SU979945A1 - Piston machine cylinder-piston group technological condition evaluation method - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЦИЛИНДРОПОРШНЕВОЙ ГРУППЫ ПОРШНЕВОЙ МАШИНЫ(54) METHOD FOR ASSESSMENT OF TECHNICAL CONDITION OF CYLINDRO PISTON GROUP OF PISTON MACHINE

1 .one .

Изобретение относитс  к машиностроению, а точнее к испытанию поршневых машин, и может быть использовано дл  определени  технического состо ни  сопр жений поршеньпоршневые кольца-гильза цилиндра поршневой машины, таких как двигатель внутреннего сгорани , компрессор и т.п.The invention relates to mechanical engineering, and more specifically to testing piston machines, and can be used to determine the technical condition of mating piston piston rings-cylinder sleeves of a piston machine, such as an internal combustion engine, a compressor, and the like.

Известен способ определени  технического состо ни  цилиндро-поршневой группы поршневой машины, преимушественно двигател  JQ внутреннего сгорани , путем измерени  величшп ) перекладки поршн  в зоне верхней мертвой точки при врашении коленчатого вала двигател  1 .A known method for determining the technical condition of a cylinder-piston group of a piston machine, preferably the JQ engine of internal combustion, by measuring the magnitude of piston transfer in the area of the top dead center during engine crankshaft 1.

Однако известный способ характеризуетс  ,5 весьма низкой точностью.However, the known method is characterized by very low accuracy.

Пелью изобретени   вл етс  повышение точности .The invention is an improvement in accuracy.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что ко-2о ленчатый вал вращают знакопеременно относительно положени  верхней -мертвой точки, провер емого цилиндра, а техническое состо ние определ ют по величине изменени  углового положени  поршн  относительно поршневого пальца в верхней мертвой точке.The goal is achieved by the fact that the co-2O shaft shaft rotates alternatingly relative to the position of the upper dead point of the cylinder being tested, and the technical condition is determined by the magnitude of the change in the angular position of the piston relative to the piston pin in the top dead center.

Кроме того, измерение провод т при де- компрессировании провер емого цилиндра.In addition, the measurement is carried out during decompression of the tested cylinder.

При этом измерение провод т при номинальном тепловом режиме двигател .In this case, the measurement is carried out at the rated thermal mode of the engine.

Сущность предлагаемого способа заключаетс  в следующем.The essence of the proposed method is as follows.

