Материал: 2501

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

fuel equipment. Experimental study of kits for the detection of cyclic patterns of change serves as a function of speed strips and speed and quantify the results of an experimental study.

On this basis, the real opportunities for improving the acquisition of elements of the fuel injection equipment help to establish the reliability and energy efficiency of diesel engines.

С

дизель, топливная аппаратура, цикловая подача

Ключевые слова:

топл ва, стенд, равномерность подачи топлива.

Keywords: diesel, fuel injection equipment, injection quantity, stand, доминирующuniformity of fuel supply.

Введен е. В настоящее время колесные машины, с помощью которых осуществляется подвоз грузов, в основном оснащены дизельными силовыми установками. Анализ перспектив развития колесных машин показывает, что д зельные силовые установки в дальнейшем останутся

ми.

Возможность повышения надежности, долговечности и экономичности ра оты дизелей в значительной степени зависит от качества технической эксплуатации дизелей машин и, в частности, от снижения неравномерности распределения нагрузок по цилиндрам.

Повышение неравномерности распределения нагрузки по цилиндрам

двигателя является одной

из непосредственных причин, влияющих на

 

 

 

Д

ухудшение заградительных характеристик, снижение экономичности и

эксплуатационногобАресурса и других нежелательных явлений.

полностью

Принято

считать,

что

 

нагрузка

цилиндров

обусловливается цикловыми подачами топлива [1].

 

Учитывая большое

влияние

технического состояния основных

 

 

 

 

 

И

элементов топливной аппаратуры на отклонения цикловых подач, а, следовательно, и равномерность распределения нагрузки по цилиндрам, возникает необходимость в установлении таких показателей плотности плунжерных пар, форсунок и распылителей, на базе которых была бы возможна оценка их плотности в условиях эксплуатации, а также оценка влияния их технического состояния на мощностные и экономические показатели работы дизелей [2].

Снижение неравномерности распределения нагрузок по цилиндрам дизелей является одной из важнейших задач в направлении повышения качества их технической эксплуатации и улучшения топливной экономичности. Однако, как показывает анализ приведенных в литературе исследований, вопросы, связанные с причинами появления неравномерности распределения нагрузки по цилиндрам, последствиями и

286

путями снижения ее в условиях эксплуатации дизелей грузовиков на сегодняшний день являются мало изученными.

Для поддержания высоких технико-экономических показателей работы двигателя в процессе его эксплуатации необходимо производить систематический контроль за неравномерностью распределения нагрузки по цилиндрам и по результатам проверки и, в случае необходимости,

Сосуществлять соответствующую подрегулировку.

По изложенным причинам представляется перспективным исследован е вопросов, направленных на поиск путей снижения неравномерности распределения цикловых подач топлива по цилиндрам

дизелейования.

Требован я к стенду и методика исследования, оценка точности.

учетом поставленных задач, а также проведенного анализа существующ х спытательных стендов ТА дизелей отечественного и

1.Пр водбАстенда должен о еспечивать бесступенчатое устойчивого регулирование частоты вращения вала ТНВД, что может быть достигнуто применением в приводе стенда электромотора постоянного тока.

2.Регулирование частоты вращения вала ТНВД должно производится

вшироких пределах, при нижней границе от 30 мин-1 (работа на пусковых режимах) до 2000 мин-1 по верхнееДгранице. В соответствии с ГОСТ 8670

– 69 постоянство частоты вращения приводного вала должно быть в пределах ±5 об/мин в течении 5 мин. Большие частоты по верхней

границе, которые имеют место на современных испытательных стендах

(до 4300 мин-1) нецелесообразны по следующим соображениям:

- в прямой пропорции от частоты увеличиваютсяИтребования к мощности приводного электромотора;

- диапазон частот дизелей автотракторной техники находится в пределах по верхней границе 2600 – 3000 мин-1. С учетом возможного

перспективного форсирования дизелей объемного смесеобразования до 4000 мин-1 предельная частота вращения создаваемого стенда - 2000 мин-1;

3.Мощность приводного электродвигателя (КВт) определена по

зависимости [4].

 

Nн = 11· 10-5 рВср Vц nн iп ,

(1)

где рВср – среднее давление впрыска топлива (37 МПа); Vц

– цикловая

подача на номинальном режиме (0,110 г); nн – номинальная частота вращения вала ТНВД; iп – количество плунжерных пар ТНВД, работающих под нагрузкой.

287

4. Устройство для автоматического поддержания температуры топлива на входе в насос, предусмотренное ГОСТ 8670-82 для заводских испытательных стендов, работающих в длительных циклах, иметь для исследовательского стенда нецелесообразно по следующим причинам:

- длительность наибольшего цикла экспериментальных исследований по нашему опыту не превышает двух часов;

- температура отапливаемого помещения лаборатории, в которой расположен стенд, стабильно находится в пределах 18 - 21ºС;

- емкость топл вного бака стенда – 50 л, максимальный расход

топлива на одну форсунку - 12 кг/ч и при сливе нагретого после впрыска

топлива в запасной бак указанной емкости достаточно на 4 часа работы на

топливе, температура которого находится в пределах требований ГОСТ

С

 

 

8670-82 соответствует рекомендациям [5].

