DOI: https://doi.org/10.30977/VEIT.2226-9266.2020.18.0.52

Цифрова діагностика для визначення герметичності камери згоряння двигуна автомобіля

Ирина Юрьевна Сараева, Александр Эдуардович Хрулев, Александр Николаевич Воробьёв, Дмитрий Павлович Себко

Анотація


Робота спрямована на підвищення достовірності, точності, інформативності і заглибленості процесу діагностування циліндро-поршневої групи двигуна. Для цього розроблена автоматизована система діагностування, яка включає в себе системний блок з монітором, спеціальне програмне забезпечення для вимірювання і обробки інформації, вимірювальний аналогово-цифровий модуль, адаптери для підключення до двигуна. Діагностична система дозволяє фіксувати зміну тиску в циліндрі при кожному градусі повороту колінчастого вала з похибкою, яка не перевищує 1,7%. Також система дозволяє зберігати, відтворювати і передавати діагностичну інформацію в цифровому, графічному і текстовому вигляді. Може використовуватися при експертних дослідженнях технічного стану механізмів двигуна. Мета. Розробити та вдосконалити цифровий стенд для діагностики герметичності камери згоряння двигуна автомобіля. Методологія. Розглянутий складний процес діагностування механізмів двигуна, що забезпечують герметичність його камер згоряння. Застосовані сучасні цифрові технології вимірювання тиску в камері згоряння двигуна. Для покращення точності діагностування вдосконалені цифрова система отримання діагностичної інформації. Проведенні експериментальні випробування, а також експертні дослідження з визначення технічного стану двигуна, його механізмів та деталей. Результати. Розроблено та апробовано систему діагностування герметичності камери згоряння двигуна, яка включає в себе сучасний аналогово-цифровий діагностичний стенд та методику, що охоплює весь процес від підключення датчика до обробки і отримання діагностичної інформації і є універсальною по відношенню до різних марок двигунів автомобілів. Система забезпечує більш швидкий процес діагностування двигуна протягом 20-30 хв. При цьому похибка вимірюваної величини тиску не перевищує 1,7%, що на 0,3-1,3% менше ніж у відомих аналогів. Оригінальність. Завдяки більш вдосконаленій цифровій системі вимірювання тиску в циліндрах двигуна в роботі отримані криві зміни цього тиску при кожному градусі оберту колінчастого валу і при різних швидкостях його обертання. Практична цінність. Розроблені та удосконалені у роботі цифровий стенд та методику вимірювання тиску в циліндрах двигуна можна застосовувати при проведенні діагностичних робіт на станціях технічного обслуговування автомобілів, а також при проведенні автотехнічних досліджень (експертиз) з визначення розвитку механізмів несправності двигуна.


Ключові слова: автомобіль, двигун, діагностика, стенд, вимір, параметр, несправність, герметичність, камера згоряння, тиск.


Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Golovan A., Rudenko S., Gritsuk I. et al. Improving the Process of Vehicle Units Diagnosis by Applying Harmonic Analysis to the Processing of Discrete Signals / SAE Technical Paper, 2018.

Gritsuk I. V., EY E. Z., Bulgakov N. et al. The complex application of monitoring and express diagnosing for searching failures on common rail system units / SAE Technical Paper, 2018.

Gritsuk I. V., Volkov V., Mateichyk V., et al. Information model of V2I system of the vehicle technical condition remote monitoring and control in operation conditions / SAE Technical Paper, 2018.

Capteur de cliquetis pur un vehiculeautomobile. Application 2762646 France, IPC F02B77 / 08 / Harbinger Eve; Semen’s Automotive SA -№ 9705523; Statement 29.4.97; Posted by 30.10.98.

Druckmessunog in Verbrennungsmotoren. Mashinenwelt - Elektrotechn. – 1992-47, № 3. С. 93 (Deutsch).

Klopfdrucksensor für Otto-Motoren. Messen und Prufen-1992-28 , № 5, С.18-19 (Deutsch).

Sensoreinrichtung in Brennkraftmashinen: Application 3934118 Germany, MKI G 01 L 23/24. Fisher Gregor, Bayerische Motoren Werke AG.-No. 3934118.6; Statement 12.10.89; Posted by. 18.04.91.

Druckaufnehmer : Application 4016872 Germany, MKI5 G01L23 / 18, G01L23 / 22; Neubeck Kurt, Müller Werner, Heller Heinz, Roth Alfred, Alexander Wiegand GmbH No. 4016872.7; Application 05.26.90; Posted by 28.11.91.

