Способ обкатки силовых агрегатов транспортных средств

 

Способ обкатки агрегатов (СА) транспортных средств, применяемый для улучшения качества обкатки силовых агрегатов, увеличения надежности, производительности и сокращения времени обкатки за счет введения адаптивного управления режимами обкатки. Обкатку СА ведут на режимах, используя в качестве параметра обкатки работу сил трения А, обеспечивающую заданную степень приработки, и в качестве параметров обкатки принимают также параметры: Т - температура агрегата, M_c - момент на валу W - обороты на валу силового агрегата, P_м - давление в масляной магистрали до их стабилизации. Такой способ улучшает качество обкатки СА, увеличивает надежность СА.

Изобретение относится к транспортным средствам, а именно к обкатке силовых агрегатов (СА).

Известен способ обкатки по заданному закону, при котором с целью повышения качества приработки нагрузка увеличивается по закону, характеризующемуся корреляционной функцией экспоненциально-косинусного вида (SU, авт. свид. 1456815, кл, F 02 B 79/00, 1989).

Недостаток этого способа заключается в том, что обкатка занимает значительное время и не учитывает техническое состояние конкретного обкатываемого двигателя.

Наиболее близким техническим решением является способ (SU, авт. свид. 1359451, кл.F 02 B 79/00, 1987) выбора режима и программы обкатки ДВС, заключающийся в том, что ведут обкатку n двигателей на заданных режимах, контролируют степень приработки и в качестве параметра обкатки принимают работу сил трения в цилиндро-поршневой группе A_цпг, обеспечивающую заданную степень приработки, причем A_цпг = P_цпг · V_p · N · t где P_цпг - среднее давление механических потерь ЦПГ, V_p - рабочий объем двигателя, N - число рабочих циклов в единицу времени, t - продолжительность обкатки.

По этому способу строят график множества режимов обкатки, обеспечивающих выполнение определенной ранее работы A_цпг при заданной продолжительности обкатки, в качестве параметра эффективности обкатки принимают отношение экспериментально определенного часового расхода топлива к часовой работе сил трения в ЦПГ, программу обкатки выбирают в указанном множестве, ограниченном внешней характеристикой двигателя, а нагрузку выбирают на уровне, обеспечивающем прогрев воды и масла до эксплуатационного уровня.

Однако известный способ имеет следующие недостатки: контроль эффективности обкатки ведется по одному параметру и в качестве режимов обкатки используют жестко заданные режимы, которые не позволяют достичь большей надежности для каждого конкретного двигателя.

Задачей предложенного способа является улучшение качества обкатки СА, увеличение надежности, производительности и сокращения времени обкатки за счет введения адаптивного управления режимами обкатки.

Технический результат изобретения достигается тем, что в способе обкатки СА, заключающемся в том, что обкатку ведут на режимах, используя в качестве параметров обкатки работу сил трения - A, обеспечивающую заданную степень приработки, в качестве параметров обкатки используют также параметры T, M_c, W, P_m, которые одновременно отражают техническое состояние СА и задают адаптивный процесс обкатки, до их стабилизации, где T - температура агрегата, как параметр является контрольным и управляющим, M_c - момент на валку, как параметр является управляющим и контролирующим, W - обороты на валу силового агрегата, как параметр является контролирующим и управляющим,
P_m - давление в масляной магистрали, как параметр является контрольным и дополнительным (в качестве дополнительного, контрольного параметра можно принять любой другой контрольный параметр).

Обкатку по предложенному способу осуществляют по следующим зависимостям и условиям:
1.
где
A = M_c · W · t;
M_c = момент на валу;
W - обороты на валу силового агрегата;
t - продолжительность обкатки.

2. T_опт = T = T_уст.

3. M_{c min доп} ≅ M_c ≅ M_{c max доп}
4. W_{min доп} ≅ W ≅ W_{max доп}.

5. P_{m min доп} ≅ P_m ≅ P_{m max доп},
где
T_опт - температура (оптимальная), которую принимает СА при номинальной нагрузке, при его эксплуатации;
T - текущее значение температуры СА при обкатке;
T_уст - температура СА, установившаяся при стабилизации всех параметров обкатки;
T, M_c, W, P_m - текущие параметры;
M_{c min доп}, M_{c max доп} - минимально и максимально допустимые значения моментов согласно техническим условиям,
W_{min доп}, W_{max доп} - минимально и максимально допустимые обороты обкатываемого СА в соответствии с Техническими условиями и особенностями конструкции,
P_{m min доп}, P_{m max доп} - минимально и максимально допустимые значения давлений согласно Техническим условиям.

Рассмотрим в качестве примера СА двигатель, состояние которого наиболее полно отражает параметры T, M_c, W, P_m.

Эти параметры являются исходными для процесса обкатки в ее начале, с помощью которых задают адаптивные режимы, ведущие процесс обкатки от исходного состояния двигателя, держа параметры в граничных для каждого из них пределах, до стабилизации параметров T, M_c, W, P_m. После стабилизации этих параметров, т.е. их значения практически не меняются, процесс обкатки завершен.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет провести процесс обкатки более качественно, за более минимальное время с меньшими затратами.

Предлагаемый способ ведения обкатки реализован в Оренбургском государственном техническом университете на стенде КИ-2118А мощностью 100 кВт. В качестве конкретного примера СА взят двигатель ЗИЛ-130, отремонтированный и отрегулированный в соответствии с техническими условиями. Установленный на стенд двигатель прокручивается на холодную, при следующих параметрах: P_m - 0,14 МПа, M_c - 132 Н_м, T - 74^oC. Процесс идет постепенно с увеличением W от 480 об/мин, до 1430 об/мин, до тех пор, пока не наступила стабилизация параметров: M_c, P_m. После чего двигатель запускается и увеличивается число оборотов одновременно с нагрузкой. При достижении максимально допустимых для двигателя ЗИЛ-130 числа оборотов - 3000 мин и нагрузки до 66 кВт обкатка велась до стабилизации параметров: T, M_c, W, P_m.

Стабилизация произошла при следующих значениях параметров: M_c - 115 Н_м, P_m - 0,23 МПа. Следовательно, данный двигатель обкатан. Предлагаемый способ ведения обкатки может быть реализован для любой модели СА.

Использование предлагаемого способа ведения обкатки СА обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества:
повышает качество обкатки;
увеличивает производительность;
уменьшает время обкатки.

Формула изобретения

Способ обкатки силовых агрегатов транспортных средств, заключающийся в том, что обкатку ведут, используя в качестве параметра обкатки работу сил трения, обеспечивающую заданную степень приработки, отличающийся тем, что в качестве параметров обкатки используют также параметры, Т, М_с, W, P_м до их стабилизации, где Т - температура агрегатов; М_с - момент на валу; W - обороты на валу силового агрегата; P_м - давление в масляной магистрали, а
W = A/M_c · t,
где t - продолжительность обкатки,
A - работа сил трения.