5. При рассмотрен

двух возможных способов измерения цикловой

подачи топл ва – весовой или о ъемный учтено, что первый является

более предпочт тельным по следующим причинам:

- возможность пр

 

электронных весов, обеспечивающих

менения

 

точность взвеш ван я навесок топлива ±0,5 г [6], что при средних

б

5.Рабочий о ъемАмерных мензурок должен быть таким, чтобы количество топлива, отмеренное дляДкаждой секции насоса, было не менее 85 см3. Времязамера должно бытьнеменее1 мин согласно ГОСТ 8670–58.

6.Стенд должен быть оборудован устройством для измерения топлива в течении заданного числа впрысков. Устройство должно

обеспечивать определение числа оборотов кулачкового вала насоса за время измерения производительности топливногоИнасоса с точностью ± 1 оборот.

7.Точность установки угла начала впрыска в соответствии с ГОСТ 10578 – 96 должна быть в пределах ±30`. Стенд должен быть оборудован оптическим датчиком с точностью ±15´ для определения действительного начала подачи топлива.

Принципиальная схема экспериментальной установки. Безмоторные топливные стенды позволяют точно и просто контролировать подачу топлива при заданном числе циклов впрыскивания. Проблема заключается

вимпульсности реактивного момента со стороны ТНВД. Наметилась тенденция упрощения привода стенда за счет использования мощного электродвигателя с регулированием электрических параметров и обеспечением равномерности вращения за счет обратной связи [6].

288

Для исследования неравномерности распределения цикловых подач по цилиндрам дизелей в широком диапазоне скоростных и нагрузочных режимов разработан и создан испытательный стенд на основе промышленного оборудования КИ-921М.

тенд предназначен для испытания топливных насосов высокого давления (ТНВД) с цикловой подачей до 250 мм³/цикл для дизелей, в т.ч. отвечающих нормам от Euro 3 до Euro 5.

тенд может использоваться в качестве привода и измерительной системы для насос-форсунок с гидромеханическим и электронным

управлен ем, насосов

форсунок систем «Common rаil».

На оборудован

КИ-921М выполнены следующие доработки:

- электродв гатель привода ТНВД переменного тока N=2 КВт

С

 

заменен на электродв гатель постоянного тока (ЭПТ) N=8 КВт;

пеногаситель

- в блок управлен я установлен реостат сопротивлением 3 Ом;

- установлено

мерительное устройство, включающее конус-

точностью змеренбя ±0,5 г; - выполнены стойки со сменными полками (для форсунок дизелей

(КПГ) с отверстием в нижней части диаметром 1,5 мм, мерную емкость (МЕ) о ъемом 500 мл, электронные весы (ВЭ) с

ЯМЗ и КамАЗ) для крепления форсунок;

- испытываемые Афорсунки (ФР) закреплены на специальной подставке, под которой размещены КПГ, МЕ, ВЭ. Конус-пеногаситель соединен с подставкой олтами и посажен на герметик, что позволяет исключить выход из КПГ топливаТНВДв мелкодисперсном состоянии и его потерю в окружающую среду;

- для фиксации и измерения хода рейки ТНВД в конструкцию регулятора частоты вращения насоса введены следующие изменения: грузы регулятора сведены друг к другу и скреплены скобой, рейка ТНВД отсоединена от главного рычага регулятораИи ее конец соединен со штангенциркулем, закрепленном на корпусе . Это позволяет

- установлен измерительный блок, включающий аналого-цифровой преобразователь (ИФ), ПЭВМ (М и СБ) с платой L-154, фотоэлектрический счетчик частоты вращения вала ТНВД;

- с использованием обтюратора в экспериментальном стенде использован фотодатчик ФПИ-2 для получения отметки верхней мертвой точки вала ТНВД и отсчета частоты вращения вала насоса (точность - 0,3 %).

Краткая характеристика стенда:

1. Мощность приводного электродвигателя - 8 кВт.

289

2.

Число одновременно испытываемых форсунок и плунжерных пар –

8 шт.

 

3.

Длины трубопроводов высокого давления - 415 мм.

4.

Рабочее тело - дизельное топливо по ГОСТ 305-82.

5.

Рабочее тело - дизельное топливо по ГОСТ 305-82.

6.

Максимальная средняя цикловая подача - не более 300 мм3/цикл.

С

7.

Метод замера - весовой.

8.

Тип и характеристика фотометрического отметчика ВМТ ФПИ-2:

 

- фотоэлектр ческ й, с фотоэлементом вакуумного типа;

- ш р на прорези обтюратора, мм – 1,5; - погрешность змерения, % - 0,3.

9. Д апазон частот вращения вала ТНВД – 300 – 1500 мин-1.

10. Д апазон хода

ТНВД – 0…15 мм.

11. Емкость топл вного

ака – 50 л.

рейки

бА

Рис. 1. Установка штангенциркуля дляДизмерения хода рейки топливного насоса

 

И

290