Bulletin Samara State Agricultural Academy Bulletin Samara State Agricultural Academy Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии 1997-3225 17451 10.12737/17451 ТЕХНОЛОГИИ, СРЕДСТВА МЕХАНИЗАЦИИ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ TECHNOLOGY, MEANS OF MECHANIZATION AND POWER EQUIPMENT IN AGRICULTURE ТЕХНОЛОГИИ, СРЕДСТВА МЕХАНИЗАЦИИ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ USING OF ACCELERATION CHARACTERISTICS OF THE ENGINE AND THE TURBOCHARGER FOR SUPERCHARGING SYSTEM DIAGNOSING ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЯ И ТУРБОКОМПРЕССОРА ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ СИСТЕМ ГАЗОТУРБИННОГО НАДДУВА Иншаков Александр Павлович Inshakov Aleksandr Pavlovich kafedra_mes@mail.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Курбаков Иван Иванович Kurbakov Ivan Ivanovich mrsu2@mail.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Курбакова Мария Сергеевна Kurbakova Mariya Sergeevna m.s.kurbakova@mail.ru

аспирант технических наук;

graduate student of technical sciences;

 Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва N.P. Ogarev Mordovian State University 2 3 34 39 https://zh-szf.ru/en/nauka/article/17451/view

Цель исследований – выявление особенностей взаимосвязи динамических характеристик турбокомпрессора ТКР 6.1 и двигателя Д-245-35 при наличии неисправностей в системе наддува. В практике поиска неисправностей в системе газотурбинного наддува автотракторного двигателя широко применяется метод диагностирования, ос-нованный на измерении давления наддува на номинальных режимах. В условиях сервисных предприятий из-за отсут-ствия тормозных стендов оценить нагрузочный режим зачастую не представляется возможным. Для разгона тур-бокомпрессора и двигателя на кафедре мобильных энергетических средств Национального исследовательского Мордовского государственного университета им. Н. П. Огарёва создан диагностический комплекс, состоящий из блока формирования исходных сигналов, оптического датчика частоты вращения вала турбокомпрессора, датчика частоты вращения вала двигателя, датчика линейного перемещения рычага балансировочной машины, аналого-цифрового преобразователя, программного комплекса и персонального компьютера. Испытания проводились на двигателе ММЗ Д-245-35 с установленным турбокомпрессором ТКР 6.1, имитация рабочих режимов осуществлялась на обкаточно-тормозном стенде. В результате испытаний получена серия характеристик разгона турбокомпрессора двигателя Д-245-35 и ТКР 6.1 при ступенчатом входном воздействии. Анализ полученных данных показал, что наличие неисправностей в системе наддува «утечка газов перед турбиной», «засорение воздушного фильтра» ведет к увеличению времени переходного процесса и снижению частоты вращения ротора ТКР на всех режимах. Разгонная характеристика, полученная в безнагрузочном режиме в условиях неисправности «утечка газов после компрессора» сопровождается ростом амплитудного значения частоты вращения вала ТКР и снижением времени переходного процесса. Данная особенность формы кривой разгона позволяет идентифицировать неисправности такого рода при диагностировании систем газотурбинного наддува.

The purpose of the research is to identify the peculiarities of interconnection of dynamic characteristics of the turbocharger TKR 6.1 and the engine D-245-35 in the presence of a fault in the pressurization system. In the practice of fault finding in the system of supercharging of automotive engine widely used method of diagnosis, OS-nated steak subs on the measurement of the boost pressure in the nominal modes. In terms of the service companies due to the lack of brake stands to estimate the load mode is often not possible. For acceleration of the turbocharger and engine at the department of mobile power tools, national research of Mordovsky State University named after N. P. Ogarev created diagnostic complex consisting of forming unit of the source signals, the optical sensor shaft speed of the turbocharger, sensor of frequency of rotation of the motor shaft, the linear displacement transducer arm balancing machines, analog-to-digital Converter, software and a personal computer. The tests were carried out on the engine MMZ D-245-35, with an installed turbocharger TKR-6.1, simulation of the working regimes was carried out on the roller-brake stand. The test results obtained a series of characteristics of the acceleration of the turbocharger engine D-245-35 and TKR-6.1 with a step input exposure. Analysis of the data showed that the presence of a malfunction of the boost «leak turbine inlet», «air filter clogged» leads to an increase in the transient time and reducing the frequency of rotation of the rotor TKR in all modes. Spaced- out characteristic obtained in idling mode in the fault conditions «loss of gases after the compressor» is accompanied by the growth of the amplitude value of the shaft speed TCR and the reduction of time of transition. This feature of the waveform of the acceleration allows us to identify faults of this kind in the diagnosis of the supercharging system.

