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谈【不敢说论】工程机械发动机功率的在线测试

manwang- 2021-05-03

1983 4

这是基础知识的讨论,不是葵花宝典--一招灵!但是,你要是真学到肚皮里,就可以受惠于己,收获大大滴其哇!可惜这坛子里技术研讨风气越来越淡,都是一句话--俺机器坏了,咋办?
且看俺往下曰--
为评估判断在用的工程机械所使用的内燃发动机的性能,有时需要对其进行功率测试【判断失速过大—也就是俗称憋车,也需要测定发动机是否功率不足】;
由于使用中的工程机械不确定因素较多,工况各异,以及测试仪器和传感器的研制难度和成本,到目前为止,尚未得到批量在用的工程机械发动机在线测试功率的成功工艺手段信息【检索全地球信息也没有】;
上世纪八十年代,内燃机行业曾探索过发动机无负载测功的路子,即:以发动机转速的加速度参数为取样依据,以发动机的旋转部件的转动惯量为负载,进行发动机在线无负载功率测试;但由于当时的探测手段,主要还是由于在用的发动机的转动惯量不好确认,最终无法推广而放弃;
目前,对于在用的工程机械的发动机功率测试,主要还是使用从工程机械的工作特性来间接推算其发动机功率的概算值;
由于工程机械的结构,传动方式工作装置效率等因素的不同,目前尚无法得到有效地在用发动机功率测试工艺方法;只能从测试结果和工作特性方面做一定的推算;
例如,对于液力传动的机械来说,先要判断其工作性能指标是否与其新机性能有误差异,如果差异不大,即可认为其发动机功率在其标准范围内【重点是测试全速行驶速度,失速状态下的发动机转速降数据,每作业循环时间】;
对于机械传动的工程机械来说,如纯机械传动的推土机,可以先检查其在工作状态下的履带打滑状态,如果履带在全负载下不打滑或者滑转率很低,那么需要调整其主离合器和转向离合器的自由行程,再次测试;如果其滑转率符合要求,则可以进行高速行走测试,再将其测试数据与新机标准对比,进行发动机功率估算;请注意,这只能是估算,因为其传动效率,零部件【尤其是传动部件的磨损,会严重影响其测试标准数据】磨损等因素,将影响测试的准确度;
如果液压系统的负载情况正常,发动机又是废气涡轮增压机器,则可从发动机的增压压力值来间接进行发动机输出功率判断,一般的发动机增压压力约为85-145Kpa【绝对值】;高增压机器另有数据【工程机械上基本没有高增压发动机】,调整整机性能至规定值后,进行全负载测试,如果其发动机增压压力达到规定值,即可认为发动机功率在正常范围【达不到正常值则无法使用此法进行评估判断】;
对于液压传动的工程机械,尤其是恒功率控制的液压挖掘机,相对来说,在用的发动机功率测试要容易些【传动系统部件有严重磨损的,性能严重下降除外】,其原理是基于其液压传动装置是恒功率输出特性,即在全负载下,不考虑液压系统传动效率,发动机是在全功率输出;
这样,我们就可以在对其单个工作循环时间的测试数据进行分析,来间接评估其发动机功率的范围;
举例:
某型号挖掘机,工作9,270小时,操作手反应机器动作变慢;

进行冷机【液压油温低于50摄氏度】测试:主溢流阀测试合格,溢流压力为35000Kpa:
发动机全负载转速降:
由1980rpm,降为1720rpm,转速跳动范围约10rpm;其标准的额定转速为1800rpm;全负载转速降约5%;
动臂举升时间  新机   2.8s ,实测   3.6s;
回转速度      新机   11.5圈/r p m  实测 10.2r p m;
斗杆前伸速度  新机   1.8s   实测    2.3s
斗杆回收速度  新机   2.3s   实测    2.9s
行驶速度【高速】新机 3圈/17s 实测   21s【前进,倒退均同】
行驶速度【低速】新机 3圈/27s 实测   30s【前进,倒退均同】
暂时从这些数据进行分析:
动臂举升时间  低于新机性能指标的77%;【偏低较多】
回转速度      低于新机的90%【可接受】
斗杆前伸      低于新机的80%【偏低】
斗杆回收      低于新机的80%【偏低】
行走速度      约为新机的80%【尚可接受】;
考虑到液压系统的最大传动效率约为92%左右,
据此,判断该发动机功率降约为5%左右;
经过清理燃油路并更换燃油系统滤清器,发动机功率恢复【失速状态】到98%左右,液压系统回路循环时间分别恢复到85-91%,处于可接受范围;
为准确判断该机器液压系统性能,在热机状态下进行了机器液压系统性能测试,以便判断其实际工作性能指标;

热机【液压油温度于55摄氏度】测试,主溢流阀压力约为34600Kpa:
发动机全负载转速降为:1780rpm,约为额定转速的98%,其功率下降范围完全可接受;
在按照原厂要求,对液压系统进行相应恢复性调整,并达到规定的液压油温度后,进行整机性能测试;
     
实测各动作循环时间均有约低于新机性能10%左右的下降 ;【回转回路稍好于其他,因为该回路工作压力及负载低于其他回路】;
据此判断,主液压泵略有磨损【系从几乎全部回路性能下降来判断】,尚可接受,但是要注意观察,准备在其性能下降到80%左右时需及时进行维修。
请注意,以上的发动机性能测试,是在整机性能可以得到恢复的条件下实施的。
对于大部分早,中期正常使用中的发动机功率不足现象,其很大部分原因是由于维护保养不当引起的降功率,而不是磨损严重所致;而早期磨损严重的发动机,更是由于使用保养不当; 
所以对于工程机械使用的发动机来说,注重保养是一件大事;
不主张在保修期内使用正厂配件,出了保修期,什么配件便宜,用什么,结果,用于维修的费用远超过维护保养,且机器越修越毛病多;大多数人理解错误保养工作的必要性---以燃油滤清器的更换为例,大部分人以为,何时滤清器堵塞,何时更换,其实,当滤清器堵塞时,已经有部分脏污的大颗粒【大于滤清器过滤颗粒的理论值】强行挤压【通过】了滤纸而进入燃油系统!所以,滤清器在无严格监控的条件下,建议到期即更换,而不是堵塞了再更换【有滤清器过滤前后压差监控手段者例外】;
在这一点上,纸质滤清器不如老式的缝隙式滤清器【绝大多数人已经没见过这滤清器了】,那老式的缝隙式滤清器,是越堵塞,其过滤精度越高!
其实,我的观点是,如果认真维护保养,那手扶拖拉机也会大大延长其有效使用寿命! 
  以上,供商榷—有自己独特观点的甲油,欢迎讨论---
至于吃不到狐狸—不对,是吃不到葡萄滴,哪凉快哪待着去。
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