Содержание к диссертации
Введение
1 Состояние вопроса и задачи исследований 9
1.1 Общие вопросы повышения надежности дизельных двигателей 9
1.2 Влияние регулировочных параметров топливной аппаратуры на работоспособность двигателей 13
1.3 Анализ исследований по отказам автоматических муфт топливных насосов и проблемам их контроля 18
1.4 Задачи исследования 22
1.5 Выводы 24
2 Теоретическое обоснование влияния регулировочных параметров топливной аппаратуры на уровень надежности дизельных двигателей 26
2.1 Показатели эффективности и топливной экономичности дизельного двигателя 26
2.2 Анализ условий изменения выходных параметров двигателей определяющих уровень их надежности 30
2.3 Определение вероятности безотказной работы дизельного двигателя в зависимости от установочных значений регулировочных параметров топливной аппаратуры 36
2.4 Обоснование способа проверки угла опережения впрыска 46
2.5 Выводы 51
3 Программа и общая методика проведения исследований 53
3.1. Программа исследований 53
3.2 Общая методика проведения исследований 54
3.3 Методика использования методов математического планирования эксперимента для обоснования значений регулировочных параметров топливной аппаратуры 61
3.4 Методика сравнительных испытаний приспособления для проверки угла опережения впрыска топлива 63
3.5 Методика измерения основных параметров двигателей и топливной аппаратуры 67
3.6 Методика определения эффективных показателей двигателя Д- 240Л 69
3.6.1. Оборудование для испытания дизеля Д-240Л 70
3.6.2 Методика снятия характеристики холостого хода 74
3.6.3 Методика снятия скоростной характеристики 74
3.6.4 Методика снятия регуляторной характеристики (скоростной характеристики с регуляторной ветвью) 76
3.6.5 Методика снятия нагрузочной характеристики 77
3.6.6 Методика обработки экспериментальных данных 79
3.6.7 Приведение параметров двигателя во время испытаний к стандартным условиям 80
3.7 Методика экспериментального исследования изменения выходных параметров топливной аппаратуры и двигателя в эксплуатационных условиях 83
3.8 Выводы 85
4 Результаты лабораторных, стендовых и эксплуатационных испытаний 86
4.1 Причины неудовлетворительных эксплуатационных показателей двигателей, имеющих некоторую наработку 86
4.2 Характеристика регулировочных параметров топливной аппаратуры 88
4.3 Зависимости изменения выходных параметров двигателя от воздействия основных регулировочных факторов топливной аппаратуры 89
4.4 Оценка результатов оптимизации регулировочных параметров топливной аппаратуры 94
4.5 Результаты испытаний стендового двигателя Д-240Л 96
4.6 Оценка результатов эксплуатационных испытаний двигателей Д-240 101
4.7 Результаты испытания приспособления для проверки угла опережения впрыска топлива 103
4.8 Выводы 107
5 Результаты исследований и технико-экономическая оценка внедрения методики регулировки двигателей в производство 108
5.1 Технико-экономическая оценка внедрения методики регулирования топливной аппаратуры дизелей с учетом их технического состояния в производство 108
5.2 Технико-экономическая оценка внедрения способа проверки угла опережения впрыска топлива в производство 114
5.3 Выводы 115
Общие выводы и предложения 116
Литература
- Общие вопросы повышения надежности дизельных двигателей
- Показатели эффективности и топливной экономичности дизельного двигателя
- Методика использования методов математического планирования эксперимента для обоснования значений регулировочных параметров топливной аппаратуры
- Причины неудовлетворительных эксплуатационных показателей двигателей, имеющих некоторую наработку
Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Динамичное развитие и повышение эффективности всех отраслей агропромышленного комплекса во многом зависит от улучшения использования машинно-тракторного парка.
Значительная часть сельскохозяйственных машин оснащена дизельными двигателями. Эффективность использования дизельных двигателей в большей мере определяется работоспособностью (качеством работы) топливной аппаратуры (ТА), так как нарушения основных регулировочных параметров приводят к снижению динамических, мощностных и экономических показателей, вызывая значительные потери топлива при эксплуатации, а также уменьшают ресурс двигателей.
