельных цилиндров. Другой бестормозной метод позволяет определить мощность дизеля по эффективному расходу топлива. Эффективный расход топлива определяется разницей между расходами при максимальной мощности и на холостом ходу. При этом максимальная эффективная мощность Nemax, кВт, которую развивает двигатель определяется по формуле
Nemax =[(Gтmax – Gт.х.х) / b]1/a (3)
где Gтmax - расход топлива при максимальной мощности, кг/ч; Gт.х.х – расход топлива на холостом ходу, кг/ч; а, b - коэффициенты, постоянные для однотипных двигателей. Для реализации этого метода необходимо нагрузить двигатель, что производится с помощью рабочего оборудования или имитатора нагрузки, который представляет собой дроссельную заслонку, частично перекрывающую воздух на впускной трубе воздухоочистителя (рис. 3).
Рисунок 3 - Имитатор нагрузки КИ-5653-ГОСНИТИ: 1 - дроссельная заслонка; 2 - корпус; 3, 10 - кронштейн; 4 - винт; 5 - рычаг; 6 - пружина; 7 - сменный фланец; 8 - маховичок; 9 – трос.
Бестормозной метод определения мощности дизеля в неустановившемся режиме (динамический метод) основан на измерении углового ускорения коленчатого вала в режиме свободного разгона от минимальной до максимальной частоты вращения. Для реализации данного метода был разработан прибор ИМД-Ц (рис. 4). Для регистрации показаний в нем используется индуктивный датчик, установленный над зубьями венца маховика в специально выполненном отверстии кожуха с резьбой.
Рисунок 4 - Прибор для измерения мощности дизеля ИМД-Ц: 1 - входной разъем; 2...4 - потенциометр для установки калибровочных значений; 5 - корпус; 6- включатель питания и регулятор времени индикации на цифровом табло; 7...14 - переключатель режимов работы; 15 - цифровое табло; 16 - разъем для подключения питания; 17 - датчик частоты вращения.
Показания на табло соответствуют угловому ускорению. Для оценки эффективной мощности по угловому ускорению применяют специальные номограммы (рис. 5).
Рисунок 5 - Номограммы для перевода углового ускорения в мощность (отчеркнуты области допустимых значений).
1.3 Определение давление масла в системе смазывания
Давление масла в главной магистрали смазочной системы — обобщенный показатель, характеризующий техническое состояние шеек коленчатого вала и его вкладышей. Для бензиновых двигателей и дизелей давление должно соответствовать значениям, приведенным в таблице 1. Измеряют давление с помощью контрольного приспособления КИ-13936 (рис. 6).
Рисунок 6 - Контрольное приспособление КИ-13936: 1 — манометр; 2 — соединительный шланг; 3— накидная гайка.
Для измерения давления вывертывают штатный датчик давления масла, устанавливают переходник приспособления в резьбовое отверстие, навертывают гайку. Пускают двигатель, прогревают его до температуры охлаждающей жидкости в головке блока цилиндров (не ниже 85 °С), устанавливают номинальную частоту вращения коленчатого вала и фиксируют по показанию манометра значение давления в главной магистрали смазочной системы.
Таблица 1 - Нормативные значения давления масла в главной магистрали смазочной системы при номинальной частоте вращения коленчатого вала
1.4 Удельный расход топлива
Удельный эффективный расход топлива gе, г/(кВт • ч), определяют по формуле
ge = Gт × 1000 / Ne, (4)
где Gт – часовой расход топлива, кг/ч; Ne – эффективная мощность двигателя; Для расчета удельного расхода топлива gе, г/(кВт • ч), часовой расход топлива Gт, кг/ч определяется расходомерами во время измерения эффективной мощности двигателя.
1.5 Содержание окиси углерода в отработавших газах
Для определения токсичности отработавших газов применяются специальные газоанализаторы для карбюраторных двигателей и дымомеры — для дизельных. Проведение анализа отработавших газов (рис. 7) бензиновых двигателей производят на прогретом двигателе в двух режимах при минимальных частотах холостого хода, а затем увеличив их на 50-60 %. Содержание в отработанных газах окиси углерода СО не должно превышать для первого режима 1,5 % и для второго режима 2 %
Рисунок 7 - Анализ отработавших газов прибором ИТ – 220 мотор-тестера ИТ – 251: 1 - охладитель; 2 - зонд для забора газов; 3 - глушитель; 4 - газоанализатор.
1.6 Дымность отработавших газов
Для контроля дымности отработавших газов применяется дымомер КИД-2 (рис. 9) или стенд модель K-408 (рис. 8) Дымомеры работают по принципу поглощения светового потока, проходящего через отработавшие газы. Поглощения светового потока регистрируется фотоэлементом, сигнал с фотоэлемента поступает на микроамперметр, у которого шкала имеет единицы измерения в процентах дымности.
