Диагностирование газораспределительного механизма на основе контроля виброколебаний его элементов

Аннотация

Работоспособность и эффективность работы двигателей существенно зависят от периодической диагностики их технического состояния. В настоящее время обнаружение повреждений на основе вибрации (измерение вибрационных характеристик конструкций и механизмов) является перспективной областью исследовательской деятельности. Рассмотрены особенности контроля и диагностики двигателей внутреннего сгорания с помощью виброакустического анализа. В статье разработан способ определения основных неисправностей газораспределительного механизма (ГРМ) (герметичность сопряжения «клапан–седло», тепловой зазор в приводе клапана, фазы открытия и закрытия клапанов), заключающийся в измерении и анализе виброакустических импульсов, вызванных работой отдельных элементов двигателя. В качестве параметров сигналов используется максимум амплитуды (пик) и момент возникновения виброимпульсов. За опорный сигнал ВМТ поршня исследуемого цилиндра принимается виброимпульс от соударения поршня об упругий наконечник, помещенный в камеру сгорания. Частота вращения коленчатого вала до 600 мин-1 (что не превышает частоту прокруткой стартером) не приводит к появлению опасных напряжений ни в одном из элементов двигателя и приспособления. При этом наконечник из Bflex пластика, как самый податливый элемент, может быть многократно использован. Для обеспечения безотказного процесса диагностирования проведены расчеты с помощью программного обеспечения – Solid Works Simulation и встроенный в него метод конечных элементов (МКЭ). Для расчета напряжений решающая программа находит перемещения в каждом узле, а затем вычисляет деформации и конечное напряжение. В результате исследования предложенный метод диагностирования позволят достичь точности до 96 %.