Больше всего, как показывает практика, до 40% отказов всех двигателей приходится на топливную аппаратуру. После капитального ремонта или замены элементов ТА (насоса, форсунок) двигатель, даже отработавший менее половины положенного срока, имеет пониженную мощность и повышенный расход топлива. Это объясняется, в первую очередь, несоответствием установочных значений регулировочных параметров топливной аппаратуры и техническим состоянием (износом) деталей механизмов двигателя, непосредственно влияющих на эффективные показатели дизеля. Отсутствие методики установления конкретных установочных значений регулировочных параметров топливной аппаратуры для двигателей в зависимости от технического состояния (износа) затрудняет выбор оптимальных значений.
Известно, что для наилучшего протекания рабочего процесса дизеля действительный угол опережения впрыска топлива (УОВТ) должен иметь оптимальную величину, зависящую от способа смесеобразования, условий работы дизеля, конструктивных параметров камеры сгорания и многих других факторов. Установлено, что с появлением износов автоматической муфты опережения впрыска топлива (АМОВТ) изменяются следующие параметры: цикловая подача топлива gH, распределение подачи между секциями бН} продолжительность основного впрыска tB, максимальное давление впрыскивания Рв и угол опережения впрыскивания топлива (УОВТ) рв- Вследствие этого уменьшается мощность, увеличивается удельный и эффективные часовой расход топлива, увеличивается жесткость работы дизеля, уровень вибрации и износ деталей ци-линдропоршневой группы. Анализ дизельных двигателей, поступающих на ремонт и регулировку, показал, что до 30% дизелей эксплуатировались с отклонением УОВТ от установочного на 8-12° поворота коленчатого вала относительно верхней мертвой точки (ВМТ).
Поэтому настоящая работа, посвященная повышению надежности дизельных двигателей путем оптимизации регулировочных параметров топливной аппаратуры с учетом технического состояния (износа) двигателей и совершенствованию способа проверки угла опережения впрыска топлива, является актуальной.
Объект исследований - дизельные двигатели автомобилей и тракторов сельскохозяйственного назначения.
Предмет исследований - выявление зависимости надежности работы и выходных параметров двигателя от установочных значений регулировочных параметров топливной аппаратуры.
Цель работы - исследование надежности дизельных двигателей через основные регулировочные параметры топливной аппаратуры с учетом технического состояния (износа) двигателей.
Научная новизна работы:
- предложена методика, устанавливающая оптимальные регулировочные параметры (срв - угол опережения впрыска топлива, gH - величина цикловой подачи топливного насоса на номинальном режиме; Рв - давление начала впрыскивания топлива) новой или капитально отремонтированной топливной аппаратуры в зависимости от технического состояния (износа) двигателя;
- предложена математическая модель расчета надежности дизельных двигателей в зависимости от установочных параметров топливной аппаратуры и степени износа двигателя; - предложен способ проверки угла опережения впрыска топлива и устройство для его осуществления, основанные на сравнении эталонного и опытного образцов автоматической муфты.
Практическая ценность работы:
Реализация результатов исследований позволит повысить мощность двигателей на 6,4%, снизить удельный эффективный расход топлива на 3,2%, повысить ресурс на 10% и снизить трудоемкость регулировочных работ на 15%.
Достоверность результатов работы подтверждается сравнительными испытаниями, использованием современных методов и технических средств исследования.
Апробация. Основные результаты исследований опубликованы в виде тезисов докладов на: межрегиональной научной конференции «Вавиловские чтения-2003» (г. Саратов, СГАУ им. Вавилова 2003 г.); 55-ой международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе» (г. Кострома, КГСХА 2004 г.); второй всероссийской заочной молодежной научно-технической конференции (ЗМНТК-2004) «Молодежь Поволжья - науке будущего» (г. Ульяновск, УлГТУ, 2004 г.); международной научно-практической конференции «Молодежь и наука XXI века (г. Ульяновск, УГСХА, 2006 г.); всероссийской научно-практической конференции «Аграрная наука и образование в реализации национального проекта «Развитие АПК»» (г. Ульяновск, УГСХА, 2006 г.).
Публикации. Основные положения диссертации отражены в 9 печатных статьях, в том числе имеется одна статья, опубликованная в журнале «Ремонт, восстановление, модернизация», рекомендованном ВАК, получен патент на изобретение, изданы рекомендации по техническому обслуживанию и ремонту топливной аппаратуры дизелей.
