[go: up one dir, main page]

RU2390746C1 - Method of in-place diagnostics of ice con rod bearing wear - Google Patents

Method of in-place diagnostics of ice con rod bearing wear Download PDF

Info

Publication number
RU2390746C1
RU2390746C1 RU2008146428/06A RU2008146428A RU2390746C1 RU 2390746 C1 RU2390746 C1 RU 2390746C1 RU 2008146428/06 A RU2008146428/06 A RU 2008146428/06A RU 2008146428 A RU2008146428 A RU 2008146428A RU 2390746 C1 RU2390746 C1 RU 2390746C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pressure
amplitude
engine
connecting rod
point
Prior art date
Application number
RU2008146428/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Станислав Семенович Куков (RU)
Станислав Семенович Куков
Александр Владимирович Гриценко (RU)
Александр Владимирович Гриценко
Дмитрий Дмитриевич Бакайкин (RU)
Дмитрий Дмитриевич Бакайкин
Original Assignee
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинский государственный агроинженерный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинский государственный агроинженерный университет" filed Critical Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинский государственный агроинженерный университет"
Priority to RU2008146428/06A priority Critical patent/RU2390746C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2390746C1 publication Critical patent/RU2390746C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: method of in-place diagnostics of ICE con rod bearing wear consists in measuring amplitude of pressure pulsations in central ICE oil line in the section between filter and crankshaft bearing. Measuring amplitude of pressure pulsations in central ICE is performed for eight rpm values. Pressure pulsation amplitude is plotted as a function of engine rpm. From plotted graph, the point of pressure increase amplitude non-linearity start and rpm corresponding to said point are determined. Numerical value of said point are compared with reference function preset for new engine. From the results of comparison, degree of wear in any con rod bearing is defined.
EFFECT: higher accuracy of diagnostics.
7 dwg

Description

Изобретение относится к области эксплуатации машин и может быть использовано при диагностировании степени износа шатунных подшипников двигателей внутреннего сгорания (ДВС).The invention relates to the field of operation of machines and can be used to diagnose the degree of wear of the connecting rod bearings of internal combustion engines (ICE).

Известен ряд способов диагностирования степени износа подшипников ДВС.A number of known methods for diagnosing the degree of wear of ICE bearings.

В соответствии с SU №328364, опубл. 01.01.1972, величина зазоров определяется по амплитудно-фазовым параметрам пульсаций потока масла в каналах системы смазки. При определении зазоров устанавливается датчик в канале системы смазки, измеряют импульсы микродатчика при определенном тепловом режиме и по тарировочным зависимостям определяют величину зазора.In accordance with SU No. 328364, publ. 01/01/1972, the size of the gaps is determined by the amplitude-phase parameters of the pulsations of the oil flow in the channels of the lubrication system. When determining the gaps, a sensor is installed in the channel of the lubrication system, the microsensor pulses are measured at a certain thermal mode, and the gap value is determined from the calibration dependencies.

Недостатком способа является необходимость вывода двигателя из эксплуатации на обследование, препарировки под датчик, большие затраты времени на проведение диагностики.The disadvantage of this method is the need to take the engine out of operation for inspection, preparation for the sensor, a large investment of time for diagnostics.

Способ по SU №1134897, опубл. 15.01.1985, используют при безразборной диагностике. Он предусматривает подключение к двигателю в момент эксперимента гидроаккумулятора с дроссельным устройством и определение интенсивности падения в нем давления по двум манометрам на определенных режимах. Однако этот способ также требует установки громоздких устройств.The method according to SU No. 1134897, publ. 01/15/1985, used for in-place diagnosis. It provides for connecting a hydraulic accumulator with a throttle device to the engine at the time of the experiment and determining the intensity of the pressure drop in it using two pressure gauges in certain modes. However, this method also requires the installation of bulky devices.

