Учебное пососбие
|
Скачать 3.71 Mb.
|
|
Испытания на безотказность. Безотказность двигателя в стендовых условиях определяется при проведении испытаний, длительность которых (ГОСТ 14846-69jj дана в таблице 1. Испытания состоят из следующих повторяющихся циклов: пуск и прогрев двигателя согласно инструкции предприятия-изготовителя; работа на холостом ходу в течение 5 мин; работа при nном и полном открытии дроссельной заслонки (или при полной подаче топлива) в течение 2 ч 50 мин; работа на холостом ходу в течение 5 мин, после чего двигатель останавливают не менее чем на 10 мин. Таблица 1 Длительность проведения испытания двигателей
До и после испытаний определяют основные показатели двигателя, температуру выходящей охлаждающей жидкости, масла в картере, давление масла в системе. Подвергают микрометрированию основные детали двигателя. В процессе испытания регистрируются все неполадки, замена и ремонт отдельных деталей. Двигатель считается не выдержавшим испытания на безотказность: при наличии отказов, для устранения которых требуется разборка двигателя со снятием головки цилиндров, поддона картера, крышки распределительных шестерен или маховика; в случае появления стуков, опасных для дальнейшей работы двигателя; если после окончания испытаний невозможна дальнейшая работа двигателя на любых рабочих режимах без замены деталей; при снижении мощности и ухудшении экономичности во время испытаний на безотказность более чем на 5%; при расходе масла свыше пределов, указанных предприятием-изготовителем; в случае понижения давления масла ниже установленного уровня; при появлении износов, превышающих установленные предельные. Испытания на износостойкость. Детали современных автомобильных двигателей обладают такой высокой износостойкостью, что их износ в процессе эксплуатационных, дорожных или стендовых испытаний очень мал. Для выявления эффективности мероприятий, направленных на повышение износостойкости, требуются большие пробеги и длительное время. В связи с этим для оценки эффективности мероприятий по повышению износостойкости двигателя и его деталей применяют ускоренные испытания. Методика испытаний, при которых в двигатель вводят абразивную пыль, обеспечивает характер износа основных деталей, довольно близко соответствующий эксплуатационному износу, и такую интенсивность изнашивания деталей, при которой общая продолжительность испытаний сокращается до 150 ч. Для введения пыли с топливом около стенда, на котором проходят испытания двигателя, устанавливают смесительный бак с мешалкой, куда через равные промежутки времени подают порции топлива и пыли. Из смесительного бака топливо поступает в двигатель. Для введения пыли в картер из него через каждые 30 мин отбирается по 100-150 г масла, в котором размешивают дозу пыли, и смесь вновь заливают в картер. Установлены следующие режимы работы двигателя при испытаниях: для карбюраторного двигателя: частота вращения коленчатого вала 0,5 nном и мощность, составляющая 0,5 максимальной мощности, развиваемой двигателем при данной частоте вращения; для дизеля: частота вращения коленчатого вала 0,75 nmax и давление, равное 0,5 максимального давления репри данной частоте вращения. Температура охлаждающей жидкости и масла должна быть в пределах 80-90° С. Общая продолжительность испытаний 150 ч. Перед испытаниями и после них двигатель разбирают и подвергают микрометрированию. Замеряют размер цилиндров, поршней, колец, шеек коленчатого вала и вкладышей. Износостойкость двигателя, прошедшего испытания, оценивают по времени его работы с пылью и по величинам приведенных износов основных деталей и приведенному увеличению зазора в подшипниках. Приведенные износы i(мкм/г) подсчитывают по формуле  ,где u- замеренный износ детали или прирост зазора, мк; g- суммарная масса пыли, введенная в двигатель. Приведенные износы деталей серийного двигателя принимаются за 100%. По величинам приведенного износа тех же деталей в сравниваемых двигателях с внесенными в них изменениями определяют среднюю величину уменьшения или увеличения износа в процентах. Надежность отдельных узлов и деталей двигателя определяют в процессе моторных и безмоторных испытаний. Моторными называются испытания, при которых деталь (или узел) установлена на двигателе, и ее надежность оценивается в процессе работы двигателя. Безмоторными называются испытания, при которых деталь (или узел) на двигатель не устанавливается, а испытывается на специальном стенде. Для сокращения продолжительности моторных испытаний обычно применяют режимы работы, при которых испытуемая деталь оказывается в особенно жестких условиях. Так, при оценке прочности деталей кривошипного механизма и стойкости против задиров повышают жесткость работы двигателя, устанавливая ранний угол впрыска топлива. Мощность двигателя увеличивают путем применения наддува. Частоту