Диагностирование механизма газораспределения ДВС по показателям внутрицикловых изменений угловой скорости коленчатого вала тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.22.10, кандидат технических наук Петров, Максим Геннадьевич

• Петров, Максим Геннадьевич
• кандидат технических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат технических наук Петров, Максим Геннадьевич

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Изменение технического состояния МГР ДВС в процессе эксплуатации

1.2. Анализ методов и средств диагностирования МГР ДВС

1.3. Методика обработки и оценочные показатели внутрицикловых изменений угловой скорости коленчатого вала при диагностировании ДВС

1.4. Выводы, цель и задачи исследования

2. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБА ДИАГНОСТИРОВАНИЯ МГР ПО ПОКАЗАТЕЛЯМ ВНУТРИЦИКЛОВЫХ ИЗМЕНЕНИЙ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА

2.1. Теоретические предпосылки использования показателей внутрицикловых изменений угловой скорости коленчатого вала для диагностирования МГР ДВС

2.2. Теоретическое обоснование способа диагностирования элементов МГР по показателям внутрицикловых изменений угловой скорости коленчатого вала

2.2.1. Обоснование способа диагностирования общего технического состояния МГР

2.2.2. Обоснование поэлементного способа диагностирования технического состояния МГР

2.3. Выводы

3. МЕТОДИКА И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Программа и оборудование для экспериментальных исследований

3.2. Методика экспериментальных исследований

3.3. Методика обработки результатов исследования

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1. Зависимость износа элементов МГР в процессе эксплуатации

4.2. Определение значения составляющей мощности механических

потерь ДВС на привод МГР

4.3. Зависимости угловой скорости коленчатого вала по углу его поворота при прокручивании декомпрессированного двигателя стартером от технического состояния МГР

4.4. Метрологическая оценка способа диагностирования МГР по параметрам внутрицикловых значений угловой скорости коленчатого

вала на режиме прокрутки декомпрессированного ДВС

4.4.1. Оценка погрешности измерительной системы, реализующей

способ общего диагностирования технического состояния МГР ДВС

4.4.2. Оценка погрешности измерительной системы, реализующей способ поэлементного диагностирования технического состояния МГР

ДВС

4.5. Выводы

5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ

ИССЛЕДОВАНИЯ

5.1. Нормативы и технология диагностирования МГР ДВС

5.2. Экономическая эффективность результатов исследования

5.3. Выводы

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Диагностирование механизма газораспределения ДВС по показателям внутрицикловых изменений угловой скорости коленчатого вала»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Эффективность, надежность и экологичность использования автотранспортных средств, а также их технико-эксплуатационные показатели во многом зависят от технического состояния двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Механизм газораспределения (МГР) современного автотракторного двигателя является одним из ключевых устройств, функциональное назначение и конструкция которого во многом предопределяют технический уровень и потребительские свойства ДВС.

Без процесса газообмена работа двигателя внутреннего сгорания невозможна. Механизмы управления процессами газообмена в современных ДВС выполняют более широкие функции и, в частности, все в большей степени участвуют в формировании внешней скоростной характеристики (оптимизация наполнения на нескольких режимах или во всем рабочем диапазоне частот вращения коленчатого вала) и управлении нагрузочными режимами его работы (регулирование мощности двигателя). Функции управления работой двигателя МГР приобретает при использовании в его конструкции устройств управления фазами газораспределения и регулирования высоты подъема клапанов.

Работа МГР осуществляется в условиях высоких динамических нагрузок, тепловых и коррозионных воздействий. На долю элементов МГР приходится более 25% отказов и неисправностей, свыше 7% суммарной трудоёмкости технического обслуживания и ремонта ДВС [14, 20, 23, 30, 47, 50].

Эффективность работы МГР определяется износостойкостью деталей и неразрывностью их кинематических связей, герметичностью сопряжений «седло-клапан», параметрами «время-сечение» клапанов и мощностью,

затрачиваемой на его привод.

Из-за потери герметичности клапанного механизма и нарушений, связанных с уменьшением «времени - сечения» клапанов, топливная экономичность и мощность двигателя может снижаться до 7... 10%. Однако существующие методы определения технического состояния МГР трудоёмки,

требуют частичной разборки ДВС и не являются универсальными по принципу действия применительно к другим диагностируемым механизмам и системам двигателя. При этом современный подход к поддержанию работоспособности и управлению техническим состоянием элементов автомобилей в эксплуатации требует сочетания технологий традиционной планово-предупредительной системы технического обслуживания (ТО) и ремонта с индивидуальным реагированием на динамику изменения технического состояния каждого из них по результатам диагностирования в процессе выполнения транспортной работы автомобилем.

Опыт работы многих АТП и СТО свидетельствует [24, 51, 52, 82], что при планомерном диагностировании автомобилей их техническая готовность повышается на 3...5%, ресурс ДВС - на 15...20%, сокращаются затраты и расход запасных частей на 8... 12%, топливо-смазочных материалов на 8%. Соответственно уменьшаются экологический ущерб от эксплуатации автомобильного транспорта и трудовые затраты на ТО и ремонт, повышается культура труда ремонтно-технического персонала.

Дальнейшее совершенствование методов и средств диагностирования двигателей в условиях АТП и СТО целесообразно проводить в следующих направлениях [30]:

- повышения точности и расширения области использования существующих средств диагностирования;

- сокращения трудоемкости диагностирования за счет уменьшения числа датчиков и диагностических параметров, повышения контролепригодности ДВС и других элементов автомобиля;

- создания универсальных, бортовых (встроенных) средств диагностирования с автоматизацией процесса обработки диагностической информации.

Не зависимо от достоинств первых вариантов наиболее предпочтительным на современном этапе развития автомобильного транспорта считается последний.

Большой вклад в развитие технической диагностики вносят научно-исследовательские центры, предприятия и высшие учебные заведения: НИИАТ, ГОСНИТИ, ОАО «АвтоВАЗ», «АМО-ЗИЛ», «ГАЗ» «КамАЗ», МАДИ(ТУ), СибФТИ, СибИМЭ, СГТУ, С-ПбГАУ, ЮУрГУ и другие.

Решению теоретических, практических задач технической диагностики на автомобильном транспорте и поставленным вопросам в представленном исследовании посвящены работы отечественных и зарубежных ученых Авдонькина Ф.Н., Аринина И.Н., Болдина А.П., Васильева A.B., Григорьева Е.А., Говорущенко Н.Я., Гурвич И.Б., Денисова A.C., Добролюбова И.П., Ждановского Н.С., Крамаренко Г.В., Корчемный Л.В., Кузнецова Е.С., Левина М.И., Лившица В.М., Михлина В.М., Мороза С.М., Мирошникова Л.В., Николаенко A.B., Отставнова A.A., Пинского Ф.И., Ревина A.A., Сергеева А.Г., Серова A.B., Харазова A.M., Ютта В.Е., Фламиша О., Akiba К., Assanis D.N., Polishalc М., Mauer G. F., Toshikazu J., Hideki О. и других. Результаты их научной и практической деятельности нашли отражение в современных взглядах и подходах к дальнейшему развитию диагностики и управлению технической эксплуатацией автомобилей.

Анализ существующих технологий, методов и средств диагностирования и испытания ДВС без использования тормозных стендов, основанных на измерении показателей внутрицикловой неравномерности угловой скорости коленчатого вала, показал, что имеются возможности дальнейшего их развития. В частности, можно значительно повысить точность определения составляющих мощности механических потерь ДВС, по значению которых судят о техническом состоянии МГР, кривошипно-шатунного механизма (КТТТМ) с цилиндропоршневой группой (ЦПГ), определяющих эффективность работы двигателя в процессе эксплуатации.

Значение составляющей мощности механических потерь, затрачиваемой на привод МГР, представляет интерес и на стадии проектирования ДВС. Возможный конструктивно-технологический резерв её снижения оценивается в 5...20%, что требует высокой точности её измерения, так как по относительной

величине она не превышает 3... 10% от суммарной мощности потерь на трение в ДВС [33, 35].

По этим причинам разработка нового способа и технологии диагностирования технического состояния МГР являются актуальными задачами повышения эффективности использования ДВС.

Исследование выполнено в соответствии с планами НИР Саратовского государственного технического университета (СГТУ) 12В.01 «Разработка научных основ технологий обеспечения работоспособности автотранспортных средств и других машин» по созданию универсальных способов бесстендового диагностирования систем и механизмов ДВС, а также фундаментального научного направления «Разработка теоретических основ адаптивного управления ДВС по внутрицикловым изменениям угловой скорости коленчатого вала» (НИР «СГТУ - 234 - 2008»).

Цель работы. Повышение эффективности эксплуатации двигателей внутреннего сгорания путем разработки способа и технологии диагностирования МГР по показателям внутрицикловых изменений угловой скорости коленчатого вала.

Объект исследований. Двигатель 44 9,2/9,2 (ЗМЗ 4021.10) автомобилей Горьковского и Ульяновского автомобильных заводов.