Способ по RU №2259549, опубл. 27.08.2005, используют при безразборной диагностике технического состояния двигателя внутреннего сгорания. Он предусматривает установку двух измерителей давления масла на входе и выходе из фильтра. При использовании метода задают режимы работы двигателя, измеряют показатели состояния диагностируемых систем двигателя, определяют отклонения показателей состояния, проводят вычисления и по результатам оценивают техническое состояние двигателя. Причем в качестве показателей состояния принимают параметры пульсаций давления среды. Способ отличается тем, что кривую пульсаций давления на входе и выходе фильтрующего элемента диагностируемой системы раскладывают в гармонический ряд. Строят амплитудные и фазовые частотные характефигтики в заданном диапазоне частот, а сравнение проводят в диапазоне наибольшей чувствительности измеряемых частот, в качестве результата определяют величину и скорость отклонения амплитудных и фазовых частотных характефигтик от эталонных, полученных при условии наиболее эффективной работы системы, и по ним определяют остаточный ресурс работы двигателя.The method according to RU No. 2259549, publ. 08/27/2005, used for in-place diagnostics of the technical condition of the internal combustion engine. It provides for the installation of two oil pressure gauges at the inlet and outlet of the filter. When using the method, the operating modes of the engine are set, the state indicators of the diagnosed engine systems are measured, the deviations of the state indicators are determined, the calculations are carried out, and the technical condition of the engine is estimated from the results. Moreover, as indicators of the state take the parameters of the pulsations of the pressure of the medium. The method is characterized in that the pressure pulsation curve at the inlet and outlet of the filter element of the diagnosed system is laid out in a harmonic series. The amplitude and phase frequency characteristics are built in a given frequency range, and the comparison is carried out in the range of the highest sensitivity of the measured frequencies, as a result, the magnitude and speed of deviation of the amplitude and phase frequency characteristics from the reference ones obtained under the condition of the most effective operation of the system are determined, and the residual engine service life.

Данный способ не позволяет определить неисправности отдельных шатунных подшипников коленвала. При взаимном сочетании неисправностей отдельных коренных и шатунных подшипников указанный способ позволяет определить только общую тенденцию износа, тогда как износ подшипников часто не одинаков. Кроме того, прогноз реального ресурса двигателя затруднен, так как неизвестен закон изменения технического состояния отдельных подшипников.This method does not allow to determine the malfunction of individual connecting rod bearings of the crankshaft. With the mutual combination of faults of individual main and connecting rod bearings, this method allows you to determine only the general trend of wear, while the wear of the bearings is often not the same. In addition, the forecast of the real engine life is difficult, since the law of the change in the technical condition of individual bearings is unknown.

Принятый в качестве прототипа способ - патент RU №2006811, опубл. 30.01.1994, - используют при безразборной диагностике степени износа подшипников двигателя внутреннего сгорания. Способ заключается в том, что измеряют значение давления в центральной масляной магистрали ДВС и сравнивают полученные значения давления с эталонными, определенными для нового двигателя. По сравнению определяют степень износа подшипников. При этом измерение давления производят по меньшей мере в двух точках системы смазки двигателя, первая из которых расположена на выходе из нагнетательного насоса, преобразовании этих давлений и сравнении их с эталонными величинами. В качестве второй точки измерения давления принимают точку на входе в диагностируемый участок двигателя. Для эталонного двигателя определяют зависимость отношения величины первого давления к величине второго от степени износа подшипников или отношения разности величин первого и второго давлений к величине второго от степени износа. На неработающем двигателе при чистых фильтрах определяют отношение разности величин первого и второго давлений к величине второго давления и сравнивают величину этого отношения с эталонной зависимостью от степени износа подшипников. Причем рост этого отношения соответствует росту степени износа.Adopted as a prototype method - patent RU No. 20066811, publ. 01/30/1994, - used for in-place diagnostics of the degree of wear of bearings of an internal combustion engine. The method consists in measuring the pressure in the central oil line of the internal combustion engine and comparing the obtained pressure values with the reference values determined for the new engine. Compared to determine the degree of wear of the bearings. In this case, the pressure is measured at least at two points of the engine lubrication system, the first of which is located at the outlet of the pressure pump, converting these pressures and comparing them with the reference values. As a second pressure measuring point, a point is taken at the inlet to the diagnosed portion of the engine. For a reference engine, the relationship between the ratio of the magnitude of the first pressure to the magnitude of the second on the degree of wear of the bearings or the ratio of the difference in the magnitude of the first and second pressures to the magnitude of the second on the degree of wear is determined. On an idle engine with clean filters, the ratio of the difference between the values of the first and second pressures to the value of the second pressure is determined and the value of this ratio is compared with a reference dependence on the degree of bearing wear. Moreover, the growth of this ratio corresponds to an increase in the degree of wear.

Однако этот способ, несмотря на всю свою простоту, не позволяет определить износ конкретного шатунного подшипника, т.е. выполнить селекцию сигнала от износа соответствующего шатунного подшипника. А увеличение отношения величин давлений возможно от износа любого из коренных или шатунных подшипников, а также прочих элементов, смазываемых в ДВС.However, this method, despite its simplicity, does not allow to determine the wear of a particular connecting rod bearing, i.e. select the wear signal of the corresponding connecting rod bearing. And an increase in the ratio of pressure values is possible from the wear of any of the main or connecting rod bearings, as well as other elements lubricated in the internal combustion engine.