вращения коленчатого вала устанавливают выше номинальной. Для ускоренной оценки износа подшипников коленчатого вала при испытаниях используют масло, вязкость которого ниже требуемой. Ширину вкладышей уменьшают на 25-30%. При испытаниях прокладки головки блока уменьшают усилие затяжки болтов головки блока. Испытания проводятся при значительных изменениях частоты вращения коленчатого вала и одновременном изменении температуры охлаждающей жидкости. При безмоторных испытаниях применяют стенды, на которых проводятся статические и усталостные испытания. На специальных стендах оценивается надежность работы клапанного механизма, масляного или водяного насоса, на вибрационных установках – усталостная прочность таких деталей, как, например, шатуна, пружины клапана. Путем приложения пульсирующей нагрузки за 100-150 ч проверяют усталостную прочность детали. 1.10 Испытания на токсичность При работе автомобильного двигателя выделяются вещества, оказывающие вредное влияние на человека и окружающую природу. Наибольшее количество вредных веществ выделяется с отработавшими газами. Основными из них являются следующие: окись углерода СО, углеводороды СmНn, окислы азота NOx, альдегиды R-COH, соединения свинца, бензапирен (канцерогенное вещество), сажа. Кроме того, с картерными газами и при испарении бензина из карбюратора и топливного бака выделяются углеводороды (35-45% общего количества СmНn, выделяемых карбюраторным двигателем). Для того чтобы ограничить выделение вредных веществ автомобилями и обеспечить соблюдение санитарных норм на улицах городов с интенсивным автомобильным движением, установлены нормы предельно допустимого содержания СО, СmНn, NOx в отработавших и картерных газах бензиновых двигателей и сажи в отработавших газах дизелей. Содержание вредных веществ в отработавших газах автомобиля определяют следующими методами: снимают характеристики двигателя (скоростную, нагрузочную, регулировочную и др.), при этом устанавливают содержание вредных веществ в отработавших газах. Графики, на которых наряду с кривой изменения крутящего момента, расхода топлива, угла опережения зажигания нанесены кривые, характеризующие изменение содержания в отработавших газах, вредных и других веществ, называются скоростной токсической характеристикой (рисунок 27), нагрузочной токсической характеристикой и т. п. При определении токсических характеристик пробы отработавших газов отбирают из выпускной системы для всех точек характеристики, при которых измеряют мощностные, экономические и другие показатели двигателя. При проведении исследовательских работ пробы газа иногда отбирают непосредственно из цилиндра двигателя. Токсические характеристики показывают, как изменяется интенсивность выделения вредных веществ при изменении нагрузки, частоты вращения коленчатого вала, регулировки карбюратора или угла опережения зажигания, а также при проведении различных мероприятий по снижению токсичности. Токсические характеристики строят при исследовательских и доводочных работах; определяют содержание вредных веществ в отработавших газах при испытаниях автомобиля на стенде с беговыми барабанами. Автомобиль, установленный на стенде с беговыми барабанами, работает по циклу, соответствующему типичному циклу движения автомобиля данной категории по улицам современного города.  Рисунок 27 Скоростная токсическая характеристика В процессе этих испытаний находят суммарное количество выделенных вредных газов за цикл или на 1 км при движении автомобиля по циклу. Испытания по циклу на беговых барабанах проводят применительно для легковых автомобилей как контрольные для определения, соответствует ли количество выделяемых вредных веществ установленным предельно допустимым нормам. В настоящее время наибольшее распространение получили два цикла, по которым проводятся испытания на беговых барабанах. Так называемый европейский цикл, рекомендованный Европейской экономической комиссией (ЕЭК) ООН (правила № 15) и принятый в России(Отраслевой стандарт ОСТ 37.001.054-86)и в большинстве европейских стран (рисунок 28), и американский цикл, принятый в США. Соответственно установлены европейские нормы предельно допустимого содержания СО и СmНn и американские нормы предельно допустимого содержания СО, СmНn и NOx в отработавших газах. Испытание по ОСТ 37.001.54—86 и правилам № 15 ЕЭК ООН состоит из четырех одинаковых ездовых циклов, непрерывно повторяемых один за другим, и проводится на стенде с беговыми барабанами с эквивалентной весовой категории автомобиля маховой массой. Общая длительность испытания 13 мин. Расстояние, проходимое за время испытания (четыре цикла), равно 4,052 км. Во время испытания все отработавшие газы собирают в одну или несколько эластичных камер. После окончания испытания газы подвергают анализу и измеряют их объем.  