Предметом исследований являются взаимосвязь технического состояния МГР и показателей внутрицикловых изменений угловой скорости коленчатого вала в режиме прокручивания декомпрессированного ДВС стартером.

Научная новизна работы заключается в теоретическом обосновании способа общего и поэлементного диагностирования МГР по показателям внутрицикловых изменений угловой скорости коленчатого вала в режиме прокручивания декомпрессированного двигателя стартером.

В результате выполненных исследований:

- получена зависимость износа кулачков распределительного вала ДВС от пробега;

- определено значение составляющей момента механических потерь на привод МГР ДВС;

- разработана методика обработки массива мгновенных значений внутрицикловых угловых скоростей коленчатого вала и определены ее зависимости от технического состояния элементов МГР при прокручивании декомпрессированного двигателя стартером;

- осуществлена метрологическая проработка точности способа и устройства диагностирования МГР и определены нормативы, режимы и технология диагностирования элементов МГР двигателя по показателям внутрицикловых изменений угловой скорости коленчатого вала при прокручивании декомпрессированного двигателя стартером.

В процессе работы над темой получен патент РФ № 2386941 на изобретение «Способ определения составляющих суммарного момента механических потерь двигателя внутреннего сгорания» и подана заявка № 2011105673 от 15.02.2011 г. на изобретение «Способ диагностирования механизма газораспределения двигателя внутреннего сгорания» (Приложение 1).

Методы исследования. Теоретические исследования выполнены с использованием основных положений динамики ДВС, технической эксплуатации автомобилей, теоретической механики, аппарата дифференциальных уравнений, надежности, математической статистики и моделирования. Эксплуатационные исследования выполнялись в лабораторных и производственных условиях как с использованием общепринятых методик, оборудования и приборов, так и разработанных лично автором или с его участием.

Достоверность научных положений работы обуславливаются использованием фундаментальной теории динамики ДВС, обоснованностью принятых допущений при разработке расчетных моделей и высокой сходимостью экспериментальных результатов с аналитическими исследованиями, а также сравнительным анализом полученных результатов с данными других авторов.

Практическая ценность работы состоит в разработке устройства и технологии диагностирования элементов МГР автомобильных двигателей по показателям внутрицикловых изменений угловой скорости коленчатого вала.

Пути реализации работы. Результаты исследований могут быть использованы при доводочных и сравнительных испытаниях новых конструкций ДВС, совершенствовании поэлементных методов диагностирования элементов системы «ДВС - трансмиссия» транспортной техники, а также при разработке адаптивных систем автоматического управления работой ДВС (САУД).

На основе выполненных исследований разработаны методические материалы для обеспечения лекционных и лабораторных занятий при подготовке инженеров-механиков автомобильного транспорта.

На защиту выносятся:

- зависимость износа элементов МГР в процессе эксплуатации;

- теоретическое обоснование способов общего и поэлементного диагностирования технического состояния МГР по изменению угловой скорости коленчатого вала в режиме прокручивания ДВС стартером;

- результаты аналитических и экспериментальных исследований зависимости угловой скорости коленчатого вала в режиме прокручивания ДВС стартером от технического состояния элементов МГР;

методика обработки массива мгновенных значений угловых скоростей коленчатого вала по углу его поворота, нормативы, технология, метрологические характеристики способа и устройства диагностирования элементов МГР ДВС;

- технико-экономическая оценка результатов исследования.

Апробация работы. Основные положения диссертации и ее результаты

доложены и получили одобрение на:

- международной научно-практической конференции «Логистика и экономика ресурсосбережения и энергосбережения в промышленности (МНПК ЛЭРЭП)» (Саратов, СГТУ, 2007);

- международной научной конференции «Проблемы управления, передачи и обработки информации (АТМ-ТКИ-50)» (Саратов, СГТУ, 2009);

- международной научно-практической конференции «Информационные технологии, системы и приборы в АПК (АГРОИНФО-2009)» (Новосибирск, ГНУ СибФТИ, 2009);

- VI Международной научно-технической конференции «Проблемы качества и эксплуатации автотранспортных средств» (Пенза, ПГУАС, 2010);

- ежегодном постоянно действующем межгосударственном научно-техническом семинаре «Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания» (Саратов, СГАУ, 2008...2010);

- VI Саратовский салон изобретений, инноваций и инвестиций (Саратов, СГАУ, 2011);

- ежегодной научно-технической конференции ВолгГТУ (Волгоград, 2011);

- ежегодных научно-технических конференциях СГТУ (Саратов, 2007...2011).

Диссертационная работа заслушивалась на расширенном заседании кафедр "Автомобили и двигатели" и "Автомобили и автомобильное хозяйство" СГТУ в 2011 г.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 работ, в том числе 3 статьи в изданиях из списка ВАК и 1 патент РФ на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и приложений. Содержит 124 страницы машинописного текста, 7 таблиц и 36 рисунков. Список использованной литературы включает 132 наименования, из них 15 - на иностранном языке.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 1.1. Изменение технического состояния МГР ДВС в процессе эксплуатации

Механизм газораспределения (МГР) современного автотракторного ДВС определяет качество процессов газообмена и является одним из ключевых устройств, функциональное назначение и конструкция которого во многом предопределяют технический уровень и потребительские свойства ДВС. На долю МГР приходится более 25% отказов и неисправностей, свыше 7% суммарной трудоёмкости технического обслуживания и ремонта ДВС [14, 20, 30].

Работа элементов МГР осуществляется в условиях высоких динамических нагрузок, тепловых и коррозионных воздействий. Его детали подвергаются весьма разнообразным условиям трения. Особо сложен процесс взаимодействия кулачка распределительного вала с тарелкой толкателя. Напряжение сжатия на вершине кулачка достигает столь больших значений, что может вызвать разрыв масляной пленки и непосредственное взаимодействие металлов в режиме сухого трения [3, 4, 14, 18, 20, 30, 61]. На рисунке 1.1 показан характерный износ кулачков распределительного вала при работе МГР в отсутствии смазки, на котором отчетливо видны следы их трения с толкателями. В результате изнашивания кулачка притупляется его вершина, что вызывает уменьшение параметра «время - сечение» впускных или выпускных клапанов.

Трение стержня клапана в направляющей втулке в большинстве случаев осуществляется при граничной смазке, а иногда приобретает характер полусухого, а для выпускных клапанов даже сухого трения. Тяжелые температурные условия трения пары усугубляются возможной эксцентричной посадкой клапана на седло. Всё это сказывается на повышении удельного давления на контакте и способствует возникновению задира, преждевременного износа и нарушения работоспособности сопряжения. Повышенный расход масла возникает при повышенном износе стержней

клапанов или их уплотнительных сальников. Зазор между торцом стержня клапана и соответствующей деталью привода (коромыслом, толкателем или кулачком - в зависимости от конструкции механизма газораспределения) существенно влияет как на надежность двигателя, так и на протекание рабочего

процесса.

Рис. 1.1. Износ и задиры кулачков распределительного вала при работе без смазки (автомобиль Chevrolet Lanos 1,5, пробег 100 тыс. км) [132]

Общепринято [14, 20, 29, 30, 31, 38, 67], что эффективность работы МГР определяется износостойкостью деталей и неразрывностью их кинематических связей, герметичностью сопряжения «седло-клапан», параметрами «время-сечение» клапанов и мощностью, затрачиваемой на его привод.

Степень соответствия реальной диаграммы «время-сечение» требуемой зависит от значений фаз (углов) начала открытия-закрытия клапанов и максимального хода их подъёма, которые, в основном, определяются износами профиля кулачков распределительного вала. Уменьшение параметра «время -

сечение» впускных или выпускных клапанов снижают эффективные, экономические и экологические показатели двигателя. Например, при износе кулачков распределительного вала на 0,5...0,9 мм эффективная мощность четырехцилиндровых двигателей ЗМЗ снижается на 3...7%, а расход топлива и негативное воздействие отработавших газов увеличиваются на 4% [58, 101, 114, 116]. Не случайно, в руководстве по техническому обслуживанию и ремонту привода МГР двигателей ЗМЗ [95] указано, что при повышенном расходе топлива в процессе эксплуатации автомобиля, снижении тяговых свойств и неустойчивой работы двигателя следует проверить и, при необходимости, скорректировать фазы газораспределения до нормативных их значений. Для этой цели в конструкции фиксации углового положения звездочек распределительных валов ДВС предусмотрены места для сверления дополнительных отверстий под установочный штифт, что позволяет смещать звёздочки при восстановлении фаз газораспределения на величину их рассогласования.

Подобные технологии проверки фаз газораспределения считаются трудоёмкими, требуют высокой квалификации исполнителя; при использовании комплекта оснастки, разработанной на ОАО «ЗМЗ», необходима частичная разборка ДВС (снятие крышки клапанов с прокладкой, уплотнителями свечных колодцев, катушками зажигания и высоковольтными проводами). По этим причинам многие автотранспортные средства эксплуатируются с неисправностями МГР, то есть с более низкими технико-эксплуатационными показателями ДВС.