Анализ известных способов показывает целесообразность поиска способа оценки технического состояния шатунных подшипников ДВС с сохранением преимуществ ранее существующих способов и возможностью определения технического состояния любого шатунного подшипника ДВС, не зависимо от его месторасположения в масляном тракте.An analysis of the known methods shows the feasibility of finding a method for assessing the technical condition of the ICE connecting rod bearings, while preserving the advantages of previously existing methods and the possibility of determining the technical condition of any ICE connecting rod bearings, regardless of its location in the oil path.

Целью изобретения является определение степени износа любого шатунного подшипника ДВС, не зависимо от месторасположения его в масляном тракте, и повышение точности оценки технического состояния двигателя.The aim of the invention is to determine the degree of wear of any connecting rod bearing of the internal combustion engine, regardless of its location in the oil path, and to increase the accuracy of assessing the technical condition of the engine.

Эта цель достигается тем, что в предлагаемом способе безразборной диагностики степени износа подшипников ДВС измеряют в центральной масляной магистрали на участке от фильтра до подшипников коленвала амплитуду пульсаций величины давления. В отличие от прототипа измерение амплитуды пульсаций величины давления производят для восьми значений оборотов двигателя. Строят зависимость амплитуды пульсаций величины давления от оборотов двигателя. Находят по зависимости точку начала нелинейности роста амплитуды давления и обороты, соответствующие этой точке. Сравнивают найденное числовое значение точки начала нелинейности роста амплитуды давления и оборотов, соответствующих этой точке с эталонной зависимостью, определенной для нового двигателя. По сравнению определяют степень износа любого из диагностируемых шатунных подшипников.This goal is achieved by the fact that in the proposed method of in-place diagnostics of the degree of wear of the internal combustion engine bearings, the pressure pulsation amplitude is measured in the central oil line from the filter to the crankshaft bearings. In contrast to the prototype, the measurement of the amplitude of the pulsations of the pressure value is performed for eight values of the engine speed. The dependence of the amplitude of the pulsations of the pressure on the engine speed is built. From the dependence, the point of the beginning of the nonlinearity of growth of the pressure amplitude and revolutions corresponding to this point is found. The found numerical value of the point of the beginning of the nonlinearity of the growth of the pressure amplitude and revolutions corresponding to this point is compared with the reference dependence defined for the new engine. By comparison, the degree of wear of any of the diagnosed connecting rod bearings is determined.

На фиг.1 представлена функциональная схема системы смазки двигателя;Figure 1 presents the functional diagram of the engine lubrication system;

на фиг.2 представлена схема подвода масла к шатунным подшипникам на этапе, соответствующем диапазону работы двигателя с минимальной частотой вращения коленчатого вала;figure 2 presents a diagram of the supply of oil to the connecting rod bearings at the stage corresponding to the range of engine operation with a minimum crankshaft speed;

на фиг.3 представлена схема подвода масла к шатунным подшипникам на этапе, соответствующем диапазону работы двигателя при появлении динамического запирания;figure 3 presents a diagram of the supply of oil to the connecting rod bearings at the stage corresponding to the range of the engine when the dynamic locking;

на фиг.4 представлена осциллограмма давления в центральной масляной магистрали;figure 4 presents a waveform of pressure in the Central oil line;

на фиг.5 представлена осциллограмма давления в центральной масляной магистрали двигателя ЗМЗ-406;figure 5 presents the oscillogram of the pressure in the Central oil line of the engine ZMZ-406;

на фиг.6 представлена зависимость амплитуды пульсаций величины давления от оборотов двигателя для первой шатунной шейки;figure 6 presents the dependence of the amplitude of the pulsations of the pressure on the engine speed for the first connecting rod journal;

на фиг.7 представлена зависимости амплитуды давления от оборотов двигателя при различных зазорах в коренной и шатунной шейках.Fig.7 shows the dependence of the pressure amplitude on engine speed for various gaps in the main and connecting rod journals.

Нагнетательный насос 1 забирает масло из маслосборника 2 и через фильтр 3 направляет его к подшипникам двигателя 4, откуда оно стекает в маслосборник. Тензометрический датчик давления ИПД2-0,6 и измерительный комплекс MIC-400, обозначенные на фиг.1 позицией 5, осуществляют измерение амплитуды пульсаций величины давления в центральной масляной магистрали двигателя в виде осциллограммы пульсаций давления, на участке от фильтра до подшипников коленвала при работе диагностируемых шатунных подшипников.The discharge pump 1 picks up the oil from the oil pan 2 and through the filter 3 directs it to the bearings of the engine 4, from where it flows into the oil pan. The IPD2-0.6 strain-gauge pressure sensor and the MIC-400 measuring complex, indicated by 5 in Fig. 1, measure the amplitude of the pulsations of the pressure in the central oil line of the engine in the form of an oscillogram of pressure pulsations, in the area from the filter to the crankshaft bearings when diagnosed connecting rod bearings.

