ASSESSMENT OF THE CONDITION OF THE ENGINE CPG BY GASE PRESSURE IN THE CRANKCASE
Authors: Дидманидзе О.Н. , Сучков А.И. , Девянин С.Н. , Бугаев А.В. , Гузалов А.С. 
Published: April 2024

Проблема и цель. Достоверность показателей диагностики при оценке работоспособности двигателей может быть значительно повышена за счет оценки их состояния при диагностировании в условиях непрерывной эксплуатации тракторов. Цель исследований заключалась в подтверждении гипотезы использования скорости нарастания давления газов в закрытом картере двигателя в качестве диагностического параметра технического состояния цилиндропоршневой группы (ЦПГ) для двигателей типа Д-243. Методология. Исследования по измерению расхода картерных газов проводились на лабораторной базе кафедры «Тракторы и автомобили» РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева на двигателях Д-240 и Д-243 минского моторного завода. Двигатели имели различную наработку и техническое состояние цилиндропоршневой группы. Исследования включали измерение расхода картерного газа и давления в закрытом картере двигателей Д-240 № 393170 и Д-243 № 213436 в условиях испытательного стенда и двигателя Д-240 № 248100 в составе трактора МТЗ-80 при изменении частоты вращения вала от 800 до 2200 мин-1 на режиме холостого хода. Измерение объемного расхода газа осуществлялось газовым счетчиком, имеющим предел допускаемой относительной погрешности в диапазоне основного расхода газа при температуре +20° С ± 1,5 % и порог чувствительности счетчика не более 0,2 л/мин. Датчик регистрации давления имеет диапазон измерения избыточного давления от 0 до 25 кПа, рабочий диапазон температуры 0-85⁰ С, погрешность измерений ± 2,5 %, чувствительность 90 мВ/кПа и время отклика 1,0 мс. Результаты. Результаты регистрации давления газа в картерном пространстве после его закрытия показали возможность использования скорости нарастания давления в качестве характеристики расхода картерных газов или диагностического параметра для оценки технического состояния ЦПГ. Для двигателей типа Д-243 граничные значения скорости нарастания давления составляют:1,1 кПа/с для нормального состояния ЦПГ; 2,5 кПа/с для допустимого состояния ЦПГ; 3,5 кПа/с для предельного состояния ЦПГ. Заключение. Разработанная методика расчета расхода картерных газов и изменения давления в картере при перекрытии отвода газа достоверно описывает изменение давления в картере и позволяет прогнозировать расход картерных газов с погрешностью не более 10 %.

Problem and purpose. The reliability of diagnostic indicators when assessing the performance of engines can be significantly increased by assessing their condition during diagnostics for the conditions of continuous operation of tractors. The purpose of the research was to confirm the hypothesis of using the rate of increase in gas pressure in a closed engine crankcase as a diagnostic parameter of the technical condition of the CPG for engines of the D-243 type. Methodology. Research on measuring the flow of crankcase gases was carried out at the laboratory base of the Department of Tractors and Automobiles of the Russian State Agrarian University-Moscow Agricultural Academy named after K.A. Timiryazev on D-240 and D-243 engines from the Minsk Motor Plant. The engines had different operating hours and technical condition of the cylinder-piston group. The studies included measurement of crankcase gas flow and pressure in the closed crankcase of engines D-240 No. 393170 and D-243 No. 213436 under the conditions of a test bench and engine D-240 No. 248100 as part of the MTZ80 tractor when the shaft speed changed from 800 to 2200 min.-1 at idle. The volumetric gas flow rate was measured with a gas meter, which has a permissible relative error limit in the range of the main gas flow rate at a temperature of +20° C ± 1.5 % and a meter sensitivity threshold of no more than 0.2 l/min. The pressure recording sensor has a measurement range of excess pressure from 0 to 25 kPa, an operating temperature range of 0-85⁰ С, a measurement error of ±2.5 %, a sensitivity of 90 mV/kPa and a response time of 1.0 ms. Results. The results of recording the gas pressure in the crankcase space after its closure showed the possibility of using the rate of pressure increase as a characteristic of the crankcase gas flow rate or a diagnostic parameter for assessing the technical condition of the CPG. For D-243 type engines, the limit values of the pressure rise rate are: 1.1 kPa/s for the normal state of the CPG; 2.5 kPa/s for the permissible state of the CPG; 3.5 kPa/s for the limit state of the CPG. Conclusion. The developed method for calculating the crankcase gas flow rate and the change in pressure in the crankcase when the gas outlet is shut off reliably describes the change in crankcase pressure and makes it possible to predict the crankcase gas flow rate with an error of no more than 10%.