Именно контроль параметров технического состояния кулачков распределительного вала, фаз открытия-закрытия клапанов и мощности механических потерь в МГР современных высокооборотных ДВС, имеющих клапанные пружины повышенной жесткости и значительные контактные нагрузки в кулачковых парах, относят к наиболее важным операциям при доводочных испытаниях ДВС и диагностировании его технического состояния в процессе эксплуатации. Сложность диагностирования рассматриваемых

элементов МГР заключается в обязательной конкретизации (на последнем этапе) детали, сопряжения или элемента, имеющего минимальный ресурс.

Последовательно-параллельная работа идентичных по конструкции и функционально зависимых звеньев КШМ, ЦПГ и МГР многоцилиндровых двигателей характеризуется значительным рассеиванием технического

состояния одноименных сопряжений.

Обследованные партии распределительных валов (не менее 30 единиц в каждой), снятых с двигателей ВАЗ, ЗМЗ, ЗИЛ, КамАЗ, ЯМЗ, имеющих пробег свыше 80 тыс. км, с учетом данных других исследователей [37, 38, 73] показали, что только 1/6 часть из них отвечает техническим требованиям. Например, при микрометрировании кулачков распределительных валов двигателей КамАЗ-740, поступивших в капитальный ремонт [30, 38], из-за недопустимого износа профиля кулачков 99% распределительных валов требовали ремонтных воздействий: у кулачков выпускных клапанов среднее значение износа составило 1,276 мм, впускных - 1,143 мм при средних квадратичных отклонениях 0,950 и 0,808 соответственно. Удельный вес кулачков, ремонт которых возможен путём механической обработки, среди выпускных кулачков был почти в 2 раза ниже, чем впускных (29,7% против 53,27%). Основная причина выбраковки - повышенный износ профиля одного-двух кулачков (для большинства двигателей легковых автомобилей допустимый износ профиля кулачка по высоте не превышает 0,6 мм). Для всех типов двигателей характерен относительно больший износ кулачков, работающих с выпускными клапанами, которые находятся в более напряженных нагрузочных и тепловых условиях, чем впускные клапаны.

Флуктуация состояний одноименных элементов является объективной реальностью, вытекающей из второго начала термодинамики: в одноименных звеньях динамической системы ДВС невозможно задать исходные условия, которые привели бы к одинаковому результату в будущем [130].

Неравномерность значений износа одноименных кулачков МГР объясняется, прежде всего, технологическими и эксплуатационными

причинами:

- неоднородностью исходного материала и неодинаковыми твердостью рабочих поверхностей кулачков и их контактными нагрузками из-за различий

жесткости клапанных пружин;

- отклонениями от номинальных размеров профилей кулачков (в пределах

поля допуска при изготовлении) и значений тепловых зазоров;

- неравномерностью рабочих процессов по цилиндрам ДВС.

Для поддержания мощностных и экономических показателей ДВС в процессе эксплуатации необходимо главное внимание уделять техническому состоянию систем питания, зажигания и МГР, на долю которых приходится 70% отказов и неисправностей по двигателю (табл. 1.1, [23, 52, 57]). Важность этого положения обусловлена и тем, что снижение мощности двигателя связано не только с ухудшением топливной экономичности, но и с форсированным его износом, поскольку нарушение эксплуатационных регулировок указанных систем и механизмов вызывает возрастание динамических и температурных показателей рабочего цикла. Например, при эксплуатации двигателя из-за дестабилизации рабочих процессов в цилиндрах, вызванной разрегулировкой параметров систем питания, зажигания и МГР, неравномерность значений индикаторного давления по отдельным цилиндрам может достигать 20% и более, что еще в большей степени увеличивает неравномерность изнашивания

одноименных сопряжений [21, 30, 53].

Наибольшее влияние оказывает комплексное нарушение регулировок, при котором интенсивность изнашивания деталей двигателя возрастает в 1,5...3 раза и снижаются показатели надежности в среднем в 2 раза [51, 57].

Значительная вариация величин износа одноименных элементов конкретного двигателя, а также средних значений их износов для множества двигателей одной модели (рис. 1.2) затрудняют использование

детерминированных методов оценки технического состояния и прогнозирование ресурса объекта диагностирования.

Таблица 1.1

Показатели надежности элементов ДВС и трудоемкости поддержания их

работоспособности [23, 52]

Наименование элемента ДВС Вероятность отказа, неисправности Удельная трудоемкость работ ТО и ТР, %

Система зажигания и электрооборудования 0,45 40

Система питания 0,18 10

цпг 0,13 23

кшм 0,12 17

МГР 0,07 7

Система охлаждения 0,04 2

Система смазки 0,01 1

0,2,5

0 ^

11111

0,1 0,3

0,5

а

8, мм 1,0

II

0,1 0,3 0,5 0,7 мм 1,1

б

Рис. 1.2. Распределение износа 5 впускных {а) и выпускных (б) кулачков распределительного вала двигателя 8410/9,5 после пробега 1-150 тыс.км [30, 52]

и

Над выявлением закономерностей изнашивания элементов автомобильной тракторной техники работали видные ученые: М.М. Хрущев,

И.Б.Тартаковский, A.C. Проников, Ф.Н. Авдонькин, И.Б. Гурвич, В.М. Михлин, A.C. Денисов и другие. Закономерности изменения структурных и диагностических параметров от пробега (при известных величинах их составляющих) позволяют усредненно предсказать ресурс работы механизма.

Применительно к элементам автомобиля - как объекта диагностирования -наибольшее распространение получили экспоненциальная [5]

S = S0-ebl (1.1)

и степенная [76] функции

S = S0+v-enl, (1.2)

где S - значение структурного параметра (зазора);

S0 - начальное значение структурного параметра после этапа приработки

(рис. 1.3);

b - коэффициент интенсификации изнашивания; / - пробег (наработка);

v- скорость изменения параметра при / = 1, уменьшенная в п раз;

п - показатель степени. В формулах (1.1), (1.2) значения Ъ, v и п определяются методами математической статистики по экспериментальным данным значений износа детали и сопряжений от продолжительности работы ДВС. Например, изменение теплового зазора в клапанном механизме двигателя подчиняется

зависимости (1.2) при п = 1,1 [76].

Закономерность (1.1) более полно раскрывает физические основы процессов, происходящих в сопряжениях автомобиля и приводящих к потере работоспособности по мере увеличения пробега. В соответствии с [5] после приработки интенсивность изнашивания а взаимодействующих деталей прямо пропорциональна давлению Р на поверхности трения

а=сР, (1-3)

где с - коэффициент интенсификации изнашивания.

В зависимости от изменения давления на поверхности трения все сопряжения делятся на три вида (рис. 1.3):

- статические, у которых давление Р в процессе эксплуатации не

изменяется;

- динамически нагруженные, у которых Р в процессе эксплуатации увеличивается;

- саморазгружающиеся, у которых Р в процессе эксплуатации уменьшается.

5

мкм

О

Ь, км

Рис. 1.3. Закономерности износа 5 сопряжений от пробега Ь: 1 - динамически нагруженных; 2 - статических; 3 - саморазгружающихся

Сопряжения МГР относятся к динамически нагруженным, для которых износ АБ увеличивается в зависимости от пробега:

аг

А5 = ^-(еы-1) Ъ

(1.4)

где а0- интенсивность изнашивания в конце приработки.

Зависимость (1.1) характерна и для других динамически нагруженных деталей МГР, что подтверждается данными, позаимствованными из работ [5, 6,

66, 76]. В качестве примера на рис. 1.4 представлены экспериментальные данные, характеризующие экспоненциальную динамику износа стержней клапанов от пробега.

37.5

Б, мкм

12,5

0__

оос Ьолс ХХ)П- рро 1ТГ? ит

О 20 40 60 80 100 120 %0 160 180 I, тыс. км 240

а

37,5 5, мкм

П5

6

< } " с

оа эпос ьООО

О 20 40 60 80 100 120 ПО 160 180 Ь, тыс. км 240

б

Рис. 1.4. Зависимости износа 5 стержней клапанов от пробега Ь [6]:

С _ Л ЛЛП1 ло „о,07051-0,000412

а - впускные клапаны - о - и,иии ш-у е ;

б - выпускные клапаны - 5 - 0,000629 е

0,0409 ¿-0,00021

Интенсивность изнашивания сопряжений МГР увеличивается из-за отклонений геометрической формы деталей от рекомендуемой [13, 19, 29, 37, 44, 75, 107]. Особенно высокие требования по этим параметрам к кулачкам

распределительных валов.

