Измервателен комплекс за индикация на дизелов двигател при работни условия Текстът на научната статия по специалността "Машиностроене"

Индикаторната диаграма на дизелов двигател, получена при лабораторни тестови условия, отразява основната информация за хода на работния процес на дизелов двигател и може да се използва за диагностични цели. Статията представя разработването на измервателен комплекс за индикация на дизелов двигател при работни условия, както и някои резултати, получени с помощта на разработения комплекс.

ИЗМЕРВАТЕЛЕН КОМПЛЕКС ЗА ПОКАЗВАНЕ НА ДИЗЕЛЕН ДВИГАТЕЛ В РАБОТА

Индикаторната диаграма на дизелов двигател, получена в лабораторни условия, съдържа основната информация за работата на дизеловия двигател и може да се използва за диагностика. Статията представя разработването на измервателен комплекс за индикация на дизелов двигател при експлоатационни условия и предоставя някои резултати, получени чрез разработения комплекс.

Текст на научната работа по темата "Измервателен комплекс за индикация на дизелов двигател при работни условия"

ИЗМЕРВАТЕЛЕН КОМПЛЕКС ЗА ПОКАЗВАНЕ НА ДИЗЕЛЕН ДВИГАТЕЛ ПРИ ЕКСПЛОАТАЦИОННИ УСЛОВИЯ

Иркутски държавен технически университет, 664074, Русия, Иркутск, ул. Лермонтов, 83.

Индикаторната диаграма на дизелов двигател, получена при лабораторни тестови условия, отразява основната информация за хода на работния процес на дизелов двигател и може да се използва за диагностични цели. Статията представя развитието на измервателен комплекс за индикация на дизелов двигател при работни условия, както и някои резултати, получени с помощта на разработения комплекс. I л. 7. Раздел. 1. Библиография. 6 заглавия.

Ключови думи: дизел; диаграма на индикатора; измервателен комплекс.

ИЗМЕРВАТЕЛЕН КОМПЛЕКС ЗА ПОКАЗВАНЕ НА ДИЗЕЛЕН ДВИГАТЕЛ В РАБОТА S.N. Кривцов, Т.И. Кривцова

Иркутски държавен технически университет, ул. Лермонтов 83, Иркутск, 664074, Русия.

Индикаторната схема на дизелов двигател, получена в лабораторни условия, съдържа основната информация за работата на дизеловия двигател и може да се използва за диагностика. Статията представя разработването на измервателен комплекс за индикация на дизелов двигател при експлоатационни условия и предоставя някои резултати, получени чрез разработения комплекс.

7 фигури. 1 таблица. 6 източника.

Ключови думи: дизелов двигател; диаграма на индикатора; измервателен комплекс.

Днес дизеловите двигатели с вътрешно горене се използват в почти всички сектори на националната икономика. В момента повишаването на експлоатационната надеждност, ресурсните и технико-икономическите показатели на дизеловите двигатели се превърна в един от основните технически проблеми.

Решаването на този проблем до голяма степен зависи от навременното определяне на техническото състояние на агрегатите и частите на дизеловия двигател. Използването на инструменти за техническа диагностика за дизелови двигатели е насочено към увеличаване на ресурсните характеристики и удължаване на периода на основен ремонт на тяхната работа. Качествената и навременна диагностика ще позволи да се избегнат непланирани ремонти на двигателя и да се премине от планирана система за превантивен ремонт към ремонти въз основа на техническото състояние. Въвеждането на тази система ще намали оперативните разходи и ще намали броя на непланираните ремонти. Качеството на функциониране на дизелов двигател, неговите технически и икономически показатели и надеждност до голяма степен се определят от естеството на процеса на изгаряне на горивото в цилиндрите. Почти всяко отклонение на горивния процес от нормалното води или до механично и термично претоварване на цилиндрите, или до намаляване на икономическите показатели, нарушаване на условията на смазване, образуването

отлагания върху части на двигателя и др. Процесът на горене определя и един от съществените аспекти на функционирането на дизелов двигател. Характерът на горивния процес зависи от качеството на функциониране на горивното оборудване, системите за подаване на въздух, състоянието на частите на групата цилиндър-бутало и т.н.