При вращении коленчатого вала поршневой машины от внешнего источника (вручную или пусковым устройством) по часовой стрелке поршень при подходе к верхней мертвой точке в конце такта выпуска (или при декомпрессировании камеры сгорани ) находитс  под действием боковой силы - составл ющей движущей силы шатуна, а на такте сжати  еще и под действием боковой составл ющей силы давлени  газов. Обе зти боковые силы направлены в одну и ту же сторону. Под действием их поршень поворачиваетс  относительно поршневого пальца в направлении вращени  коленчатого вала (по часовой ) в пределах зазора между поршнем, кольцами и гильзой и приходит в таком положении в верхнюю мертвую точку. При остановке поршн  в верхней мертвой точке на такте сжати  давление газов в камере сгорани  быстро падает за счет утечки их через неплотности поршневых колец. Поэтому при последующем движении поршн  .вниз давление газов можно не учитывать. При последующем повороте коленчатого вала против часовой стрелки на поршень будет. действовать бокова  сила - составл юща  дв жущей силы шатуна, но уже противоположно го направлени . Под действием ее поршень повернетс  относительно поршневого пальца против часовой стрелки в пределах зазора между поршнем, кольцами и гильзой цилиндра . Таким образом, при знакопеременном вращении коленчатого вала поршневой машины относительно положени , соответствующего верхней мертвой точке поршн , поршень будет периодически находитьс  под действием знакопеременных боковых сил, обеспечивающих его перекладку из одного положени  в другое, т.е. происходит изменение углового положени  поршн . Суммарный угол поворота поршн  (по часовой и против часовой стрелке) непосредственно определ етс  зазором ме сду поршне и гильзои цилиндра, а также состо нием пор невых колец (т.е. техническим состо нием деталей цилиндро-поршневой группы). Чем больше зазор между норшнем и гильзой цилиндра и чем меньше упругость поршневых колец (в св зи с износом или закоксованием тем больше угол поворота поршн . Измерив этот угол, МОЖНО определить техническое состо ние деталей цилиндро-поршневой группы . При подходе поршн  к верхней мертвой точке на такте сжати  на поршень действует бокова  сила - составл юща  давление газов в камере сгорани , величина которой существенно зависит от герметичности камеры сгорани  (уплотнений клапанов и поршневых колец), а также от частоты вращени  коленчатого вала. Указанные факторы вынос т существенную погрешность в определение технического состо ни  цилиндро-поршневой груп пы за счет сложности, а в р де случаев и невозможности обеспечени  сопоставимых условий проверки. Дл  исключени  вли ни  этих факторов и повыше1ш  таким образом точности проверки вращение коленчатого вала осуществл ют при декомпрессировании камеры сгорани  проWhen the piston machine crankshaft rotates from an external source (manually or with a starting device) clockwise, the piston, when approaching the top dead center at the end of the exhaust stroke (or when decompressing the combustion chamber), is affected by the lateral force - the driving force of the connecting rod; the compression stroke is also under the action of the lateral component of the pressure force of the gases. Both these lateral forces are directed in the same direction. Under the action of their piston rotates relative to the piston pin in the direction of rotation of the crankshaft (clockwise) within the gap between the piston, the rings and the liner and comes in this position in the top dead center. When the piston stops at the top dead center during the compression stroke, the gas pressure in the combustion chamber quickly drops due to leakage through the leakage of the piston rings. Therefore, during the subsequent movement of the piston. Down pressure of gases can be ignored. At the subsequent turn of a cranked shaft counter-clockwise on the piston will be. act side force - constituting the two forces of the connecting rod, but the opposite direction. Under the action of its piston will rotate relative to the piston pin counterclockwise within the gap between the piston, rings and cylinder liner. Thus, with an alternating rotation of the crankshaft of the piston machine relative to the position corresponding to the top dead center of the piston, the piston will periodically be under the influence of alternating lateral forces ensuring its shifting from one position to another, i.e. there is a change in the angular position of the piston. The total angle of rotation of the piston (clockwise and counterclockwise) is directly determined by the gap between the piston and cylinder liner, as well as the condition of the pores (i.e., the technical condition of the parts of the cylinder-piston group). The greater the gap between the cylinder and the cylinder liner and the smaller the elasticity of the piston rings (due to wear or coking, the greater the angle of rotation of the piston. Measuring this angle, it is possible to determine the technical condition of the parts of the cylinder-piston group. When the piston approaches the dead center point during the compression stroke, a lateral force acts on the piston - a component of the gas pressure in the combustion chamber, the value of which essentially depends on the tightness of the combustion chamber (valve seals and piston rings), as well as on the rotation frequency of the crankshaft These factors remove a significant error in the determination of the technical state of the cylinder-piston group due to the complexity and, in some cases, the impossibility of providing comparable testing conditions. To eliminate the influence of these factors and thus increasing the accuracy of checking the crankshaft rotation carried out by decompression of the combustion chamber

вер емого цилиндра. Па величину перекладки поршн  оказьшают вли ние также силы сопро-, тивлени  повороту поршн . В первую очередьversed cylinder. At the piston transfer value, the forces of resistance to the rotation of the piston also influence. Firstly