В процессе работы шатунной шейки можно выделить три этапа ее работы: 1 - этап, соответствующий диапазону оборотов двигателя от n=880 об/мин до 1500 об/мин; 2 - этап при n=1500-1900 об/мин; 3 - этап при n>1900 об/мин.During the operation of the connecting rod journal, three stages of its operation can be distinguished: 1 - the stage corresponding to the engine speed range from n = 880 rpm to 1500 rpm; 2 - stage at n = 1500-1900 rpm; 3 - stage at n> 1900 rpm.

Обозначенные три этапа в процессе работы шатунной шейке поясняются на схеме подвода масла к шатунным подшипникам, фиг.2, 3. На схеме подвода масла к шатунным подшипникам имеются следующие обозначения: rК - радиус коренной шейки; rШ - радиус шатунной шейки; 6 - кольцевая канавка; 7 - канал в коренной шейке; 8 - вход в канал подвода к шатунной шейке; 9 - наклонный канал подвода; 10 - шатунная полость.The three stages indicated during the operation of the connecting rod neck are illustrated in the diagram for supplying oil to the connecting rod bearings, FIGS. 2, 3. The diagram for supplying oil to the connecting rod bearings has the following designations: r K is the radius of the main neck; r W - radius of the connecting rod journal; 6 - an annular groove; 7 - channel in the root neck; 8 - entrance to the feed channel to the connecting rod journal; 9 - inclined feed channel; 10 - crank cavity.

Масло подается последовательно от масляного насоса к кольцевой канавке 6, из кольцевой канавки 6 к каналу в коренной шейке 7, из канала в коренной шейке 7 на вход в канал подвода к шатунной шейке 8, из входа в канал подвода к шатунной шейке 8 в наклонный канал подвода 9, из наклонного канала подвода 9 в шатунную полость 10 и далее через зазор в шатунной шейке в маслосборник двигателя.Oil is supplied sequentially from the oil pump to the annular groove 6, from the annular groove 6 to the channel in the main neck 7, from the channel in the main neck 7 to the entrance to the supply channel to the connecting rod neck 8, from the entrance to the supply channel to the connecting rod neck 8 to the inclined channel supply 9, from the inclined supply channel 9 to the connecting rod cavity 10 and then through the gap in the connecting rod journal to the engine oil pan.

При работе шатунной шейки на первом этапе с минимальной частотой вращения коленчатого вала (n=880 об/мин до 1500 об/мин), фиг.2, центробежные силы, действующие на поток масла в наклонном канале подвода 9, пренебрежимо малы. При этом количество масла, подаваемого в наклонный канал подвода 9 шатунной шейки, зависит от давления, создаваемого масляным насосом P1, а также зазора в коренной шейке. Если зазор в коренной шейке имеет допустимое значение, то давления развиваемого масляным насосом P1 и сообщаемого потоку масла, достаточно для постоянной подачи к шатунным шейкам. Предельный зазор для коренного подшипника уже на этом режиме создает неблагоприятные условия для смазки шатунного подшипника: большая часть масла уходит в возросший зазор в коренной шейке.When operating the connecting rod journal at the first stage with a minimum crankshaft rotation speed (n = 880 rpm to 1500 rpm), FIG. 2, the centrifugal forces acting on the oil flow in the inclined feed channel 9 are negligible. In this case, the amount of oil supplied to the inclined conduit 9 of the connecting rod journal depends on the pressure created by the oil pump P 1 , as well as the clearance in the main journal. If the clearance in the main neck has an acceptable value, then the pressure developed by the oil pump P 1 and communicated to the oil flow is sufficient for a constant supply to the connecting rod journals. The maximum clearance for the main bearing already in this mode creates unfavorable conditions for the lubrication of the connecting rod bearing: most of the oil goes into the increased clearance in the main neck.

