Обґрунтування та реалізація методів експлуатаційного моніторингу та автоматизованого діагностування автотракторних дизелів - Автореферат

Внаслідок природних процесів старіння та зносу під час експлуатації дизелів змінюється технічний стан структурних підрозділів, в системах накопичуються дефекти, які не виявляються та не усуваються своєчасно. Для підтримки автотракторних дизелів (АТД) у справному стані, як тих що діють, так і тих що розробляються чи вводяться в експлуатацію, потрібне відповідне діагностичне забезпечення як комплекс взаємно погоджених правил, методів, алгоритмів і засобів діагностування в експлуатації. Вбудовані засоби на дизелях закордонного виробництва добре розвинуті, але вони переважно теж тестові, охоплюють тільки параметри електричних компонентів, не наділені функціями накопичення інформації про витрати палива, рівень завантаження дизеля, розподіл часу на експлуатаційних режимах роботи тощо. Саме цієї інформації бракує для визначення технічного стану, виявлення дефектів на стадії їхнього зародження та для прогнозування технічного стану дизеля, що є складовою частиною процесу діагностування. Обґрунтована перспективна концепція моніторингу технічного стану АТД в експлуатації, яка на відміну від існуючих, дає змогу шляхом імітаційного моделювання характеристик дизелів визначати режими їх роботи за витратою палива і частотою обертання колінчатого вала та накопичувати дані про показники функціонування двигунів відповідно до їх завантаження.Якщо відома частота обертання колінчатого вала, ефективна потужність і годинні витрати палива й повітря, то з наведених нижче формул можна визначити ефективний ККД і інші показники. Отже відповідно формулам (1) та (2) загальний технічний стан та режим роботи дизеля будь-якого типу можна визначити по витраті палива, частоті обертання колінчатого вала й ККД. На підставі викладеного, запропоновано діагностувати дизель у два етапи: перший етап - експрес-діагноз у бортовій системі, другий етап - поглиблене діагностування в стаціонарній діагностичній системі. Третій розділ присвячений розробці моделей, необхідних для визначення ефективних показників дизеля, за якими здійснюється моніторинг та діагностування. Оскільки для розподіленої паливної апаратури конкретному положенню рейки ПНВТ і частоті обертання колінчатого вала відповідає конкретна циклова подача палива Gплц, то при фіксованих значеннях положення рейки та частоти обертання вала різниця між вихідною цикловою подачею палива та поточною Gплц відображає технічний стан паливного насоса.Вирішення задачі забезпечено застосуванням перспективних підходів до функціонального діагностування ДВЗ та здійснення його у два етапи, що створює передумови для своєчасного виявлення та усунення несправностей. Систематизовано прогресивні напрями у поліпшенні діагностичного забезпечення ДВЗ, обґрунтована перспективна концепція моніторингу технічного стану автотракторних дизелів в експлуатації з урахуванням режимів їх роботи та завантаження. На підставі структурного аналізу дизелів обґрунтовані й обрані інформативні і доступні для вимірювань параметри робочих процесів; запропоновано застосувати функціональну діагностику дизеля у два етапи: попередній етап - експрес-діагноз у БСМ, наступний поглиблений - у АСДД. Для реалізації системного підходу у формуванні структурованої бази даних і зясування загального технічного стану дизеля у бортовій системі моніторингу створено комплекс математичних моделей, призначених для ідентифікації режимів роботи і ступеню навантаження ДВЗ; серед них базовою є імітаційна модель, що заснована на використанні інформації про ефективний ККД, отриманої при стендових випробуваннях дизеля, яка дозволяє визначати його характеристики в експлуатації за витратами палива й частотою обертання колінчатого вала.

Основний зміст