RU2792736C1 - Method for assessing the uneven operation of the cylinders of an internal combustion engine - Google Patents

Method for assessing the uneven operation of the cylinders of an internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
RU2792736C1
RU2792736C1 RU2022118957A RU2022118957A RU2792736C1 RU 2792736 C1 RU2792736 C1 RU 2792736C1 RU 2022118957 A RU2022118957 A RU 2022118957A RU 2022118957 A RU2022118957 A RU 2022118957A RU 2792736 C1 RU2792736 C1 RU 2792736C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
engine
force
cylinder
cylinders
internal combustion
Prior art date
Application number
RU2022118957A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Антон Федорович Курносов
Юрий Александрович Гуськов
Владимир Николаевич Корниенко
Андрей Геннадьевич Дрожневский
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет"
Application granted granted Critical
Publication of RU2792736C1 publication Critical patent/RU2792736C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: internal combustion engines.
SUBSTANCE: invention can be used in testing and technical diagnostics of machines, in particular internal combustion engines. A method to assess uneven operation of the cylinders of an internal combustion engine, which consists in preparing the engine for testing. Force transducers (1) are installed in the engine mounts. A measuring device (4) is connected to the force transducers (1), the standard sensor (2) of the crankshaft speed and the standard sensor (3) of the camshaft position. Tests are carried out with recording of controlled parameters. The forces on the engine mounts are recorded at the minimum stable idling speed with a period of 2 degrees. The force values are compared with the piston position of the corresponding cylinder at the top dead center at the beginning of the combustion and expansion stroke. The maximum force values on the combustion and expansion strokes and the minimum force values on the compression stroke of each cylinder are determined. Calculations are carried out to obtain the non-uniformity coefficient, the obtained value of the coefficient is compared with the nominal value and a conclusion is made about uneven operation of the internal combustion engine cylinders.
EFFECT: reduced complexity of diagnostics.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области испытания и технического диагностирования машин, в частности к способу оценки неравномерности работы цилиндров двигателя внутреннего сгорания (ДВС).The invention relates to the field of testing and technical diagnostics of machines, in particular to a method for assessing the uneven operation of the cylinders of an internal combustion engine (ICE).

Существующие способы оценки неравномерности работы цилиндров двигателя внутреннего сгорания предполагают измерение параметров при номинальной загрузке каждого цилиндра отдельно, поочередной загрузке части цилиндров или загрузке всех цилиндров одновременно. В качестве диагностических параметров предложены частота вращения и ускорение коленчатого вала, виброускорение блока цилиндров, а также импульс силы на опорах двигателя, образующийся на такте сгорания и расширения соответствующего цилиндра. Реализация предложенных способов оценки неравномерности работы цилиндров двигателя не обеспечивает должной достоверности измерений и чувствительности диагностического сигнала, так как при номинальной загрузке двигателя незначительное изменение параметров технического состояния может не влиять на характер формирования рассматриваемых диагностических параметров в момент измерения, но может привести к отказу двигателя при последующей его эксплуатации. К тому же вывод двигателя в тестовый режим работы для проведения измерений существенно увеличивает трудоемкость диагностирования и расход топливо-смазочных материалов. Неравномерность работы цилиндров двигателя с целью оценки его технического состояния можно определить при работе в режиме холостого хода с минимальной частотой вращения коленчатого вала по величине приращения силы на опорах, образуемой на такте сгорания и расширения каждого цилиндра, так как при таком режиме работы двигателя даже незначительное отклонение параметров его технического состояния от номинальных значений существенно влияет на характер изменения регистрируемых сил на опорах.Existing methods for assessing the uneven operation of the cylinders of an internal combustion engine involve measuring parameters at a nominal load of each cylinder separately, alternate loading of a part of the cylinders, or loading all cylinders simultaneously. As diagnostic parameters, the frequency of rotation and acceleration of the crankshaft, the vibration acceleration of the cylinder block, as well as the force impulse on the engine mounts, which is formed on the combustion and expansion stroke of the corresponding cylinder, are proposed. The implementation of the proposed methods for assessing the uneven operation of the engine cylinders does not provide the proper measurement reliability and sensitivity of the diagnostic signal, since at the nominal engine load, a slight change in the technical condition parameters may not affect the nature of the formation of the considered diagnostic parameters at the time of measurement, but may lead to engine failure during subsequent its operation. In addition, putting the engine into test mode for measurements significantly increases the complexity of diagnosing and the consumption of fuel and lubricants. The uneven operation of the engine cylinders in order to assess its technical condition can be determined when operating in idle mode with a minimum crankshaft speed by the magnitude of the increment in the force on the supports formed on the combustion stroke and expansion of each cylinder, since even a slight deviation parameters of its technical condition from the nominal values significantly affects the nature of the change in the registered forces on the supports.