К - выключение сцепления; K1, K2- выключение сцепления при включенных соответственно первой и второй передачах;1 - первая передача; 2 - вторая передача; 3 - третья передача; H- сцепление включено, рычаг передач в нейтральном положении Рисунок 28 Европейский ездовой цикл для оценки выделения вредных веществ с отработавшими газами Двигатель пускают в холодном состоянии (температура 20—30° С). После пуска двигатель должен проработать 40 с на холостом ходу. В случае необходимости может быть использована воздушная заслонка. По истечении этого периода одновременно с началом первого ездового цикла переключают специальную заслонку, направляющую все отработавшие газы из выпускной трубы автомобиля в эластичную камеру. По окончании испытания из камеры отбирают пробы газа и определяют объем газа путем его откачивания через счетчик расхода газа. Объем газов в камере приводят к стандартным атмосферным условиям. Массу токсичных веществ, содержащихся в каждой камере, подсчитывают по формуле M = CdV0, где М — масса токсичного вещества, г; С — объемное содержание токсичного вещества,% или количество частей токсичного вещества на миллион частей всего газа (чнм); d— плотность, г/л; V0 — приведенный объем газа. Плотность окиси углерода равна 1,250 г/л, углеводородов (n-гексан) 3,884 г/л; окислов азота (по NO2) 2,05 г/л. Токсичность отработавших газов автомобилей, испытуемых по европейскому циклу, оценивают по нормам, установленным для предельного содержания СО и СmНn. Для автомобиля, специально подготовленного к испытаниям на токсичность, установлены более жесткие нормы, чем для любого автомобиля, выбранного из серии. Контрольная масса автомобиля при испытаниях должна равняться массе автомобиля в снаряженном состоянии (емкости заправлены полностью, кроме топливного бака, заправленного наполовину) плюс 120 кг (масса водителя и дополнительного груза). Предельно допустимые выбросы вредных веществ (ОСТ 37.001.054-81)с отработавшими газами не должны превышать величин, указанных в таблице 2. На период до введения норм, указанных в таблице 2, предельно допустимые выбросы вредных веществ с отработавшими газами не должны превышать величин, указанных в таблице 3. В США токсичность отработавших газов легковых автомобилей оценивается по циклу длительностью 1372 с. Таблица 2 Предельно допустимые выбросы вредных веществ
Интенсивные ускорения и замедления и большие скорости движения автомобиля, предусмотренные этим циклом, приводят к выделению с отработавшими газами вредных веществ в значительно большем количестве, чем при испытаниях по европейскому циклу. Отработавшие газы из выпускной системы двигателя поступают в пробоотборное устройство, в котором к ним добавляется свежий воздух в таком количестве, чтобы общий расход разбавленных отработавших газов оставался постоянным. При такой методике концентрация вредных веществ в разбавленном потоке пропорциональна выбросу этих веществ автомобилем в атмосферу. Методика называется испытаниями при постоянном объеме (CVS). Разбавленные воздухом отработавшие газы поступают в аппаратуру непрерывного анализа. Контрольные испытания по циклу могут проводиться и на тормозном стенде, на который устанавливают двигатель, снятый с автомобиля. В этом случае стенд должен быть оборудован программным управлением, которое осуществляет предписываемое циклом изменение скоростных и нагрузочных режимов. Таблица 3 предельно допустимые выбросы вредных веществ с отработавшими газами
Часто в условиях эксплуатации требуется определить, насколько данный автомобиль загрязняет воздух и допустимо ли его дальнейшее использование. Такая необходимость возникает, например, при технических осмотрах, при выпуске автомобилей на линию. В этом случае определяется концентрация окиси углерода в отработавших газах, выделяемых во время работы прогретого двигателя с минимальной частотой на режиме холостого хода. Измерение проводят портативным быстродействующим газоанализатором, зонд которого вводят в выпускную трубу автомобиля. Во избежание подсоса наружного воздуха (что возможно вследствие колебательного характера движения газов в выхлопной трубе) нормативами предусматривается углубление зонда не менее чем на 600 мм. Если ввести зонд на такую глубину невозможно, то выпускную трубу удлиняют с помощью насадка удлинителя. ГОСТ 16533-70 и Правилами № 15 ЕЭК ООН установлено, что содержание окиси углерода при этих испытаниях не должно превышать 4,5% объема отработавших газов. ГОСТом, кроме того, предписывается определение содержания окиси углерода на холостом ходу при n =0,6 nном. На этом режиме содержание окиси углерода не должно превышать 2% объема отработавших газов. Содержание окиси углерода в отработавших газах на холостом ходу зависит от положения винта качества смеси системы холостого хода карбюратора. Поэтому обеспечить требуемую норму при исправном двигателе и карбюраторе