Рисунок 8 - Стенд для контроля дымности отработанных газов дизелей модель K-408.
Измерение дымности отработавших газов проводят на прогретом двигателе. Дымность отработавших газов у двигателей автомобилей МA3, КамАЗ, не должна превышать 40 % в режиме свободного ускорения и 15 % при максимальной частоте вращения.
Рисунок 9 - Дымомер КИД-2: 1 - разъем для подключения оптического датчика; 2 — приборный блок; 3 — тумблер включения питания; 4 — тумблер переключения режима измерений; 5 — кнопка сброса показаний пиковых значений; 6 — кнопка коррекции нуля; 7 — прибор; 8 — телескопическая рукоятка; 9 - оптический датчик; 10 — пробозаборник; 11, 13 — стопорные винты; 12 — изогнутый патрубок; 14 — кронштейн.
2 Тесты для самоконтроля по теме диагностирование двигателя в целом
Работа дымомера. 1. Отработанные газы проходят через прибор, прибор отделяет дым от отработанных газов и измеряет их количество по объему, это количество показывается прибором в процентах. 2. Поглощения светового потока регистрируется фотоэлементом, сигнал с фотоэлемента поступает на микроамперметр, у которого шкала имеет единицы измерения в процентах дымности.
23. При каком состоянии двигателя осуществляют измерение дымности отработавших газов? 1. Измерение дымности отработавших газов осуществляют на не прогретом двигателе. 2. Измерение дымности отработавших газов осуществляют вначале на не прогретом двигателе, а затем на прогретом двигателе. 3. Измерение дымности отработавших газов осуществляют на прогретом двигателе. 24. При каком режиме работы двигателя осуществляют измерение дымности отработавших газов? 1. Измерение дымности отработавших газов проводят на двигателе в режиме свободного ускорения. 2. Измерение дымности отработавших газов проводят на двигателе в режиме свободного ускорения и при максимальной частоте вращения. 3. Измерение дымности отработавших газов проводят на двигателе при максимальной частоте вращения.
А. Л. Панов Диагностирование двигателя в целом
Учебное пособие по части курса Двигатели внутреннего сгорания
Тюмень 2016 ББК 39.34 П 16 Рецензенты: преподаватель ГАПОУ ТО «ТЛТ» А. А. Сироткин, к. т. н., доцент кафедры Технические системы в АПК Государственного аграрного университета Северного Зауралья И. И. Сторожев
П 16 Панов А. Л. Диагностирование двигателя в целом: Учебное пособие по части курса Двигатели внутреннего сгорания / ГАПОУ ТО «ТЛТ». – Тюмень, 2016. Учебное пособие по части курса Двигатели внутреннего сгорания включает в себя адаптированный конспект по теме Диагностирование двигателя в целом, тестовые задания для самостоятельной подготовке по теме, рекомендуемый списока литературы. Материалы составлены в соответствии с ФГОС по специальности 23.02.04 Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования (по отраслям), утвержденного приказом Министерства образования и науки Российской Федерации № 386 от 22.04.2014 г. и с учетом особенностей обучения в ГАПОУ ТО «ТЛТ». Адресовано студентам и преподавателям техникумов и колледжей технического профиля. Печатается по решению Методического совета ГАПОУ ТО «Тюменский лесотехнический техникум» от «07» сентября 2016 года протокол № 1
ББК 39.34 © А. Л. Панов, 2016 ©ГАПОУ ТО «ТЛТ», 2016 СОДЕРЖАНИЕ 1 Адаптированный конспект по теме Диагностирование двигателя в целом 4 1.1 Диагностирования машин 4 1.2 Определение эффективной мощности двигателя 5 1.3 Определение давление масла в системе смазывания 9 1.4 Удельный расход топлива 11 1.5 Содержание окиси углерода в отработавших газах 12 1.6 Дымность отработавших газов 12 2 Тесты для самоконтроля по теме диагностирование двигателя в целом 14 Литература 22
1 Адаптированный конспект по теме Диагностирование двигателя в целом 1.1 Диагностирования машин
Диагностирование машин позволяет определять техническое состояние агрегатов, механизмов и систем машины без их разборки или с частичной разборкой и прогнозировать сроки службы составных частей машины. Диагностирование практически применяется в том или ином объеме при всех видах ТО и ремонта техники. Кроме традиционных работ в последнее время диагностирование применяют при до-сборке машин в процессе предпродажного обслуживания, техническом осмотре (особенно автомобилей), оценке стоимости при приобретении и продаже подержанных машин и агрегатов. В связи с повышением сложности машин применение диагностирования стало необходимым при технологическом регулировании (настройке) машин. При диагностировании двигателя в целом выполняют следующие процедуры: - проверка технического состояния двигателя наружным осмотром; - определение технического состояния двигателя по щитковым приборам во время его работы; - определение эффективной мощности двигателя; - определение давление масла в системе смазывания; - определение удельного расхода топлива; - определение содержания окиси углерода в отработавших газах в соответствии с ГОСТом; - определение дымности отработавших газов в соответствии с ГОСТом.
