Система технической диагностики (СТД) играет огромную роль в прогнозировании отказов двигателя, продлении его ресурса, поддержании соответствующего уровня его эффективных характеристик в эксплуатации. В реальных условиях эксплуатации, как правило, оцениваются только теплотехнические параметры, что не дает возможность в полном объеме оценить техническое состояние ДВС. В таких условиях наиболее привлекательным является разработка СТД основанных на анализе интегральных характеристик, несущих максимум информации о рабочем процессе дизеля. Примером такой характеристики является индикаторная диаграмма (ИД). Достоверность определения ИД во многом определяется выбором первичного преобразователя давления и отметчика ВМТ. Особенности измерения ИД непосредственно на транспортном средстве приводят к дополнительным погрешностям из-за дросселирования газа в индикаторном канале, неточного определения ВМТ и других, практически, не устранимых в рядовой эксплуатации причин. Поэтому, разработанные ранее многочисленные методики идентификации технического состояния (ТС) по ИД оказываются малоэффективными.
По мере увеличения быстроходности двигателей острота проблемы определения текущего технического состояния по ИД возрастает. Однако у большинства типов высокооборотных дизелей приемлемые методы получения ИД применительно к условиям рядовой эксплуатации отсутствуют. В связи с этим проблема определения текущего технического состояния ДВС по ИД наиболее остро стоит для дизелей средней быстроходности.
В сложившейся практике типичной оказалась ситуация, когда средства технической диагностики по ИД решают только одну (первую) задачу СТД, а именно, измерение и первичную обработку данных, оставляя принятие решения о техническом состоянии двигателя за экспертом.
Необходимо констатировать, что эффективность СТД дизеля по ИД может быть достигнута за счет комплексного подхода к задачам измерения, обработки и идентификации результатов, учитывающего реальные условия рядовой эксплуатации.
Цель работы. Разработка методов и средств диагностирования дизеля по ИД с использованием основных положений теории оценивания (идентификации) в эксплуатации.
Научная новизна:
1. Предложен комплексный подход к решению проблемы диагностирования дизеля средней быстроходности по ИД в условиях рядовой эксплуатации.
2. Разработан новый метод идентификации технического состояния дизеля по ИД, позволяющий качественно и количественно определять характерные неисправности и разрегулировки дизеля.
3. Предложена адаптированная к условиям транспортного средства новая методика синхронного ввода и последующей обработки данных при измерении ИД, учитывающая погрешности определения ВМТ и не требующая установки датчиков поворота коленчатого вала или дополнительных экспериментов.
4. Разработан оптимальный алгоритм «генерации» набора параметров, характеризующих ТС дизеля, обеспечивая при этом хорошее совпадение расчетных и экспериментальных данных.
Практическую ценность представляют алгоритмы и программные реализации разработанного метода идентификации ТС дизеля, методики уточнения положения ВМТ на экспериментальной ИД, а также методика синхронного ввода данных ИД, программно и аппаратно реализованная в приборах «ДизельТест-ИД» и «ДизельТест-ТА». Прибор «ДизельТест-ТА» внедрен на предприятиях – филиалах ОАО «РЖД»: ДВЖД, СахЖД, ЗабЖД.