Общие вопросы повышения надежности дизельных двигателей
С развитием техники значительно усложнились конструкции машин и механизмов, повысились требования к их надежности и долговечности, а это, в свою очередь, вызвало ужесточение требований к разработке конструктивных, технологических методов и эксплуатационных мероприятий по повышению надежности.
Надежность является одной из основных проблем современной техники, так как качество машин характеризуется не только их общими показателями, но главным образом уровнем надежности - способностью машин выполнять свои функции в течение длительного времени с минимальными затратами труда и материальных средств на поддержание их в работоспособном состоянии.
Повышение надежности машин - один из наиболее действенных путей увеличения производительности общественного труда, так как производство и эксплуатация машин с высокими показателями надежности возмещает их количество при значительно меньших затратах труда [11].
Надежность машин закладывается при конструировании, изготовлении и реализуется в процессе эксплуатации. Первоначальный уровень надежности и операции по его поддержанию определяют затраты на содержание машин. Снижение этих затрат - основная задача инженерной службы агропромышленного комплекса.
Наиболее ответственным и, вместе с тем, наименее надежным агрегатом тракторов и сельхозмашин является двигатель [45]. В свою очередь, топливная аппаратура представляет собой наиболее сложную и дорогую часть дизельного двигателя. Выходные параметры топливной аппаратуры непосредственно определяют характер рабочего процесса дизеля, его мощность, экономичность и надежность в эксплуатации. Отказы топливной аппаратуры составляют сущест венную часть отказов дизеля. Так, в двигателе ЯМЗ-238 на топливную аппаратуру приходится 25% отказов, в двигателе Д-250 - 50 % [15].
Надежность дизельного двигателя можно определить, как свойство находиться в работоспособном состоянии, т.е. выполнять заданные функции, сохраняя значения установленных эксплуатационных показателей в пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования [66].
Мощность, топливная экономичность, безотказность тракторных, комбайновых и автомобильных дизелей во многом зависит от качества работы элементов дизельной топливной аппаратуры (ТА). Исследования показали [9], что большая часть отказов двигателей происходит из-за неисправности топливной аппаратуры. Вследствие нарушения регулировок топливной аппаратуры дизели развивают эффективную мощность меньше номинальной 12... 17%», а расход топлива увеличивается в этом случае на 12...25%, а производительность тракторов снижается на 12...30%.
Последние годы характеризуются значительным усложнением конструкций дизельной топливной аппаратуры, появлением в эксплуатации новых моделей аппаратуры с оригинальными составными частями, ужесточением требований к удельному расходу топлива дизелями.
Состояние топливной аппаратуры характеризуется следующими параметрами: давление впрыска и качеством распыливания топлива форсунками, производительностью подкачивающего насоса, пропускной способности фильтрующих элементов грубой и тонкой очистки топлива, состоянием перепускного клапана, степенью изношенности плунжерных пар и нагнетательных клапанов, частотой вращения кулачкового вала топливного насоса (коленчатого вала), производительностью элементов топливного насоса, степенью неравномерности подачи топлива элементами топливного насоса, массовым расходом топлива, углом опережения подачи или впрыска топлива в цилиндры двигателя.
С увеличением наработки эти параметры ухудшаются, что обусловлено ухудшением состояния элементов топливной аппаратуры. Первоначальное состояние агрегатов топливной аппаратуры восстанавливают, заменяя непригод ные к дальнейшей эксплуатации узлы и детали и выполняя необходимые регулировки. Чтобы поддерживать показатели работы топливной аппаратуры в допустимых пределах в течение межремонтного периода, необходимо своевременно выполнять операции технического обслуживания и устранять неисправности, возникающие в процессе эксплуатации. Это создает наиболее благоприятные условия для работы сопряженных деталей, снижает до минимума их износ и тем самым обеспечивает необходимую стабильность значений параметров состояния топливной аппаратуры.
Признаками неудовлетворительной работы топливной аппаратуры могут быть: трудный пуск двигателя, неустойчивая работа, дымность отработавших газов, пониженная мощность и экономичность.