High pressure sensor: Application 2244335 United Kingdom, MKI5 G01L23 / 08 / Glanfield Simon Kevin, STC plc-No 011694.8; Application on 05.24.90; Posted by 27.11.91.

Sensoreinrichtung in Brennkraftmashinen: Application 3934118 Germany. Baskett Ira,Frank Randy,Slocum Dan. Sensors – 1991-8 № 3. Р. 32,34-38,40.

Cylinder pressure sensor for an internal combustion engine: U.S. Patent 5038069, MKI5 H01L41/08/ Lukasiewicz Stanley, Anastasia Charles M., Cooper Lawrence E., Pestana Gregg W.; Texas Instruments Inc. - No. 118374; Statement 11/09/87; Posted on 08/06/91 NKI 310/338.

Pressure sensor having baffing means. U.S. Patent 4,920,805, MKI 5 G01L7 / 08 / Yajima Yasuhito, Watanable Yasushi, Shibata Kazuyoshi: NGK Insulators-No. 268278; Statement 07.11.88; Published on May 1, 90; NKI 73/706.

Japan Kinchi Mitsuhiro, Yuatsuto Kukiatsu –1992-23. № 26 – P. 636-640.

MKI4 G 01 L 23/22 / Takeuchi Kiyoshi, Nissan Jidosia No. 63-143176, Statement 10.6.88 Published 18, 89. Kokai tokkekho. Ser. 1989. 6 (1) 192. Р. 235-241.

Araki T., Takahashi J., Kobayashi E., Sakamoto S., Tads J. Mitsubishi Danki. -1991-65-No. 9-Р. 80-83.

Application 121353, MKI4 G01L23/10/ Iwata Toshio: Mitsubishi Danki KK No. 63-39910; Statement 22.2.88; Posted on 28.8.89. Kokai Tokke Koho. Series 6(1) – 1989-133. – Р. 247-251.

Марцинкявичюс А.-Й. К., Багданскис Э.-А. К., Пошюнас Р. Л. Быстродействующие интегральные микросхемы ЦАП и АЦП и измерение их параметров: Радио и связь, 1988. – 224с.

Сараева И.Ю. Регрессионны анализ случайно величины компрессии. Открытые информационные и компьютерные интегрованные технологии: сб. науч. тр. – Харьков: Нац. аэрокосм. ун-т «ХАИ», 2011. Вып. 51. – С. 105-110.

Сараева И.Ю., Дибров В.К. Закономерность распределения случайной величины компрессии в двигателях внутреннего сгорания. Scientific discussion. №38. Praha, Czech Republic. - 2019. С 48-52.

Сараєва І. Метод діагностики герметичності камери згорання бензинового двигуна автомобіля. Monografia pod redakcja naukowa Kazimierza Lejdy – Pzeszow, 2017. C. 85-93.

Сараева И. Ю., Цапко С.С. Определение предельно-допустимых значений технического состояния цилиндра и поршня эмпирическим способом на автомобиле. Slovak international scientific journal №36, Bratislava, Slovakia. – 2019. С 36-43.

Saraiev, O., Saraieva, I., Gritsuk, I., Volkov, V. et al. Automated Diagnostic System for Engine Cylinder-Piston Group. SAE Technical Paper 2020-01-2022. 2020.

References

Golovan A., Rudenko S., Gritsuk I. et al. (2018) Improving the Process of Vehicle Units Diagnosis by Applying Harmonic Analysis to the Processing of Discrete Signals. SAE Technical Paper.

Gritsuk I. V., EY E. Z., Bulgakov N. et al. (2018) The complex application of monitoring and express diagnosing for searching failures on common rail system units / SAE Technical Paper.

Gritsuk I. V., Volkov V., Mateichyk V., et al. (2018) Information model of V2I system of the vehicle technical condition remote monitoring and control in operation conditions. SAE Technical Paper.

Capteur de cliquetis pur un vehiculeautomobile. Application 2762646 France, IPC F02B77 / 08 / Harbinger Eve; Semen’s Automotive SA 9705523; Statement 29.4.97; Posted by 30.10.98.

Druckmessunog in Verbrennungsmotoren. Mashinenwelt - Elektrotechn. 1992. 47 (3). 93.

Klopfdrucksensor für Otto-Motoren. Messen und Prufen-1992-28 , № 5, С.18-19 (Deutsch).

Sensoreinrichtung in Brennkraftmashinen: Application 3934118 Germany, MKI G 01 L 23/24. Fisher Gregor, Bayerische Motoren Werke AG.-No. 3934118.6; Statement 12.10.89; Posted by. 18.04.91.