Блоковата схема на устройството за индикация на автомобилен двигател е показана на фиг. 1. Прехвърляне на данни в ОС на персонален компютър-

1 Кривцов Сергей Николаевич, кандидат на техническите науки, доцент в Катедрата за автомобилен транспорт, тел.: 89086619729, e-mail: [email protected]

Кривцов Сергей, кандидат на техническите науки, доцент в катедра „Автомобилен транспорт“, тел.: 89086619729, e-mail: [email protected]

2 Кривцова Татяна Игоревна, кандидат на техническите науки, доцент в Катедрата за автомобилен транспорт, тел.: 89501116407, e-mail: [email protected]

Кривцова Татяна, кандидат на техническите науки, доцент на катедра „Автомобилен транспорт“, тел.: 89501116407, e-mail: [email protected]

се извършва с помощта на аналогово-цифров преобразувател (ЦАП) на Zet 210, произведен от ZAO Electronic Technologies and Metrological Systems.

Като първичен преобразувател е използван индуктивен сензор за налягане DDI-21 (фиг. 2). Изборът се дължи на благоприятните характеристики за измерване на бързо променящи се налягания в пневматични и хидравлични системи, включително при високи температури, поради охлаждане. Основното предимство на този преобразувател е неговата работоспособност при излагане на механични вибрации, ударни натоварвания с ускорение, както и работата му в пряк контакт не само с „чисти“ среди, неагресивни към

неръждаема стомана, но съдържаща и твърди частици (целулоза, смеси с пясък и др.). Анализът на честотната характеристика на сензора потвърди възможността за използването му за получаване на индикаторна диаграма.

Принципът на работа на сензора е следният: под въздействието на измереното налягане работната мембрана се огъва, което води до промяна в сложното съпротивление на работната намотка и съответно до дисбаланс на мостовата верига, подавана от променлив ток от ЦАП на платката Zet 210. Характеристиките на използвания преобразувател на налягане са дадени в таблицата.

усилвател на сигнала GET-410

---Сигнал за дисбаланс на моста

Захранване на 2ET-210 и предаване на сигнал към компютър (UBB)

Усилен сигнал за дисбаланс на моста

Фигура: 1. Обща схема на свързване на измервателното оборудване

Фигура: 2. Сензор за налягане DDI-21: 1 - чувствителен елемент (мембрана); 2 - магнитна верига; 3 - измервателни и еталонни намотки Основни технически характеристики на първичния преобразувател DDI-21

Контролно налягане, MPa 16

Измерен диапазон на налягане, MPa:

максимум 0 0 zs S 3! i0 4C> 0 45

Показания на сензора, mV Фиг. 6. График за калибриране на сензора DDI-21

Метрологичните характеристики на измервателните уреди на предложения компютърен комплекс се определят от грешките на първичните преобразуватели (налягане, скорост на въртене), както и от грешките при аналогово-цифровото преобразуване. Като основни грешки на измерванията на изследваните параметри, направени въз основа на аналогово-цифрово преобразуване Ast, ние идентифицирахме: грешката, свързана с отместването на нулата; грешка, свързана с нелинейно квантуване; печалба грешка; грешка в квантуването; температурна грешка. Освен това е необходимо да се вземат предвид динамичните грешки Adin, свързани със скоростта на вземане на проби (вземане на проби) на измерените сигнали и грешката, свързана с несигурността във времето на началната точка.

Общата грешка на аналогово-цифровото преобразуване може да бъде намерена като [4]

Dg = Ast + Adin, (2)

където Ast е статистическата грешка; Адин - динамична грешка.

Общата грешка на дисперсията се изчислява като сума от дисперсиите на статичните o2st и динамични o2in грешки [4]:

o2! = Ost + o2din. (3)

Познавайки броя на ADC битовете, максималната и минималната амплитуди на измерените сигнали, можете да определите стъпката на квантуване:

където Atax е максималната амплитуда на измерените сигнали; Аминът е минималната амплитуда на измерените сигнали; n е броят на ADC битовете.

При еднаква стъпка на квантуване h грешката на квантуване е равна на половината от нея:

Спектър на шума на входния сигнал в честотния диапазон на неговото изменение 0

Сертификат за регистрация на средства за масова информация El No FS77-52970