При рассмотрении неравномерности изнашивания одноименных сопряжений МГР необходимо учитывать, что интенсивность изнашивания его элементов значительно зависит от качества регулировки тепловых зазоров. Если тепловые зазоры во время работы двигателя увеличиваются, то возрастает уровень шума и вибрации, ухудшаются наполнение цилиндров свежим зарядом смеси и их очистка от отработавших газов. При уменьшении тепловых зазоров МГР клапаны неплотно прилегают к седлам, фаски тарелок клапана обгорают, что может привести к наиболее опасным при работе двигателей отказам, в виде

в

прогорания тарелок выпускных клапанов. Мощность двигателя при нарушенных значениях тепловых зазоров в обоих случаях снижается. Считается [70], что из-за неточности регулировки тепловых зазоров в клапанном механизме расход топлива может увеличиваться на 6%,

соответственно снижается и мощность ДВС.

Диаграммы «время-сечение» зависят не только от фаз открытия и закрытия клапанов и максимального хода их подъема, но и от степени неразрывности кинематической связи звеньев привода МГР, то есть, связаны с износом профиля кулачков распределительного вала и жесткостью клапанных пружин. Жесткость клапанной пружины должна быть достаточной для обеспечения постоянной кинематической связи между всеми звеньями клапанного привода, особенно в начале его подъема и в конце посадки, когда осуществляются резкие переходы от положительного к отрицательному ускорению клапана [17, 30]. В эти моменты возникают значительные ударные нагрузки в сопряжениях привода с возможными отскоками толкателя от кулачка при увеличенных тепловых зазорах или прослабленных пружинах, что способствует увеличению интенсивности изнашивания элементов МГР. По данным ГОСНИТИ [63], при поступлении в KP ДВС до 15% пружин выбраковываются из-за потери упругости до 20% и уменьшения по длине на 3.. .10%. Следовательно, контроль жесткости клапанных пружин и износа кулачков распределительного вала в процессе эксплуатации является важной и необходимой операцией при ТО и ремонте МГР.

Проведенный анализ изменения технического состояния одноименных элементов МГР свидетельствуют о высоком коэффициенте вариации (и = 0,4...0,8 и более) величины их износа как по всей совокупности однотипных двигателей, так и отдельных экземпляров. При этом, чем выше неравномерность изнашивания одноименных элементов в конкретном ДВС, тем ниже его ресурс, технико-экономические и экологические показатели работы [17, 23, 29-31, 58, 74, 118, 120]. По этим причинам при проведении технического обслуживания автотракторной техники следует особое внимание

уделять контрольным и регулировочным работам по системе питания, зажигания и газораспределительному механизму двигателя.

Снижение неравномерности изменения технического состояния одноименных элементов может быть обеспечено конструктивно-технологическими мероприятиями, направленными на создание их равноизносостойкости при производстве, а также своевременным устранением причин, ее вызывающих, в процессе эксплуатации.

Оба эти направления требуют знания зависимостей изменения неравномерности изнашивания одноименных сопряжений МГР в процессе эксплуатации и создания прогрессивных методов и средств диагностирования, позволяющих оценивать их техническое состояние по отдельным звеньям.

В настоящее время для диагностирования МГР разработаны следующие способы и оборудование, анализ которых приводится ниже.

1.2. Анализ методов и средств диагностирования МГР ДВС

Объективная оценка общего технического состояния двигателя на автомобиле может быть осуществлена на стационарных роликовых стендах с нагрузочными (тормозными) устройствами, имитирующих близкие к реальным режимы функционирования элементов автомобиля, бортовыми приборами, встроенными в автомобиль, и бесстендовыми внешними средствами мобильного (переносного или передвижного) типа.

В связи с процессами разгосударствления, приватизации и демонополизации в стране произошло разукрупнение АТП, большинство из которых (более 95%) имеют в своем составе менее 100 автомобилей. Использование в таких предприятиях стационарных станций диагностирования экономически нецелесообразно [30, 52, 108, 112] из-за значительной их стоимости, энерго- и металлоемкости.

В небольших АТП, СТО, машинно-тракторных парках предпочтение отдается мобильным и бортовым средствам диагностирования основных

элементов автомобиля и, прежде всего, систем и механизмов ДВС. Они хорошо адаптируются в технологический процесс на рабочих местах и не требуют дополнительных производственных площадей. Поэтому в дальнейшем будут анализироваться только бесстендовые методы и средства диагностирования.

По технологическому назначению и глубине методы диагностирования подразделяются [52, 113] на функциональные, соответствующие параметрам эффективности рабочего процесса ДВС (например, по мощности, расходу топлива, уровню шума, вибрации), и локальные (поэлементные), соответствующие параметрам процессов, сопутствующих функционированию систем и механизмов двигателя, или непосредственно измеряемым геометрическим, структурным параметрам (зазорам, люфтам), изменяющимся в процессе эксплуатации.

Функциональные методы предназначены для общего диагностирования. Их цель - определить уровень работоспособности двигателя. Если мощность, расход топлива не соответствуют нормативным значениям, то дальнейший поиск неисправностей осуществляют локальными методами, обеспечивающими поэлементное диагностирование.

Применительно к диагностированию одноименных элементов МГР, изменение технического состояния которых в рамках одного двигателя характеризуется высоким коэффициентом вариации (и >0,5, см. п. 1.1), методы диагностирования также следует подразделить на методы, определяющие их общее техническое состояние, и локальные методы, конкретизирующие звено МГР с предельными значениями диагностического параметра (рис. 1.5). Очевидно, что вновь разрабатываемые методы и средства диагностирования МГР должны отвечать последнему требованию и иметь единую измерительную аппаратуру, позволяющую адаптироваться к диагностированию других элементов ДВС и автомобиля.

Анализ технической литературы, включая патентный поиск [1-5, 12, 15, 18, 22, 31, 34-41, 44, 52, 55, 62, 69, 71, 73, 79, 83-91, 96-99, 108-113, 116-119, 122, 126, 129-131], показывает:

Рис. 1.5. Методы диагностирования МГР ДВС и их классификация (выделенное соответствует разрабатываемому способу)

- между системами и механизмами двигателя существует функциональная связь, заключающаяся в комплексном влиянии различных неисправностей на диагностические параметры;

- диагностирование МГР двигателей внутреннего сгорания в настоящее время осуществляют следующими методами и средствами.

Заметное падение мощности двигателя с одновременным увеличением расхода топлива происходит, как правило, при комплексном нарушении регулировочных параметров систем питания, зажигания, МГР [3, 6, 7, 13, 27, 28, 102, 124]. Причинами снижения технико-экономических показателей ДВС могут быть недостаточная компрессия в цилиндрах, не герметичность впускной и выпускной систем, образовании нагара в камерах сгорания, наличие отложений во впускной системе, накипи и загрязнений в системе охлаждения.

Величина давления в конце такта сжатия (компрессия) частично характеризует техническое состояние цилиндропоршневой группы и механизма газораспределения. Давление газов в надпоршневом пространстве в конце такта сжатия определяют с помощью компрессометра (или компрессографа) на прогретом двигателе при прокручивании коленчатого вала двигателя стартером. Оценка технического состояния ЦПГ и МГР осуществляется по абсолютным величинам компрессии в цилиндрах и ее разности между наибольшим и наименьшим значениями, которая для карбюраторных ДВС не должна превышать 0,1 МПа, а для дизельных - 0,2 МПа [50]. Средства измерения - компрессометры моделей КИ-861, К-181, КВ-1126, Trisco G-324 (Тайвань), SMC-103, BEST-05UP (Россия) (рис. 1.6) [30, 108, 112].

Давление сжатия (компрессию) можно определять по току, потребляемому стартером, или по падению напряжения на зажимах аккумуляторной батареи при прокручивании двигателя. Этот метод основан на зависимости крутящего момента, создаваемого стартером, от давления сжатия в цилиндрах двигателя.

Так как давление в конце такта сжатия зависит как от состояния ЦПГ, так и от герметичности клапанов, полученные результаты нужно дифференцировать, например, путем повторения измерений компрессии после

заливки в цилиндры небольшого количества масла с целыо временного повышения герметичности поршневых колец.

Рис. 1.6. Компрессометр ВЕ8Т-05иР (а) и компрессограф КВ-1126 (б) бензиновых и дизельных двигателей

Данный метод предусматривает частичную разборку (демонтаж свечей и форсунок), крепление наконечников компрессометров, особенно для дизельных двигателей, и неоднократное прокручивание коленчатого вала стартером. На результаты измерений оказывают значительное влияние техническое состояние АКБ и нестабильность теплового режима, которые изменяются в процессе диагностирования при последовательных проверках компрессии в цилиндрах.

Метод определения относительных утечек сжатого воздуха, подаваемого в цилиндр, реализованый в приборах типа К-69М, К-272М, Ш-998А (Тайвань), ОТС-5609 (США), ПТ-1 (рис. 1.7), позволяет дифференцировать неисправности по элементам, обеспечивающим герметичность надпоршневого пространства (ЦПГ, МГР, прокладка между головкой и блоком цилиндров) и по поясам цилиндра (ВМТ, НМТ). Однако он характеризуется высокой трудоемкостью, необходимостью наличия магистрали сжатого воз/духа и недостаточной точностью вследствие зависимости результатов измерений от положения поршневого кольца в канавке поршня [35, 52].

