Реферат на тему:
Визначення технічного стану дизельних двигунів
Зміст
1. Діагностика дизелів по параметрах робочих процесів
2. Віброакустичні методи діагностики
3. Методи оцінки якості нафтопродуктів
4. Метод Спектрографії визначення змісту продуктів зносу в маслі
Використана література
1. Діагностика дизелів по параметрах робочих процесів
Під керівництвом Ю. К. Бобкова розроблений метод діагностики двигунів внутрішнього згоряє по амплітудно-фазових параметрах.
Полягання циліндро-поршневої групи визначають по амплітудах пульсацій тиску відпрацьованих газів в картері при мінімальній стійкій частоті обертання колінчастого валу. Пульсації відбуваються унаслідок чергування спалахів процесів горіння палива в циліндрах. Фіксуючи опорну крапку, наприклад момент приходу поршня першого циліндра у в.м.т., і знаючи порядок роботи циліндрів, по амплітуді пульсацій можна визначити полягання кожного циліндра окремо.
Полягання паливної апаратури оцінюють по амплітудах пульсацій тиску в паливопроводах високого тиску, фазам початку уприскування палива по відношенню до в.м.т. поршня першого циліндра і тривалості наростання хвилі тиску уприскування. Ці параметри дозволяють визначати тиск затягування пружини форсунка, величину однорідність подачі палива, момент початку уприскування палива кожною форсункою по відношенню до в.м.т. (різницю кутів випередження уприскування), знос прецизійних пар паливного насоса.
Полягання механізму газорозподілу оцінюють по амплітудах пульсацій повітря і газів у впусканні і випускному колекторах. По цих параметрах визначають фази газорозподілу, зазори і герметичність клапанів, знос розподільного валу. Знаючи величину імпульсів розрідження в патрубку впускання, можна також оцінити полягання (опір) очисника повітря.
Достоїнства даного методу - мала трудомісткість і універсальність, недоліки - низька точність (унаслідок трудності розділення сигналів) і складність вимірювальної апаратури.
А. В. Дерюгин обгрунтував методи діагностики складових частин дизелів, зокрема паливної апаратури, по параметрах теплових процесів. Їм запропонований метод визначення кута випередження подачі палива і тиску затягування пружини форсунки по середній температурі циклу, температурі відпрацьованих газів і температурі зовнішньої поверхні випускної труби. Як вимірювальні перетворювачі використовуються хром-алюміневі термопари, а як вимірювальна апаратура — електронні автоматичні потенціометри типа ЕПП.
Встановлено, що при зміні моменту початку подачі у бік запізнювання середня температура циклу знижується, а температура відпрацьованих газів і зовнішньої поверхні випускної труби зростає. Це пояснюється зменшенням періоду затримки запалювання і догоранням палива на такті розширення. При надмірному збільшенні кута випередження подачі відбувається зворотне явище: середня температура циклу зростає, а температура відпрацьованих газів і зовнішньої поверхні випускної труби зменшується.
Переваги даного методу мала трудомісткість (при нагоді установки термопар в камери згоряє, тобто за наявності свічок розжарювання або спеціальних заглушок), недостаток – низька інформативність і точність у разі роботи дизеля вхолосту. Для усунення цього недоліку необхідно мати пристрій навантаження.
До параметрів робочих процесів також можна віднести вміст у відпрацьованих газах продуктів неповного згоряє (СО+Н2) і димність газів, які визначають відповідно за допомогою газоаналізатора. Неповнота згоряє палива в більшості випадків спостерігається при несправностях і регулювання паливної апаратури і супроводжується зниженням потужності і паливної економічності двигуна.
Зважаючи на малу трудомісткість діагностики двигунів по вказаних параметрах спочатку визначають процентний вміст у відпрацьованих газах продуктів неповного згоряє або диму. Якщо значення цих параметрів виходять за межі, що допускаються, проводять поглиблену діагностику — визначають потужності і паливні показники.
2. Віброакустичні методи діагностики
Суть віброакустичних методів діагностики полягає в наступному.
Під час роботи машини рух деталей супроводжується їх зіткненнями, в результаті яких, по механізмах розповсюджуються пружні коливання. Ці коливання називають структурним шумом на відміну від повітряного шуму, порушуваного механізмами в навколишньому середовищі. У міру зношування механізмів або зрій виникненні в них яких-небудь дефектів порушуються запроектовані кінематичні зв'язки між Деталями, унаслідок чого характер шуму і вібрації змінюється. Цю властивість використовують для оцінки технічного полягання об'єктів по параметрах шуму і вібрації.
Сигнали, порушувані коливаннями працюючих механізмів, носять імпульсний характер. Енергія акустичного сигналу зростає із збільшенням зазора між деталями. Тому амплітуда віброакустичного сигналу може достатньо точно характеризувати прилягання кінематичної пари. Сигнали фіксуються вимірювальними перетворювачами, встановлюваними для цієї мети на корпусі об'єкту діагностики, причому вимірювальний перетворювач сприймає результуючі коливання, що поступають від всіх механізмів системи.