Известен способ оценки неравномерности работы цилиндров двигателя внутреннего сгорания [1], при котором производят отключение одного цилиндра, работающие цилиндры догружают до максимальной мощности и замеряют частоту вращения коленчатого вала. После чего включают неработающий цилиндр и вторично замеряют частоту вращения коленчатого вала, затем отключают другой цилиндр и остальные работающие цилиндры догружают до первоначальных оборотов максимальной мощности при предыдущей дозагрузке, далее все операции повторяют для каждого цилиндра и по результатам вторичных замеров числа оборотов определяют неравномерность работы цилиндров.There is a method for assessing the uneven operation of the cylinders of an internal combustion engine [1], in which one cylinder is turned off, the operating cylinders are loaded to maximum power and the crankshaft speed is measured. After that, the idle cylinder is turned on and the crankshaft speed is measured for the second time, then the other cylinder is turned off and the rest of the working cylinders are loaded up to the initial revolutions of maximum power at the previous additional load, then all operations are repeated for each cylinder and, based on the results of secondary measurements of the number of revolutions, the uneven operation of the cylinders is determined.

Данный способ не требует применения дорогостоящего оборудования для проведения измерений, но его реализация достаточно трудоемка, так как необходимо поочередно отключать и включать цилиндры двигателя и проводить повторные замеры частоты вращения коленчатого вала.This method does not require the use of expensive equipment for measurements, but its implementation is quite laborious, since it is necessary to turn off and turn on the engine cylinders in turn and re-measure the crankshaft speed.

Известен способ определения неравномерности работы цилиндров двигателя внутреннего сгорания [2], при котором регистрируют тангенциальную компоненту ускорения блока цилиндров, пропорциональную угловому ускорению коленчатого вала, путем цифровой фильтрации выделяют эту компоненту из сигнала вибрации и отображают в виде семейства плоских замкнутых кривых, а неравномерность работы цилиндров ДВС оценивают по степени их компактности.There is a known method for determining the uneven operation of the cylinders of an internal combustion engine [2], in which the tangential component of the acceleration of the cylinder block is recorded, which is proportional to the angular acceleration of the crankshaft, this component is isolated from the vibration signal by digital filtering and displayed as a family of flat closed curves, and the uneven operation of the cylinders Internal combustion engines are evaluated according to their degree of compactness.

Данный способ сложно реализовать в условиях эксплуатации, так как необходимо использовать высокочастотное цифровое оборудование. В условиях повышенной вибрации блока ДВС при работе автотракторных двигателей точность измерений будет снижаться.This method is difficult to implement in operating conditions, since it is necessary to use high-frequency digital equipment. Under conditions of increased vibration of the internal combustion engine block during the operation of autotractor engines, the accuracy of measurements will decrease.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков техническим решением является способ оценки неравномерности работы цилиндров двигателя внутреннего сгорания [3], заключающийся в том, что двигатель загружают до максимальной мощности, после чего с периодом 2 градуса поворота коленчатого вала фиксируют усилия, возникающие на опорах двигателя, сопоставляют измеренные значения усилий с положением поршня соответствующего цилиндра в верхней мертвой точке начала такта сгорания и расширения, устанавливают аппроксимирующую зависимость изменения усилий на опорах двигателя от угла поворота коленчатого вала и вычисляют импульс сил за такт сгорания и расширения для каждого цилиндра отдельно по каждой опоре, по полученным значениям определяют средний по опорам импульс сил для каждого цилиндра за один рабочий цикл двигателя, затем вычисляют суммарный импульс сил для каждого цилиндра не менее чем за пять рабочих циклов двигателя, устанавливают максимальное и минимальное значения суммарных импульсов сил, вычисляют коэффициент неравномерности, сравнивают полученное значение коэффициента с номинальным значением и делают вывод о неравномерности работы цилиндров двигателя внутреннего сгорания.The technical solution closest in terms of the set of essential features is a method for assessing the uneven operation of the cylinders of an internal combustion engine [3], which consists in loading the engine to maximum power, after which, with a period of 2 degrees of crankshaft rotation, the forces arising on the engine mounts are recorded, compared the measured values of the forces with the piston position of the corresponding cylinder at the top dead center of the beginning of the combustion and expansion stroke, establish an approximating dependence of the change in forces on the engine mounts on the angle of rotation of the crankshaft and calculate the impulse of forces for the combustion and expansion stroke for each cylinder separately for each mount, according to the obtained values, the average force impulse over the supports is determined for each cylinder for one engine operating cycle, then the total impulse of forces for each cylinder is calculated for at least five engine operating cycles, the maximum and minimum values of the total impulses are set owls of forces, calculate the coefficient of non-uniformity, compare the obtained value of the coefficient with the nominal value and make a conclusion about the uneven operation of the cylinders of the internal combustion engine.