Рис. 1.7. Пневмотестер ПТ-1

Широкими перспективами обладает виброакустический метод диагностирования. Переменность нагрузки и изменение направления действующих сил в механизме газораспределения при наличии зазоров в сопряжениях приводит к ударам, вызывающим вибрации деталей механизма. Колебания деталей при этом происходят с собственными частотами, характерными для каждой детали. Эти колебания накладываются друг на друга при работающем двигателе, образуя спектр (рис. 1.8). В связи с этим главной проблемой диагностирования по виброакустическим показателям является подавление помех, выделение полезных сигналов и установление параметров колебательного спектра. Исследования показывают, что виброакустический сигнал соударяющихся деталей по амплитуде, энергии и фазовым положениям изменяет свои значения с увеличением зазора между ними. Полученные результаты сравнивают с нормативными, которые определяют экспериментально путем искусственного создания неисправностей. Однако применение данного метода сдерживается отсутствием соответствующей измерительной аппаратуры и достаточно точного математического описания законов распространения колебаний в деталях двигателя и других агрегатов по всей цепочке - от источника виброакустического сигнала до датчика. Для общей оценки МГР при диагностировании данным методом применяют стетоскопы, эффективное использование которых требует большого опыта оператора.

Сложность широкого внедрения виброакустических методов диагностирования заключается в том, что частоты собственных колебаний основных деталей не являются одинаковыми. Создание же ряда специализированных средств диагностирования для каждой модификации двигателя экономически и технически не оправдано. Имеющаяся аппаратура отечественного производства ИВД-1, ЭМДП, 16С, КИ-13940, а также фирм «ЭСНЕЖЖ» (Германия), «Вгие1 & Гфег» (Дания), «Акахи» (Япония) отличается высокой стоимостью и сложностью в эксплуатации [30, 108].

_

1 -

Заключение диссертации по теме «Эксплуатация автомобильного транспорта», Петров, Максим Геннадьевич

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. На основе выполненного исследования решена новая научно-практическая задача повышения эффективности эксплуатации двигателей внутреннего сгорания путем теоретического обоснования и практической реализации способа и алгоритма диагностирования МГР ДВС по показателям внутрицикловых изменений угловой скорости коленчатого вала. По сравнению с существующими, разработанный способ более технологичен, позволяет конкретизировать неисправности по отдельным элементам и звеньям МГР.

2. Аналитически обоснованы и экспериментально определены параметры экспоненциальной зависимости износа элементов МГР ДВС в процессе эксплуатации.

3. Теоретически обоснованы способы общего и поэлементного диагностирования технического состояния МГР по показателям внутрицикловых изменений угловой скорости коленчатого вала в режиме прокручивания декомпрессированного ДВС стартером.

4. Усовершенствована методика и разработан алгоритм обработки массива внутрицикловых значений угловых скоростей коленчатого вала в режиме прокручивания декомпрессированного ДВС стартером для количественной оценки диагностических параметров технического состояния МГР. Метрологическая проработка всех звеньев цепи «МГР - датчик угловых перемещений - диагностическое устройство», которые определяют точность и достоверность предлагаемого способа, показала:

- относительная погрешность определения значения составляющей мощности N мт механических потерь на прокручивание МГР не превышает 2%, что в 1,2. 1,5 раза точнее всех известных методов её определения;

- абсолютная погрешность определения фазовых положений экстремумов внутрицикловых значений угловых скоростей коленчатого вала находится в пределах ± 1,5°, что считается удовлетворительным результатом для оценки фаз газораспределения МГР;

- абсолютная погрешность определения мгновенных значений угловой скорости коленчатого вала по углу его поворота не превышает 0,01 рад/с.

5. Разработаны алгоритм, устройство, диагностические нормативы, режимы общего и поэлементного диагностирования технического состояния МГР двигателей 44 9,2/9,2. При тепловом состоянии I = 25 ± 5°С в режиме прокручивания декомпрессированного двигателя стартером в диапазоне средней угловой скорости 14.20 рад/с диагностическими нормативами являются: при общем диагностировании - значение доли составляющей мощности механических потерь на привод МГР - 50 ± 10 Вт; при поэлементном диагностировании - значения: амплитуд внутрицикловых колебаний угловой скорости коленчатого вала - 1,2 ± 0,2 рад/с; фазовых положений экстремумов внутрицикловых значений минимальных угловых скоростей - <^ютш = 115 ± 3,0° п.к.в.

6. Использование разработанных способов в качестве встроенных средств диагностирования обеспечивает контроль технического состояния МГР и, соответственно, поддержание нормативных технико-эксплуатационных показателей работы ДВС. Экономический эффект от внедрения метода и средства диагностирования МГР ДВС составил 1508 руб. на один автомобиль.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Петров, Максим Геннадьевич, 2011 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. A.c. 947678 СССР, МКИ G 01 М 15/00. Способ диагностирования ДВС / А. И. Коровин, А. И. Кудрин, В. А. Мальцев. - 1982, Бюл. № 28.

2. A.c. 243999, СССР, МКИ G 01 М 15/00. Способ определения эффективной мощности двигателя внутреннего сгорания / В. А. Змановский, В. М. Лившиц, Вл. А. Змановский. - 1969.

3. Абраменко Ю. Е. Влияние динамики механизма газораспределения ДВС на износ его деталей / Ю. Е. Абраменко // Межвуз. сб. науч. тр., Всесоюзн. заочн. машиностроительный ин-т. - 1981. -№ 15.-С. 110 - 121.

4. Абраменко Ю. Е. Исследование условий работы пары трения кулачок распределительного вала - толкатель клапана форсированных ДВС / Ю. Е. Абраменко // Двигателестроение. - 1980. - № 10. - С. 30 - 33.

5. Авдонькин Ф. Н. Оптимизация изменения технического состояния автомобиля / Ф. Н. Авдонькин. - М.: Транспорт, 1993. - 350 с.

6. Автомобили ВАЗ: Изнашивание и ремонт / А. А. Звягин, М. А. Масин, А. М. Мотин, Б. В. Прохоров; Под ред. A.A. Звягина. - Л.: Политехника, 1991. - 255 с.

7. Автомобиль ГАЗ-ЗИО "Волга": Устройство, особенности эксплуатации и руководство по ремонту двигателей ЗМЗ 4062.10, 402.10, 4021.10 / Под ред. В. Б. Пичугина.- М.: ООО "Атласы автомобилей", 2000. - 256 с.

8. Автотранспортные потоки и окружающая среда / Под ред. В. Н. Луканина. -М.: ИНФРА-М, 2001. - 646 с.

9. Айфичер, Э. Цифровая обработка сигналов: практический подход / Э. Айфичер, Б. Джервис / Изд. 2-е: Пер. с англ. - М.: Издательский дом «Вильяме», 2004. - 992 с.

10. Алгоритмические особенности автоматизации измерения степени идентичности последовательных циклов и устойчивости работы ДВС по неравномерности вращения коленчатого вала / А. М. Лукин, В. И. Хавкин, В. К. Яровой // Двигателестроение. - 1984. - № 4. - С. 24 - 26.

11. Алимов В. Н. Статические испытания на прочность выпускных клапанов транспортных среднеоборотных дизелей / В. Н. Алимов, Ю. С. Коганицкий // Вестник машиностроения. - 1998. - № 10. - С. 16 - 18.

12. Альт В. В. Информационное обеспечение экспертизы состояния двигателей / В. В. Альт, И. П. Добролюбов, О. Ф. Савченко; под ред. В. В. Альт. -Новосибирск, СибФТИ, 2001. - 223 с.

13. Антипин В. П. Износ двигателя на установившихся нагрузочном, скоростном и смазочном режимах / В. П. Антипин, М. Я. Дурманов, Г. В. Каршев, В. И. Михасенко // Двигателестроение. - 2006. -№ 1. - С. 7 - 9.

14. Апсин В. П. Обоснование методики прогнозной оценки наработки составных частей автомобильных двигателей / В. П. Апсин, Р. X. Хасанов // Прогрессивные технологии в транспортных системах: Сб. докладов VI российской науч.-техн. конф. - Оренбург: ГОУ ОГУ, 2003. - С. 7 - 9.

15. Аринин И. Н. Диагностирование технического состояния автомобилей / И. Н. Аринин. - М.: Транспорт, 1978. - 176 с.

16. Асташкевич Б. М. Износостойкость клапанов с упрочнёнными посадочными поверхностями / Б. М. Асташкевич, Г. С. Зиновьев // Двигателестроение. - 1998. - №1. - С. 27 - 29.

17. Васильев А. В. Моделирование изнашивания кулачка газораспределения поршневого двигателя / А. В. Васильев, Е. Д. Дейниченко // Двигателестроение. -2006. -№ 3. - С. 12-15.

18. Васильев А. В. Определение предельно допускаемого износа кулачковой пары газораспределения ДВС / А. В. Васильев, Д. В. Попов, С. В. Шмаков, Е. Д. Дейниченко // Инновационные технологии в обучении и производстве: Материалы III Всероссийской конференции, г. Камышин, 20-22 апреля 2005 г.: В 3 т. - Волгоград, 2005. Том 1. - С. 72 - 73.

