Diagnosis of the gas distribution mechanism by the vibroacoustic
Keywords:
diagnosis, engine, inlet system, vibration, amplitude, phaseAbstract
In the article the methodology of application of vibroacoustic diagnostic method is considered on the example of gas distribution mechanism (GDM). Until early 2000, this method was not widely used due to the high cost of diagnostic complexes, the complexity of calibration of the sensors used, the complexity of processing and analysis of diagnostic information. Nowadays, its use has been simplified due to the emergence of inexpensive USB oscilloscopes and highly sensitive vibration sensors. In addition, the possibilities of processing diagnostic data and their presentation have increased significantly. In addition, the car was improved in the field of electronic systems and elements, allowing synchronously to receive the necessary diagnostic signal, and then to analyze the obtained data. Element failures of gas distribution mechanism of engine, in particular valve burnout, failure of their tightness, phase displacement, gap growth or their absence, occur in most vehicles with much lower regulatory or limiting mileage. This is explained by a number of operational factors, such as untimely maintenance, the use of non-recommended oils and fuel materials, violation of thermal and load regimes, etc. In 30–50 % of cases, these factors cause an increase in the gaps in the GDM valves. The studies carried out in the presented material made it possible to establish: when the clearance for the outlet in the outlet valve was 0.35 ± 0.05 mm, the value of the vibration pulse signal was –150–182 mV. The control of the gaps in the GDM valves revealed 14 deviations from the 20 controlled engine cylinders. Any excess of the amplitude of the vibration signal above 182 mV requires adjustment of the gaps or replacement of hydraulic pushers. This method and a set of techniques used to quickly and without disassembly determine the technical state of the engine systems for any intermediate states of the diagnosed objects. This set of diagnostic tools, technological methods and regulatory data allows us to recommend their use in modern trucking enterprises engaged in the operation, repair and maintenance of vehicles.
References
Соснин, Д.А. Автотроника. Электрооборудование и системы бортовой автоматики современных легковых автомобилей: учеб. пособие / Д.А. Соснин. – М.: СОЛОН-Р, 2001. – 272 с.
Komorska, I. Diagnostic-Oriented Vibroacoustic Model of the Reciprocating Engine / I. Komorska // Solid State Phenomena. – 2012. – Vol. 180. – P. 214–221. DOI: 10.4028/www.scientific.net/SSP.180.214
Макушин, А.А. Аналитические исследования влияния конструкции ГРМ на показатели ДВС / А.А. Макушин // Автомобил. пром-сть. – 2012. – № 3. – С. 12–16.
Ветрогон, А.А. Повышение динамических характеристик двигателя внутреннего сгорания / А.А. Ветрогон, Л.И. Соустова, А.С. Романов // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. – 2016. – Т. 4, № 5–4 (25–4). – С. 216–221.
Ковальчук, Л.И. Диагностирование систем топливоподачи бензиновых ДВС по параметрам волновых процессов в топливной рампе / Л.И. Ковальчук, Г.А. Гусев // Автомобил. пром-сть. – 2011. – № 4. – С. 25–26.
Браильчук, А.П. Виброакустический метод экспресс-диагностики форсунок впрыска легких топлив / А.П. Браильчук, А.А. Трифонов, Р.С. Санов // Вестн. ХНАДУ. – 2006. – Вып. 34–35. – С. 208–211.
Bánlaki, P. Part Failure Diagnosis for Internal Combustion Engine Using Noise and Vibration Analysis / P. Bánlaki, Z. Magosi // Periodica Polytechnica Transportation Engineering. – 2010. – Vol. 38 (1). – P. 53–60. DOI: 10.3311/pp.tr.2010-1.09
Kaźmierczak, A. Dopplerowska Wibrometria Laserowa w Diagnostyce Silnika Spalinowego / A. Kaźmierczak, K. Krakowian, R. Wróbel // Przeglad Elektrotechniczny. – 2010. – Vol. 86 (10). – P. 147–149.
Urbahs, A. The Problem of Vibro-Acoustic Diagnostics of Gas Turbine Engine Bearing Units /
A. Urbahs, S. Andreyev // 20th International Scientific Conference: Mechanika 2015 – Proceedings. – 2015. – P. 268–271.
Yunusov, S.M. New Approach to the Formation of the Adequate Diagnostic Matrix of the Gas Turbine Engine / S.M. Yunusov, S.E. Guseynov // Proceedings – 25th European Conference on Modelling and Simulation, ECMS 2011. – 2011. – P. 362–369.