Druckaufnehmer : Application 4016872 Germany, MKI5 G01L23 / 18, G01L23 / 22; Neubeck Kurt, Müller Werner, Heller Heinz, Roth Alfred, Alexander Wiegand GmbH No. 4016872.7; Application 05.26.90; Posted by 28.11.91.

High pressure sensor: Application 2244335 United Kingdom, MKI5 G01L23 / 08 / Glanfield Simon Kevin, STC plc-No 011694.8; Application on 05.24.90; Posted by 27.11.91.

Sensoreinrichtung in Brennkraftmashinen: Application 3934118 Germany. Baskett Ira,Frank Randy,Slocum Dan. Sensors. 1991. 8 (3). 32,34-38,40.

Cylinder pressure sensor for an internal combustion engine: U.S. Patent 5038069, MKI5 H01L41/08/ Lukasiewicz Stanley, Anastasia Charles M., Cooper Lawrence E., Pestana Gregg W.; Texas Instruments Inc. - No. 118374; Statement 11/09/87; Posted on 08/06/91 NKI 310/338.

Pressure sensor having baffing means. U.S. Patent 4,920,805, MKI 5 G01L7 / 08 / Yajima Yasuhito, Watanable Yasushi, Shibata Kazuyoshi: NGK Insulators-No. 268278; Statement 07.11.88; Published on May 1, 90; NKI 73/706.

Japan Kinchi Mitsuhiro, Yuatsuto Kukiatsu –1992-23. 26. 636-640.

MKI4 G 01 L 23/22 / Takeuchi Kiyoshi, Nissan Jidosia No. 63-143176, Statement 10.6.88 Published 18, 89. Kokai tokkekho. Ser. 1989. 6 (1) 192. 235-241.

Araki T., Takahashi J., Kobayashi E., Sakamoto S., Tads J. (1991) Mitsubishi Danki. 9. 80-83.

Application 121353, MKI4 G01L23/10/ Iwata Toshio: Mitsubishi

Danki KK No. 63-39910; Statement 22.2.88; Posted on 28.8.89. Kokai Tokke Koho. Series 6(1) 1989.133. 247-251.

Martsinkyavichyus A.-Y. K., Bagdanskis E.-A. K., Poshyunas R. L. (1988) Byistrodeystvuyuschie integralnyie mikroshemyi TsAP i ATsP i izmerenie ih parametrov [High-speed integrated circuits DAC and ADC and measurement of their parameters] Radio i svyaz [in Russian].

Saraeva I. Yu. (2011) Regressionnyi analiz sluchayno velichinyi kompressii. [Regression analysis of random compression magnitude.] Otkryityie informatsionnyie i kompyuternyie integrovannyie tehnologii: sb. nauch. tr. Harkov: Nats. aerokosm. un-t «HAI», 51. 105-110 [in Russian].

Saraeva I.Yu., Dibrov V.K. (2019) Zakonomernost raspredeleniya sluchaynoy velichinyi kompressii v dvigatelyah vnutrennego sgoraniya. [Regularity of distribution of a random variable of compression in internal combustion engines] Scientific discussion. Praha, Czech Republic. 28. 48-52 [in Russian].

Saraieva I. (2017) Metod diahnostyky hermetychnosti kamery zghorannia benzynovoho dvyhuna avtomobilia. [Method of diagnostics of tightness of the combustion chamber of the gasoline engine of the car] Monografia pod redakcja naukowa Kazimierza Lejdy. Pzeszow. 85-93 [in Ukrainian].

Saraeva I. Yu., Tsapko S.S. (2019) Opredelenie predelno-dopustimyih znacheniy tehnicheskogo sostoyaniya tsilindra i porshnya empiricheskim sposobom na avtomobile. [Determination of the maximum permissible values of the technical state of the cylinder and piston empirically on a car] Slovak international scientific journal. Bratislava, Slovakia. 36. 36-43 [in Russian]..

Saraiev, O., Saraieva, I., Gritsuk, I., Volkov, V. et al. (2020) Automated Diagnostic System for Engine Cylinder-Piston Group. SAE Technical Paper 2020-01-2022.




Copyright (c) 2021 Ирина Юрьевна Сараева, Александр Эдуардович Хрулев, Александр Николаевич Воробьёв, Дмитрий Павлович Себко

Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution 4.0 International License.

All rights reserved 2018-2021 © KhNAHU