сравнительно просто. При открытой системе вентиляции картера (или у двигателей с замкнутой системой вентиляции картера, когда на некоторых режимах давление в картере выше атмосферного) устанавливают количество СmНn, выделяемое с картерными газами при работе прогретого двигателя. Перед испытанием все отверстия в картере двигателя (для щупа, сапуна и т. д.) должны быть закрыты, за исключением отверстия, которое служит для отбора картерных газов. Для выполнения замера эластичную камеру соединяют через отводную трубу с картером (обычно на 5- 7 мин). После заполнения камеры на данном режиме ее опорожняют через расходомер. В начале и в конце опорожнения камеры измеряют давление газа и его температуру. Замеренный объем газа приводят к стандартным атмосферным условиям. Во время опорожнения камеры определяют концентрацию СmНn в газе с помощью быстродействующего газоанализатора. Для оценки токсичности картерных газов автомобиль устанавливают на стенде с беговыми барабанами. Измерения проводят при трех следующих режимах работы двигателя (таблица 4). При каждом режиме подсчитывают массу топлива, израсходованного двигателем во время замера. Масса углеводородов, выбрасываемых из картера, определяется по формуле  где Qч- приведенный к стандартным условиям объем картерных газов, л; Т0- абсолютная концентрация углеводородов, чнм; 3,844 - плотность углеводородов, г/л (n-гексан). Среднюю массу углеводородов  и массу израсходованного топлива GT вычисляют на основании величин, полученных при каждом замере с использованием указанных в табл. 2 коэффициентов, т. е.Таблица 4 Режимы работы двигателя при испытаниях
 ; Автомобиль считается соответствующим требованиям, если средняя масса углеводородов не превышает 0,15% массы израсходованного за испытание топлива. При проведении периодических испытаний партии автомобилей (двух и более) одной модели допускается несоответствие нормам настоящего стандарта(ГОСТ 17.2.2.03-77) отдельными автомобилями, но при выполнении следующего условия  ,где L - предельно допустимые выбросы, указанные в таблице 2 для окиси углерода или для суммы углеводородов и окислов азота;  - среднеарифметическое значение выбросов, измеренных при проведении испытаний всей партии автомобилей;k - статистический коэффициент, выбираемый по табл. 4 в зависимости от количества автомобилей (n) в партии;  х - фактическое значение выбросов, измеренное у каждого автомобиля из партии. Оценка дымности отработавших газов дизелей (ГОСТ 21393—75. Автомобили с дизелями. Дымность отработавших газов)производится на прогретом двигателе, установленном на тормозном стенде. Дымность замеряют при работе двигателя по внешней скоростной характеристике и разгоне. Под дымностью понимается оптическая плотность отработавших газов, т. е. количество света, поглощаемого частицами сажи и другими светопоглощающими дисперсными частицами, определяемая по шкале дымомера. ГОСТ 19025-73 установлено, что дымность определяется по внешней скоростной характеристике при n, равном 0,45nном, но не менее 1000 об/мин, при максимальном Mkmax. номинальной мощности Nном и частоте вращения, соответствующей максимальной дымности. Дымность при разгоне определяют при изменении частоты вращения коленчатого вала от минимальной до максимальной, ограничиваемой регулятором при отключенном тормозе испытательного стенда. Разгон осуществляется быстрым перемещением до упора ручного привода рычага подачи топлива. Дымность на режиме разгона измеряют 8 раз. Среднюю арифметическую по четырем последним замерам принимают за величину дымности при разгоне. Оптическая плотность отработавших газов в % при различных режимах испытаний не должна превышать предельно Допустимых норм (ГОСТ 19025-73), которые приведены ниже. Работа по скоростной характеристике.......45 Разгон для дизелей: без наддува...................................................40 с наддувом....................................................50 Концентрацию токсичного вещества в отработавших газах определяют с помощью хроматографа или быстродействующего газоанализатора. При использовании хроматографа отработавший газ отбирают в эластичную камеру и в ней доставляют к хроматографу. В этом случае получают величины средней концентрации токсичного вещества в данной пробе отработавшего газа. Быстродействующий газоанализатор должен находиться в непосредственной близости от испытуемого двигателя или автомобиля. Отработавшие газы должны непрерывно поступать в прибор по специальному шлангу из выпускной системы. В этом случае получают данные о концентрации токсичного вещества и ее изменении за время, в течение которого отработавшие газы пропускаются через газоанализатор. При отборе пробы необходимо, чтобы состав газа был характерным для исследуемого режима работы двигателя. Пробу отбирают из такого участка выпускной системы, где не