19. Васильев А. В. Расчет интенсивности изнашивания и линейного износа кулачковой пары газораспределения поршневого двигателя / А. В. Васильев, Е. Д. Дейниченко // Инновационные технологии в обучении и производстве:

Материалы III Всероссийской конференции, г. Камышин, 20-22 апреля 2005 г.: В 3 т. - Волгоград, 2005. Том 1. - С. 71 - 72.

20. Васильев А. В. Синтез характеристик газораспределения поршневого двигателя / А. В. Васильев: ВолгГТУ. - Волгоград, 2006. - 344 с.

21. Гаркунов Д. Н. Триботехника (износ и безызносность): Учебник / Д. Н. Гаркунов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: «Издательство МСХА», 2001. - 616 с.

22. Геращенко В. В. Система управления стендом для оценки тяговых качеств АТС / В. В. Геращенко // Автомобильная промышленность. - 2001. - № 1. - С. 32-33.

23. Говорущенко Н. Я. Техническая эксплуатация автомобилей / Н. Я. Говорущенко. - Харьков: Вища шк. Изд-во при Харьк. ун-те, 1984. - 312 с.

24. Говорущенко Н. Я. Экономия топлива и снижение токсичности на автомобильном транспорте / Н. Я. Говорущенко. - М.: Транспорт, 1990. - 135 с.

25. Голуб Е. С. Диагностирование судовых технических средств: Справочник / Е. С. Голуб, Е.З. Мадорский, Г. М. Розенберг. - М.: Транспорт, 1993. - 150 с.

26. ГОСТ 27518-87. Техническая диагностика. Диагностирование изделий. Общие требования. - М.: Изд-во стандартов, 1988. - 20 с.

27. Гребенников А. С. Адаптивное управление нормативами технической эксплуатации автомобилей / А. С. Гребенников, С. А. Гребенников, М. Г. Петров, В. В. Фокин // Информационные технологии, системы и приборы в АПК / Ч. 1: материалы 4-ой междунар. науч. - практ. конф. «АГРОИНФО-2009» Рос. акад. с.-х. наук Сиб. отд-ние, Сиб. Физико-техн. Ин-т аграр. Проблем. -Новосибирск, 2009. - С. 342 - 350.

28. Гребенников А. С. Адаптивное управление работой двигателя внутреннего сгорания / А. С. Гребенников, С. А. Гребенников, М. Г. Петров, В. В. Фокин // Проблемы управления, передачи и обработки информации - АТМ-ТКИ-50: сб. трудов Международ, науч. конф. / Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2009. - С. 89 -93.

29. Гребенников А. С. Влияние условий эксплуатации на ресурс и неравномерность изменения технического состояния одноименных элементов

ДВС / А. С. Гребенников, С. А. Гребенников, М. Г. Петров, В. В. Фокин // Проблемы качества и эксплуатации автотранспортных средств: материалы VI междунар. науч.-техн. конф. 18-20 мая 2010 г., 4.1. - Пенза: ПТУ АС, 2010. -С.125 - 132.

30. Гребенников А. С. Диагностирование автотракторных двигателей динамическим методом / А. С. Гребенников. - Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2002. - 196 с.

31. Гребенников А. С. Зависимость ресурса одноимённых элементов конструкции автомобиля от условий их функционирования / А. С. Гребенников, С. А. Гребенников, А. В. Коновалов, А. В. Косарева // Автомобильная промышленность. - 2007. - № 10. - С. 24 - 26; № 11. - С. 19 - 22.

32. Гребенников А. С. Использование показателей внутрицикловых изменений угловой скорости коленчатого вала при адаптивном управлении работой ДВС / А. С. Гребенников, С. А. Гребенников, М. Г. Петров, Д. В. Федоров // Технологические и организационные проблемы сервиса машин и пути их решения. Сборник научных трудов / Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2010. - С. 65-71.

33. Гребенников А. С. Методика экспериментального определения составляющих суммарного момента механических потерь ДВС / А. С. Гребенников, М. Г. Петров // Совершенствование технологий и организации обеспечения работоспособности машин. Сборник научных трудов / Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2010. - С. 31 -34.

34. Гребенников А. С. Системы диагностирования и адаптивного управления техническим состоянием элементов автомобиля по внутрицикловым изменениям угловой скорости вращающихся элементов / А. С. Гребенников, С. А. Гребенников, А. В. Никитин, М. Г. Петров, Д. В. Федоров // VI Саратовский салон изобретений, инноваций и инвестиций: в 2ч. - Саратов: Сарат. ГАУ, 4.1. 2011.-С. 231 -232.

35. Гребенников С. А. Диагностирование газораспределительного механизма по внутрицикловым изменениям угловой скорости коленчатого вала / С. А.

Гребенников, М. Г. Петров, А. В. Никитин // Информационные технологии, системы и приборы в АПК /4.1: материалы 4-ой междунар. науч. - практ. конф. «АГРОИНФО-2009» Рос. акад. с.-х. наук Сиб. отд-ние, Сиб. Физико-техн. Ин-т аграр. Проблем. - Новосибирск, 2009. - С. 364 - 367.

36. Гребенников С. А. Заявка 2011105673 Российская Федерация, МПК7 в 01 М 15/00, в 01 Ь 3/24, в 01 Ь 3/26. Способ диагностирования механизма газораспределения двигателя внутреннего сгорания / Гребенников А. С., Гребенников С. А., Петров М. Г. Федоров Д. В.; заявл. 15.02.11.

37. Гребенников С. А. Изменение технического состояния одноименных элементов ЦПГ, ГРМ и их диагностика / С. А. Гребенников, А. С. Капкин, М. Г. Петров // Совершенствование технологий и организации обеспечения работоспособности машин. Сборник научных трудов / Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2008. - С. 68 - 74.

38. Гребенников С. А. Изменение технического состояния и способ диагностирования элементов механизма газораспределения ДВС / С. А. Гребенников, М. Г. Петров, А. С. Гребенников // Автомобильная промышленность. - 2011. - № 9. - С. 25 - 30.

39. Гребенников С. А. Определение составляющей мощности механических потерь от работы газораспределительного механизма ДВС / С. А. Гребенников, М. Г. Петров // Проблемы качества и эксплуатации автотранспортных средств: материалы VI междунар. науч.-техн. конф. 18-20 мая 2010 г., 4.1. - Пенза: ПГУАС, 2010.-С.122- 125.

40. Гребенников С. А. Повышение точности диагностирования механизма газораспределения ДВС по внутрицикловым изменениям угловой скорости коленчатого вала / С. А. Гребенников, М. Г. Петров, А. С. Гребенников // Вестник Саратовского государственного технического университета. - 2011. -№ 1. - Вып. 1. - С. 49 - 55.

41. Гребенников С. А. Повышение эффективности эксплуатации ДВС диагностированием компрессионных свойств и газораспределительного

механизма по изменению угловой скорости коленчатого вала: дис. ... канд. техн. наук. - Саратов. 2000. - 160 с.

42. Гребенников С. А. Снижение погрешности определения внутрицикловых значений угловой скорости коленчатого вала при диагностировании ДВС / С.

A. Гребенников, М. Г. Петров, А. С. Гребенников // Вестник Саратовского государственного технического университета. - 2011. - № 2. - Вып. 1. - С. 127 -133.

43. ГОСТ 20911-89. Техническая диагностика и контроль технического состояния изделий. Термины и определения. - М.: Издательство стандартов, 1990.-23 с.

44. Григорьев Е. А. Математическое моделирование динамики механизма газораспределения ДВС / Е. А. Григорьев, А. В. Васильев // Двигателестроение. - 1991. -№ 12. - С. 7 - 9.

45. Григорьев М. А. Гидравлические компенсаторы зазора в механизме газораспределения / М. А. Григорьев, Л. А. Зайчик // Автомобильная промышленность. - 1999. - № 11. - С. 15 - 17.

46. Григорьев М. А. Износ и долговечность автомобильных двигателей / М. А. Григорьев, Н. Н. Пономарев. - М.; Машиностроение, 1976. - 248 с.

47. Гурвич И. Б. Эксплуатационная надёжность автомобильных двигателей / И. Б. Гурвич, П. Э. Сыркин, В. И. Чумак. - 2-е изд., перераб и доп. - М.: Транспорт, 1994. - 144 с.

48. Двигатели внутреннего сгорания. В 3 кн. Кн. 1. Теория рабочих процессов: Учебник для вузов / В. Н. Луканин, К. А. Морозов, А. С. Хачиян и др.; Под ред.

B. Н. Луканина и М. Г. Шатрова. - 3-е изд., перераб. и испр. - М.: Высшая школа, 2007. - 479 с.

49. Двигатели внутреннего сгорания. В 3 кн. Кн. 2. Динамика и конструирование: Учебник для вузов / В. Н. Луканин, К. А. Морозов, А. С. Хачиян и др.; Под ред. В. Н. Луканина и М. Г. Шатрова. - 3-е изд., перераб. и испр. - М.: Высшая школа, 2007. - 400 с.

