Контроль параметров воздухоподачи современных двигателей внутреннего сгорания
Authors: Гриценко Александр Владимирович , Бурцев Александр Юрьевич , Уланов Владислав Евгеньевич , Рахимов Жанат Сагындыкович , Емельянова Анастасия Ивановна 
Published: December 2022

Электронные системы автотракторных средств находятся на первом месте по отказам, в том числе датчики массового расхода воздуха (ДМРВ) среди таких компонентов. Анализ причин отказа ДМРВ показал на наличие множества эксплуатационных факторов, способствующих снижению его ресурса. Одними из ключевых являются разнообразные условия его работы: диапазон рабочих температур составляет от –45 до 125 °С, температура потока воздуха от –40 до 110 °С, рабочее давление составляет 80…108 кПа, высокая запыленность и загрязнение ДМРВ частицами пыли, топлива и масла. Краткий анализ конструкций ДМРВ показал на значительное число их типов. Однако большая инерционность, низкая точность и достоверность контроля расхода воздуха, низкая эксплуатационная надежность явились причиной отказа от несовершенных конструкций. Анализ показал, что основой современной системы впуска являются датчики на основе пленочных технологий, заменившие все остальные типы. Проведенный анализ современных средств и методов контроля технического состояния ДМРВ показал на отсутствие методов их безразборного контроля в эксплуатационных условиях. В качестве перспективного метода предложен метод тестового диагностирования ДМРВ путем формирования нагрузки при полном и поцикловом отключении импульсов топливоподачи и зажигания ДВС. Основой метода является использование приборного средства ДБД-4 для формирования тестовых режимов. В результате экспериментальных исследований при формировании тестовых воздействий разработаны режимы контроля ДМРВ, состоящие в полном отключении нескольких цилиндров (в зависимости от числа цилиндров ДВС) и нагружении одного или группы оставшихся в работе цилиндров мощностью механических потерь отключенных цилиндров. Контролируемыми параметрами выбраны следующие: массовый расход воздуха, напряжение с контрольного вывода ДМРВ, частота вращения коленчатого вала ДВС, часовой расход топлива при варьировании положения дроссельной заслонки от 0 до 100 %. Эксперимент показал, что максимальная разность величин расхода воздуха для четвертого и третьего цилиндров составляет: ΔQ4,3 = Q4 – Q3 = 361 – 315 = 46 кг/ч. В процентном отношении эта величина достигает значения 12,7 %. Максимальная разность величин напряжения возникает между результатами контроля четвертого и первого цилиндров ΔU4,1 = U4 – U1 = 4,37 – 4,19 = 0,28 В. В процентном отношении эта величина достигает значения 11,8 %. Максимальная разность частот вращения коленчатого вала ДВС возникает между результатами контроля четвертого и первого цилиндров Δn4,1 = n4 – n1 = 4230 – 3930 = 300 мин–1. В процентном отношении эта величина достигает значения 7 %. Максимальная разность часовых расходов топлива возникает между результатами контроля четвертого и первого цилиндров ΔV4,1 = V4 – V1 = 33,5 – 31,3 = 2,2 л/ч. В процентном отношении эта величина достигает значения 6,5 %. Применение прибора ДБД-4 и тестовых методик диагностирования ДМРВ позволяет с высокой точностью производить контроль системы впуска и других систем.