Разработка метода встроенного контроля выпускной системы современных сельскохозяйственных машин
Development of the method of built-in control of the exhaust system of modern agricultural machines

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

двигатель, диагностика, каталитический нейтрализатор, частота вращения, свеча зажигания, пропускная способность

АННОТАЦИЯ

Авторы: Гриценко Александр Владимирович, Меньшенин Александр Сергеевич, Чокой Степан Андреевич, Колобова Наталья Николаевна, Уланов Владислав Евгеньевич

Как показывает практика эксплуатации современных автотракторных средств, наименее надежным элементом двигателя (ДВС) является каталитический нейтрализатор (КН). Изменение технического состояния КН связано с его пропускной способностью, которая может быть рассмотрена косвенно, как эквивалентное сечение КН. Диагностическим параметром контроля технического состояния КН нами принимается изменение частоты вращения коленчатого вала ДВС при тестовом диагностировании. Тестовое диагностирование обеспечивается отключением трех цилиндров из четырех рабочих цилиндров ДВС, изменением длительности впрыска топлива при фиксированном положении дроссельной заслонки. Реализация тестовых воздействий производилась догружателем бензинового двигателя. Экспериментально установлено (при 20 %-м открытии дроссельной заслонки), что при изменении сечения каталитического нейтрализатора в среднем чувствительность частоты вращения коленчатого вала ДВС будет изменяться на 90,5 мин^–1 на каждый 1 мм уменьшения эквивалентного сечения каталитического нейтрализатора, а при изменении времени впрыска частота вращения коленчатого вала ДВС будет изменяться на 105,8 мин^–1 на 1 мс уменьшения времени впрыска. Расчет коэффициента сравнения показывает, что чувствительность диапазона изменения времени впрыска t = 14…8 мс в 1,17 раза выше по сравнению с диапазоном изменения эквивалентного сечения каталитического нейтрализатора R = 26…8 мм. Экспериментально установлено (при 40 % открытии дроссельной заслонки), что при изменении сечения каталитического нейтрализатора в среднем чувствительность частоты вращения коленчатого вала ДВС будет изменяться на 120 мин^–1 на каждый 1 мм уменьшения эквивалентного сечения каталитического нейтрализатора, а при изменении времени впрыска частота вращения коленчатого вала ДВС будет изменяться на 395 мин^–1 на 1 мс уменьшения времени впрыска. Расчет коэффициента сравнения показывает, что чувствительность диапазона изменения времени впрыска t = 14…8 мс в 3,29 раза выше по сравнению с диапазоном изменения эквивалентного сечения каталитического нейтрализатора R = 26…8 мм. Разработанный метод может использоваться в машиностроительных и эксплуатационных организациях с целью настройки оптимальных режимов работы и определения технического состояния систем и отдельных элементов двигателя.

Abstract:

NAME: Development of the method of built-in control of the exhaust system of modern agricultural machines
AUTOR: Gritsenko Aleksandr Vladimirovich, Menshenin Alexander Sergeevich, Chokoy Stepan Andreevich, Kolobova Natalya Nikolaevna, Ulanov Vladislav Evgenievich

As the practice of operating modern automotive tractor facilities shows, the least reliable element of the engine (ICE) is the catalytic converter (CP). The change in the technical condition of the CP is due to its capacity, which can be considered indirectly as an equivalent section of the CP. We accept the change in the crankshaft speed of the internal combustion engine during test diagnostics as the diagnostic parameter for monitoring the technical condition of the CP. Test diagnostics is provided by disconnection of three cylinders from four working cylinders of internal combustion engine, change of fuel injection duration at fixed position of throttle valve. The implementation of test effects was carried out by a gasoline engine loader. It has been experimentally established (with a 20 % opening of the throttle valve) that when changing the section of the catalytic converter, on average, the sensitivity of the crankshaft speed of the internal combustion engine will change by 90.5 min^-1 for each 1 mm decrease in the equivalent section of the catalytic converter, and when changing the injection time, the crankshaft speed of the internal combustion engine will change by 105.8 min^-1 for 1 ms decrease in the injection time. The calculation of the comparison coefficient shows that the sensitivity of the range of change of the injection time t = 14...8 ms is 1.17 times higher compared to the range of change of the equivalent section of the catalytic converter R = 26...8 mm. It has been experimentally established (with 40 % opening of the throttle valve) that when changing the section of the catalytic converter, on average, the sensitivity of the crankshaft speed of the internal combustion engine will change by 120 min^-1 for each 1 mm decrease in the equivalent section of the catalytic converter, and when changing the injection time, the crankshaft speed of the internal combustion engine will change by 395 min^-1 for 1 ms decrease in the injection time. The calculation of the comparison coefficient shows that the sensitivity of the range of change of the injection time t = 14...8 ms is 3.29 times higher compared to the range of change of the equivalent section of the catalytic converter R = 26...8 mm. The developed method can be used in engineering and operating organizations in order to adjust optimal operating modes and determine the technical condition of systems and individual elements of the engine.