1.2 Определение эффективной мощности двигателя
Эффективную мощность двигателя можно определить с помощью тормозного или бестормозного методов. Тормозной метод основан на поглощении мощности, развиваемой двигателем, тормозом с известным тормозным моментом. При этом эффективную мощность ДВС Ne, кВт находят по формуле
Ne = M × n /9550, (1)
где М - тормозной момент, Н×м; n - частота вращения, об/мин. Для реализации данного метода используются электротормозные стенды, выполненные на основе электродвигателя с фазным ротором на которые устанавливаются ДВС.
Рисунок 1 - Динамометрический стенд: 1 - вентилятор; 2 - пульт управления; 3 - дистанционный пульт управления; 4 - отвод отработавших газов; 5 - беговые спаренные барабаны с нагрузочным устройством; 6 – упоры.
Для определения мощности тормозным методом без снятия ДВС с машины тормоз подключают к валу отбора мощности или устанавливают ведущие колеса машины на стенд с беговыми барабанами, связанными с тормозной установкой (рис. 1). Причем в зависимости от тягового усилия и массы машины применяют стенды с фрикционными, гидравлическими или электрическими тормозными установками.
Рисунок 2 - Колесный мощностной стенд LPS 3000.
Для измерения мощности применяют и другие виды стендов, например, колесный мощностной стенд LPS 3000 (рис. 2). В состав колесного мощностного стенда LPS 3000 входят: - коммуникационный пульт с PC, монитором, клавиатурой и «мышью»; - пульт дистанционного управленияи; - роликовый агрегат. Мощностной стенд LPS 3000 для легковых автомобилей выпускается в различных модификациях. В зависимости от версии стенда, на нем может быть измерена мощность от 260 кВт до 520 кВт при максимальной скорости до 250 км/ч. Нагрузка на мощностном стенде задается при помощи электродинамических тормозов. Мощностной стенд LPS 3000 позволяет диагностировать автомобили с бензиновыми и дизельными двигателями. При условии оборудования стенда соответствующим роликовым агрегатом и управляющей электроникой на стенде LPS 3000 можно проверять полноприводные автомобили. Определение мощностных характеристик в условиях эксплуатации в основном производится бестормозными методами в установившемся и неустановившемся режимах. Наиболее простой метод заключается в использовании для нагружения механических потерь в самом двигателе. Применяется он для четырехцилиндрового двигателя, при этом подача топлива в три цилиндра отключается, а работающий цилиндр полностью загружается суммарными механическими потерями. Максимальная эффективная мощность Neimax, кВт, работающего цилиндра в этом случае определяется по формуле
Neimax = 0,25 × [Neном – А × (nipmax - niфmax)], (2)
где Neном - номинальная эффективная мощность двигателя, кВт; А - коэффициент, постоянный для однотипных дизелей; nipmax - расчетная максимальная частота вращения двигателя при работе одного цилиндра, об/мин; niфmax - фактическая максимальная частота вращения двигателя при работе одного цилиндра, об/мин. Эффективная мощность двигателя определяется суммированием мощностей отдельных цилиндров. Другой бестормозной метод позволяет определить мощность дизеля по эффективному расходу топлива. Эффективный расход топлива определяется разницей между расходами при максимальной мощности и на холостом ходу. При этом максимальная эффективная мощность Nemax, кВт, которую развивает двигатель определяется по формуле
Nemax =[(Gтmax – Gт.х.х) / b]1/a (3)
где Gтmax - расход топлива при максимальной мощности, кг/ч; Gт.х.х – расход топлива на холостом ходу, кг/ч; а, b - коэффициенты, постоянные для однотипных двигателей. Для реализации этого метода необходимо нагрузить двигатель, что производится с помощью рабочего оборудования или имитатора нагрузки, который представляет собой дроссельную заслонку, частично перекрывающую воздух на впускной трубе воздухоочистителя (рис. 3).
Рисунок 3 - Имитатор нагрузки КИ-5653-ГОСНИТИ: 1 - дроссельная заслонка; 2 - корпус; 3, 10 - кронштейн; 4 - винт; 5 - рычаг; 6 - пружина; 7 - сменный фланец; 8 - маховичок; 9 – трос.
Бестормозной метод определения мощности дизеля в неустановившемся режиме (динамический метод) основан на измерении углового ускорения коленчатого вала в режиме свободного разгона от минимальной до максимальной частоты вращения. Для реализации данного метода был разработан прибор ИМД-Ц (рис. 4). Для регистрации показаний в нем используется индуктивный датчик, установленный над зубьями венца маховика в специально выполненном отверстии кожуха с резьбой.
