工程机械发动机的诊断与检测.pptx
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工程机械发动机的诊断与检测.pptx
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目录目录第一节发发动机功率的检测动机功率的检测第二节气缸密封性的检测气缸密封性的检测第三节柴油机燃油供给系的诊断与检测柴油机燃油供给系的诊断与检测第四节发动机润滑系的诊断与检测发动机润滑系的诊断与检测第五节发动机冷却系统的诊断与检测发动机冷却系统的诊断与检测第六节发动机异响的诊断与检测发动机异响的诊断与检测工工程机械的心脏、动力源程机械的心脏、动力源,最最主要的总成之一。
主要的总成之一。
其技术状况的好坏将直接影响其技术状况的好坏将直接影响工程机械的工程机械的动力性、经济性、动力性、经济性、可靠性可靠性及及生产效率生产效率的高低。
的高低。
结构复杂、工作条件差,故结构复杂、工作条件差,故障率最高障率最高,对,对其诊断与检测其诊断与检测将成为重点对象。
将成为重点对象。
发动机发动机发动发动机机技技术状况的变化术状况的变化故障增多故障增多性能降低性能降低损耗增加损耗增加在在进行发动机技术状况诊断时,除了故障诊断外,应当进行发动机技术状况诊断时,除了故障诊断外,应当测出有关的诊断参数值,然后与标准值对照,即可确知发动机测出有关的诊断参数值,然后与标准值对照,即可确知发动机的技术状况。
的技术状况。
发动机常用诊断参发动机常用诊断参数数诊断对象诊断对象诊断参数诊断参数发动机总体发动机总体功率,kw曲轴角加速度,rad/s单缸断火时功率下降率,%油耗,L/h曲轴最高转速,r/min废气成分和浓度,%或ppm气缸活塞组气缸活塞组曲轴箱窜气量,L/min曲轴箱气体压力,kp气缸间隙(按振动信号测量),mm气缸压力,Mp气缸漏气率,%发动机异响机油消耗量,L/100km曲柄连杆组曲柄连杆组主油道路机油压力,Mpa主轴承压力(按油压脉冲测量),mm连杆轴承间隙(按震动信息测量),mm诊断对象诊断对象诊断参数诊断参数配气机构配气机构气门热间隙,mm气门行程,mm配气相位,()柴油机供油系柴油机供油系喷油提前角(按油管脉动压力测量),()单缸柱塞供油延续时间(按油管脉动压力测量),()各缸供油均匀度,%每一工作循环工作,mm/工作循环高压油管中压力波增长时间,曲轴转角()按喷油脉冲相位测定喷油提前角不均匀度,曲轴转角()喷油嘴初始喷射压力,Mpa曲轴最小和最大转速,r/min燃油细滤器出口压力,Mpa发动机常用诊断参数发动机常用诊断参数发动机常用诊断参发动机常用诊断参数数诊断对象诊断对象诊断参数诊断参数供油系及滤清器供油系及滤清器燃油泵清洗前的油压,Mpa燃油泵清洗后的油压,Mpa空气滤清器进口压力,Mpa蜗轮压气机的压力,Mpa蜗轮增压器润滑系油压,Mpa润滑系润滑系润滑系机油压力,MPa曲轴箱机油温度,机油含铁(或铜铬铝硅等)量,%机油透光度,%机油介电常数发动机常用诊断参数发动机常用诊断参数诊断对象诊断对象诊断参数诊断参数冷却系冷却系冷却液工作温度,散热器入口与出口温差,风扇皮带张力,N/mm曲轴与发电机轴转速差,%点火系点火系初级电路电压,V初级电路电压降,V电容器容量,F断电器触点闭合角及重叠角,()点火电压,kV次级电路开路电压,kV点火提前角,()发电机电压,电流,V、A整流器输出电压,V起动系起动系在制动状态下起动机电流,A;电压,V蓄电池在有负荷状态下的电压,V振动特性,m/s第一第一节节发发动机功率的检测动机功率的检测发动机输出发动机输出的的有有效功率效功率定性定性确确定发动机的定发动机的技术状况技术状况定量定量获得发动机的获得发动机的动力性。
动力性。
发动机的一发动机的一个个综综合性评价指标合性评价指标发发动机在油门拉杆(柴油机)或节气门开动机在油门拉杆(柴油机)或节气门开度(汽油机)一定,转速一定和其它参数保持度(汽油机)一定,转速一定和其它参数保持不变的稳定状态下,在水力测功器或电涡流测不变的稳定状态下,在水力测功器或电涡流测功器上给发动机施加一定负荷,测出其转速及功器上给发动机施加一定负荷,测出其转速及相应扭矩,从而计算出功率的一种方法。