происходит расслоения газа по составу. Объем пробы, взятой для анализа, должен быть достаточно большим, чтобы на концентрацию отдельных составляющих не повлияли колебания объема газов во впускной системе. Для анализа отработавших газов автомобильных двигателей выпускаются специальные газоанализаторы. Различные типы газоанализаторов могут давать весьма разные результаты измерений, поэтому в нормативных материалах обычно указывается тип используемого газоанализатора. Для определения концентрации СО и СО2 применяют газоанализаторы недисперсного инфракрасного типа. Двух- и многоатомные газы поглощают инфракрасное излучение в соответствующем для каждого газа участке спектра. Интенсивности поглощения инфракрасного излучения измеряются в газоанализаторах этого типа, называемых также оптико-акустическими. Для установления суммарного количества всех СmНn, выделяемых с отработавшими газами, применяют газоанализаторы пламенно-ионизационного типа. В этих газоанализаторах содержание СmНn определяется по степени ионизации водородного пламени в результате сгорания в нем углеводородов. Пламенно-ионизационный анализатор обычно калибруют по n-гексану и общее содержание СmНn определяют в пересчете на n-гексан. Для установления содержания NOx используется метод поглощения ультрафиолетового излучения. Наиболее целесообразным является определение NOx хемилюминесцентным методом. В основу этого метода положено измерение интенсивности хемилюминесценции молекул NO при их взаимодействии с озоном. Для определения дымности отработавших газов дизелей используют дымомеры. По принципу действия дымомеры разделяют на две группы: дымомеры, основанные на просвечивании газа (выпускаются главным образом английской фирмой Hartridge), и дымомеры, основанные на фильтрации газа (выпускаются фирмой Bosch, ФРГ). Дымомер фирмы Hartridge состоит из двух каналов, в один из которых вводят отработавшие газы, а в другой чистый воздух. Газы поочередно просвечивают лампой с определенной световой характеристикой. В качестве приемника применяется фотоэлемент. Систему предварительно настраивают путем установки перед фотоэлементом фильтров с известными характеристиками светопоглощения. Электрическая цепь фотоэлемента обеспечивает установку стрелки прибора на нуль при прохождении светового потока через измерительный канал, заполненный чистым воздухом. Порядок замера дымности и обработки полученных результатов указан в ГОСТ 19025-73. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 |
Учебное пособие по дисциплине «медицина катастроф» Учебное пособие подготовили доценты Астапенко В. П., Кудинов В. В., Волкодав О. В., Кобец Ю. В |
|
Учебное пособие по дисциплине «медицина катастроф» Учебное пособие подготовили доценты Астапенко В. П., Кудинов В. В., Волкодав О. В., Кобец Ю. В |
|
Учебное пособие Медицинская подготовка командного состава судов: Учебное пособие. М.: Мортехинформреклама, 1993. 152с |
|
Учебное пособие Учебное пособие составлено с учетом требований Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования... |
 |
Учебное пособие тема: «профилактика пролежней» Учебное пособие пм 04 Выполнение работ по профессии Младшая медицинская сестра по уходу за больными |
|
Учебное пособие Оренбург 2013 Учебное пособие предназначено для додипломного образования по специальностям 060101 Лечебное дело; 060103 Педиатрия |
|
Учебное пособие Иркутск 2006 Учебное пособие предназначено для студентов III v курсов специальности «Технология художественной обработки материалов» |
|
Учебное пособие ... |
|
Учебное пособие Викторова Т. С., Парфенов С. Д. Системы компьютерной графики. Учебное пособие, том 13 Вязьма: филиал фгбоу впо «мгиу» в г. Вязьме,... |
|
Учебное пособие соответствует примерной учебной программе по дисциплине... Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности «Педиатрия» |
|
Учебное пособие Г82 Противодействие организованной преступности: Учебное пособие для вузов / Под ред. А. И. Гурова, B. C. Овчинского. М.: Инфра-м,... |
|
Учебное пособие для бакалавров Безопасность жизнедеятельности / Под редакцией д-ра экон наук, проф. С. Г. Плещица. Часть 1: Учебное пособие.– Спб.: Изд-во Спбгэу,... |
|
Учебное пособие (Краткий курс) Москва Издательство Российского университета дружбы народов Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся в магистратуре и специализирующихся по защите растений |
|
Авиационный учебный центр «Северный Ветер» система управления безопасностью... Учебное пособие рассмотрено и одобрено Учебно-методическим советом Ассоциации ауц |
|
Учебное пособие «Гражданско-правовое положение несовершеннолетних» Учебное пособие предназначено для магистрантов юридического факультета. Направление подготовки 030900 Юриспруденция (квалификация... |
|
Учебное пособие Москва Издательство Российского Университета дружбы народов 1998 ... |