На втором этапе в процессе увеличения оборотов коленчатого вала от 1500 об/мин до 1900 об/мин существенное значение приобретает действие центробежных сил на движущийся поток масла в шатунной шейке. С одной стороны в точках 7 и 8 (канал в коренной шейке и вход в канал подвода к шатунной шейке) возникает центробежная сила P2 фиг.3, действующая на подводимое масло вдоль радиуса rК и направленная от центра коренной шейки, стремящаяся привести к динамическому запиранию поступающего масла в точке 7 (канал в коренной шейке). С другой стороны в точке 9 (наклонный канал подвода) поток масла ускоряется под действием инерционной силы Р3, направленной к точке 10 (шатунной полости) по радиусу rШ. Противоположное действие этих инерционных сил Р2 и Р3 стремится разорвать сплошность потока масла в наклонном канале подвода 9 шатунной шейки. В связи с этим на первом этапе (n=880 об/мин до 1500 об/мин) наблюдается линейный рост амплитуды давления в главной масляной магистрали. На втором этапе (n=1500 до 1900 об/мин) появляется условие динамического запирания под действием инерционной силы Р2. А также появляется противоположно действующая сила инерции Р3, стремящаяся оттеснить поток масла к шатунной полости 10. Суммарное действие этих инерционных сил приводит к нарушению линейности роста величины давления в масляной магистрали. При наблюдении изменения амплитуды давления масла в главной масляной магистрали с ростом оборотов двигателя более 1500 об/мин до 1900 об/мин наблюдался момент, соответствующий максимальному снижению величины давления (точка наибольшего провала давления или точка наибольшего отклонения линейности роста давления). С дальнейшим ростом оборотов двигателя более 1900 об/мин на третьем этапе возрастало давление в масляной магистрали P1 из-за увеличения подачи масла масляным насосом и способствовало увеличению подачи масла в наклонный канал подвода 9. Теперь с увеличением подачи масла в наклонный канал подвода 9 центробежная сила Р3, действующая на поток масла росла, но относительные утечки в зазор шатунной шейки ограничивались сечением самого зазора в шатунной шейке. В результате наклонный канал заполнялся маслом и наблюдался линейный рост амплитуды давления масла (разрыва сплошности потока не возникало).At the second stage, in the process of increasing the crankshaft speed from 1500 rpm to 1900 rpm, the action of centrifugal forces on the moving oil flow in the connecting rod journal gains significant significance. On the one hand, at points 7 and 8 (the channel in the root neck and the entrance to the supply channel to the connecting rod neck), a centrifugal force P 2 of FIG. 3 arises, acting on the supplied oil along the radius r K and directed from the center of the root neck, tending to lead to a dynamic locking the incoming oil at point 7 (channel in the root neck). On the other hand at a point 9 (inclined feed channel) of an oil flow is accelerated by the inertial force F 3 directed toward the point 10 (crank chamber) by the radius r W. The opposite effect of these inertial forces P 2 and P 3 tends to break the continuity of the oil flow in the inclined conduit 9 of the connecting rod journal. In this regard, at the first stage (n = 880 rpm to 1500 rpm), a linear increase in the pressure amplitude in the main oil line is observed. At the second stage (n = 1500 to 1900 rpm), the condition of dynamic locking under the action of the inertial force P 2 appears. And also an oppositely acting inertia force P 3 appears, which tends to push the oil flow to the connecting rod cavity 10. The combined effect of these inertial forces leads to a violation of the linearity of pressure growth in the oil line. When observing a change in the amplitude of the oil pressure in the main oil line with an increase in engine speed of more than 1500 rpm to 1900 rpm, a moment was observed corresponding to the maximum decrease in pressure (the point of greatest pressure drop or the point of greatest deviation of the linearity of pressure increase). With a further increase in engine speed of more than 1900 rpm at the third stage, the pressure in the oil line P 1 increased due to an increase in the oil supply by the oil pump and contributed to an increase in the oil supply to the inclined supply channel 9. Now, with an increase in the oil supply to the inclined supply channel 9, the centrifugal the force P 3 acting on the oil flow grew, but the relative leaks into the crank pin clearance were limited by the cross section of the gap itself in the crank pin. As a result, the inclined channel was filled with oil and a linear increase in the amplitude of the oil pressure was observed (there was no discontinuity in the flow).

Таким образом, тензометрическим датчиком давления ИПД2-0,6 и измерительным комплексом MIC-400 измеряют амплитуду пульсаций, величины давления в виде осциллограммы давления в центральной масляной магистрали, фиг.4.Thus, the strain gauge pressure sensor IPD2-0.6 and the measuring complex MIC-400 measure the amplitude of the pulsations, the pressure in the form of a pressure waveform in the central oil line, Fig.4.

