Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Техническое обслуживание топливной аппаратуры дизеля при работе на модифицированном топливе Алушкин Тимофей Евгеньевич

Техническое обслуживание топливной аппаратуры дизеля при работе на модифицированном топливе
<
Техническое обслуживание топливной аппаратуры дизеля при работе на модифицированном топливе Техническое обслуживание топливной аппаратуры дизеля при работе на модифицированном топливе Техническое обслуживание топливной аппаратуры дизеля при работе на модифицированном топливе Техническое обслуживание топливной аппаратуры дизеля при работе на модифицированном топливе Техническое обслуживание топливной аппаратуры дизеля при работе на модифицированном топливе Техническое обслуживание топливной аппаратуры дизеля при работе на модифицированном топливе Техническое обслуживание топливной аппаратуры дизеля при работе на модифицированном топливе Техническое обслуживание топливной аппаратуры дизеля при работе на модифицированном топливе Техническое обслуживание топливной аппаратуры дизеля при работе на модифицированном топливе Техническое обслуживание топливной аппаратуры дизеля при работе на модифицированном топливе Техническое обслуживание топливной аппаратуры дизеля при работе на модифицированном топливе Техническое обслуживание топливной аппаратуры дизеля при работе на модифицированном топливе
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Алушкин Тимофей Евгеньевич. Техническое обслуживание топливной аппаратуры дизеля при работе на модифицированном топливе: диссертация ... кандидата технических наук: 05.20.01 / Алушкин Тимофей Евгеньевич;[Место защиты: Сибирский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства РАСХН], 2014.- 170 с.

Содержание к диссертации

Введение

1 Состояние вопроса и задачи исследования 10

1.1 Роль технического обслуживания в эффективном использовании сельскохозяйственной техники 10

1.2 Обзор исследований по техническому обслуживанию тракторов 12

1.3 Анализ исследований по отказам топливной аппаратуры и влиянию по показатели работы дизелей 15

1.4 Анализ методов и средств технического обслуживания дизельной топливной аппаратуры 26

1.5 Концепция работы и задачи исследований 35

Выводы по главе 36

2 Теоретические основы механизма действия иницирующей присадки 38

2.1 Теоретические предпосылки повышения мощностных и топливно-энергетических показателей дизеля 38

2.2 Обзор присадок в дизельное топливо 41

2.3 Результаты лабораторного анализа физико-химических свойств модифицированного топлива 45

2.4 Теоретическое обоснование механизма действия присадки 47

Выводы по главе 51

3 Методики экспериментальных исследований 52

3.1 Обоснование выбора концентраций присадки и снимаемых характеристик двигателя 52

3.2 Описание приборов и оборудования. Программа испытаний 52

3.3 Методика исследования топливной аппаратуры на регуляторной характеристике 62

3.4 Методика исследования линейного расхода топлива в эксплуатации 63

4 Результаты экспериментальных исследований 65

4.1 Исследования внешних скоростных характеристик дизеля 65

4.2 Исследования нагрузочных характеристик дизеля 74

4.3 Закономерности изменения крутящего момента дизеля от действительной цикловой подачи 76

4.4 Рекомендации по перенастройке ТА для увеличения топливной экономичности дизеля 78

4.5 Математическое моделирование регуляторной характеристики насоса высокого давления методом аппроксимации по известным точкам 81

4.6 Исследование изменения коэффициента неравномерности подачи топлива по секциям от оборотов кулачкового вала насоса высокого давления 85

4.7 Предпосылки разработки технологии технического обслуживания топливной аппаратуры двигателя Д-240 88

4.8 Общие конструктивные требования к установке СМТА-01 91

4.9 Разработка узлов установки и описание принципа работы 92

4.10 Разработка прибора управления и счета оборотов 99

4.11 Комплект технологических карт для технического обслуживания топливной аппаратуры дизеля Д-240 106

4.12 Перспектива модернизации установки СМТА-01 111

Выводы по главе 114

5 Оценка экономического эффекта 117

5.1 Расчет экономии денежных средств при внедрении разработанной технологии на территории Томской области 117