相应扭矩,从而计算出功率的一种方法。
一一、稳态测、稳态测功功稳态测功稳态测功一、稳态测功一、稳态测功(kw)(7-1)发动机的有效功率Pe,扭矩Te和转速n具有下列关系稳态稳态测定发动机最大的测定发动机最大的有效功率是有效功率是在在供油供油拉杆处在最大供油位置(或节气门全开)情况拉杆处在最大供油位置(或节气门全开)情况下,给发动机施加一定负荷,测出额定转速及下,给发动机施加一定负荷,测出额定转速及相应扭矩相应扭矩,即可由上式计算出功率数。
,即可由上式计算出功率数。
一、稳态测功一、稳态测功u在测发动机的外特性时,应测在测发动机的外特性时,应测6868个转速点,个转速点,n包含包含最大功率、最大扭矩最大功率、最大扭矩转速转速n在在发动机最低稳定转速和最大功率转速之间均匀分布发动机最低稳定转速和最大功率转速之间均匀分布。
u测试时调整测功机负荷,使发动机转速由低到高,记测试时调整测功机负荷,使发动机转速由低到高,记下各测点转速与相对应的扭矩值。
下各测点转速与相对应的扭矩值。
n结果比较准确结果比较准确可可靠。
靠。
n在在发动机设计、发动机设计、制造、院校和科制造、院校和科研部门做性能试研部门做性能试验采用验采用较多较多n在在一些大的机械一些大的机械修理厂也用来检修理厂也用来检验发动机大修后验发动机大修后的动力性能。
的动力性能。
n较费时费力,检较费时费力,检测成本较高,需测成本较高,需要大型且固定安要大型且固定安装的测功装的测功器器n被被检测的发动机检测的发动机需与测功器实现需与测功器实现同心度精度较高同心度精度较高的机械的机械连接连接n不适不适在用机械上在用机械上的发动机的不解的发动机的不解体检测。
体检测。
一、稳态测功一、稳态测功必须必须对发动机施加外部对发动机施加外部负荷负荷因而因而也称为也称为有负荷测功有负荷测功或或有外载测功有外载测功。
稳定测功稳定测功二、动态测二、动态测功功也也叫叫无负荷测功无负荷测功,是,是指发动机在供油拉杆指发动机在供油拉杆位置(或节气门开度)和转速均为变动的状态位置(或节气门开度)和转速均为变动的状态下,测定其功率的一种方法。
下,测定其功率的一种方法。
动态测功动态测功当当发动机在怠速或空载某一低速下运发动机在怠速或空载某一低速下运转时突然将供油拉杆放置在最大供油位置,转时突然将供油拉杆放置在最大供油位置,使发动机克服惯性和内部摩擦阻力加速运使发动机克服惯性和内部摩擦阻力加速运转,用其加速性能的好坏直接反映最大功转,用其加速性能的好坏直接反映最大功率的大小。
率的大小。
二、动态测功二、动态测功1.动态测功的原理动态测功是运用力学和电子技术,测量发动机从动态测功是运用力学和电子技术,测量发动机从nn11加速加速到到nn22转速所需时间及所做的功。
转速所需时间及所做的功。
由动能原理可知,发动机由由动能原理可知,发动机由nn11向向nn22过渡所作的功等于曲过渡所作的功等于曲轴转速度从轴转速度从nn11增加到增加到nn22其动能的增量,即:
其动能的增量,即:
二、动态测功二、动态测功1.动态测功的原理二、动态测功二、动态测功1.动态测功的原理各种各种型号发动机主要旋转和往复运动件,如曲轴、活塞连型号发动机主要旋转和往复运动件,如曲轴、活塞连杆机构、飞轮等均有一定的当量转动惯量,可认为是一个定值杆机构、飞轮等均有一定的当量转动惯量,可认为是一个定值,加之加之测量时测量时,nn11,n,n22均均确定为定值,由上式可以简化确定为定值,由上式可以简化为为:
二、动态测功二、动态测功1.动态测功的原理二、动态测功二、动态测功1.动态测功的原理在无负荷测功仪说明书中,都会给出几种常见发动机的加速时间功率对照或加速时间功率关系曲线。
动态测功的测量精度要比稳态测量差,且可重复性差,要反复进行34次取其平均值。
动态测功不加负荷,可以就机进行,特别适用于在用机械上的发动机功率的检测,提高了检测的方便性和迅速性。