Для оцінки: кожного сполучення окремо необхідне таке розділення сигналу на складові, при якому кожна з них характеризувала б технічне полягання певного сполучення або однієї кінематичної пари.
Відомо декілька способів розділення сигналів: амплітудний, часовий і частотний.
При амплітудному розділенні в одержуваній амплітуді вібрацій необхідно знати співвідношення корисного сигналу, що йде від сполучення або кінематичної пари, що цікавить нас, і сигналів перешкод, що поступають від інших сполучень системи. Чим більше відношення величини корисного сигналу до значень сигналів перешкод, тим точніше результат вимірювання. З цією метою вимірювальний перетворювач встановлюють в тому місці, де амплітуда корисного сигналу виходить найбільшою.
При тимчасовому розділенні сигналів системи виходять з положення, що їх поява різна за часом. Наприклад, сигнали, що виникають у верхній і нижній головках шатуна, чергують в строгій послідовності з певними проміжками часу між ними, обумовленими кінематикою вказаного механізму і частотою обертання колінчастого валу.
Для частотного розділення сигналів необхідно знати частоту або період проходження кожного з них. Частоти імпульсів від зіткнень різних елементів, як правило, відрізняються один від одного. Наприклад, енергія коливального процесу від зміни положення поршня в циліндрі біля дизеля СМД знаходиться в діапазоні 500...4000 Гц, а енергія від ударів поршневих кілець об канавки поршня — в діапазоні 10000...14 000ГЦ.
Розкладання складного коливання на його складові називають спектральним розкладанням, або спектральним аналізом. Єство його полягає в тому, що із загального коливального процесу, породжуваного всіма елементами системи, по черзі виділяються смуги спектрів коливань з подальшим визначенням енергії вібрації в кожній виділеній смузі. Розкладання складного коливання на складові проводиться за допомогою електронної апаратури — аналізаторів спектру.
Як приймачі вібрацій звичайно використовують п'єзоелектричні перетворювачі прискорень, що перетворюють механічні коливання сполучень системи: в електричні сигнали. Перетворення засновано на появі електричних зарядів на гранях деяких кристалічних тіл при дії на них механічних сил. До таких тіл відносяться кристали кварцу SiO2 сегнетовой соліNaKC4H4O6.4H2O, дигидрофосфата амонія NН4Н2PO4, а також керамічні сплави, зокрема титанат барію ВаТiO3 і ін.
Тимчасове розділення сигналів називають стробує. Стробатор — прилад, проникний через себе сигнал тільки в певні проміжки часу. Сигнали, що йдуть зовні цих проміжків, пригнічують При такому розділенні сигналів корисний сигнал з перетворювача прискорення вібрації подається на підсилювач, звідки поступає в стробатор, а потім в реєструючий пристрій. Стробатор забезпечує підключення підсилювача до реєструючого пристрою в певні моменти часу, які відлічують щодо якої-небудь опорної події, що відбувається в механізмі, наприклад щодо моменту досягнення поршнем верхньої мертвої крапки.
Після кожного зіткнення деталей збуджуються пружні коливання, які в більшості випадків не встигають затухати до нового зіткнення, тому сигнали накладаються один на одного в часі, і стробатор не може їх розділити. Проте він дозволяє істотно підвищити частку енергії корисного сигналу, даної кінематичної пари.
Приблизно оцінювати полягання системи можна по зміряних в окремих її крапках загальних рівнях вібрацій в частках прискорення сили тяжкості g(9,8 м/с8) або в децибелах (дБ). Для вимірювання загального рівня вібрації застосовують п'єзоелектричного вимірника прискорень ПІУ з п'єзоелектричним перетворювачем прискорень ПДУ або ІС. Шкала приладу проградуйована в частках g. Для запису загальних рівнів вібрації в часі до приладу ПІУ підключають осцилограф.
Для оцінки технічного полягання окремих сполучень системи по вібраційних коливаннях необхідно провести спектральний аналіз цих коливань, що дозволяє виявити їх причини, а також визначити, в яких діапазонах частот змінюється енергія вібрації залежно від параметрів полягання сполучення, що перевіряється.
Оцінювати технічне полягання окремих сполучень по вібраційних характеристиках можна за допомогою комплексу електронних приладів, сполучених в загальну блок-схему.
Як приклад на рис. 14.1 показаний один з найпростіших варіантів блок-схеми електронних приладів для спектрального аналізу вібрацій. Механічні коливання, сприймані вимірювальним перетворювачем прискорень ІП, перетворяться в електричний сигнал, який посилюється підсилювачем і поступає на вхід аналізатора. Останнім по черзі виділяються гармоніки (складові) коливань в досліджуваній смузі частот і у вигляді напруги, одержуваної на виході, подаються на вхід квадратора, який на виході дає значення енергії (квадрата напруги) виділеної смуги спектру. Сигнал від квадратора подається на вхід інтегратора, що дає на виході середню потужність вібрацій досліджуваного діапазону хвиль за певний проміжок часу. Вказана потужність визначається за шкалою вимірювального при бору И. При підключенні до виходу підсилювача електронно-променевого осцилографа можна візуально спостерігати і контролювати коливальний процес.