5.2 Исходные данные для определения экономического эффекта 121

5.3 Расчет экономической эффективности 122

Выводы по главе 124

Рекомендации производству 125

Общие выводы 126

Список использованных источников

Введение к работе

Актуальность работы. В настоящее время в агропромышленном комплексе (АПК) основную работу выполняет техника, обладающая малым остаточным ресурсом. Мощностные и топливно-энергетические показатели дизелей у такой техники зачастую не соответствуют требованиям нормативной документации. Так, значительная часть (80…85 %) дизелей тракторов в эксплуатации не развивает установленной мощности и имеет повышенный расход топлива. Это приводит к снижению производительности и сверхнормативному расходу топлива. Восстанавливать указанные эксплуатационные показатели тракторов возможно применением модифицированного топлива. В исследованиях по применению модифицированного топлива рассматривают, в основном, его влияние на экологические показатели двигателей или улучшение характеристик самого топлива по сравнению со стандартными (депрессорные свойства, смазывающая способность и т.п.). Использование модифицированного топлива как средства обеспечения мощностных параметров дизелей до настоящего времени подробно не рассматривалось.

Применение модифицированного топлива, как средства повышения эффективности использования стареющего парка тракторов, вызывает необходимость совершенствования технического обслуживания (ТО) дизелей. Потенциальные возможности обеспечения мощностных и топливно-энергетических показателей дизелей, работающих на модифицированном топливе, зависят от технического состояния топливной аппаратуры (ТА) и качественного уровня ее ТО. Однако существующая нормативно-техническая документация (НТД) не учитывает возможность применения модифицированного топлива и связанные с этим изменения в технологию ТО ТА. Поэтому необходимо оценить влияние топлива, модифицированное присадкой инициирующей горение на мощностные и топливно-энергетические показатели дизеля и на базе полученной информации разработать технологию ТО ТА.

В связи с изложенным, научные исследования по разработке нового подхода и средств технического обслуживания топливной аппаратуры дизеля, работающего на модифицированном топливе, на что направлена данная работа, является одной из актуальных и практически значимых задач современной инженерной науки.

Целью работы является поддержание мощностных и топливно-энергетических показателей дизеля при его работе на модифицированном топливе за счет совершенствования технического обслуживания топливной аппаратуры.

Объект исследования – процесс изменения мощностных и топливно-энергетических показателей дизеля при его работе на модифицированном топливе.

Предмет исследования – закономерности влияния состояния и регулировочных параметров топливной аппаратуры на мощностные и топливно-энергетические показатели дизеля, работающего на модифицированном топливе.

Научная гипотеза – мощностные и топливно-энергетические показатели работающего на модифицированном топливе дизеля можно обеспечить технологией технического обслуживания топливной аппаратуры, построенной с учетом ее технического состояния.

Научная новизна:

подход к комплексному обеспечению мощностных и топливно-энергетических показателей дизелей совокупностью средств технического обслу-3

живания и модифицированного топлива, для модифицированного топлива обоснован вид присадки и ее рациональная концентрация;

закономерности влияния состояния и регулировочных параметров топливной аппаратуры на мощностные и топливно-энергетические показатели работающего на модифицированном топливе дизеля;

закономерности влияния действительной цикловой подачи топлива топливной аппаратурой на величину эффективного крутящего момента двигателя.

На защиту выносятся:

подход к обеспечению мощностных и топливно-энергетических показателей дизелей комплексным применением модифицированного топлива и измененной технологией технического обслуживания их топливной аппаратуры;

зависимости изменения эффективной мощности, крутящего момента и удельного расхода топлива дизелем при применении инициирующей присадки от его наработки, состояния и регулировочных параметров топливной аппаратуры;

– технология технического обслуживания топливной аппаратуры дизелей при работе на модифицированном топливе.

