УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗНОСА ЦИЛИНДРОПОРШНЕВОЙ ГРУППЫ ДВС

Предлагаемая полезная модель относится к измерительной технике, а именно к устройствам для технического диагностирования двигателей внутреннего сгорания, и может быть использована для безразборного определения степени износа деталей цилиндро-поршневой группы преимущественно автомобильного дизельного двигателя внутреннего сгорания (ДВС).
Известно, что в процессе эксплуатации автомобиля по мере износа его деталей и агрегатов возрастает себестоимость перевозок. Однако традиционное определение степени износа путем разборки приводит к последующему ускоренному износу деталей и поэтому применяется в исключительных случаях.
На практике степень износа, например, двигателя и потребность в его ремонте устанавливают по ряду косвенных признаков, таких как расход топлива, моторного масла, падение давления в системе смазки, падение мощности и т.д. (см., например, Ф.А.Авдонькин. Теоретические основы технической эксплуатации автомобилей. М., «Транспорт», 1985). Очевидно, что точность диагноза по указанным показателям относительна.
В настоящее время известен практически единственный прибор для безразборной проверки цилиндро-поршневой группы ДВС, которым является компрессометр (см., например, И.М.Аринин. Техническая эксплуатация автомобилей. Ростов-на-Дону, «Феникс», 2004; патент РФ №2323425 от 15.03.2006, МПК: G01M 15/08; патент РФ №2323425 от 15.03.2006, МПК: G01M 15/08).
Известный компрессометр содержит измеритель, которым служит манометр с фиксируемым положением стрелки. Манометр смонтирован в корпусе, легкосъемно закрепляемом на проверяемом ДВС вместо форсунки или свечи зажигания. При проверке двигатель проворачивают стартером, и манометр измеряет давление, создаваемое в камере сгорания.
Однако данный компрессометр характеризуется невысокой точностью измерения, обусловленной влиянием негерметичности клапанов на величину давления в конце сжатия, а также зависимостью давления от частоты вращения коленчатого вала. Кроме того, прибор достаточно сложен конструктивно, неудобен в работе, легко повреждается и требует высокой квалификации оператора при его эксплуатации.
Задачей полезной модели является упрощение конструкции устройства при повышении точности измерений.
Поставленная задача решается тем, что устройство для определения износа цилиндро-поршневой группы двигателя внутреннего сгорания включает блок регистрации и обработки информации, связанный с термопарой, закрепленной на корпусе с возможностью размещения термопары в камере сгорания двигателя. При этом соединение корпуса устройства с камерой сгорания двигателя выполнено герметичным. Корпус может представлять собой корпус форсунки или корпус свечи зажигания двигателя.
Полезная модель поясняется чертежом, на котором представлена схема заявляемого устройства, вид сбоку в разрезе.
Устройство содержит термопару 1, закрепленную на корпусе 2. В качестве корпуса может быть использован корпус штатной форсунки конкретного ДВС или свечи зажигания, что обеспечивает легкосъемное крепление к ДВС. При этом термопара крепится к части корпуса устройства, находящейся в камере сгорания 3 ДВС. Термопара 1 с помощью подсоединенного к ней провода, проложенного в канале 4 корпуса 1, связана с блоком регистрации и обработки информации 5, размещаемом в любом удобном для обозрения месте. Блок регистрации и обработки информации включает цифровой преобразователь сигнала от термопары в единицы износа сопряжения поршневое кольцо-гильза (мкм).
При работе устройства проверяемый двигатель запускают в режиме холостого хода (850 об/мин.), при этом воздух в камере сгорания 3 нагревается примерно до температуры 700°С. Температура воздуха в камере сгорания измеряется термопарой 1, от которой электрический сигнал соответствующего уровня поступает в блок регистрации и обработки информации 5, в котором по экспоненциальной зависимости (Ф.А.Авдонькин. Теоретические основы технической эксплуатации автомобилей. М., «Транспорт», 1985) преобразуется в величину износа сопряжения поршневое кольцо-гильза.
Расширяясь, нагретый воздух истекает из камеры сгорания тем интенсивнее, чем больше износ в сопряжении между поршневыми кольцами и цилиндром, вследствие чего температура воздуха в камере сгорания однозначно зависит от величины износа цилиндро-поршневой группы (ЦПГ).
Пример. Устройство применялось на новом дизельном двигателе КамАЗ-740. Закаченный воздух в камере сгорания в такт сжатия имел температуру 750°С. Измеренный с помощью устройства износ цилиндро-поршневой группы двигателей с пробегом, соответствующий температуре 730°С составил 5 мкм, а температуре 700°С - 10 мкм. Для данной модели двигателя снижение температуры воздуха менее 700°С свидетельствует о требуемом ремонте цилиндро-поршневой группы ДВС, а температура более 700°С - о хорошем техническом состоянии ЦПГ.
Таким образом, заявляемое устройство позволяет определять величину износа ЦПГ по температуре в камере сгорания работающего ДВС. Использование устройства позволяет увеличить точность измерения износа цилиндро-поршневой группы ДВС по сравнению с известными техническими решениями на 30%.