На осциллограмме давления в центральной масляной магистрали фиг.4 представлены: I - канал (1-V) - осциллограмма пульсаций давления Р, кгс/см2 в центральной масляной магистрали в зависимости от времени t, мс; II - канал (3 V) - осциллограмма импульсов на открытие форсунки U, В (напряжение в вольтах) с электронного блока управления в зависимости от времени t, мс; A1, А2, А3 - амплитуды пульсаций давления, соответствующие моментам от действия сил сгорания, кгс/см2; a1, а2, а3 - продолжительность времени впрыска форсункой, мс; в1, в2, в3 - продолжительность времени до такта сгорания, мс; 11, 12, 13 - моменты изменения давления от действия сил сгорания.The pressure oscillogram in the central oil line of Fig. 4 shows: I - channel (1-V) - waveform of pressure pulsations P, kgf / cm 2 in the central oil line depending on time t, ms; II - channel (3 V) - waveform of pulses for opening the nozzle U, V (voltage in volts) from the electronic control unit depending on time t, ms; A 1 , A 2 , A 3 - the amplitude of the pressure pulsations corresponding to the moments from the action of the combustion forces, kgf / cm 2 ; a 1 , a 2 , a 3 - the length of time the injection nozzle, ms; in 1 , in 2 , in 3 - the length of time before the combustion cycle, ms; 11, 12, 13 - moments of pressure change from the action of combustion forces.

Осциллограмма давления в центральной масляной магистрали на фиг.4 получена при условиях: обороты двигателя n=880 об/мин, температура масла 90°С.The pressure oscillogram in the Central oil line in figure 4 was obtained under the conditions: engine speed n = 880 rpm, oil temperature 90 ° C.

По осциллограмме давления в центральной масляной магистрали на фиг.4 измеряют амплитуду пульсаций величины давления A1.Using the pressure waveform in the central oil line in Fig. 4, the amplitude of the pulsations of the pressure value A 1 is measured.

Далее измеряют осциллограммы давления в центральной масляной магистрали для восьми значений оборотов двигателя: 880, 1300, 1400, 1500, 1600, 1700, 1800, 2500 об/мин для одной шатунной шейки. По ним измеряют амплитуды пульсаций величины давления A1 для 1300 об/мин… A1, для 2500 об/мин для одной шатунной шейки.Next, pressure oscillograms are measured in the central oil line for eight engine speeds: 880, 1300, 1400, 1500, 1600, 1700, 1800, 2500 rpm for one crank pin. They measure the amplitude of the pulsations of the pressure A 1 for 1300 rpm ... A 1 , for 2500 rpm for one connecting rod neck.

Измеряют осциллограммы давления в центральной масляной магистрали для других шатунных шеек, также для восьми значений оборотов двигателя. На фиг.5 представлена осциллограмма давления в центральной масляной магистрали в соответствии с порядком работы цилиндров 1-3-4-2 двигателя ЗМЗ-406, поясняющая схему для измерения амплитуд величин давлений всех четырех шатунных шеек двигателя.Measure the pressure oscillograms in the central oil line for other connecting rod journals, also for eight engine speeds. Figure 5 presents the oscillogram of the pressure in the Central oil line in accordance with the order of operation of the cylinders 1-3-4-2 of the ZMZ-406 engine, explaining a diagram for measuring pressure amplitudes of all four connecting rod journals of the engine.

На осциллограмме давления в центральной масляной магистрали в соответствии с порядком работы цилиндров 1-3-4-2 двигателя ЗМЗ-406, фиг.5, можно видеть значения амплитуд пульсаций величины давления для всех четырех шатунных шеек по порядку работы цилиндров двигателя 1-3-4-2. Все обозначения на фиг.5 аналогичны фиг.4. Осциллограмма давления в центральной масляной магистрали на фиг.5 получена при условиях: обороты двигателя n=880 об/мин, температура масла 90°С.On the pressure waveform in the Central oil line in accordance with the order of operation of the cylinders 1-3-4-2 of the ZMZ-406 engine, Fig.5, you can see the values of the amplitudes of the pulsations of the pressure for all four connecting rod journals in the order of operation of the engine cylinders 1-3- 4-2. All designations in Fig. 5 are similar to Fig. 4. The pressure waveform in the Central oil line in figure 5 was obtained under the conditions: engine speed n = 880 rpm, oil temperature 90 ° C.

Далее строят зависимость амплитуды пульсаций величины давления A1, кгс/см2, от оборотов двигателя n, об/мин фиг.6.Next, build the dependence of the amplitude of the pulsations of the pressure A 1 , kgf / cm 2 , from the engine speed n, rpm Fig.6.

На фиг.6 приводится зависимость амплитуды пульсаций величины давления от оборотов двигателя для первой шатунной шейки. Зависимость получена при условиях: зазор в первой коренной шейке составляет 0,15 мм, зазор в первой шатунной шейке - 0,10 мм, температура масла 90°С.Figure 6 shows the dependence of the amplitude of the pulsations of the pressure on the engine speed for the first connecting rod journal. The dependence was obtained under the conditions: the gap in the first root neck is 0.15 mm, the gap in the first crank pin is 0.10 mm, the oil temperature is 90 ° C.