Практическая значимость:

применение топлива, модифицированного присадкой инициирующей горение, обеспечивает прирост мощностных до 8,5 % и топливно-энергетических показателей дизелей до 10,2 %;

введение в регламент работ ТО ТА операции проверки величины цикловой подачи ТНВД, как показателя, напрямую влияющего на развиваемый крутящий момент дизеля (коэффициент корреляции между величинами составляет 0,979);

изменение регулировки центробежного регулятора ТНВД путем уточненной настройки корректора позволит снизить эксплуатационный расход топлива на 12,5 % при использовании модифицированного топлива;

облуживание топливной аппаратуры дизелей по разработанной технологии позволит поддержать их мощностные и топливно-энергетические показатели на приемлемом уровне. Экономический эффект составил 30175 руб. в первый год на учебно-производственное хозяйство Томского аграрного колледжа.

Реализация работы. Создано оригинальная установка, защищенная патентом на полезную модель, предназначенное для проведения технического обслуживания топливной аппаратуры дизелей и выполнения научно-исследовательских работ. Даны рекомендации по внесению изменений в регулировки топливной аппаратуры дизелей, которые используют топливо модифицированное присадкой инициирующей сгорание. Проведены эксплуатационные испытания, показавшие, что применение топлива, модифицированного присадкой инициирующей сгорание, обеспечивает уменьшение линейных расходов топлива.

В рамках НИР с ООО «БиПиАй» (г. Москва) проведены стендовые испытания, показавшие положительное влияние инициирующей присадки BPI на мощ-ностные и топливно-энергетические показатели дизеля Д-240.

Технология ТО ТА дизеля при работе на модифицированном топливе внедрена в учебно-производственном хозяйстве ОГБОУ СПО «Томский аграрный колледж» с. Кузовлево Томской области. Материалы разработанной технологии ТО ТА, при работе дизеля на модифицированном топливе рассмотрены, одобрены и рекомендованы к внедрению секцией механизации и ресурсосбережения в сельско-

хозяйственном производстве научно-технического совета департамента по социально-экономическому развитию села Томской области. Разработанный стенд и технология ТО внедрены в учебный процесс по дисциплине «Ресурсосбережение при проведении технического обслуживания и ремонта» в ФГБОУ ВПО «Томский государственный архитектурно-строительный университет» на механико-технологическом факультете.

Проект разработки мобильной установки для испытаний топливной аппаратуры дизелей получил поддержку Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере. Автор работы признан победителем программы «Участник молодежного научно-инновационного конкурса» («УМНИК») в 2013 году.

Проект разработки мобильной установки награжден благодарственным письмом губернатора Томской области на выставке разработок молодых ученых U-NOVUS г. Томск, в 2014 году.

Апробация работы. Основные положения работы доложены и одобрены на межрегиональной научно-практической конференции «Образование. Наука. Инновации» в 2011 году, областной научно-практической конференции «Образование. Наука. Инновации» в 2013 году, ежегодных научно-технических конференциях студентов и молодых ученых ТГАСУ в 2010-2013 годах, на I, II и III международных научно-практических конференциях «Перспективы развития и безопасность автотранспортного комплекса» в 2011-2013 годах, международной научно-практической конференции, посвященной 60-летию кафедры «Тракторы и автомобили» ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет» в 2013 году.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ, в том числе 2 статьи в журналах, относящихся к перечню ВАК министерства образования и науки РФ для опубликования основных научных результатов и патент РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и рекомендаций, библиографического списка из 160 наименования, в том числе 2 на иностранном языке и восьми приложений. Объем работы составляет 170 страниц и включает в себя 18 таблиц, 42 рисунков.

Обзор исследований по техническому обслуживанию тракторов

Данные о состоянии основных фондов сельскохозяйственных предприятий указывают о их моральном и физическом старении. Обновление машинно-тракторного парка (МТП) ведется крайне низкими темпами, а остаточный ресурс имеющийся техники не превышает 15…25 % [118]. Сезонная нагрузка на зерноуборочную, кормоуборочную и другую технику более чем в 2…2,5 раза превышает нормативные показатели [118]. Объемы технического обновления сельского хозяйства не ориентированы на ускоренную модернизацию отрасли и способны лишь остановить многолетнее сокращение парка машин на селе [79]. По данным департамента социально-экономического развития села Томской области на 2013 год из 1050 тракторов МТЗ-80, 82 находившихся в эксплуатации 756 имеют возраст больше нормативного, т.е. эксплуатируются более 10 лет (табл. 1.1).