Данный способ оценки неравномерности работы цилиндров двигателя является простым в реализации, предполагает возможность проведения диагностирования непосредственно при производственной эксплуатации машин, однако при номинальной частоте вращения коленчатого вала время силового действия двигателя на опоры за такт сгорания и расширения каждого цилиндра минимально, что существенно снижает величину возникающего в опорах импульса сил и, соответственно, чувствительность диагностического параметра. В результате влияние отклонения параметров топливоподачи и технического состояния цилиндропоршневой группы на величину импульса силы на опорах при заданном режиме работы двигателя может не проявиться.This method for assessing the uneven operation of the engine cylinders is simple to implement, it implies the possibility of diagnosing directly during the production operation of the machines, however, at the rated speed of the crankshaft, the time of the engine’s power action on the supports per combustion cycle and expansion of each cylinder is minimal, which significantly reduces the magnitude of the resulting in supports of the force impulse and, accordingly, the sensitivity of the diagnostic parameter. As a result, the influence of the deviation of the fuel supply parameters and the technical condition of the cylinder-piston group on the magnitude of the force impulse on the supports at a given engine operation mode may not manifest itself.

Реализация подобной методики оценки неравномерности работы цилиндров двигателя при работе в режиме холостого хода с минимальной частотой вращения коленчатого вала позволит оценить техническое состояние двигателя в целом и эффективность работы каждого цилиндра в отдельности при максимальной чувствительности диагностического параметра.The implementation of such a technique for assessing the uneven operation of engine cylinders when operating in idle mode with a minimum crankshaft speed will allow us to assess the technical condition of the engine as a whole and the efficiency of each cylinder separately with the maximum sensitivity of the diagnostic parameter.

Техническая задача - совершенствование способа оценки неравномерности работы цилиндров двигателя внутреннего сгорания за счет снижения трудоемкости и повышения оперативности диагностирования.The technical task is to improve the method for assessing the uneven operation of the cylinders of an internal combustion engine by reducing labor intensity and increasing the efficiency of diagnosis.

