G01M15 / 04 - Випробування машин і двигунів (випробування топлівовприсківающей апаратури F02M 65/00; випробування запалювання двигунів внутрішнього згоряння, наприклад перевірка синхронізації F02P 17/00; виявлення стукотів в двигунах внутрішнього згоряння G01L 23/22)
Власники патенту RU 2391643:
Федеральне державне освітня установа вищої професійної освіти "Чуваська державна сільськогосподарська академія" (RU)
Винахід відноситься до області експлуатації і ремонту автотракторних двигунів внутрішнього згоряння, а також до області виробництва автотракторних двигунів. Спосіб визначення тріщини гільзи автотракторного двигуна полягає в пневматичному визначенні наскрізних дефектів. При визначенні наскрізного дефекту видаляють кришку розширювального бачка системи охолодження двигуна і спостерігають за охолоджувальною рідиною. Наявність бульбашок і нуртування охолоджуючої рідини є ознакою наявності тріщини в однієї з гільз. Видаляють форсунку одного з циліндрів. Встановлюють обертів двигуна в межах від номінальних до максимальних. Наявність бульбашок і нуртування охолоджуючої рідини є ознакою відсутності тріщини у контрольованій гільзи. Відсутність бульбашок і бурління є ознакою наявності тріщини у контрольованій гільзи. Технічний результат полягає в безрозбірного визначення наявності тріщин в гільзах циліндрів двигуна і визначення конкретної гільзи, у якій є тріщина.
Винахід відноситься до області експлуатації і ремонту автотракторних двигунів внутрішнього згоряння, а також до області виробництва автотракторних двигунів.
Відомий спосіб гідравлічного випробування виробів [1], що полягає в тому, що внутрішню порожнину вироби заповнюють робочою рідиною (найчастіше водою), герметизують, створюють насосом надлишковий тиск і витримують виріб деякий час. Наявність дефекту встановлюють візуально по появі крапель робочої рідини або запотівання зовнішньої поверхні виробу. Такий спосіб вимагає зняття двигуна з автомобіля і ефективний тільки при капітальному ремонті двигуна в спеціалізованих ремонтних майстерень - це, по-перше. По-друге, даний спосіб ефективний при гідравлічному випробуванні простих виробів, таких як паливні та масляні баки і т.п. у яких при застосуванні даного способу не представляє труднощі визначення конкретного місця негерметичності простим візуальним оглядом. Автотракторний двигун має складну конфігурацію, має великі габарити і масу, що також ускладнює визначення конкретного місця негерметичності.
Найбільш близьким за технічною сутністю є пневматичний спосіб [2] знаходження наскрізних дефектів, який більш чутливий, ніж гідравлічний, який полягає в наступному. Проверяемое на герметичність виріб занурюють у ванну з водою, попередньо заглушивши отвору. Через один отвір нагнітають у внутрішню порожнину вироби повітря під певним тиском. Якщо у випробуваного вироби тільки один отвір, то повітря нагнітають через це єдиний отвір. Бульбашки повітря, що пробиваються наверх поверхні рідини (води), покажуть наявність негерметичність. Але конкретне місце дефекту (тріщини, пробоїни і т.п.) при цьому методі також складно визначити. Завдання полягає саме у визначенні конкретного місця дефекту. Якщо застосувати цей метод для випробування автотракторних двигунів на герметичність, він також вимагає зняття двигуна з автомобіля, практично повного розбирання двигуна, спеціального обладнання, в кінцевому рахунку, дозволяє визначити тільки наявність дефекту без вказівки конкретного місця дефекту.
