Введение к работе
Актуальность работы.
Большая часть техники, используемой для производства сельскохозяйственной продукции, оснащена дизельными двигателями, топливная система которых является наиболее сложным, дорогим и ответственным агрегатом. От надежности работы топливной аппаратуры во многом зависят мощностные, экономические и экологические параметры работы техники, оснащенной дизельными двигателями.
Анализ отказов тракторных двигателей показывает, что 30-50% всех отказов приходится на топливную аппаратуру. Это вызвано низкой надежностью топливной аппаратуры дизельных двигателей в условиях эксплуатации. Так, ресурс новых прецизионных деталей составляет: у плунжерных пар - 700-3000 ч; нагнетательных клапанов - 1400-2000 ч; распылителей форсунок - 800-1600 ч. В этой связи заводами-изготовителями ставятся задачи повышения надежности топливной аппаратуры тракторных и комбайновых двигателей до 10-12 тыс. ч, а также снижения затрат труда на техническое обслуживание путем увеличения межрегулировочных сроков работы насоса до 3000 ч, форсунок - до 2000 ч.
В машиностроении постоянно разрабатываются различные технологические процессы, направленные на повышение долговечности пар трения. При этом учитываются материал поверхности пар трения, режимы работы деталей и свойства рабочей среды. Функциональное назначение некоторых систем и узлов, в частности топливной аппаратуры, определяет необходимость их эксплуатации в средах с низкими смазывающими свойствами, к ним можно отнести и дизельное топливо. За рубежом существует ряд работ, подтверждающих улучшение смазывающей способности низкосернистого дизельного топлива при добавлении в него биодизеля. В связи с этим, исследования, направленные на повышение долговечности плунжерных пар топливного насоса высокого давления тракторных дизельных двигателей применением биодизельного топлива, имеют большое научно-практическое значение и являются актуальными.
Цель исследования. Повышение долговечности плунжерных пар топливного насоса высокого давления тракторных дизельных двигателей путем использования биодизельного топлива.
Объект исследования. Процесс изнашивания плунжерной пары топливного насоса высокого давления при работе на биодизельном топливе.
Предмет исследования. Закономерности процесса изнашивания плунжерной пары топливного насоса высокого давления при работе на биодизельном топливе.
Рабочая гипотеза. Повышение долговечности плунжерных пар топливного насоса высокого давления за счет формирования на их поверхностях защитного слоя при использовании биодизельного топлива.
Научная новизна:
- обосновано повышение долговечности плунжерных пар топливного насоса высокого давления тракторных дизельных двигателей путем изменения физико-механических свойств топлива за счет добавления биодизельного топлива;
- разработана математическая модель, характеризующая закономерность
влияния физико-механических свойств используемого топлива, таких как
коэффициент трения (/) и кинематическая вязкость (vT), на износ плунжерной
пары.
На защиту выносятся:
- зависимость, характеризующая закономерность процесса износа
плунжерной пары топливного насоса высокого давления от физико-
механических свойств используемых топлив;
- зависимости, характеризующие закономерности изменения цикловой
подачи топлива от наработки и содержания биодизельного топлива.
Практическая значимость. Эксплуатация сельскохозяйственной техники на биодизельном топливе позволяет повышать долговечность плунжерных пар топливного насоса высокого давления. На основании проведенных исследований определены: физико-механические свойства топлив с различным содержанием биодизельного топлива, ресурс плунжерных пар топливного насоса высокого давления, технико-экономические показатели работы дизельного двигателя и экономическая эффективность при эксплуатации сельскохозяйственной техники на биодизельном топливе.
На основе теоретических и экспериментальных исследований разработаны рекомендации при переводе сельскохозяйственной техники на биодизельное топливо.
Реализация работы. Основные результаты исследований внедрены в ООО «Дружба» Марьяновского района Омской области, КФХ «ГАСС» Азовского района Омской области, а также включены в учебный процесс факультета технического сервиса в АПК ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П.А. Столыпина.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались:
- на II этапе Всероссийского конкурса на лучшую научную работу среди
студентов, аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений
Министерства сельского хозяйства РФ Сибирского федерального округа по
номинации «Технические науки» в 2011 году, (г. Красноярск);
- на V международной научно-практической конференции молодых
исследователей «Наука и молодежь: новые идеи и решения». Направление
«Механизация, электрификация и автоматизация сельскохозяйственного
производства» в 2011 году, (г. Волгоград);
- на III этапе Всероссийского конкурса на лучшую научную работу среди
студентов, аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений
Министерства сельского хозяйства РФ в 2011 году, (г. Саратов);
- на IX региональной научно-практической конференции молодых ученых вузов СФО «Инновации молодых ученых аграрных вузов агропромышленному комплексу Сибирского региона» секция: «Модернизация технического оснащения сельского хозяйства» в 2011 году, (г. Омск).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, из них 3 работы в изданиях рекомендованных ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, библиографического списка и приложений. Объем работы составляет 143 страницы, из них 122 страницы основного текста, 37 рисунков, 26 таблиц. Библиографический список содержит 155 источников.