Находят по зависимости, фиг.6, точку начала нелинейности роста амплитуды давления и обороты, соответствующие этой точке. На фиг.6 точка начала нелинейности наблюдается при оборотах двигателя n=1300 об/мин. Чем больше зазор в шатунной шейке, тем при меньших оборотах наблюдается точка начала нелинейности.6, the point of the beginning of the nonlinearity of the growth of the pressure amplitude and speed corresponding to this point is found. In Fig.6, the start point of nonlinearity is observed at engine speeds n = 1300 rpm. The larger the gap in the connecting rod journal, the lower the speed at which the point of onset of nonlinearity is observed.

Для нового двигателя строят зависимость амплитуды пульсаций величины давления A1, кгс/см2, от оборотов двигателя n, об/мин, для восьми значений оборотов двигателя. Сравнивают найденное числовое значение точки начала нелинейности роста амплитуды давления и оборотов, соответствующих этой точке с эталонной зависимостью, определенной для нового двигателя. На фиг.7 приведены две зависимости амплитуды давления A1, кгс/см2, от оборотов двигателя n, об/мин: 14 - для зазора в коренной шейке - 0,09 мм и зазора в шатунной шейке - 0,03 мм; 15 - для зазора в коренной шейке - 0,15 мм и зазора в шатунной шейке - 0,10 мм. При сравнении двух зависимостей видно, что точка начала нелинейности роста амплитуды давления для первой зависимости соответствует 1700 об/мин и для второй зависимости - 1300 об/мин. Причем точка начала нелинейности роста амплитуды давления для второй зависимости сдвинулась в сторону меньших оборотов коленчатого вала двигателя (на 400 об/мин).For a new engine, the dependence of the pulsation amplitude of the pressure value A 1 , kgf / cm 2 , on the engine speed n, rpm, for eight values of the engine speed is built. The found numerical value of the point of the beginning of the nonlinearity of the growth of the pressure amplitude and revolutions corresponding to this point is compared with the reference dependence defined for the new engine. Figure 7 shows two dependences of the pressure amplitude A 1 , kgf / cm 2 , on engine revolutions n, rpm: 14 - for the gap in the root neck - 0.09 mm and the gap in the connecting rod neck - 0.03 mm; 15 - for a gap in a radical neck - 0,15 mm and a gap in a connecting rod neck - 0,10 mm. When comparing the two dependences, it is seen that the point of the beginning of the nonlinearity of the increase in pressure amplitude for the first dependence corresponds to 1700 rpm and for the second dependence - 1300 rpm Moreover, the start point of the non-linearity of the increase in pressure amplitude for the second dependence shifted toward lower revolutions of the engine crankshaft (by 400 rpm).

По сравнению измеренной и эталонной зависимостей определяют степень износа любого из диагностируемых шатунных подшипников.Comparing the measured and reference dependencies, the degree of wear of any of the diagnosed connecting rod bearings is determined.

Следовательно, определяя степень износа любого шатунного подшипника, производят точную оценку остаточного ресурса двигателя.Therefore, determining the degree of wear of any connecting rod bearing, an accurate estimate of the remaining engine life is made.

Технический результат заключается в повышении точности оценки технического состояния отдельных шатунных подшипников двигателя внутреннего сгорания.The technical result consists in increasing the accuracy of assessing the technical condition of individual connecting rod bearings of an internal combustion engine.

Использование предлагаемого способа оценки технического состояния ДВС позволяет грамотно и своевременно определять неисправности шатунных подшипников кривошипно-шатунного механизма, а также прогнозировать время безаварийной работы двигателя.Using the proposed method for assessing the technical condition of the internal combustion engine allows you to correctly and timely determine the malfunction of the connecting rod bearings of the crank mechanism, as well as to predict the time of trouble-free operation of the engine.