Наличие, в 2013 году в Томской Доля тракторов в Доля тракторов, Число тракторов со сниженной области, всего / в АПК области старше норма- топливной эко т.ч. старше нор- тивного срока номичностью мативного срока 1050 / 756 42,6 % 72 % 840... 893 расчет произведен, на основе данных исследований [146]. Анализ таблицы 1.1 позволяет сделать вывод о том, что подавляющая доля механизированных работ в АПК Томской области выполняется тракторами МТЗ-80, 82 более 70 % которых имеют значительный накопленный износ. Отметим, что если проанализировать сводные данные по возрастному составу МТП, то лишь 26,12 % всего тракторного парка Томской области имеют возраст до 10 лет. На основании данных диагностирования мощностных и топлив-но-энергетических параметров тракторного парка [146] произведя расчеты, имеем 840…893 трактора МТЗ-80, 82 со сниженными мощностными параметрами и топливной экономичностью.

Поэтому для того, чтобы обеспечить приемлемый уровень эффективности сельскохозяйственного производства, необходимо, прежде всего, поддержание в работоспособном состоянии машинотракторного парка, в чем важную роль отводится более качественному техническому обслуживанию (ТО) тракторов.

ТО – это совокупность обязательных операций по проверке, очистке, смазке, подтягиванию креплений, регулировке, восстановлению и замене деталей и узлов, имеющее целью предупредить преждевременные износы, появления неисправностей и поломок, обеспечить работоспособное состояние машин [4, 37, 49]. Основой построения технического обслуживания в сельском хозяйстве является планово-предупредительная система, представляющая собою комплекс взаимосвязанных положений и норм, определяющих организацию и порядок проведения работ в заданных условиях эксплуатации в соответствии с предусмотренной нормативной документацией. Обслуживание техники планируется, с учетом зональных особенностей, по количеству израсходованного топлива или по наработке (в моточасах или эталонных гектарах) [89, 90, 128].

ТО относится к числу самых трудоемких работ по поддержанию работоспособности машины, от качественного проведения которого зависит ее безотказность, долговечность и производительность. ТО № 1 (ТО-1) проводилось через 60 моточасов работы трактора, ТО № 2 (ТО-2) – 240 моточасов, ТО № 3 (ТО-3) – через 960 моточасов. Чтобы обеспечить высокопроизводительную и высококачественную работу машинно-тракторного агрегата механизатор должен ежедневно затрачивать 1…1,5 ч на техническое обслуживание и около 1 ч на регулировку и технологическую настройку самих сельскохозяйственных машин, т.е. всего 2…2,5 ч за смену. В целях увеличения чистого времени смены механизаторы нередко сокращают время, необходимое на подготовку машин, что в итоге снижает эффективность использования техники [156]. Время простоев по техническим причинам достигает 25…30 % от общего рабочего времени, а техническая готовность тракторов снижается до 60…70 %, удлиняются сроки полевых работ и соответственно увеличиваются потери сельскохозяйственной продукции [121], а затраты на обслуживание машин и изготовление запасных частей превышают расходы на изготовление самих машин в 5…10 раз.

Таким образом, правильная организация ежедневного, периодического, сезонного, обкаточного и других видов технического обслуживания является основой обеспечения высокой технической надежности машин [90, 101].

Обзор присадок в дизельное топливо

Под модифицированным понимается моторное топливо с измененными характеристиками. Изменение этих характеристик достигается введением в состав стандартного топлива различных присадок или добавок. Опыт, накопленный как зарубежными, так и отечественными учеными, в том числе в ТГАСУ [19, 87, 111, 112], в области повышения эффективных показателей ДВС, посредством контроля и модифицирования нефтяных смазочных материалов, а также методов диагностирования ДВС по параметрам работающего масла, вполне подходит и для моторных топлив. Таким образом, парадигма, применяемая в рамках трибологического подхода, для смазочных материалов в ДВС применима и для топлива в системе питания. На базе этих представлений [114] была разработана классификация способов повышения эффективных показателей существующих моделей дизельных ДВС (рис. 2.2).