50. Денисов А. С. Обеспечение надёжности автотракторных двигателей / А. С. Денисов, А. Т. Кулаков. - Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2007. - 422 с.

51. Диагностика автотракторных дизелей / Под ред. Н. С. Ждановского. - Л.: Колос, 1977. - 264 с.

52. Диагностирование технического состояния автомобилей на автотракторных предприятиях / Л. В. Мирошников, А. П. Болдин, В. И. Пал и др. - М.: Транспорт, 1977. - 263 с.

53. Дроздов Ю. Н. Трение и износ в экстремальных условиях: Справочник. / Ю. Н. Дроздов, В. Г. Павлов, В. Н. Пучков. - М.: Машиностроение, 1986. - 224 с.

54. Дьяченко Н. X. Теория двигателей внутреннего сгорания / Н. X. Дьяченко. - Л.: Машиностроение (Ленингр. отд-ние), 1974. - 552 с.

55. Дэниэлс Дж. Современные автомобильные технологии / Дж. Дэниэлс. - М: ООО «Издательство ACT»: ООО «Издательство Астрель», 2003.-223 с.

56. Ерохов В. И. Экспериментальные исследования режимов работы автотранспортных средств в городских условиях эксплуатации / В. И. Ерохов, Е. В. Бондаренко // Прогрессивные технологии в транспортных системах: Сб. докладов VI российской науч.-техн. конф. - Оренбург: ГОУ ОГУ, 2003. - С. 82 -83.

57. Ждановский Н. С. Надежность и долговечность автотракторных двигателей ./ Н. С. Ждановский, А. В. Николаенко. - Л.: Колос (Ленингр. отд-ние), 1974. -223 с.

58. Желобов Л. А. Влияние износа механизма газораспределения на выходные показатели двигателя / Л. А. Желобов, Ю. М. Панов // Совершенствование эксплуатационных качеств тракторов и автомобилей и использования машинотракторного парка: Сб. науч. тр. / Горьк. сельскохоз. ин-т. - Горький, 1986.-С. 3 -9.

59. Жовинский А. Н. Инженерный экспресс-анализ случайных процессов / А. Н. Жовинский, В. Н. Жовинский. - М.: Энергия, 1979. - 113 с.

60. Зеер В. А. Моделирование кривошиино-шатунного механизма ДВС с отключаемыми цилиндрами / В. А. Зеер, А. А. Мартынов // Известия Томского политехнического университета. 2008, - Т. 312. - № 4. - С. 40 - 44.

61. Зиновьев В. А. Основы динамики машинных агрегатов / В. А. Зиновьев, А. П. Бессонов. -М.: Машиностроение, 1964. - 239 с.

62. Испытания двигателей внутреннего сгорания / Б. С. Стефановский, Е. А. Скобцов, Е. К. Кореи и др. - М.: Машиностроение, 1972. - 368 с.

63. Клапанные пружины продолжают служить / Ю. В. Кагнер, В. Н. Хохряков,

B. Г. Величко, В. Н. Долматов // Техника в сельском хозяйстве. - 1979. - №12. -

C. 57 - 58.

64. Клюев В. В. Неразрушающий контроль и диагностика. Справочник. / В. В. Клюев, Ф. Р. Соснин, А. В. Ковалев. - М.: Машиностроение, 2005. - 656 с.

65. Колчин А. И. Расчет автомобильных и тракторных двигателей: Учеб. пособие для вузов. / А. И. Колчин, В. П. Демидов - 3-е изд. перераб. и доп. -М.: Высш. шк., 2002. - 496 с.

66. Комарова Н. И. Потери мощности в механизмах газораспределения / Н. И. Комарова, J1. В. Корчемный // Автомобильная промышленность. - 1990. - № 9. -С. 12-13.

67. Корчемный JI. В. Механизм газораспределения автомобильного двигателя: Кинематика и динамика / JI. В. Корчемный. - М.: Машиностроение, 1981.-191 с.

68. Крутов В. И. Автоматическое регулирование и управление двигателями внутреннего сгорания / В. И. Крутов. - М.: Машиностроение, 1989. - 416 с.

69. Кудрявцев Ю. В. Руководство по ремонту, эксплуатации и техническому обслуживанию автомобиля «Волга» ГАЗ-24-10. - М.: Колесо, 2000. - 225 с.

70. Кузнецов Е. С. Техническая эксплуатация автомобилей: Учебник для вузов / Е. С. Кузнецов, А. П. Болдин, В. М. Власов и др. - 4-е изд., перераб. и доп. -М.: Наука, 2001.-535 с.

71. Куликовский К. JI. Методы и средства измерений: Учебное пособие для вузов. / К. JI. Куликовский, В. Я. Купер. - М.: Энергоатмиздат, 1986. - 488 с.

72. Левин М. И. Микропроцессорная система управления углом опережения

впрыска топлива. Статика / М. И. Левин, Э. С. Островский, Е. Ю. Леснер // Двигателестроение. - 1988. -№ 6. - С. 18 - 16.

73. Малышев А. А. Износ газораспределительного механизма КамАЗ-740 / А.

A. Малышев, М. В. Капырин // Автомобильный транспорт. - 1987. - № 4. - С. 38-40.

74. Манолов П. X. Влияние взаиморасположения кулачков распределительного вала и перекрытия клапанов на энергетические показатели двигателя / П. X. Манолов, И. Я. Райков // Повышение эффективности автомобильных и тракторных двигателей: Межвуз. сб. науч. работ / МАМИ. - М., 1985. — Вып. 7. -С. 54- 58.

75. Манолов П. X. Исследование механизма газораспределения с верхним расположением распределительного вала // Исследование автомобильных и тракторных двигателей: Межвуз. сб. науч. работ / МАМИ. - М., 1987. - Вып. 8. -С. 51-56.

76. Михлин В. М. Управление надежностью сельскохозяйственной техники /

B. М. Михлин. - М.: Колос, 1984. - 335 с.

77. Мороз С. М. Электроника в управлении автомобилем / С. М. Мороз. - М.: Знание, 1985.-46 с.

78. Мотор-тестер М 1-2. Инструкция по эксплуатации 461263.005 ИЭ. - Мн.: 1995.-61 с.

79. Некоторые пути совершенствования отечественных ДВС / В. Г. Некрасов // Автомобильная промышленность. - 2006. - № 10. - С. 9 - 12.

80. Николаенко А. В. Теория, конструкция и расчет автотракторных двигателей / А. В. Николаенко. - М.: Колос, 1984. - 335 с.

81. Отставнов А. А. Концепция бестормозного диагностирования автомобилей / А. А. Отставнов // Поддержание и восстановление работоспособности транспортных средств: Тез. докл. науч.-техн. конф. - Саратов: СГТУ, 1995. - С. 56- 57.

82. Отставнов А. А. Повышение эффективности работы автомобильного транспорта на основе технической диагностики / А. А. Отставнов // Актуальные

проблемы транспорта России: Тр. междунар. науч.- практ. конф. - Вып. 1 / Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 1999. - С. 89 - 94.

83. Пат. РФ 2150685, МКИ в 01 М 15/00. Способ диагностирования технического состояния поршневого двигателя внутреннего сгорания / М. В. Архипов, М. А. Кударов, А. В. Миляев, А. В. Некрасов, Д. Г. Киселев. - 2000.

84. Пат. РФ 2151384, МКИ в 01 М 15/00, Б 02 М 65/00. Способ диагностирования и прогнозирования технического состояния двигателей внутреннего сгорания в процессе их работы / Е. В. Антонец, Г. А. Конюхов, К. Е. Никитин, В. Е. Сазанов. - 2000.

85. Пат. РФ 2154813, МКИ в 01 М 15/00. Способ диагностики работы двигателя / И. М. Дремин, В. И. Фурлетов, О. В. Иванов, В. А. Нечитайло, В. Г. Терзиев. - 2000.

86. Пат. РФ 2157984, МКИ О 01 М 15/00. Способ диагностирования клапанных пружин газораспределительного механизма ДВС / А. А. Отставнов, А. С. Гребенников, С. А. Гребенников. - 2000, Бюл. № 29.

87. Пат. РФ 2165605, МКИ в 01 М 15/00, 17/00. Способ диагностики технического состояния двигателя внутреннего сгорания и/или трансмиссии автомобиля и устройство для его осуществления / А. П. Ушаков, С. В. Тварадзе, А. А. Грабовецкий, Ю. Я. Рейбанд, А. Н. Алыпевский, И. В. Морошкин. - 2001.

88. Пат. РФ 2178158, МКИ О 01 М 15/00. Способ диагностики двигателя внутреннего сгорания / В. С. Малышев, А. Ю. Корегин. - 2002.