Надежность сложного изделия может оцениваться по показателям, характеризующим выход за допустимые пределы основных технических характеристик (выходных параметров) изделий [88]. Предельные изменения выходных параметров ТА устанавливаются исходя из тесных корреляционных связей между выходными параметрами ТА и двигателя. Они определяются пределами повышения литровой мощности, условиями обеспечения требуемой надежности двигателя и допустимым снижением производительности машин в эксплуатации. Изменение выходных параметров выше предельных значений характеризует безотказность ТА и требует проведения регулировочных операций.
Стабилизация выходных параметров капитально отремонтированной ТА в эксплуатации зависит от комплекса различных ремонтно-технических факторов. Проведенными исследованиями [29, 30] установлен целый ряд факторов, среди которых можно выделить основные группы:
а) исходные зазоры в основных сопряжениях; б) монтажные перекосы осей сопряженных деталей; в) усилие упругости пружин регулятора; г) твердость материала поверхностного слоя основных деталей;
Показатели эффективности и топливной экономичности дизельного двигателя
К основным показателям эффективности и экономичности относятся такие показатели, как мощность, крутящий момент, часовой и удельный расходы топлива.
Рассмотрим некоторые определения данных показателей. Номинальная мощность Ne, в кВт - эффективная мощность двигателя, гарантируемая заводом изготовителем для определенных условий работы. В автомобильных и тракторных двигателях номинальная мощность равна максимальной мощности при номинальной частоте вращения коленчатого вала.
Номинальная частота вращения пд, в мин"1 - частота вращения коленчатого вала двигателя, указанная заводом изготовителем для номинальной мощности двигателя; Часовой расход топлива G, в кг/ч - расход топлива за 1 час на заданном режиме работы двигателя; Удельный расход топлива gg, в г/кВт-ч - количество топлива, расходуемого в двигателе за 1 час, отнесенное к соответствующей мощности, развиваемой двигателем. Зависимость мощности от основных параметров двигателя устанавливается на основе следующих положений [10,45,113,59].
Индикаторная мощность двигателя (Nj) - работа, совершаемая газами внутри цилиндра в единицу времени. Для одного цилиндра: N PrVi (21) щ (30т) где pj - среднее индикаторное давление, МПа; Vh - рабочий объем одного цилиндра, л. (дм3); п- частота вращения коленчатого вала, мин"1; т - тактность двигателя. Тогда индикаторная мощность всего двигателя будет равна: Nta= 4 (2.2) -Pi-Vh-i-n (30т) где і - число цилиндров. Эффективной мощностью Ne называется полезная работа, получаемая на валу двигателя в единицу времени. Величина N6(KBT) может быть определена по индикаторной мощности через механический КПД: м, чм (30т) W где Ре - среднее эффективное давление, МПа; Среднее эффективное давление Ре представляет собой отношение эффективной работы на валу двигателя к единице рабочего объема цилиндра. Ре=РгПм (2-5)
Индикаторный КПД (rjj) характеризует степень использования в действительном цикле теплоты топлива для получения полезной работы и представляет собой отношение теплоты, эквивалентной индикаторной работе цикла, ко всему количеству теплоты, внесенной в цилиндр вместе с топливом.
Из анализа выражения (2.4) следует, что эффективная мощность двигателя может быть повышена в общем случае за счет: а) увеличения рабочего объема цилиндра (увеличения линейных размеров диаметра цилиндра и хода поршня); б) увеличения числа цилиндров; в) увеличения частоты вращения коленчатого вала двигателя; г) перехода с четырехтактного на двухтактный цикл; д) повышения низшей теплоты сгорания топлива; е) повышения плотности заряда и коэффициента наполнения (например, путем наддува, а также за счет улучшения организации газообмена, снижения сопротивлений на впуске и выпуске, применения инерционного наддува для увеличения дозарядки и т.д.); ж) повышения индикаторного КПД (за счет совершенствования процесса сгорания и сокращения потерь теплоты топлива в процессах сжатия и расширения); з) повышения механического КПД двигателя (например, за счет использования высококачественных масел, уменьшения соприкасающихся поверхностей, сокращения насосных потерь и т.д.).