Claims (1)

Способ безразборной диагностики степени износа шатунных подшипников двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в том, что измеряют в центральной масляной магистрали на участке от фильтра до подшипников коленвала амплитуду пульсаций величины давления, причем измерение амплитуды пульсаций величины давления производят для восьми значений оборотов двигателя, по ним строят зависимость амплитуды пульсаций величины давления от оборотов двигателя, находят по зависимости точку начала нелинейности роста амплитуды давления и обороты, соответствующие этой точке, и сравнивают найденное числовое значение точки начала нелинейности роста амплитуды давления и оборотов, соответствующих этой точке с эталонной зависимостью, определенной для нового двигателя, и по сравнению определяют степень износа любого из диагностируемых шатунных подшипников. The method of in-place diagnostics of the degree of wear of the connecting rod bearings of an internal combustion engine, which consists in measuring the amplitude of pressure pulsations in the central oil line from the filter to the crankshaft bearings, moreover, the pressure pulsation amplitude is measured for eight values of the engine speed, the dependence is built from them the amplitude of the pulsations of the pressure value from the engine speed, find the dependence of the start point of the nonlinearity of the growth of the pressure amplitude and speed, corresponding to this point, and they compare the found numerical value of the start point of the nonlinearity of the growth of the pressure amplitude and revolutions corresponding to this point with the reference dependence defined for the new engine, and compare the degree of wear of any of the diagnosed connecting rod bearings.
RU2008146428/06A 2008-11-24 2008-11-24 Method of in-place diagnostics of ice con rod bearing wear RU2390746C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008146428/06A RU2390746C1 (en) 2008-11-24 2008-11-24 Method of in-place diagnostics of ice con rod bearing wear

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008146428/06A RU2390746C1 (en) 2008-11-24 2008-11-24 Method of in-place diagnostics of ice con rod bearing wear

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2390746C1 true RU2390746C1 (en) 2010-05-27

Family

ID=42680531

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008146428/06A RU2390746C1 (en) 2008-11-24 2008-11-24 Method of in-place diagnostics of ice con rod bearing wear

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2390746C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2460984C2 (en) * 2010-07-13 2012-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Балтийская государственная академия рыбопромыслового флота" Method of estimating thermal engine health
WO2012161668A1 (en) 2011-05-23 2012-11-29 Koltunov Georgii Anatolievich Diagnostics method for internal combustion engine parts
RU2647260C1 (en) * 2017-03-30 2018-03-15 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук (СФНЦА РАН) Method of determining technical condition of slide bearings of crank mechanism of diesel motor and tractor engines

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2460984C2 (en) * 2010-07-13 2012-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Балтийская государственная академия рыбопромыслового флота" Method of estimating thermal engine health
WO2012161668A1 (en) 2011-05-23 2012-11-29 Koltunov Georgii Anatolievich Diagnostics method for internal combustion engine parts
RU2647260C1 (en) * 2017-03-30 2018-03-15 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук (СФНЦА РАН) Method of determining technical condition of slide bearings of crank mechanism of diesel motor and tractor engines

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gritsenko et al. Diagnostics of Friction Bearings by Oil Pressure Parameters During Cycle-By-Cycle Loading.
KR101188160B1 (en) Engine measurement device
KR101395771B1 (en) Turbocharger having a device for detecting a malfunction of the turbocharger and a method for detecting such a malfunction
US4448063A (en) Engine cold testing
CZ297026B6 (en) Method for detecting misfires in internal combustion engine, apparatus for making the same, and vehicle comprising such apparatus
DK173533B1 (en) Method of lubricating a cylinder in an internal combustion engine as well as cylinder lubrication system and connecting element
RU2390746C1 (en) Method of in-place diagnostics of ice con rod bearing wear
CA2163044A1 (en) Cylinder combustion gas leakage testing
JP2004353618A (en) Monitoring and diagnosing system
US20100063674A1 (en) Engine test method using structured test protocol
RU2560972C2 (en) Method of in-place diagnostics of wear of bearings of internal combustion engine
RU2398200C1 (en) Method of diagnosing ice bearing and filter elements wear without dismantling
RU2399898C1 (en) Method of in-place diagnostics of ice bearings wear
RU2344400C1 (en) Method of in-place diagnosis of degree of wear of bearings of internal combustion engine
RU2293962C1 (en) Method and expert system for evaluating technical condition of internal-combustion engine
Söchting et al. The effect of load and viscosity on the minimum operating oil film thickness of piston-rings in internal combustion engines
KR20090021802A (en) Engine oil consumption measuring device and measuring method of vehicle
GB2260194A (en) Engine health monitoring system using crankshaft velocity variation measurements
RU2175120C2 (en) Method of and expert's system for checking in service state of internal combustion engines
RU2665142C1 (en) Method of flight diagnostics of units of turbofan engine with flow mixing
US8864442B2 (en) Midspan packing pressure turbine diagnostic method
RU2473876C1 (en) Method of diagnosing diesel engines based on analysis of time parameters of working cycle
Witkowski Diagnosis of injection system marine diesel engine with the use of the heat release characteristics
RU2336513C2 (en) Method of internal combustion engine technical condition estimation
RU2439525C1 (en) Method of in-place diagnostics of ice bearings wear

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20101125