НИИ показали высокую точность, хорошую стабильность и высокую чувствительность (измер ема  величина измен етс  в 2,5-3 раза при 54 это силы трени  в сопр жени , непосредственно завис щие от температуры смазки. Дл  достижени  необходимой точности проверки, обеспечени  сопоставимости получаемых результатов и приближени  значений перекладки поршн  к фактическим, имеющим место при работе поршневой машины, знакопеременное вращение коленчатого вала выполн ют при номинальном тепловом режиме двигател . В частности, дл  двигателей внутреннего сгорани  температура масла ,и охлаждающей жидкости должны быть не ниже 70° С. Рассмотрим пример конкретной реализации способа и результаты испытаний, полученный на двигател х СМД-62 трактора Т-150К. Наиболее простой вариант проверки заключаетс  в следующем. Через отверстие форсунки, свечи или другое аналогичное отверстие, в камеру сгорани  ввод т струну (проволоку), нижний конец которой контактирует с поршнем в зоне ВМТ, а верхний - с индикатором часового типа, установленным на корпусе (направл ющей ) струны. При повороте коленчатого вала по часовой стрелке на такте вьшуска поршень, приближа сь к ВМТ, будет повернут по часовой стрелке и в таком положении войдет в контакт со струной, перемеща  ее вверх. После того, как поршень дойдет до ВМТ, перемещение струны прекратитс , что фиксируетс  по индикатору. В этом положении нулевое деление щкалы индикатора устанавливают против стрелки. Затем поворачивают коленчатый вал против часовой стрелки. При этом поршень, начина  двигатьс  вниз, перекладьгоаетс  в зоне ВМТ, и точка контакта его со струной поднимаетс  вверх на величину , пропорциональную углу перекладки поршн . Струна при этом тоже приподнимаетс , что фиксируетс  по отклонению стрелки индикатора от нулевого делени  шкалы. При необходимости измерени  повтор ют, покачива  поочередно коленчатый вал на ± 90° относительно положени , соответству щего ВМТ поршн  провер емого цилиндра и фиксиру  изменение положений струны. По полученным результатам измерений определ ют угол поворота поршн , характеризующий зазоры между поршнем, кольцами и гильзой , и сопоставл ют этот угол с номинальным, допускаемым и предельным значени ми. На двигател х, подлежащих ремонту, значение измер емого параметра превышало в 2,5-3 раза соответствующие значени  дл  нового двигател . В целом результаты испытаизменении зазора между порглнем и гильзой от номинального до предельного значений) : предлагаемого способа. Более стабильные результаты получаютс  с декомпрессированием KaMejJbi сгорани  в процессе перекладки поршн . Способ прост в реализации, обеспечивает повышение точности проверки, не требует дл  реализации сложных электронных диагностических средств и высокой квалификации исполнител . Форму л-а и 3 о б р е т ей и   1. Способ определени  технического состо  ни  цилиндро-поршневой группы поршневой машины, преимушественно двигател  внутренн го сгорани , путем измерени  величины перекладки поршн  в зоне верхней мертвой точ56 ки при врашении коленчатого вала, о т л ичаюшийс  тем, что, с целью повышени  точности, коленчатый вал врашают знакопеременно относительно положени  верхней мертвой точки провер емого цилиндра, а техническое состо ние определ ют по величине изменени  углового положени  поршн  относительно поршневого пальца в верхней мертвой точке. 2.Способ по п. 1,отличающийс   тем, что измерение провод т при декомпрессировании провер емого цилиндра. 3.Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а юш и и с   тем, что измеретае производ т при номинальном тепловом режиме. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельЪтво СССР № 375514, кл. G 01 М 17/00, 1968.The scientific research institutes showed high accuracy, good stability and high sensitivity (the measured value changes 2.5-3 times at 54, these are friction forces in conjugation that directly depend on the lubricant temperature. To achieve the required accuracy of verification, to ensure comparability of the results obtained and approximation of the piston transfer values to the actual ones occurring during the operation of the piston machine, the alternating rotation of the crankshaft is performed at the rated thermal mode of the engine. In particular, for engines internally about the combustion, the temperature of the oil and the coolant should not be below 70 ° C. Consider an example of a specific implementation of the method and test results obtained on the SMD-62 engines of the T-150K tractor. The simplest test option is as follows. Through the nozzle or spark plug or another similar hole, a string (wire) is injected into the combustion chamber, the lower end of which is in contact with the piston in the TDC zone, and the upper end is connected with a dial-type indicator mounted on the body (guide) of the string. When the crankshaft is rotated clockwise at the stroke of the piston, approaching the TDC, it will be rotated clockwise and in this position will come into contact with the string, moving it upwards. After the piston reaches TDC, the movement of the string will stop, which is fixed on the indicator. In this position, the zero division of the indicator buttons set against the arrow. Then turn the crankshaft counterclockwise. In this case, the piston, beginning to move downwards, is shifted in the zone of the upper limit, and its point of contact with the string rises up by an amount proportional to the angle of the piston re-positioning. The string is also raised, which is fixed by the deviation of the indicator needle from the zero scale division. If necessary, the measurement is repeated, alternately rocking the crankshaft by ± 90 ° relative to the position corresponding to the TDC of the piston of the cylinder under test and fixing the change in the position of the string. According to the obtained measurement results, the angle of rotation of the piston, characterizing the gaps between the piston, the rings and the liner, is determined, and this angle is compared with the nominal, allowable and limiting values. On the engines to be repaired, the value of the measured parameter exceeded 2.5 to 3 times the corresponding values for the new engine. In general, the results of testing the gap between the porgle and the liner from nominal to extreme values): the proposed method. More stable results are obtained by decompressing the KaMejJbi combustion during piston transfer. The method is simple to implement, provides improved verification accuracy, does not require the implementation of complex electronic diagnostic tools and high qualifications of the performer. The shape of the lag is 3 and the rip and 1. The method of determining the technical condition of the cylinder-piston group of a piston machine, mainly an internal combustion engine, by measuring the amount of piston overlay in the zone of the upper dead center at cranking the crankshaft, In order to improve accuracy, the crankshaft is alternately inverted relative to the position of the top dead center of the cylinder being tested, and the technical condition is determined by the magnitude of the change in the angular position of the piston relative to the piston finger in the top dead center. 2. A method according to claim 1, characterized in that the measurement is carried out during decompression of the cylinder being tested. 3. Method according to paragraphs. 1 and 2, that is, the fact that the measurement is carried out under the nominal thermal conditions. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 375514, cl. G 01 M 17/00, 1968.