Сущность изобретения заключается в следующем. При проведении испытаний в условиях эксплуатации подготавливают двигатель, в опоры устанавливают преобразователи силы. К преобразователям силы, штатному датчику частоты вращения коленчатого вала и штатному датчику положения распределительного вала двигателя подключают измерительное устройство. Пускают и прогревают двигатель до номинальной температуры охлаждающей жидкости и масла, устанавливают минимальную устойчивую частоту вращения коленчатого вала на холостом ходу, после чего с периодом 2 градуса поворота коленчатого вала фиксируют силы, возникающие на опорах двигателя, сопоставляют полученные значения сил с положением поршня соответствующего цилиндра в верхней мертвой точке начала такта сгорания и расширения, строят аппроксимирующие зависимости изменения силы на каждой опоре двигателя от угла поворота коленчатого вала, на полученных зависимостях определяют максимальные значения силы на такте сгорания и расширения и минимальные значения силы на такте сжатия каждого цилиндра, по разности максимальных и минимальных значений вычисляют приращение силы на каждой опоре для каждого цилиндра отдельно и определяют среднее по опорам приращение силы для каждого цилиндра за один рабочий цикл двигателя, затем вычисляют среднее приращение силы для каждого цилиндра не менее чем за пять рабочих циклов двигателя, устанавливают максимальное и минимальное усредненные за пять рабочих циклов значения приращения силы, вычисляют коэффициент неравномерности, сравнивают полученное значение коэффициента с номинальным значением и делают вывод о неравномерности работы цилиндров двигателя внутреннего сгорания.The essence of the invention is as follows. When testing under operating conditions, the engine is prepared, and force transducers are installed in the supports. A measuring device is connected to the force transducers, the standard crankshaft speed sensor and the standard engine camshaft position sensor. The engine is started and warmed up to the nominal temperature of the coolant and oil, the minimum stable idle speed of the crankshaft is set, after which, with a period of 2 degrees of rotation of the crankshaft, the forces arising on the engine mounts are fixed, the obtained values of forces are compared with the position of the piston of the corresponding cylinder in top dead center of the beginning of the combustion and expansion strokes, approximating dependences of the force change on each engine support on the angle of rotation of the crankshaft are built, the maximum values of the force on the combustion and expansion stroke and the minimum values of the force on the compression stroke of each cylinder are determined on the basis of the obtained dependences, by the difference between the maximum and minimum values, the increment of force is calculated on each support for each cylinder separately and the average increment of force for each cylinder is determined for one working cycle of the engine, then the average increment of force is calculated for each cylinder for at least five p engine operating cycles, set the maximum and minimum values of the force increment averaged over five operating cycles, calculate the coefficient of unevenness, compare the obtained value of the coefficient with the nominal value and conclude that the operation of the cylinders of the internal combustion engine is uneven.

На фиг. 1 представлена схема экспериментальной установки с обозначением сил, возникающих в кривошипно-шатунном механизме и на опорах при работе двигателя в режиме холостого хода. На фиг. 2 - аппроксимирующая зависимость силы на i-й опоре от угла поворота коленчатого вала при работе четырехтактного четырехцилиндрового дизельного двигателя с минимальной частотой вращения коленчатого вала на холостом ходу

Figure 00000001
, где 1, 2, 3 и 4 - преобразователи силы, штатный датчик частоты вращения коленчатого вала, штатный датчик положения распределительного вала и измерительное устройство соответственно; τI, τII, τIII, τIV - продолжительность такта сгорания и расширения соответственно 1, 2, 3 и 4-го цилиндров, град.; i - номер опоры; j - номер цилиндра; Fij - сила на i-й опоре, создаваемая j-м цилиндром при работе двигателя, Н; pгj - давление газов в надпоршневом пространстве j-го цилиндра на такте сгорания и расширения, МПа; Ргj - сила, действующая на поршень вследствие давления газов на такте сгорания и расширения j-го цилиндра, Н; S - сила, направленная вдоль оси шатуна и вызывающая его повторно-переменное сжатие (растяжение), Н; Nj - боковая сила, прижимающая поршень к стенке j-го цилиндра, Н; ϕ - угол поворота коленчатого вала двигателя, град.;
Figure 00000002
- максимальные значения силы на i-й опоре, возникающие на такте сгорания и расширения 1, 2, 3 и 4-го цилиндра соответственно, Н;
Figure 00000003
- минимальные значения силы на i-й опоре, возникающие на такте сжатия 1, 2, 3 и 4-го цилиндра соответственно, Н; ΔFiI, ΔFiII, ΔFiIII, ΔFiIV - приращение силы на i-й опоре на такте сгорания и расширения соответственно 1, 2, 3 и 4-го цилиндра, Н.In FIG. 1 shows a diagram of the experimental setup with the designation of the forces arising in the crank mechanism and on the supports when the engine is idling. In FIG. 2 - approximating dependence of the force on the i-th support on the angle of rotation of the crankshaft during operation of a four-stroke four-cylinder diesel engine with a minimum crankshaft speed at idle
Figure 00000001
, where 1, 2, 3 and 4 - force transducers, regular crankshaft speed sensor, regular camshaft position sensor and measuring device, respectively; τ I , τ II , τ III , τ IV - the duration of the combustion and expansion stroke, respectively, of the 1st, 2nd, 3rd and 4th cylinders, degrees; i - support number; j - cylinder number; F ij - force on the i-th support, created by the j-th cylinder during engine operation, N; p gj - gas pressure in the over-piston space of the j-th cylinder on the combustion and expansion stroke, MPa; Р gj - force acting on the piston due to gas pressure on the combustion stroke and expansion of the j-th cylinder, N; S - force directed along the axis of the connecting rod and causing it to re-variable compression (stretching), N; N j - lateral force pressing the piston against the wall of the j-th cylinder, N; ϕ - angle of rotation of the engine crankshaft, degrees;
Figure 00000002
- the maximum values of the force on the i-th support, arising on the combustion and expansion strokes of the 1st, 2nd, 3rd and 4th cylinders, respectively, N;
Figure 00000003
- the minimum values of the force on the i-th support, arising on the compression stroke of the 1st, 2nd, 3rd and 4th cylinders, respectively, N; ΔF iI , ΔF iII , ΔF iIII , ΔF iIV - increment of force on the i-th support on the combustion and expansion strokes of the 1st, 2nd, 3rd and 4th cylinders, respectively, N.