 турбокомпрессор двигатель характеристика система диагностирование turbocharger engine feature system diagnosis

Волгин, В. В. Некоторые свойства амплитудно-частотных характеристик линейных систем автоматического регулирования и качество регулирования при случайных воздействиях / В. В. Волгин, Р. Н. Каримов // Известия вузов. Электромеханика. - 1973. - № 2. - С. 195-205. Volgin, V. V. Some properties of the amplitude-frequency characteristics of linear systems of automatic regulation and quality regulation in case of accidental exposure / V. V. Volgin, R. N. Karimov // Proceedings of the universities. Electrician. - 1973. - № 2. - P. 195-205. Волгин, В. В. Учет реальных возмущающих воздействий и выбор критерия качества при сравнительной оценке качества регулирования тепловых процессов / В. В. Волгин, Р. Н. Каримов, А. С. Карецкий // Тепло-техника. - 1970. - № 3. - С. 25-30. Volgin, V. V. Accounting of the real disturbances and the choice of quality criterion of comparative evaluation of quality control of thermal processes / V. V. Volgin, R. N. Karimov, A. S. Karetsky // Thermal Engineering. - 1970. - № 3. - P. 25-30. Иншаков, А. П. Методы оценки работоспособности систем газотурбинного наддува автотракторных двигателей : монография / А. П. Иншаков, И. И. Курбаков, А. Н. Кувшинов. - Саранск, 2015. - 123 с. Inshakov, A. P. Methods of an assessment of operability of systems of gas-turbine pressurization of autotractor engine : monograph / A. P. Inshakov, I. I. Kurbakov, A. N. Kuvshinov. - Saransk, 2015. - 123 p. Иншаков, А. П. Аппаратное средство контроля работоспособности турбокомпрессора / А. П. Иншаков, И. И. Курбаков, А. Н. Кувшинов // Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы : сб. ст. - Саранск, 2013. - С. 137-141. Inshakov, A. P. Hardware monitoring the health of turbocharger / A. P. Inshakov, I. I. Kurbakov, A. N. Kuvshinov // Energy-saving technologies and systems : coll. articles - Saransk, 2013. - P. 137-141. Иншаков, А. П. Программный комплекс «Дизель РК» / А. П. Иншаков, И. И. Курбаков // Сельский механи-затор. - 2013. - № 12 (58). - С. 45. Inshakov, A. P. The Software package «Diesel RK» / A. P. Inshakov, I. I. Kurbakov // Rural mechanic. - 2013. - № 12 (58). - P. 45. Лянденбурский, В. В. Встроенная система диагностирования турбокомпрессоров дизелей / В. В. Лянденбурский, А. П. Иншаков, И. И. Курбаков [и др.] // Науковедение. - 2015. - Том 7, № 4. Lyandenburskiy, V. Built-in diagnostics of diesel turbochargers / V. V. Lyandenburskiy, A. P. Inshakov, I. I. Kurbakov [et al.] // Science of science. - 2015. - T. 7, № 4. Пат. № 145761 РФ, МПК G01P3/00. Устройство для измерения частоты вращения вала турбокомпрессора / А. П. Иншаков, И. И. Курбаков, А. Н. Кувшинов, О. Ф. Корнаухов. - № 20113157453 ; заявл. 24.12.2013 ; опубл. 27.09.2014. Pat. № 145761 Russian Federation, MPK G01P3/00. The device for measurement of shaft speed of a turbocompressor / A. P. Inshakov, I. I. Kurbakov, A. N. Kuvshinov, O. F. Kornaukhov. - № 20113157453 ; appl. 24.12.2013 ; publ. 27.09.2014.