Claims (3)

Форму ла и з о б р е т е н и яClaim 1. Способ определения технического состояния цилиндро-поршневой группы поршневой машины, преимущественно двигателя внутреннего сгорания, путем измерения величины перекладки поршня в зоне верхней мертвой точ- 20 ки при вращении коленчатого вала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, коленчатый вал вращают знакопеременно относительно положения верхней мертвой точки проверяемого цилиндра, а техническое состояние определяют по величине изменения углового положения поршня относительно поршневого пальца в верхней мертвой точке.1. The method of determining the technical condition of the cylinder-piston group of a piston engine, mainly an internal combustion engine, by measuring the magnitude of the piston shift in the top dead center zone during rotation of the crankshaft, characterized in that, in order to improve accuracy, the crankshaft is rotated alternately relative to the position of the top dead center of the cylinder being tested, and the technical condition is determined by the magnitude of the change in the angular position of the piston relative to the piston pin at top dead center e. 2. Способ поп. 1, отличающий* с я тем, что измерение проводят при декомпрессировании проверяемого цйлиндра.2. The method of pop. 1, distinguishing * with the fact that the measurement is carried out during decompression of the cylinder being tested. 3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и чающий с я тем, что измерение производят при номинальном тепловом режиме.3. The method according to PP. 1 and 2, due to the fact that the measurement is carried out at nominal thermal conditions.