Предложенный способ может быть реализован следующим образом.The proposed method can be implemented as follows.

В штатные опоры ДВС устанавливают преобразователи силы 1 таким образом, чтобы силы Fij полностью воспринимались преобразователями. К преобразователям силы 1, штатному датчику частоты вращения коленчатого вала 2 и штатному датчику положения распределительного вала 3 присоединяют измерительное устройство 4 для оценки величины силы на опорах, частоты вращения коленчатого вала и определения положения поршня соответствующего цилиндра в заданный момент времени. Пускают и прогревают двигатель до номинальной температуры охлаждающей жидкости и масла и устанавливают минимальную устойчивую частоту вращения коленчатого вала на холостом ходу. После чего измерительным устройством 4 с периодом 2 градуса поворота коленчатого вала фиксируют силы на опорах Fij, возникающие вследствие одновременного действия боковых сил Nj каждого цилиндра на остов двигателя, сопоставляют полученные значения сил на опорах с положением поршня соответствующего цилиндра в верхней мертвой точке начала такта сгорания и расширения. Затем строят аппроксимирующие зависимости изменения силы на каждой опоре двигателя от угла поворота коленчатого вала

Figure 00000004
(см. фиг. 2), на полученных зависимостях определяют максимальные значения силы на такте сгорания и расширения и минимальные значения силы на такте сжатия каждого цилиндра, по разности максимальных и минимальных значений вычисляют приращение силы на каждой опоре для каждого цилиндра отдельно по формуле:Force transducers 1 are installed in standard ICE supports in such a way that the forces F ij are fully perceived by the transducers. A measuring device 4 is connected to the force transducers 1, the standard crankshaft speed sensor 2 and the standard camshaft position sensor 3 to estimate the magnitude of the force on the supports, the crankshaft speed and determine the piston position of the corresponding cylinder at a given time. Start and warm up the engine to the nominal temperature of the coolant and oil and set the minimum stable idle speed of the crankshaft. After that, the measuring device 4 with a period of 2 degrees of rotation of the crankshaft fixes the forces on the supports F ij arising as a result of the simultaneous action of the lateral forces N j of each cylinder on the engine frame, compare the obtained values of the forces on the supports with the position of the piston of the corresponding cylinder at the top dead center of the beginning of the cycle combustion and expansion. Then, approximating dependences of the change in force on each engine support are built on the angle of rotation of the crankshaft
Figure 00000004
(see Fig. 2), on the obtained dependencies, the maximum values of the force on the combustion and expansion stroke and the minimum values of the force on the compression stroke of each cylinder are determined, the difference in the maximum and minimum values is used to calculate the increment of force on each support for each cylinder separately according to the formula:

Figure 00000005
Figure 00000005

Определяют среднее по опорам приращение силы для каждого цилиндра

Figure 00000006
за один рабочий цикл двигателя по формуле:Determine the average over the supports increment of force for each cylinder
Figure 00000006
for one working cycle of the engine according to the formula:

Figure 00000007
Figure 00000007

р - количество опор двигателя, шт. p is the number of engine mounts, pcs.

Затем вычисляют среднее приращение силы для каждого цилиндра

Figure 00000008
не менее чем за пять рабочих циклов двигателя по формуле:Then calculate the average force increment for each cylinder
Figure 00000008
for at least five engine cycles according to the formula:

Figure 00000009
Figure 00000009

где q - количество циклов работы двигателя.where q is the number of engine cycles.

