Способ выравнивания мощностей цилиндров многоцилиндрового тепловозного дизеля

Грачев Владимир Васильевич; Грищенко Александр Васильевич; Базилевский Федор Юрьевич; Панченко Максим Николаевич

doi:10.20295/2223-9987-2022-3-103-117

УДК 621.431.73

СПОСОБ ВЫРАВНИВАНИЯ МОЩНОСТЕЙ ЦИЛИНДРОВ МНОГОЦИЛИНДРОВОГО ТЕПЛОВОЗНОГО ДИЗЕЛЯ Способ выравнивания мощностей цилиндров многоцилиндрового тепловозного дизеля

АА Аа

Опубликовано в Бюллетень результатов научных исследований · Том 2022, Номер 3 · Страницы 103–117 · Рубрика: Проблематика транспортных систем

DOI: https://doi.org/10.20295/2223-9987-2022-3-103-117

Получено: 22.09.2022 Одобрено: 22.09.2022 Опубликовано: 22.09.2022

Авторы

ГР

Грачев Владимир Васильевич

ГР

Грищенко Александр Васильевич

БА

Базилевский Федор Юрьевич

ПА

Панченко Максим Николаевич

ГР

Грачев Владимир Васильевич

Ученая степень: доктор технических наук

Ученое звание: профессор

Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Россия

ГР

Грищенко Александр Васильевич

Ученая степень: доктор технических наук

Ученое звание: профессор

Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Россия

БА

Базилевский Федор Юрьевич

Ученая степень: кандидат технических наук

Ученое звание: доцент

Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Россия

ПА

Панченко Максим Николаевич

Ученая степень: кандидат технических наук

Ученое звание: доцент

Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Россия

АННОТАЦИЯ

Цель: Уменьшение трудоемкости и повышение точности выравнивания мощностей цилиндров многоцилиндрового тепловозного дизеля за счет применения в качестве диагностического параметра, характеризующего неравномерность мощностей цилиндров, энергии низкочастотной полосы спектра сигнала мгновенной угловой скорости коленчатого вала. Методы: В работе использованы методы математического моделирования мгновенной угловой скорости коленчатого вала дизеля, математического моделирования рабочего процесса дизеля, цифровой обработки сигнала, спектрального анализа, дифференциального исчисления, оптимизации многомерных недифференцируемых функций. Результаты: Предложен и обоснован способ выравнивания мощностей цилиндров многоцилиндрового тепловозного дизеля, основанный на непрерывном контроле спектра сигнала мгновенной угловой скорости коленчатого вала. Энергия низкочастотной полосы спектра сигнала МУС КВ может использоваться в качестве диагностического параметра, характеризующего неравномерность нагрузок цилиндров. Минимизация его значения последовательной коррекцией цикловой подачи и УОПТ обеспечивает уменьшение указанной неравномерности. Практическая значимость: Предлагаемый способ может применяться при регулировке топливной аппаратуры после ремонта дизелей как с электронными системами управления топливоподачей, так и с гидромеханической топливной аппаратурой. Применение данного способа исключает необходимость измерения температуры отработавших газов и давления вспышки в цилиндрах для настройки топливной аппаратуры, что особенно важно для высокооборотных дизелей, в конструкции крышек цилиндров которых не предусмотрены индикаторные краны. В двигателях, оборудованных системами электронного управления топливоподачей, использование энергии низкочастотной полосы спектра сигнала МУС в качестве диагностического параметра позволяет полностью автоматизировать процесс выравнивания нагрузок цилиндров. Результатом применения предлагаемого способа будет сокращение продолжительности и трудоемкости реостатных испытаний тепловозов, а также повышение надежности и экономичности тепловозов за счет равномерного нагружения цилиндров дизеля.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

Дизель, мгновенная угловая скорость, кривая внутрицилиндрового давления, среднеиндикаторное давление, амплитудный спектр, энергия спектра, цикловая подача топлива, максимальное давление цикла

Текст

Текст (PDF)

Читать Скачать

1. Дизель-генераторы 1-ПДГ4Д, 1-ПДГ4Д-1. Руководство по эксплуатации 1-ПДГ4Д РЭ-1-ЛУ. - Пенза, 2013. - 266 с.

2. Термокомплект дизельный ТКД50М. - URL: http://neva-diesel.com/mkd-50m-termodizelnyy-komplekt (дата обращения: 18.02.2022).

3. Saad A. In-cylinder gas flow characteristics study of CI engine under motoring and pre-ignition firing conditions using a high-speed PIV / A. Saad, S. Hardeep, I. Mitsuhisa et al. // Alexandria Engineering Journal. - 2022. - Vol. 61. - Iss. 8. - Pp. 6441-6455. - URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1110016821008048 (дата обращения: 12.04.2022).