Boguś, P. Nonlinear Analysis of Combustion Engine Vibroacoustic Signals for Misfire Detection / P. Boguś, J. Merkisz, R. Grzeszczyk, S. Mazurek // SAE Technical Papers. – 2003. – Paper 2003-01-0354. DOI: 10.4271/2003-01-0354
Злотин, Г.Н. Анализ вибрационных свойств двигателя применительно к системам вибродиагностики механизма газораспределения / Г.Н. Злотин, К.И. Лютин // Известия Волгоград. гос. техн. ун-та. – 2008. – Т. 1, № 6 (44). – С. 8–11.
Лютин, К.И. Вибродиагностика систем ДВС с использованием нейронных сетей / К.И. Лютин, В.Е. Федянов // Энерго- и ресурсосбережение: промышленность и транспорт. – 2007. – Т. 2, № 8 (34). – С. 88–90.
Руководство по эксплуатации USB Autoscope III, руководство по работе с программой USB осциллограф. – http://www.autoscaners.ru /catalogue/files/689/program_usb_oscilloscope.pdf.
Кузнецов, В.Н. Влияние фаз газораспределения на изменение давления во впускном коллекторе многоцилиндрового двигателя / В.Н. Кузнецов, В.И. Беляев, Ф.П. Мельников // Вестн. Алтайского гос. аграр. ун-та. – 2014. – № 12 (122). – С. 137–141.
Лавриненко, О.В. Определение информативных параметров для системы диагностики газораспределительного механизма ДВС / О.В. Лавриненко // Вестн. Нац. техн. ун-та. Харьков. политехн. ин-т. Серия «Информатика и моделирование». – 2014. – № 62 (1104). – С. 87–94.
Droździel, P. Repair Costs and the Intensity of Vehicle Use / P. Droździel, H. Komsta, L. Krzywonos // Transport Problems. – 2013. – Vol. 8, Iss. 3. – P. 131–138.
Czech P. Diagnosing of Car Engine Fuel Injectors Damage Using DWT Analysis and PNN Neural Networks / P. Czech, H. Bąkowski // Transport Problems. – 2013. – Vol. 8, Iss. 3. – P. 85–91.
Filipczyk, J. Analysis of Periodical Technical Inspection Systems in Automotive Transport. The Experiences of Poland and Russia / J. Filipczyk, I. Makarova, E. Belyaev // Transport Problems. – 2015. – Vol. 10, Iss. 4. – P. 121–128.
The Possibilities of Improving the Operational Characteristics of Vehicle Gear by the Use of Cylindrical Arched Tooth Gear Drive / I. Ivanov, P. Rubin, A. Tarapanov, N. Kanatnikov // Transport Problems. – 2016. – Vol. 11, Iss. 2. – P. 61–66. DOI: 10.20858/tp.2016.11.2.6
Борисенко, В.А. Влияние износа профиля кулачка распределительного вала ДВС на изменение фаз газораспределения / В.А. Борисенко, С.А. Барышников // Достижения науки – агропромышленному производству: материалы LIV междунар. науч.-техн. конф. – Челябинск: Изд-во ЧГАА, 2015. – С. 19–23.
Усков, Д.А. Диагностирование газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания на холостом ходу / Д.А. Усков, Н.М. Машрабов, В.А. Борисенко // Достижения науки – агропромышленному производству: материалы LIII междунар. науч.-техн. конф. – Челябинск: Изд-во ЧГАА, 2014. – С. 107–111.
Борисенко, В.А. К обоснованию коррекции фаз газораспределения при ремонте ДВС / В.А. Борисенко, С.А. Барышников // Достижения науки – агропромышленному производству: материалы LIII междунар. науч.-техн. конф. – Челябинск: Изд-во ЧГАА, 2014. – С. 27–30.
Драганов, Б.Х. Конструирование впускных и выпускных каналов двигателей внутреннего сгорания / Б.Х. Драганов, М.Г. Круглов. – Киев: Вища шк. Головное изд-во, 1987. – 175 с.
Ждановский, Н.С. Надежность и долговечность автотракторных двигателей / Н.С. Ждановский, А.В. Николаенко. – Л.: Колос, 1974. – 223 с.
Никитин, Е.А. Диагностирование дизелей / Е.А. Никитин, Л.В. Станиславский, Э.А. Улановский. – М.: Машиностроение, 1987. – 224 с.
Диагностика автотракторных двигателей / Н.С. Ждановский, В.А. Аллилуев, А.В. Николаенко, Б.А. Улитовский. – 2-е изд., перераб. и доп. – Л.: Колос, 1977. – 264 с.
