Точное прогнозирование параметров технической эксплуатации автотракторных двигателей позволяет оптимизировать эксплуатационные затраты и более эффективно организовать работы по обслуживанию и ремонту [1]. Правильный выбор диагностических параметров для решения данной задачи требует всестороннего анализа чувствительности и информативности выбранного параметра к изменениям технического состояния двигателя [2]. На сегодняшний день одним из наиболее признанных параметров оценки технического состояния является компрессия в цилиндрах двигателя. Рассмотрим алгоритм применения данного параметра.
Условия, материалы и методы исследований. Как известно, процесс сжатия в цилиндре двигателя описывается уравнением:
, (1)
где Pa , Pc – давление в цилиндре в конце тактов впуска и сжатия;
Va , Vc – рабочий объём и объем камеры сгорания цилиндра;
n1 – показатель политропы сжатия.
Давление в конце сжатия определяется:
, (2)
где ε – степень сжатия.
Компрессия показывает степень повышения давления и определяется:
, (3)
В общем случае компрессия в цилиндре двигателя зависит от частоты вращения коленчатого вала и температуры двигателя в момент измерения и его технического состояния, которая оценивается наработкой:
Pc=f(n,t,l), (4)
где n – частота вращения коленчатого вала;
t – температура;
l – наработка.
Если принять во внимание влияние этих факторов на величину конечного давления в цилиндре и утечек из надпоршневого объема, то получим:
Pc = Pc0 -∆Pcn - ∆Pct - ∆PclVa = Va0 -∆Van - ∆Vat - ∆Val
где Pc0, Vco – давление в конце сжатия и объем рабочего тела в конце впуска при отсутствии утечек;
∆Pcn, ∆Van – потери давления и утечки из-за несоответствия частоты вращения коленчатого вала требуемым значениям при замерах;
∆Pct, ∆Vat – потери давления и утечки из-за несоответствия температуры требуемым значениям при замерах;
∆Pcl , ∆Val – потери давления и утечки из-за технического состояния двигателя, определяемого наработкой двигателя.
Как показывает практика, при отсутствии внезапных поломок, изменение конструктивных параметров двигателя является непрерывной функцией и носит экспоненциальный характер.
Потери рабочего тела из-за несоответствия частоты вращения коленчатого вала требуемым значениям определяется где Van0 – объем рабочего тела при требуемом значении частоты вращения коленчатого вала при замерах;
n0 – требуемое для замеров значение частоты вращения коленчатого вала.
Температурные потери выражаются формулой:
где Vat0 – объем рабочего тела при требуемом значении температуры при замерах;
t0– требуемое для замеров значение температуры двигателя.