Обоснованный выбор и применение способов модифицирования топлива способно, с одной стороны повышать эффективные показатели ДВС, а с другой улучшать свойства самого топлива по сравнению со стандартным (депрессорные свойства, смазывающая способность и т.п.). Согласно классификации [60] для модифицирования дизельного топлива имеется большой выбор разнообразных присадок. В укрупненном виде способы модифицирования топлива можно разделить на реагентное, т.е. модифицирование за счет добавления в состав топлива различных присадок и добавок; безреагентное – способами низко- и высокоэнергетического воздействия. Применимо и комбинирование этих способов.

Поскольку использование безреагентного способа подразумевает применение различных устройств, в большинстве случаев, на работу которых требуется затратить некоторое количество энергии, а эффективность некоторых способов безреагентного воздействия сомнительна (например, использование магнитных полей от постоянных магнитов), наиболее простым и лег-кореализумым решением нужно считать применение реагентного способа. Реагентный способ подразделяется на использование присадок и добавок стабилизаторов, функциональных и модификаторов (рис. 2.2). Наибольший интерес, на наш взгляд, представляют промоторы воспламенения, инициаторы и катализаторы горения. Наиболее подходящими являются два последних вида присадок.

Рис. 2.2 Классификация способов модифицирования топлива

Применение присадок подобного типа интенсифицирует процесс горения в цилиндре двигателя. Поскольку катализаторы горения, как правило, содержат металлосодержащие соединения, не рекомендуемые к применению, то нами было отдано предпочтение присадкам, инициирующим горение. Согласно Данилова А.М. [60] присадкой в топливо, инициирующей горение называют соединения на основе беззольных промоторов горения в концентрациях 0,001…0,01 %.

Для выбора подходящей присадки к ней были сформулированы следующие требования: 1. Восстановление мощностных параметров на величину не менее 5 % для дизеля без операций ремонта. 2. Простая технология внесения в дизельное топливо. 3. Безопасность применения для применяемых концентраций. При необходимости использование минимальных средств индивидуальной защиты. 4. Простой химический состав. 5. Длительные сроки хранения. На основании предъявляемых требований к присадке для исследований была выбрана инициирующая присадка Bio petro improver (BPI).

Присадка BPI производства фирмы Bio petro improver (США), является зарегистрированной торговой маркой на территории Российской Федерации. Присадка представляет собой порошок или таблетки зеленого цвета с характерным запахом нафталина (рис. 2.3). По информации дистрибьюторов в состав присадки BPI входят нафтенаты, дисперсанты, энзимы (энзимные ферменты).

На официальных сайтах компании [109, 110], осуществляющих реализацию выложена информация о принципе действия присадки. Анализ указанных материалов и презентаций продукта показал, что, несмотря на достаточное количество научно-исследовательских отчетов, выполненных и представленных на сайте компании, изложение материала отличается бессистемностью представления информации. Так, утверждается, что добавление в топливо присадки приводит к молекулярным преобразованиям, т.е. фактически происходит химическая реакция. Утверждается, что в топливе содержаться некие полимерные цепочки. Они в сочетании с броуновским движением указанных молекул приводят к высвобождению энергии, неспособной выделится при сгорании обычного топлива. Происходит более полное сгорание, что и влияет на мощностные параметры двигателей внутреннего сгорания и снижение величины вредных компонентов в отработавших газах двигателя. Утверждается, что присадка снижает температуру воспламенения топлива, что практически проверяется снижением температуры вспышки в закрытом тигле для дизельного топлива и изменения кривой фракционного состава. Практически все указанные аргументы, по мнению автора, довольно сомнительны и, скорее всего, их можно отнести к PR информации. Описание страдает терминологическими ошибками. Например, утверждая о коэффициенте высвобождения тепла, по видимому, представители компании имеют в виду коэффициент использования теплоты в точке z – z [1]

Наглядным подтверждением представленной информации будет подтверждение гипотезы об увеличении эффективного КПД двигателя. Если присадка в топливо BPI изменяет свойства топлива и влияет на процесс сгорания топливовоздушной смеси в цилиндре двигателя внутреннего сгорания, то это приведет к изменению качественных показателей дизельного топлива или возрастанию эффективного КПД.