89. Пат. РФ 2206762, МКИ в 01 М 15/00, Б 02 В 79/00. Система обкатки и диагностики двигателей внутреннего сгорания / В. А. Бондаренко, Е. В. Бондаренко, К. Ф. Дурнев, В. В. Цыбакин, Н. Н. Якунин. - 2003.

90. Пат. РФ 2208771, МКИ в 01 Ь 23/08, в 01 М 15/00. Способ определения технического состояния двигателей внутреннего сгорания и устройство для его осуществления / И. П. Добролюбов, П. И. Федюнин, С. Н. Ольшевский. - 2003, Бюл. № 2.

91. Пат. РФ 2386941, МКИ G 01 М 15/04. Способ определения составляющих суммарного момента механических потерь ДВС / А. С. Гребенников, С. А. Гребенников, М. Г. Петров, В. В. Фокин, А. В. Косарева - 2010, Бюл. №11.

92. Петров М. Г. Изменение технического состояния механизма газораспределения двигателя и его диагностирование / М. Г. Петров // Логистика и экономика ресурсосбережения и энергосбережения в промышленности (МНПК «ЛЭРЭП-2-2007») / Сборник научных трудов по материалам междунар. науч.-практ. конф. - Том 3. Саратов, 2007. - С. 121 - 125.

93. Положение о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта. - М.: Транспорт, 1986. - 72 с.

94. Преобразователь угловых перемещений фотоэлектрический модель ВЕ-178. - Вильнюс: ЭНИМС «Прецизика», 1987. - 22 с.

95. Привод распределительных валов на двигателях моделей ЗМЗ-406.10, ЗМЗ-405.10, ЗМЗ-409.10 и их модификациях. - Заволжье: ОАО «Заволжский моторный завод», 2003. - 26 с.

96. Проблемы диагностирования электрооборудования автомобилей / А. Н. Румянцев // Автомобильная промышленность. - 2007. - № 8. - С. 24 - 25.

97. Проблемы повышения эксплуатационной безопасности автотранспортных средств / А. В. Сироткина, С. Г. Зубриський // Автомобильная промышленность. - 2006. - № 5. - С. 28 - 29.

98. Проников А. С. Надежность машин / А. С. Проников. - М.: Машиностроение, 1978. - 592 с.

99. Пронякин В. И. Проблемы диагностики циклических машин и механизмов / В. И. Пронякин // Измерительная техника. - 2008. - № 10. - С. 9 - 13.

100. Пугачев В. С. Теория вероятности и математическая статистика / В. С. Пугачев. - М.: Наука, 1979. - 496 с.

101. Резник Л. Г. Эффективность использования автомобилей в различных условиях эксплуатации / Л. Г. Резник, Г. М. Ромалис, С. Т. Чарков. - М.: Транспорт, 1989. - 128 с.

102. Росс Твег. Системы впрыска бензина. Устройство, обслуживание, ремонт. - М. : ЗАО «КЖИ «За рулем», 2004. - 144 с.

103. Сергеев А. Г. Точность и достоверность диагностики автомобиля / А. Г. Сергеев. - М.: Транспорт, 1980. - 188 с.

104. Синий В. Ф. Контроль герметичности камер сгорания двигателей по неравномерности вращения коленчатого вала в эксплуатационных условиях: автореф. дис. ... канд. техн. наук. - Новосибирск, 1986. - 22 с.

105. Системы газораспределения с переменными фазами // Автомобильная промышленность США. - 1996. - № 1. - С. 9 - 11.

106. Смирнова Т. Н. Определение неравномерности распределения нагрузок по цилиндрам двигателей с помощью современной измерительно-вычислительной техники / Т.Н. Смирнова, С.Б. Пушкин, С.Б. Серов // Двигателестроение. - 1991. - № 10-11. - С. 7 - 9.

107. Степурин П. В. Теоретическое исследование трения и изнашивания рабочих поверхностей кулачковых механизмов / П. В. Степурин // Трение и износ. - 1998. - Том 19, - № 6. - С. 739 - 744.

108. Табель технологического оборудования и специализированного нструмента для АТП, ATO и БЦТО. - М.: Транспорт, 1993. - 100 с.

109. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / В. М. Власов, С. В. Жанказиев, С. М. Круглов и др.; Под ред. В. М. Власова. - 5-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2007. - 480 с.

110. Трюбер С. С. Диагностика мощных дизельных двигателей по неравномерности частоты вращения / С. С. Трюбер // Вестник Саратовского государственного технического университета. - 2007. - № 4. - С. 54-71.

111. Харазов А. М. Диагностическое обеспечение технического обслуживания и ремонта автомобилей / А. М. Харазов. - М.: Высш. шк., 1990. - 208 с.

112. Харазов А. М. Современные средства диагностирования тягово-экономических показателей автомобилей / А. М. Харазов, В. С. Гернер, 3. А. Зарецкий. - М.: Высш. шк., 1990. - 63 с.

113. Хасанов P. X. Основы технической эксплуатации автомобилей: Учебное пособие. / P. X. Хасанов. - Оренбург: ГОУ ОГУ, 2003. - 193 с.

114. Цой И. Пути снижения потерь на трение / И. Цой // Автомобильный транспорт. - 1987. - № 11. - С. 40.

115. Чесноков С. А. Спектроскопия пламени как средство исследования рабочих процессов ДВС / С. А. Чесноков, И. В. Кузьмина // Автомобильная промышленность. - 2001. - № 4. - С. 34 - 36.

116. Чумак В. И. Влияние изнашивания двигателя на параметры его рабочего процесса и эффективности / В. И. Чумак, И. Б. Гурвич, А. П. Егорова, JT. А. Желобов, А. И. Баранов // Автомобильная промышленность. - 1986. - № 6. - С. 21-24.

117. A Genetic Algoritm for Determining Cylinder Pressure in Internal Combustion Engines / Fernando Cruz-Peragon, Francisco J. Jimenez-Espadafor // Energy Fuels, July 2007, pp. 2600 - 2607.

118. Adam M., Bakaj L., Woyand H. B. Application of numerical simulation for the analysis of the dynamic behavior of valve train systems // Int.- J. Veh. Des. - 1990. -Vol. 11,-№ 3.-P. 281 -291.

119. Akiba K. Vibration problems of valve mechanism on high speed diesel engines //J. Mar. Eng. Soc. Jap. - 1987. - Vol. 22, № 8. - P. 495 - 501.

120. Assanis D.N., Polishak M. Valve event optimization in a spark-ignition engine // Trans. ASME. J. Eng. Gas Turbines and Power. - 1990. - Vol. 112, № 3. - P. 341 -347.

121. Crane M. E., Meyer R. C. A process to predict friction in a automotive valve train // SAE Techn. Pap. Ser. - 1990. - № 901728. - P. 1 - 14.

122. Experimental observation of lubricant film state between a cam and bucket follower using the electrical resistivitc technique / B. Dowson, P. Harrison, С. M. Taylor, G. Zhu // Proc. Jap. Int. Tribol. Conf., Nagoua, Oct. 29 - Nov. 1, 1990. Vol. 1.-Tokyo, 1990.-P. 119-124.

123. Frederik Nilsson Diagnosis of a Truck Engine using Nonlinear Filtering Techniques // Linkopings universitet, Department of electrical Engineering, Devision of Vehicular Systems, - 2007, 66 p.

124. Grebennikov A. S., Grebennikov S. A., Petrov M. G., Fokin V. V. Adaptive control of car's technical maintenance standards / The 4th International Research and Practice Conference, Information technologies, systems and equipment in agribusiness industry, part 2. Siberian Branch. SibFTI - Novosibirsk, 2009. - 287 p.

125. Jeremy Williams, Matthew C. Witter Individual Cylinder Imep Estimation Using Crankshaft Angular Velocity Measurements // SAE 2001 World Congress, March 2001, Detroit, MI, USA, Session: Electronic Engine Controls.

126. Klaus Mollenhauer, Helmut Tschoeke. Handbook of diesel engine. SpringerVerlag Berlin Heidelberg, 2010.-636 p.

127. Lee J., Patterson D.J. Nonlinear valve train dynamics simulation with a distributed parameter model of valve spring // Trans. ASME J. Eng. Gas Turbines and Power. - 1997. - Vol. 119, № 3. - C. 692 - 698.

128. McGeehan J. A., Graham J. P., Yamagushi E. S. Camshaft surface temperatures in fired-gasoline engines It SAE Techn. Pap. Ser. - 1990. - № 902162. -P. 1-21.

129. Mauer G. F., Watts R .J. Combustion engine performance diagnostics by kinetic energy measurement- Trans ASME J. Eng. Gas Turbines and Power, 1990 -112,-№ 3. - P. 301 -307.

130. Prigogine J. From being to becoming: time and complexity in the physical sciences - San Francisco: W. H. Freeman and Company, 1980. - 327 p.

131. Toshikazu J., Hideki O. Control system by using engine speed variation/ SAE Techn.-pap. ser., - 1986, - №860413, - P. 37 - 45.

132. http://www.mlab.org.ua/forum/viewtopic.php