二、动态测二、动态测功功2.动态测功仪的构成仪器方案仪器方案测瞬时角速度测瞬时角速度测加速时间测加速时间二、动态测功二、动态测功3.测加速时间的动态测功仪图图7-17-1平均加速功率测量仪方框图平均加速功率测量仪方框图1-1-分电器触点:
分电器触点:
2-2-转速信号传感器转速信号传感器;3-3-转速脉冲整形装置转速脉冲整形装置;4-4-起始转速起始转速触发器;触发器;5-5-终止转速触发器;终止转速触发器;6-6-时标;时标;7-7-计算与控制装置;计算与控制装置;8-8-显示装置显示装置由转速信号传感器、转速由转速信号传感器、转速脉冲脉冲整形整形装置、起始转速触发器、终止转速装置、起始转速触发器、终止转速触发器、时标触发器、时标、计算、计算与控制装置和与控制装置和显示装置显示装置组成,组成,如图如图7-17-1所示。
所示。
这种测功仪能把汽油机点火系初级这种测功仪能把汽油机点火系初级电路断电器触点开闭初级电流的感电路断电器触点开闭初级电流的感应信号或柴油机高压油泵某缸的高应信号或柴油机高压油泵某缸的高压油管中的压力信号作为曲轴转速压油管中的压力信号作为曲轴转速的脉冲信号,经整形成为矩形触发的脉冲信号,经整形成为矩形触发波,然后再把矩形的转速脉冲变成波,然后再把矩形的转速脉冲变成平均电压信号。
平均电压信号。
二、动态测功二、动态测功4.测瞬时角速度的动态测功仪由传感器、脉冲整形装置由传感器、脉冲整形装置、时间、时间信号发生器、加速度计数器和控信号发生器、加速度计数器和控制装置、功率制装置、功率指示指示表和转速表等表和转速表等组成,其方框图如图组成,其方框图如图7-27-2所示。
所示。
图图7-27-2瞬时角加速度方框图瞬时角加速度方框图1-1-传感器;传感器;2-2-整形装置整形装置;3-3-时间信号发生器时间信号发生器;4-4-计数器和控制装置;计数器和控制装置;5-5-转换分析器;转换分析器;6-6-转换开关转换开关;7-7-功率表;功率表;8-8-转速表;转速表;9-9-电源电源二、动态测功二、动态测功5.动态测功仪的使用先将发动机运转到正常工作温度,然后让发动机停机将测功仪接通电源并预热,检查调整至正常。
把转速传感器安装到合适位置。
将测量仪器一切准备就绪,起动发动机在怠速稍高的转速下运转一会后,将发动机的油门一脚踩到底,指示灯相继闪亮,发动机自动停机。
此时显示器上的显示值为发动机最大功率。
一般测试应重复34次,取其平均值。
根据测试结果,对发动机技术状况进行判断。
二、动态测功二、动态测功5.动态测功仪的使用11各种各种发动机都有一发动机都有一定的标准值。
若达定的标准值。
若达不到额定功率,应不到额定功率,应对油、电路进行调对油、电路进行调整。
若调整后功率整。
若调整后功率值仍低时,应检查值仍低时,应检查气缸压缩压力值、气缸压缩压力值、进气管中真空度等,进气管中真空度等,判断是哪一缸出现判断是哪一缸出现了故障。
了故障。
22对对个别缸技术状况个别缸技术状况有怀疑时,可对其有怀疑时,可对其单缸断油或断火后单缸断油或断火后再测功,从功率下再测功,从功率下降情况判断该缸的降情况判断该缸的工作好坏。
工作好坏。
33发动机发动机功率与海拔功率与海拔高度有密切关系,高度有密切关系,动态测功仪测量结动态测功仪测量结果是在实际大气压果是在实际大气压力下测得的发动机力下测得的发动机功率,如果要校正功率,如果要校正到标准大气压下的到标准大气压下的功率,需要乘上一功率,需要乘上一个系数。
个系数。
先先测出发动机的整机功率测出发动机的整机功率,再再测出某缸断油或断火时的功率测出某缸断油或断火时的功率,两两功率值之差即为断油或断火之缸的功率。
功率值之差即为断油或断火之缸的功率。
三、单缸功率的检三、单缸功率的检测测技术技术状况良好的发动机,各缸功率是一致的,否则将造成发动机状况良好的发动机,各缸功率是一致的,否则将造成发动机运转不平稳。
比较各缸功率,可判断各缸的工作状况运转不平稳。
比较各缸功率,可判断各缸的工作状况。
动态动态测功仪既可以检查发动机的整机功率,测
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