СИСТЕМА ЭКСПРЕСС ДИАГНОСТИКИ ТРАНСПОРТНЫХ ДИЗЕЛЕЙ (СЭД ТД)

Полезная модель относится к оборудованию для испытания машин и двигателей, в том числе применяемому на железнодорожном транспорте и может быть использована для мониторинга и поиска неисправностей на любых дизельных энергетических установках, а именно на локомотивах, самоходном подвижном составе и стационарных установках.
Известен способ контроля рабочего процесса дизеля, не оборудованного индикаторным приводом, путем снятия зависимости давления газа в цилиндре от угла поворота коленчатого вала (п.к.в.) индикаторной диаграммы с помощью датчиков давления и угла п.к.в. (см. систему постоянного контроля рабочего процесса [1]). Измеренные значения давления и угла поворота коленчатого вала через специальное устройство передаются в ПЭВМ, где в соответствии с заданной программой обрабатываются. Рабочий процесс в каждом цилиндре анализируется на основе снятой индикаторной диаграммы путем оценки среднего индикаторного давления, давления в верхней мертвой точке (ВМТ). Однако при снятии индикаторной диаграммы для различных цилиндров возникает погрешность в определении фактического угла п.к.в. из-за наличия крутильных колебаний. Кроме того, для мощных малооборотных дизелей требуется для датчиков угла п.к.в. кабель длиной 20-30 м, что также увеличивает погрешность измерения.
Наиболее близким по заявленной технической сущности и достигаемому результату является способ контроля рабочего процесса дизеля, описанный в патенте (RU 2061208, G01М 15/00, 1992.07.06), оборудованного индикаторным приводом, путем снятия зависимости давления газа в цилиндре от угла п.к.в. с помощью датчиков. Снимают указанную зависимость для контрольного
цилиндра, ближайшего к датчику угла п.к.в. для 3-5 режимов работы и определяют значение ее второй или выше производной для одного угла п.к.в., например, ВМТ этого цилиндра, принимают это значение за базовое, определяют зависимость производной давления газов во втором цилиндре от угла п.к.в., а угол п.к.в. для второго цилиндра определяют по равенству базового значения соответствующей производной зависимости давления газа в этом цилиндре от угла п.к.в.
Несмотря на высокую точность определения фактического угла п.к.в. до каждого цилиндра, этому способу присущ недостаток заключающийся в проведении контроля рабочего процесса дизеля только при очень высокой его нагрузке (не менее 75% от максимальной мощности).
Технический результат заключается в повышении точности определения неисправностей дизельных энергетических установок, снижении токсичности выпускных газов дизелей на 15-20% и уменьшении эксплуатационного расхода топлива на 3-5%, при корректировке углов впрыска топлива после индицирования.
Технический результат достигается тем, что в Системе экспресс диагностики транспортных дизелей содержащей датчик давления, оптический датчик для частоты вращения, введен датчик вибрации, при этом каждый из датчиков устанавливается на корпусе диагностируемого дизеля во взаимно перпендикулярных плоскостях, причем каждый из датчиков имеет по одному выходу, на которых формируется анализируемый сигнал, выходы датчиков соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами платы аналого-цифрового преобразователя (АЦП), расположенного в ударопрочном корпусе портативного сборщика данных (ПСД), на выходе которой формируется выходное напряжение, представляемое на экране ПСД в графической форме.
На чертеже представлена блок-схема Системы экспресс диагностики транспортных дизелей.
Система экспресс диагностики транспортных дизелей содержит датчик вибрации 3, датчик давления 4, оптический датчик 5, установленные на корпусе диагностируемого дизеля во взаимно перпендикулярных плоскостях, причем каждый из датчиков 3,4,5 соединен соответственно с первым, вторым и третьим входами платы АЦП 2, расположенной в ударопрочном корпусе ПСД 1, на выходе которой формируется выходной напряжение, представляемое на экране 6 ПСД 1 в графической форме.
Система экспресс диагностики транспортных дизелей работает следующим образом.
При работе дизеля на него устанавливаются во взаимно перпендикулярных плоскостях датчик вибрации 3, оптический датчик 5 для определения частоты вращения и накручивается на индикаторный кран датчик давления 4. Анализируемый сигнал с датчиков 3,4,5 подается на вход АЦП 2, где происходит аналого-цифровое преобразование информации в выходное напряжение. Введенная информация представляется в графической форме на экране 6 и по команде оператора записывается. Полученные данные передаются в программное обеспечение Системы экспресс диагностики транспортных дизелей, где происходит обработка и анализ с выдачей однозначного диагноза по диагностируемому дизелю «годен» - «брак».
Источники информации
1. Дизели. Справочное пособие конструктора под редакцией В.А.Ваншейдта. М., Л-д.: Машиностроение, 1957, с.41, фиг.14.