Figure 00000010
- среднее по опорам приращение силы, создаваемое j-м цилиндром за n-й цикл работы двигателя, Н.
Figure 00000010
is the average increment of force over the supports, created by the j-th cylinder for the n-th cycle of engine operation, N.

Устанавливают максимальное

Figure 00000011
и минимальное
Figure 00000012
усредненные не менее чем за пять рабочих циклов значения приращения силы и вычисляют коэффициент неравномерности работы цилиндров двигателя по формуле:Set the maximum
Figure 00000011
and minimum
Figure 00000012
force increments averaged over at least five working cycles and calculate the coefficient of uneven operation of the engine cylinders according to the formula:

Figure 00000013
Figure 00000013

сравнивают полученное значение коэффициента неравномерности с номинальным значением

Figure 00000014
и делают вывод о неравномерности работы цилиндров двигателя внутреннего сгорания.compare the obtained value of the unevenness coefficient with the nominal value
Figure 00000014
and make a conclusion about the uneven operation of the cylinders of the internal combustion engine.

Следует подчеркнуть, что силы на опорах образуются за счет одновременного действия боковых сил TV всех цилиндров, поэтому минимальные значения силы на i-й опоре

Figure 00000015
, возникающие на такте сжатия соответственно 1, 2, 3 и 4-го цилиндров одновременно являются минимальными значениями сил тактов сгорания и расширения предыдущих по ходу работы цилиндров, т.е. 2, 4, 1 и 3-го цилиндров соответственно и наоборот, максимальные значения сил на тактах сгорания и расширения цилиндров являются максимальными значениями сил, регистрируемых на тактах сжатия следующих по ходу работы цилиндров. Поэтому при расчете приращения сил важно сделать правильное сопоставление максимальных и минимальных значений сил с соответствующими тактами работы цилиндровIt should be emphasized that the forces on the supports are formed due to the simultaneous action of the lateral forces TV of all cylinders, so the minimum values of the force on the i-th support
Figure 00000015
, arising on the compression stroke of the 1st, 2nd, 3rd and 4th cylinders, respectively, are simultaneously the minimum values of the forces of the combustion strokes and expansion of the previous cylinders in the course of operation, i.e. 2, 4, 1 and 3 cylinders, respectively, and vice versa, the maximum values of the forces on the combustion and expansion strokes of the cylinders are the maximum values of the forces recorded on the compression strokes of the following cylinders in the course of operation. Therefore, when calculating the increment of forces, it is important to make a correct comparison of the maximum and minimum values of the forces with the corresponding strokes of the cylinders.

За нулевое значение силы на каждой опоре принимается сила, создаваемая весом неработающего двигателя во время нахождения машины на ровной горизонтальной поверхности.The zero value of the force on each support is taken to be the force created by the weight of the idle engine while the machine is on a flat horizontal surface.

Преобразователи силы устанавливают на стадии производства в целях снижения трудоемкости диагностирования при последующих испытаниях. В качестве измерительного устройства можно использовать аналого-цифровой преобразователь, регистрирующий получаемые электрические импульсы и производящий простейшие вычислительные операции.Force transducers are installed at the production stage in order to reduce the complexity of diagnosing during subsequent tests. As a measuring device, you can use an analog-to-digital converter that registers the received electrical impulses and performs the simplest computational operations.

Таким образом, используя простые средства измерений, представляется возможным оценить неравномерность работы цилиндров, характеризующую техническое состояние двигателя в целом и эффективность работы каждого цилиндра в отдельности.Thus, using simple measuring instruments, it seems possible to evaluate the uneven operation of the cylinders, which characterizes the technical condition of the engine as a whole and the efficiency of each cylinder separately.

Список источниковList of sources

1. А.с. №785671, МПК G01M 15/00. Способ определения неравномерности работы цилиндров двигателя внутреннего сгорания / В.И. Вельских, Н.Т. Иванов - №2317722/25-06; заявл. 23.01.1976, опубл. 07.12.1980. Бюл. №45.1. A.S. No. 785671, IPC G01M 15/00. A method for determining the uneven operation of the cylinders of an internal combustion engine / V.I. Velskikh, N.T. Ivanov - No. 2317722 / 25-06; dec. 01/23/1976, publ. 12/07/1980. Bull. No. 45.