Для вскрытия действительного химического состава присадки был проведен хроматографический анализ. Анализ состава присадки проводился на базе хроматографа «Хроматэк-Кристалл 5000.2» и атомно-эмиссионном спектрометре с микроволновой плазмой Agilent 4100 (Приложение Г). Результаты испытаний позволили утверждать о преобладании в составе присадки BPI соединений нафталина. Данных по применению нафталина в качестве присадки в дизельном топливе в исследованной научной литературе не обнаружено.

исследования топливной аппаратуры на регуляторной характеристике

При анализе рис. 4.15 видно что, хотя пусковая ветвь заканчивается -1 -1 при оборотах кулачкового вала в 200 мин . на частоте вращения 300 мин сохраняется некоторая избыточность величины подачи. Это также указывает на увеличение жесткости пружины обогатителя регулятора ТНВД.

Величины цикловой подачи топлива на номинальном режиме и режиме максимального крутящего момента составят соответственно 68 и 80,5 мм/цикл. Полученные результаты полностью соответствуют регулировочным данным табл. 3.4. Однако, если сопоставить кривые на рис. 4.13 и 4.15 видно что на частотах вращения от 400 до 800 мин наблюдается «проседание» кривой, что указывает на недостаточную затяжку пружины корректора регулятора.

При частоте вращения максимального холостого хода у рассматриваемой ТА отсутствует подача, т.е. кривая номинальной регуляторной кривой проходит с большим наклоном, чем требуется.

Для построения кривой аппроксимации данных внешней скоростной характеристики исключим из нее величины пусковой и ветви номинальной регуляторной характеристики, поскольку у них свои законы распределения, и диапазон воспроизведения частот вращения главного привода установки СМТА-01 не позволяет их получить. Результаты аппроксимирования внешней скоростной характеристики представлены на рис. 4.16.

Полученная на рис. 4.16 зависимость адекватно (величина достоверности аппроксимации составляет 0,959) описывается уравнением полинома второго порядка вида

Согласно нормативной документации целый ряд параметров ТА должен периодически контролироваться на специальном оборудовании. Среди прочих непосредственно снимаемых параметров существует расчетный – неравномерность подачи топлива по цилиндрам , %.

Данный параметр довольно важен, поскольку его значения напрямую влияют на равномерность работы цилиндров дизеля и частоты вращения коленчатого вала, отсутствие повышенной вибрации в работе. Неравномерность подачи топлива по цилиндрам двигателя выше 10 % выводит за допустимые техническими условиями значения удельных расходов топлива [61].

Согласно ГОСТ 10578 «Насосы топливные дизелей. Общие технические условия» [43] параметр неравномерности контролируется на пусковой частоте вращения кулачкового вала и при номинальной (или частоте враще 86 ния соответствующей режиму максимального крутящего момента двигателя). Например, для рядного ТНВД с четырьмя секциями значения составят соответственно 30 и 3 % при регулировании.

При исследовании данного параметра автором была поставлены следующие задачи: – исследовать зависимость параметра неравномерности подачи топлива по цилиндрам от оборотов кулачкового вала и цикловой подачи; – в условиях отремонтированной ТА при регулировании ее на стенде проверить насколько возможно выполнение требований ГОСТ относительно неравномерности подачи топлива по цилиндрам и определить точку достижения наименьшей величины параметра. Полученные результаты исследований представлены на рис 4.17 и 4.18. Анализ кривой для ТНВД № 1 обнаружен большой разброс значений параметра. Минимальное значение = 3,72 % было достигнуто при частоте вращения nк = 800 мин-1.