4. Taixiong Z. Real-time combustion torque estimation and dynamic misfire fault diagnosis in gasoline engine / Z. Taixiong, Z. Yu, L. Yongfu et al. // Mechanical Systems and Signal Processing - 2019. - Vol. 126. - Pp. 521-535. - URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0888327019301396 (дата обращения: 25.03.2022).

5. Taglialatela F. Determination of combustion parameters using engine crankshaft speed / F. Taglialatela, M. Lavorgna, E. Mancaruso et al. // Mechanical Systems and Signal Processing - 2013. - Vol. 38. - Iss. 2. - Pp. 628-633. - URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S088832701300006X (дата обращения: 15.05.2022).

6. Espadafor F. J. J. Measurement and analysis of instantaneous torque and angular velocity variations of a low speed two stroke diesel engine / Francisco J. Jiménez Espadafor, José A. Becerra Villanueva, Daniel Palomo Guerrero et al. // Mechanical Systems and Signal Processing. - 2014. - Vol. 49. - Iss. 1-2. - Pp. 135-153. - URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0888327014001228 (дата обращения: 22.05.2022).

7. Guerrero D. P. Torsional system dynamics of low speed diesel engines based on instantaneous torque: Application to engine diagnosis / D. P. Guerrero, F. J. Jimenes-Espadafor // Mechanical Systems and Signal Processing. - 2019. - Vol. 116. - Pp. 858-878. - URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0888327018303893 (дата обращения: 08.05.2022).

8. Bulatovic Z. M. Measurement and analysis of angular velocity variations of twelve-cylinder diesel engine crankshaft / Z. M. Bulatovic, M. S. Stavljanin, M. V. Tomic et al. // Mechanical Systems and Signal Processing - 2011. - Vol. 25. - Iss. 8. - Pp. 3043-3061. - URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0888327011001749 (дата обращения: 05.04.2022).

9. Аврунин А. Г. Тепловозные и судовые двигатели Д50 / А. Г. Аврунин, В. В. Аринкин, Н. Н. Андреев и др. - М.: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, 1952. - 276 с.

10. Кулешов А. С. Математическое моделирование и компьютерная оптимизация топливоподачи и рабочих процессов двигателей внутреннего сгорания / А. С. Кулешов, Л. В. Грехов. - М.: МГТУ, 2000. - 64 с.

11. Сергиенко А. Б. Цифровая обработка сигналов / А. Б. Сергиенко. - СПб.: Питер, 2002. - 606 с.

12. Реклейтис Г. Оптимизация в технике: в 2-х книгах. Кн. 1. Пер. с англ. / Г. Реклейтис, А. Рейвиндран, К. Рэгсдел. - М.: Мир, 1986. - 346 с.

ГОСТ

Грачев В. В., Грищенко А. В., Базилевский Ф. Ю., Панченко М. Н. Способ выравнивания мощностей цилиндров многоцилиндрового тепловозного дизеля // Бюллетень результатов научных исследований. 2022. №. 3. С. 103-117. DOI: https://doi.org/10.20295/2223-9987-2022-3-103-117. (дата обращения: 28.09.2026).

MLA

Грачев Владимир Васильевич, Грищенко А. В., Базилевский Ф. Ю., Панченко М. Н.. "Способ выравнивания мощностей цилиндров многоцилиндрового тепловозного дизеля." Бюллетень результатов научных исследований 2022.3 (2022): 103-117. DOI: https://doi.org/10.20295/2223-9987-2022-3-103-117.

APA

Грачев В. В., Грищенко А. В., Базилевский Ф. Ю., Панченко М. Н. (2022). Способ выравнивания мощностей цилиндров многоцилиндрового тепловозного дизеля. Бюллетень результатов научных исследований, 2022(3), 103-117. https://doi.org/10.20295/2223-9987-2022-3-103-117

Chicago

Грачев Владимир Васильевич, Грищенко А. В., Базилевский Ф. Ю., Панченко М. Н.. "Способ выравнивания мощностей цилиндров многоцилиндрового тепловозного дизеля." Бюллетень результатов научных исследований 2022, no. 3 (2022): 103-117. https://doi.org/10.20295/2223-9987-2022-3-103-117.

WIKI

{{cite journal | author = Грачев В. В., Грищенко А. В., Базилевский Ф. Ю., Панченко М. Н. | title = Способ выравнивания мощностей цилиндров многоцилиндрового тепловозного дизеля | journal = Бюллетень результатов научных исследований | year = 2022 | volume = 2022 | issue = 3 | pages = 103-117 | doi = 10.20295/2223-9987-2022-3-103-117 }}

Скопировать

Экспорт: BibTeX EndNote RefMan RusMARC

СПОСОБ ВЫРАВНИВАНИЯ МОЩНОСТЕЙ ЦИЛИНДРОВ МНОГОЦИЛИНДРОВОГО ТЕПЛОВОЗНОГО ДИЗЕЛЯ Способ выравнивания мощностей цилиндров многоцилиндрового тепловозного дизеля

Подтверждение