Рисунок 4 - Прибор для измерения мощности дизеля ИМД-Ц: 1 - входной разъем; 2...4 - потенциометр для установки калибровочных значений; 5 - корпус; 6- включатель питания и регулятор времени индикации на цифровом табло; 7...14 - переключатель режимов работы; 15 - цифровое табло; 16 - разъем для подключения питания; 17 - датчик частоты вращения.
Показания на табло соответствуют угловому ускорению. Для оценки эффективной мощности по угловому ускорению применяют специальные номограммы (рис. 5).
Рисунок 5 - Номограммы для перевода углового ускорения в мощность (отчеркнуты области допустимых значений).
1.3 Определение давление масла в системе смазывания
Давление масла в главной магистрали смазочной системы — обобщенный показатель, характеризующий техническое состояние шеек коленчатого вала и его вкладышей. Для бензиновых двигателей и дизелей давление должно соответствовать значениям, приведенным в таблице 1. Измеряют давление с помощью контрольного приспособления КИ-13936 (рис. 6).
Рисунок 6 - Контрольное приспособление КИ-13936: 1 — манометр; 2 — соединительный шланг; 3— накидная гайка.
Для измерения давления вывертывают штатный датчик давления масла, устанавливают переходник приспособления в резьбовое отверстие, навертывают гайку. Пускают двигатель, прогревают его до температуры охлаждающей жидкости в головке блока цилиндров (не ниже 85 °С), устанавливают номинальную частоту вращения коленчатого вала и фиксируют по показанию манометра значение давления в главной магистрали смазочной системы.
Таблица 1 - Нормативные значения давления масла в главной магистрали смазочной системы при номинальной частоте вращения коленчатого вала
1.4 Удельный расход топлива
Удельный эффективный расход топлива gе, г/(кВт • ч), определяют по формуле
ge = Gт × 1000 / Ne, (4)
где Gт – часовой расход топлива, кг/ч; Ne – эффективная мощность двигателя; Для расчета удельного расхода топлива gе, г/(кВт • ч), часовой расход топлива Gт, кг/ч определяется расходомерами во время измерения эффективной мощности двигателя.
1.5 Содержание окиси углерода в отработавших газах
Для определения токсичности отработавших газов применяются специальные газоанализаторы для карбюраторных двигателей и дымомеры — для дизельных. Проведение анализа отработавших газов (рис. 7) бензиновых двигателей производят на прогретом двигателе в двух режимах при минимальных частотах холостого хода, а затем увеличив их на 50-60 %. Содержание в отработанных газах окиси углерода СО не должно превышать для первого режима 1,5 % и для второго режима 2 %
Рисунок 7 - Анализ отработавших газов прибором ИТ – 220 мотор-тестера ИТ – 251: 1 - охладитель; 2 - зонд для забора газов; 3 - глушитель; 4 - газоанализатор.
1.6 Дымность отработавших газов
Для контроля дымности отработавших газов применяется дымомер КИД-2 (рис. 9) или стенд модель K-408 (рис. 8) Дымомеры работают по принципу поглощения светового потока, проходящего через отработавшие газы. Поглощения светового потока регистрируется фотоэлементом, сигнал с фотоэлемента поступает на микроамперметр, у которого шкала имеет единицы измерения в процентах дымности.
Рисунок 8 - Стенд для контроля дымности отработанных газов дизелей модель K-408.
Измерение дымности отработавших газов проводят на прогретом двигателе. Дымность отработавших газов у двигателей автомобилей МA3, КамАЗ, не должна превышать 40 % в режиме свободного ускорения и 15 % при максимальной частоте вращения.
Рисунок 9 - Дымомер КИД-2: 1 - разъем для подключения оптического датчика; 2 — приборный блок; 3 — тумблер включения питания; 4 — тумблер переключения режима измерений; 5 — кнопка сброса показаний пиковых значений; 6 — кнопка коррекции нуля; 7 — прибор; 8 — телескопическая рукоятка; 9 - оптический датчик; 10 — пробозаборник; 11, 13 — стопорные винты; 12 — изогнутый патрубок; 14 — кронштейн.
2 Тесты для самоконтроля по теме диагностирование двигателя в целом
Что позволяет определить диагностирование машин? 1. Диагностирование машин позволяет прогнозировать сроки службы составных частей машины. 2. Диагностирование машин позволяет определять техническое состояние агрегатов, механизмов и систем машины без их разборки или с частичной разборкой 3. Правильно ответы 1 и 2.
|
Последнее изменение этой страницы: 2019-04-11; Просмотров: 221; Нарушение авторского права страницы