Все перечисленные факты свидетельствуют как об общем износе испытуемого насоса и недостаточной добросовестности мастера, что и явилось причиной несоблюдения параметра неравномерности подачи топлива по секциям ТА.

Равномерность показаний для ТНВД № 4 и их значения однозначно указывают на соблюдений всех требований нормативно-технической документации. Для ТНВД № 3 наблюдается практически идентичный для комплекта № 4 зависимостью. Для ТНВД № 9 зависимость величины неравномерности подачи от оборотов кулачкового вала выглядит не характерно. По-видимому, это связано недостаточной затяжкой пружины корректора регулятора.

Согласно требований ГОСТ 10578 величина неравномерности подачи проверяется при частоте вращения соответствующей режиму максимального крутящего момента двигателя или номинальной частоте вращения коленчатого вала. Графический анализ кривых на рис. 4.5 и 4.6 показал, что в большинстве случаев кривые имеют чашеобразную форму, т.е. достижим некоторый минимум значения неравномерности подачи топлива по секциям ТА.

Наименьшие значения параметра приходится на диапазон 600… 1000 мин оборотов кулачкового вала. Можно сделать вывод, для ТА серии УТН для двигателя Д-240 настройку неравномерности подачи топлива по секциям рекомендуется проводить при частоте вращения 600…800 мин-1. Наиболее качественные регулировки удалось достичь на комплектах 3 и 4.

В результате исследований была показана выполняемость нормативных требований ГОСТ 10578 по величине неравномерности подачи топлива по цилиндрам. Для достижения указанных требований мастеру по регулировке ТА требуется при испытании на режиме регуляторной характеристики отрегулировать параметр на минимально возможное значение при частоте вращения кулачкового вала, соответствующему режиму максимального крутящего момента двигателя.

Исследование изменения коэффициента неравномерности подачи топлива по секциям от оборотов кулачкового вала насоса высокого давления

1. Соберите схему топливоподачи по стандартной схеме присоединения ТА на двигателе. При необходимости произведите процедуру удаления воздуха из системы.

2. Произведите снятие стопорной призмы с нагнетательных штуцеров первой и второй секции ТНВД. Открутите штуцер первой секции. Извлеките нагнетательный клапан, вместе с пружиной. Установите штуцер на место.

3. Вручную перемещая привод кулачкового вала и подкачивая ручку насоса ручной подкачки найдите два положения при которых истечение топлива из секции прекращается. Найдите углы на присоединительном фланце привода (нониусе), которым соответствуют эти положения. Произведите сверку полученного параметра со значениями угла начала нагнетания указанными в технологической карте. Суммарное значение угла начала нагнетания должно соответствовать удвоенному значению параметра в карте.

4. Если параметр отличается от регламентируемого, необходимо ослабить контргайку толкателя и добиться нормативного значения закручиванием или откручиванием регулировочного винта. Произведите установку нагнетательного клапана в сборе в обратном порядке.

6. Поставьте рычаг рейки ТНВД в положение отключенной подачи при помощи натяжного устройства. Выберите первую передачу в коробке передач (КП). Переключателем на панели ПУиСО-01 выключите ведение счета циклов. Произведите запуск электропривода. Плавным перемещением натяжного устройства добейтесь стабильной работы всех форсунок ТА. Отключите привод и включите его блокировку.

7. Рычаг привода установите в промежуточное положение рейки ТНВД. Возьмите из набора инструментов стенда вороток и вручную проворачивайте главный привод в сторону вращения кулачкового вала ТНВД до момента подачи форсункой порции топлива, который фиксируется на нониусе. Порядок подачи топлива отдельными секциями ТНВД соответствует порядку работы двигателя, на который устанавливается испытуемая ТА. Если значения угла впрыска отличаются от регламентируемого необходимо ослабить контргайку соответствующей секции толкателя и добиться нормативного значения закручиванием или откручиванием регулировочного винта.