Суть методу полягає в наступному. При експлуатації, наприклад, автомобілів КамАЗ, часто з'являється наскрізна тріщина (найчастіше поперечна) верхній частині гільзи двигуна в зоні камери згоряння. Гільзу, у якій в процесі експлуатації двигуна з'явилася тріщина, необхідно виявити і замінити. Для визначення конкретної гільзи, у якій є тріщина, використовується тиск газів, що виникає в камері згоряння в процесі роботи двигуна. Гази з камери згоряння, прориваючись через щілину тріщини, спочатку потрапляють в систему охолодження двигуна, потім збираються в розширювальному бачку, створюючи надмірний тиск, і охолоджуюча рідина починає під тиском викидатися назовні через дихальний клапан на кришці розширювального бачка. Розширювальний бачок на двигуні знаходиться вище всіх елементів системи охолодження. Викидання охолоджуючої рідини назовні і є ознакою наявності тріщини в однієї з гільз. Тобто в експлуатації немає як би необхідності спеціально проводити випробування на визначення наявності тріщини, воно саме проявляється у вигляді викидання робочої рідини через дихальний клапан кришки розширювального бачка системи охолодження. Це перший етап здійснення способу. Наступний етап полягає у визначенні конкретної гільзи, у якій є тріщина. Для цього попередньо видаляють форсунку одного з циліндрів, при видаленні якої робочий процес в циліндрі припиняється і тиск газів не буде прориватися через щілину в гільзі. Запускають двигун. Якщо при видаленні форсунки у конкретного циліндра припиниться викидання охолоджуючої рідини через дихальний клапан кришки, це є ознакою наявності тріщини у гільзи даного циліндра. Якщо ж при видаленні форсунки конкретного циліндра викидання робочої рідини через дихальний клапан триває, це є ознакою того, що у гільзи даного циліндра відсутня тріщина і необхідно переходити до іншого циліндра.
Спосіб визначення тріщини гільзи автотракторного двигуна здійснюється наступним чином (на прикладі автомобіля КамАЗ). Видаляють кришку розширювального бачка системи охолодження двигуна. Після видалення кришки розширювального бачка при працюючому двигуні і при наявності тріщини в однієї з гільз охолоджуюча рідина не викидається назовні, а як би починає кипіти, пузиритися і вирувати, що добре спостерігається через отвір віддаленої кришки. У одного з циліндрів видаляють форсунку. Запускають двигун і встановлюють обороти в межах від номінальних до максимальних. При цьому спостерігають за поведінкою робочої рідини в розширювальному бачку. Якщо ж після видалення форсунки пузиріння і бурління не припиниться, це є ознакою того, що у гільзи даного циліндра відсутня тріщина. Двигун зупиняють, віддалену форсунку встановлюють на місце і закріплюють. Цю операцію повторюють до тих пір, поки при перевірці одного з циліндрів не припиниться пузиріння і нуртування охолоджуючої рідини в розширювальному бачку. Це і є ознакою того, що у гільзи даного циліндра є тріщина, її необхідно замінити.
Випробування даного способу в умовах експлуатації показали його здійсненність і ефективність.
Застосування даного способу в порівнянні з існуючими способами дозволяє підвищити продуктивність праці і культуру виробництва за рахунок усунення необхідності зняття двигуна з автотранспортного засобу, зменшення розбірно-складальних операцій і зниження простою автотранспортного засобу в експлуатації за рахунок швидкого і ефективного визначення наявності тріщини конкретної гільзи двигуна, що не потрібна наявність дорогого випробувального устаткування і додаткових площ.
2. Ремонт машин. М. Колос. 1967. 504 с. (Уч-ки і навч. Посібники для с.-г. технікумів.) Авт. І.Е.Ульман, І.М.Герштейн, B.C.Насонов і ін. УДК 631.3.004.67 (075.8) (стр.198-200).
Спосіб визначення тріщини гільзи автотракторного двигуна, що полягає в пневматичному визначенні наскрізних дефектів, що відрізняється тим, що видаляють кришку розширювального бачка системи охолодження двигуна і спостерігають за охолоджувальною рідиною, при наявності бульбашок і бурління охолоджуючої рідини, що є ознакою наявності тріщини в однієї з гільз, видаляють форсунку одного з циліндрів, запускають двигун і встановлюють обороти в межах від номінальних до максимальних, при цьому стежать за поведінкою охолоджуючої рідини в розширювальному бачку, наявність бульбашок і нуртування охолоджуючої рідини є ознакою відсутності тріщини у контрольованій гільзи, відсутність бульбашок і бурління є ознакою наявності тріщини у контрольованій гільзи.