Лабораторна робота №8 "Експрес - методи визначення загального технічного стану двигунів автомобілів."

Мета роботи: Ознайомитись з основними експрес-методами визначе­н­ня загального стану двигунів автомобілів.

Порядок виконання роботи

Теоретичні основи експрес-методів визначення загального технічного стану двигунів автомобілів. Гальмівний, парціальний і диференціальний методи.

Перевірка основних показників роботи двигунів автомобілів можлива тільки в умовах робочого режиму, коли двигун працює з повною цикловою подачею. В такому режимі двигун найбільш чутливий до несправностей, порушень робочих регулювань, а також відхилень в протіканні робочих процесів.

Гальмівний метод дозволяє достатньо точно визначити потужність і паливні показники двигуна. Він здійснюється за допомогою спеціальних стендів, які створюють гальмівний момент на ведучих колесах автомобіля і вимірюють при цьому швидкісні параметри. Таким чином обраховується потужність, яку розвиває двигун автомобіля з врахуванням коефіцієнта корисної дії трансмісії. У зв‘язку з підвищенням потужності автомобільних двигунів, необхідна наявність у автотранспортних підприємствах стендів, що відповідають діапазону потужностей всіх марок автомобілів. Виконати цю умову, при значній вартості таких стендів, стає дедалі важче.

Розроблені парціальний і диференціальний методи дозволяють перевірити автомобільні двигуни з використанням стендів малої потужності.

Парціальний метод оснований на випробуванні двигуна по частинах, але повною цикловою подачею палива у працюючі циліндри. В цьому випадку двигун працює з частиною вимкнених циліндрів, а навантаження працюючих циліндрів забезпечується частково прокручуванням вимкнених циліндрів, частково гальмівною установкою.

Відомо декілька варіантів парціального методу. Ці варіанти розрізняються, в першу чергу ,по величині необхідного гальмівного довантаження і кількістю сумісних робочих режимів при випробуванні.

Рівняння балансу потужності при роботі двигуна з частиною вимкнених циліндрів і додатковим навантаженням має слідуючий вигляд:

Z_p N_і1 = N _{м +} N _{галь. ,} (8.1)

Z_p - число працюючих циліндрів;

N_і1- індикаторна потужність одного циліндра;

N _м - потужність механічних втрат двигуна;

N _галь. - гальмівна потужність довантаження.

Для експлуатаційної перевірки дизельних двигунів N_м можливо з достатньою точністю взяти по еталонних залежностях

N _м = f (n) (8.2)

Диференціальний метод дозволяє визначити відхилення потужності від номінального значення по окремих циліндрах. Навантаження працюючого циліндра або групи циліндрів проводиться за рахунок вимкнення циліндрів самого двигуна до такого ступеню, що для прокручування і збереження номінального швидкісного режиму необхідне підключення зовнішнього джерела енергії. Для цього може використовуватись малопотужний електричний стенд в режимі двигуна або навісний електропривід з динамометричним пристроєм. В умовах диференціального методу циліндр, який перевіряється (або мінімальна група циліндрів) працює з повною цикловою подачею палива на номінальному швидкісному режимі, а з допомогою електроприводу визначається відхилення потужності від номіналу.

Безгальмівні методи перевірки двигунів в режимах, що встановилися (метод проф. Н.С.Ждановського).

Різні варіанти безгальмівних методів перевірки двигунів в умовах експлуатації засновані на використанні, як навантаження, механічних втрат самого двигуна в сполученні з вимкненням з роботи частини циліндрів і використанням довантажувальних пристроїв за рахунок опору, що організується в самому автомобілі. Це може бути дроселювання повітря на впуску в двигун, відпрацьованих газів на випуску, робочої рідини в гідросистемі або комбінування навантаження.

Найбільш простим є безгальмівне навантаження тільки за рахунок вимкнення циліндрів. Дослідженнями [1] встановлено, що максимальну ефективну потужність 4-х циліндрового дизельного двигуна при номінальній частоті обертання можна визначити з рівняння:

, (8.3)

а потужність одного циліндра

, (8.4)

де N_ен - номінальна ефективна потужність двигуна, кВт;

n _1maxн - нормативна максимальна частота обертання двигуна при роботі на одному циліндрі, об/хв;

А - коефіцієнт, що залежить від марки двигуна (А=0,016...0,031);

n_1maxі - фактична максимальна частота обертання при роботі на кожному циліндрі (з максимальною цикловою подачею), об/хв; n^cp_1max - середня максимальна частота обертання двигуна при роботі на одному циліндрі, об/хв.

Найважливішою умовою, при такій перевірці, є підтримання відповідного теплового режиму двигуна в межах t  75С.

Додаткове завантаження дроселюванням газів на випуску є цікавим для 6-ти циліндрових двигунів. В режимі роботи на двох циліндрах для довантаження до повної циклової подачі палива достатньо створити протитиск не більший 0,06...0,07 МПа. Перевірка цього методу в автогосподарствах на двигунах ЯМЗ-236 показала його доступність і оперативність в експлуатаційних умовах.

Стосовно карбюраторних двигунів, на практиці, отримав розповсюдження метод почергового вимкнення циліндрів шляхом припинення подавання іскри на свічки. При постійному положенні дросельної засувки падіння частоти обертання дозволяє робити висновок про роботу кожного циліндра окремо порівняно з іншими циліндрами. Чим вища потужність вимкненого циліндра, тим більшим буде падіння обертів n. Слід відмітити, що така перевірка проходить в режимі холостого ходу і не може бути покладеною в основу оцінки максимальної потужності. Крім того, цей режим менш чутливий до порушень регулювань основних систем двигуна ніж режим навантаження. Особливо цікаві можливості дає відключення п‘яти циліндрів для 6-ти циліндрового карбюраторного двигуна. В такому режимі роботи двигун є повністю завантаженим (до повного відкриття дросельної засувки), при цьому частота обертання колінчастого вала буде нижчою від номінальної. Таким чином можна судити про максимальну потужність кожного циліндра.

Заслуговує на увагу і експрес-метод діагностування загального технічного стану автомобільних двигунів, що розроблений на кафедрі “Автомобілі, автомобільне господарство і ТМ“ РДТУ. На двигуні (4) (рис.1.1) встановлюють мінімальні оберти холостого ходу і вимірюють у режимі, що встановився з допомогою витратомірів 1,2,3 витрати повітря на впуску, відпрацьованих газів на випуску і газів, що прориваються в картер.

Далі розраховують коефіцієнт технічного стану двигуна за формулою:

, (8.5)

де Q_вп - витрати повітря на впуску, л/хв; Q_вип - витрати відпрацьованих газів на випуску, л/хв; Q_к.г. - витрати газів, що прориваються в картер, л/хв.

З

Рис.8.1 Схема встановлення витратомірів

а величиною коефіцієнта К, з графіка визначають загальний технічний стан двигуна конкретної марки автомобіля.

Висновки:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________