Момент затяжки штуцера секции 70..80 Нм. Угол начала нагнетания секции 57. Величина угла между впрысками форсунок для четырехтактного двигателя определяется по формуле = 360 / i, где – угол между впрыском форсунок, град; i – число секций насоса.

1. После установки ТНВД на установку и соединения его свалом привода присоедините к насосу трубки высокого давления и сменные гибкие трубопроводы согласно стандартной схемы присоединения ТА на двигателе. Установите в кро-штейн комплект штатных форсунок и соедините их с трубками высокого давления, соединив с соответствующими секциями ТНВД.

2. Установите на распылители форсунок короткие трубки. Под каждую форсунку установите мерную колбу из комплекта ЗИП установки, убедившись в надежном креплении полки кронштейна.

3. Включите электропитание установки включением кнопки «Сеть», расположенной на боковой панели прибора ПУиСо-01. Поставьте рычаг рейки ТНВД в положение отключенной подачи при помощи натяжного устройства. Выберите первую передачу в коробке передач (КП). Переключателем на панели ПУиСО-01 выключите ведение счета циклов. При помощи переключателей задатчика, расположенных на передней панели установите необходимое число циклов испытаний ТА. Произведите запуск электропривода. Натяжным устройством произведите включение полной подачи топлива секциями ТНВД. После этого, включите переключатель ведения счета циклов.

4. Рычаг рейки ТНВД поставьте в положение отключенной подачи. Произведите запуск привода.

5. В момент, когда кулачковый вал ТНВД совершит заданное количество оборотов (циклов), произойдет автоматическое отключение электропривода установки. Во время испытаний оператором установки фиксируются обороты привода и число действительных циклов кулачкового вала. После окончания испытания каждая из колб последовательно взвешивается на весах для определения подачи топлива секцией насоса в единицах массы, либо топливо переливается в мерную колбу для определения подачи в единицах объема. Испытания величины подачи произвести на всех передачах КП.

6. Регулировка равномерности подачи осуществляется ослаблением винтов секторных хомутов секции. Поворотом втулки секции по часовой стрелке величину цикловой подачи уменьшают, по часовой – увеличивают.

7. Регулировка величины цикловой подачи насоса осуществляется винтом номинальной подачи. Вворачиваем винта в корпус центробежного регулятора цикловая подача увеличивается, выворачиваем – уменьшается.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ Значения цикловой подачи на различных частотах вращения установки: 273 мин-1 – 96 мм/цикл; 472 мин-1 – 95 мм/цикл; 735 мин-1 – 87 мм/цикл; 990 мин-1 – 73 мм/цикл; Неравномерность подачи определяется на частоте вращения кулачкового вала 600…800 мин-1 и должна составлять не более 6 % при проверке

В процессе создания опытной установки СМТА-01 автор пришел к выводу, что данная установка является лишь прототипом возможной серийной установки для проведения операций регулировки и технического обслуживания ТА в полевых условиях. Это объясняется следующими причинами:

1) использование трехфазного асинхронного электродвигателя значительной мощности (3,5 кВт) в качестве привода;

2) компоновка узлов и механизмов установки «в ряд», увеличивающая габаритные размеры установки;

3) питающее напряжение для прибора ПУиСО-01 составляет 220 В, что в полевых условиях недостаточно удобно.

Фактически работа опытной установки СМТА-01 в полевых условиях возможна, но лишь в составе полевого генератора, суммарной мощностью не менее 4 кВт.

Указанные недостатки не являются препятствием для создания на ее базе готового образца, имеющего следующие изменения по отношению к прототипу: – использование вместо асинхронного электромотора малогабаритного одноцилиндрового карбюраторного двигателя, что позволит также решить проблему бесступенчатого изменения частоты вращения главного привода ТНВД; – для уменьшения габаритных параметров установки применение для привода КП ременной передачи с расположением двигателя под КП; – изменения в конструкцию прибора ПУиСО-01, связанные с переводом его на питающее напряжение в 12 В.

Похожие диссертации на Техническое обслуживание топливной аппаратуры дизеля при работе на модифицированном топливе