Наука и инновации

Методика и средства диагностирования тракторных двигателей с турбонаддувом
Аннотация разработки Анализ существующих методов и технических средств диагностирования двигателей с газотурбинным наддувом (ГТН) выявил перспективность применения метода, основанного на оценке динамических характеристик двигателя по ускорению коленчатого вала и давлению наддува в условиях переходных неустановившихся режимов, и необходимость разработки на его основе качественно новой методики определения энергетических и топливо–экономических показателей двигателей с ГТН на всем диапазоне угловых скоростей, что позволит сократить затраты времени и трудоёмкости в среднем на 25%. Разработана методика диагностирования тракторных двигателей с турбонаддувом, заключающаяся в определении основных показателей двигателей по ускорению коленчатого вала в режиме свободного разгона и давлению наддува в режиме полной загрузки. Для реализации предлагаемой методики на тракторные двигатели дополнительно необходимо устанавливать (рисунок) индукционный датчик импульсов напротив зубьев маховика коленчатого вала или шестерни топливного насоса и преобразователь избыточного давления во впускном трубопроводе, что позволит контролировать давление наддува на всем диапазоне угловых скоростей в период эксплуатации двигателя.

Abstract of the project Analysis of existing methods and means of diagnosing engines with turbocharged identify promising applications of the method, based on an assessment of the dynamic characteristics of the engine crankshaft to accelerate and boost pressure in a transient unsteady regimes, and the need to insert processing based on it qualitatively new methodology for determining the energy and fuel – economic indicators Motor –lei with GTN over the entire range of angular velocities, which will reduce the time and labor intensity by an average of 25%.
The technique diagnostics tractor engines with turbocharging , is to outline the parameters of engines to accelerate articulated second shaft under free acceleration and boost pressure at full load. To implement the proposed methodology for tractor engines additionally need mouth – absorber placed di– (Figure) induction pulse sensor in front of the teeth of the flywheel crankshaft or neck– stubble fuel pump and converter of excess pressure in the intake Pipelines, which allows you to control the boost pressure over the entire range of angular velocities in during operation of the engine.

тракторные двигатели_1.png
Измерительно-вычислительный комплекс для диагностирования тракторных двигателей с ГТН:
1 – монитор; 2 – системный блок; 3 – плата АЦП; 4 – плата сопряжений;
5 – индукционный датчик; 6 – индукционный датчик; 7 – датчик давления


Новизна и правовая охрана результатов интеллектуальной деятельности Предложенная методика и стенд защищены следующими патентами Российской Федерации:
1. Пат. 2147748 Российская Федерация, МПК7 G01P 3/56. Устройство для измерения ускорения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания /Н.В.Щетинин, А.Г.Арженовский, М.В.Жирков, М.Н.Алексенко. – № 98121723/28 , заявл. 02.12.1998; опубл. 20.04.2000.
2. Пат. 2250469 Российская Федерация, МПК7 G01P 15/00. Устройство для измерения ускорения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания /Н.В.Щетинин, А.Г.Арженовский. – № 2003124095/28, заявл. 02.12.1998; опубл. 31.07.2003.
3. Пат. 2266527 Российская Федерация, МПК7 G01L3/24, G01M15/00. Способ определения мощности двигателя внутреннего сгорания /Н.В.Щетинин, А.Г.Арженовский, Д.О.Мальцев, Д.В.Казаков, А.А.Морозов. – № 2004122376/28, заявл. 21.07.2004; опубл. 20.12.2005.
4. Пат. 2329510 Российская Федерация, МПК G01P15/00. Устройство для измерения ускорения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания на всем диапазоне скоростей /Н.В.Щетинин, А.Г.Арженовский, Д.В.Казаков, Д.О.Мальцев, С.В.Асатурян, С.Н.Микрюков. – № 2007108605/28, заявл. 07.03.2007; опубл. 20.07.2008.
5. Пат. 2361187 Российская Федерация, МПК G01M15/04. Способ определения мощности двигателя внутреннего сгорания /Н.В.Щетинин, А.Г.Арженовский, Д.В.Казаков, Д.О.Мальцев, С.В.Асатурян, С.Н.Микрюков, И.И. Чичиланов. – № 2007146150/06, заявл. 11.12.2007; опубл. 10.07.2009.
6. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2009615659 «Программа для определения энергетических показателей дизельных двигателей на переходных режимах».

Степень готовности Разработан опытный образец измерительно–вычислительного комплекса для диагностирования тракторных двигателей с ГТН. В условиях РосНИИТИМ было проведено сравнительное диагностирование двигателей с ГТН по предложенной и стандартной (ГОСТ 18509–88) методикам, подтвердившее применимость проекта.


Экономический эффект При использовании разработанной методики и измерительно–вычислительного комплекса диагностирования тракторного двигателя с турбонаддувом в производственных условиях, затраты времени и труда снижаются в среднем на 25%, трудоемкость диагностирования одного двигателя с ГТН с 8 чел–ч./шт. до 6 чел–ч./шт, а экономия средств составит более 374 тыс. рублей в год. Применение проекта позволит хозяйствам перейти от системы плановых ремонтов тракторов к более пластичной, основанной на картине реального состояния их двигателей.

Потенциальные потребители Методика и измерительно–вычислительный комплекс могут представлять интерес при испытаниях тракторных двигателей с ГТН в условиях машиноиспытательных станций, при проведении технического обслуживания тракторов на МТС, машинных дворах и непосредственно в производственных условиях хозяйств. Кроме того, они могут быть использованы в учебном процессе агроинженерных вузов.

Разработчики Координатор проекта: Арженовский Алексей Григорьевич, кандидат технических наук, доцент кафедры «Механизация растениеводства» Азово–Черноморского инженерного института

Контактная информация Адрес: 347740, Ростовская область, г. Зерноград, ул. Ленина, 21
e–mail: Argenowski@mail.ru
телефон/факс: +7 (86359) 43–3–80