2. Пат. №2053491, МПК G01M 15/00. Способ оценки неравномерности работы цилиндров двигателя внутреннего сгорания / А.И. Прыгунов - №506497/06; заявл. 03.08.1992, опубл. 27.01.1996 г.2. Pat. No. 2053491, IPC G01M 15/00. A method for assessing the uneven operation of cylinders of an internal combustion engine / A.I. Prygunov - No. 506497/06; dec. 08/03/1992, publ. 01/27/1996

3. Пат. №2772163, МПК G01M 15/04. Способ оценки неравномерности работы цилиндров двигателя внутреннего сгорания / А.Ф. Курносое, Ю.А. Гуськов, Д.А. Домнышев и др. - №2021136872; заявл. 13.12.2021, опубл. 18.05.2022 г. Бюл. №14.3. Pat. No. 2772163, IPC G01M 15/04. A method for assessing the uneven operation of cylinders of an internal combustion engine / A.F. Kurnosoe, Yu.A. Guskov, D.A. Domnyshev and others - No. 2021136872; dec. 12/13/2021, publ. May 18, 2022 Bull. No. 14.

Claims (1)

Способ оценки неравномерности работы цилиндров двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в том, что подготавливают к испытанию двигатель, в опоры устанавливают преобразователи силы, к преобразователям силы, штатному датчику частоты вращения коленчатого вала и штатному датчику положения распределительного вала присоединяют измерительное устройство, пускают и прогревают двигатель, затем проводят испытания, при которых фиксируют контролируемые параметры, отличающийся тем, что при проведении испытаний устанавливают минимальную устойчивую частоту вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу, после чего с периодом 2 градуса поворота коленчатого вала фиксируют силы, возникающие на опорах двигателя, сопоставляют полученные значения сил с положением поршня соответствующего цилиндра в верхней мертвой точке начала такта сгорания и расширения, строят аппроксимирующие зависимости изменения силы на каждой опорах двигателя от угла поворота коленчатого вала, на полученных зависимостях определяют максимальные значения силы на такте сгорания и расширения и минимальные значения силы на такте сжатия каждого цилиндра, по разности максимальных и минимальных значений вычисляют приращение силы на каждой опоре для каждого цилиндра отдельно и определяют среднее по опорам приращение силы для каждого цилиндра за один рабочий цикл двигателя, затем вычисляют среднее приращение силы для каждого цилиндра не менее чем за пять рабочих циклов двигателя, устанавливают максимальное и минимальное усредненные не менее чем за пять рабочих циклов значения приращения силы, вычисляют коэффициент неравномерности, сравнивают полученное значение коэффициента с номинальным значением и делают вывод о неравномерности работы цилиндров двигателя внутреннего сгорания.A method for assessing the uneven operation of the cylinders of an internal combustion engine, which consists in preparing the engine for testing, installing force transducers in the supports, attaching a measuring device to the force transducers, the standard crankshaft speed sensor and the standard camshaft position sensor, start and warm up the engine, then tests are carried out in which the controlled parameters are fixed, characterized in that during the tests the minimum stable speed of the engine crankshaft is set at idle, after which, with a period of 2 degrees of rotation of the crankshaft, the forces arising on the engine mounts are fixed, the obtained values of forces are compared with the position of the piston of the corresponding cylinder at the top dead center of the beginning of the combustion and expansion stroke, approximating dependences of the change in force on each engine mounts on the angle of rotation of the crankshaft are built, on the basis of the obtained dependences divide the maximum force values on the combustion and expansion stroke and the minimum force values on the compression stroke of each cylinder, by the difference between the maximum and minimum values, calculate the force increment on each support for each cylinder separately and determine the average force increment for each cylinder for one engine operating cycle , then calculate the average force increment for each cylinder for at least five engine cycles, set the maximum and minimum values of the force increment averaged over at least five cycles, calculate the coefficient of unevenness, compare the obtained value of the coefficient with the nominal value and draw a conclusion about the unevenness operation of the cylinders of an internal combustion engine.
RU2022118957A 2022-07-11 Method for assessing the uneven operation of the cylinders of an internal combustion engine RU2792736C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2792736C1 true RU2792736C1 (en) 2023-03-23

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2819020C1 (en) * 2023-11-08 2024-05-08 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" Method for evaluation of technical condition of cylinder-piston group of internal combustion engine

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006053438A1 (en) * 2004-11-18 2006-05-26 Westport Power Inc. System and method for processing an accelerometer signal to assist in combustion quality control in an internal combustion engine
US7444231B2 (en) * 2004-11-18 2008-10-28 Westport Power Inc. Method of mounting an accelerometer on an internal combustion engine and increasing signal-to-noise ratio
RU2571693C1 (en) * 2014-07-01 2015-12-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный аграрный университет Method to determine technical condition of internal combustion engines and expert system for its realisation
RU2744668C1 (en) * 2020-06-30 2021-03-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" Method for assessing the technical condition of the cylinder-piston group of an internal combustion engine
RU2772163C1 (en) * 2021-12-13 2022-05-18 Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" Method for assessing the uneven operation of the cylinders of an internal combustion engine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006053438A1 (en) * 2004-11-18 2006-05-26 Westport Power Inc. System and method for processing an accelerometer signal to assist in combustion quality control in an internal combustion engine
US7444231B2 (en) * 2004-11-18 2008-10-28 Westport Power Inc. Method of mounting an accelerometer on an internal combustion engine and increasing signal-to-noise ratio
RU2571693C1 (en) * 2014-07-01 2015-12-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный аграрный университет Method to determine technical condition of internal combustion engines and expert system for its realisation
RU2744668C1 (en) * 2020-06-30 2021-03-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" Method for assessing the technical condition of the cylinder-piston group of an internal combustion engine
RU2772163C1 (en) * 2021-12-13 2022-05-18 Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" Method for assessing the uneven operation of the cylinders of an internal combustion engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2819020C1 (en) * 2023-11-08 2024-05-08 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" Method for evaluation of technical condition of cylinder-piston group of internal combustion engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Naber et al. Analysis of combustion knock metrics in spark-ignition engines
US5157965A (en) Method and apparatus for diagnosing internal combustion engines
KR101307017B1 (en) Apparatus for identifying a non-uniform share of cylinder power in an internal combustion piston engine system
US8196563B2 (en) Method and apparatus for controlling combustion phasing in an internal combustion engine
US10669965B2 (en) Method for an internal combustion engine
JP6896110B2 (en) How to identify the actual trimming of the internal combustion engine suction path during operation
EP2799708B1 (en) Combustion control device for gas engine
JP6496493B2 (en) Engine combustion phase prediction apparatus and method using single cylinder combustion phase information and angular acceleration signal
Polonowski et al. Accelerometer based sensing of combustion in a high speed HPCR diesel engine
RU2792736C1 (en) Method for assessing the uneven operation of the cylinders of an internal combustion engine
RU2772163C1 (en) Method for assessing the uneven operation of the cylinders of an internal combustion engine
Mocanu et al. Estimation of main combustion parameters from the measured instantaneous crankshaft speed
Guardiola et al. Integration of intermittent measurement from in-cylinder pressure resonance in a multi-sensor mass flow estimator
RU2690998C1 (en) Method for evaluation of technical condition of cylinder-and-piston group of internal combustion engine
Lejsek et al. Investigations on the transient wall heat transfer at start-up for SI engines with gasoline direct injection
Lejsek et al. A novel transient wall heat transfer approach for the start-up of SI engines with gasoline direct injection
Klinchaeam et al. Condition monitoring of a small four-stroke petrol engine using vibration signals
RU2744668C1 (en) Method for assessing the technical condition of the cylinder-piston group of an internal combustion engine
JP2001082238A (en) Method for deciding top dead center phase of reciprocating compression engine
Fiorini et al. A methodology for the estimation of in-cylinder pressure in a four-stroke internal combustion engine based on the combination of a strain washer signal with a 0D thermodynamic model
RU2762813C1 (en) Method for determining the effective power of an internal combustion engine
RU2805116C1 (en) Method for determining effective power of internal combustion engine
SU866432A1 (en) Method of determining multicylinder internal combustion engine technical state
RU2785419C1 (en) Method for estimating the power of mechanical losses of an internal combustion engine
RU2819020C1 (en) Method for evaluation of technical condition of cylinder-piston group of internal combustion engine