Как уже отмечалось, на эффективность работы дизельного двигателя большое влияние оказывают выходные параметры топливоподающей системы. Исходя из требований к ТА, она должна по возможности оптимизировать процесс подачи топлива в цилиндры двигателя по следующим показателям: цикловой подаче топлива g, углу опережения срв и продолжительности впрыскивания топлива.
Важными показателями процесса впрыскивания топлива являются его общая продолжительность и момент начала впрыскивания, необходимые величины которых создают предпосылки для своевременного выделения тепла при сгорании топлива в период прохождения поршня вблизи верхней мертвой точки и определяют одно из главных условий получения низких удельных расходов топлива.
Следовательно, наряду с такими регулировочными параметрами топливного насоса как цикловая подача и неравномерность его распределения по цилиндрам двигателя на номинальном режиме, на показатели эффективности двигателя в значительной степени влияет и угол опережения впрыскивания топлива фв.
Наиболее приемлемым путем для оценки влияния регулировочных параметров ТА на показатели эффективности и топливной экономичности двигателей, является экспериментальное исследование. Математическую модель изменения показателей двигателя можно получить при его испытании по специально спланированной матрице опытов при определенных сочетаниях воздействующих факторов (регулировок ТА).
Методика использования методов математического планирования эксперимента для обоснования значений регулировочных параметров топливной аппаратуры
Исследуемый процесс и получаемые мощностные и экономические показатели дизельных двигателей, имеющих наработку, зависят от большого количества факторов. В связи с этим, исследования проводились с применением методики планирования многофакторного эксперимента [3,4,69, 77, 78, 98].
Такой подход является оптимальным: уменьшается число необходимых опытов, повышается точность коэффициентов модели, упрощаются математические расчеты, выполняемые на ПЭВМ. При полном факторном эксперименте реализуются все возможные, неповторяющиеся комбинации уровней факторов [76,107].
Задача описания изменения выходных параметров двигателя в пределах факторного пространства является интерполяционной. Для построения интерполяционных моделей, описывающих зависимости изменения выходных пара метров двигателя от регулировочных факторов ТА, следует на первом этапе ограничится моделями, включающими только линейные эффекты и эффекты взаимодействия. В случае, когда полученная модель окажется неадекватной, необходимо перейти к модели более высокого порядка путем достройки плана эксперимента.
Кодирование факторов проводится по формуле [4]: где д:. - кодированное значение фактора; х, - натуральное значение фактора; xj0 - натуральное значение фактора нулевом уровне; Ах, - интервал варьирования. Матрица планирования экспериментов приведена в таблице 3.1.
Реализация матрицы планирования проводилась на стендовом двигателе Д-240Л. Работа проводилась на обкаточно-тормозном стенде КИ-5543.
Для проведения эксперимента были взяты 20 автоматических муфт опережения впрыска топлива используемых в автомобиле МАЗ на насосе ЯМЗ-80,6-30 марка муфты - 6012. Все муфты находились в эксплуатации, и подлежат ремонту и регулировке. Эксперимент проводился на предприятии по ремонту дизельной топливной аппаратуры при научно-исследовательской лаборатории «Качество и сертификация».
Было изготовлено приспособление, (рис. 3.2) предназначенное для регулировки автоматической муфты опережения впрыска топлива. Оно рассчитано на регулирование АМОВТ КАМАЗов, Мазов и других насосах. Муфта 1 устанавливается на специальную плиту 2 со шплинтами, а динамометрический ключ 5 прикручивается при помощи двух винтов 4 к поворачивающей части муфты. Ключ состоит из двух шкал, поворачивая рычаг, можем по нижней шкале определить угол опережения впрыска топлива и усилие, которое необходимо, чтобы преодолеть сопротивление пружин в муфте.
Работа приспособления осуществляется следующим способом. Демонтированная муфта устанавливается на приспособление, затем на муфту закрепляется шайба с помощью двух винтов. В головку вставляется динамометрический ключ. При вращении муфты, под действием центробежных сил, грузы создают момент, проворачивающий ведомую полумуфту на определенный угол, называемый угол опережения впрыска топлива. Сущность нашего способа состоит в том, что нет необходимости вращать муфту. Используя полученные теоретические зависимости, определяем, какой крутящий момент должны создавать грузы при определенном числе оборотов и на сколько градусов при этом будет происходить отклонение. Затем с помощью динамометра проворачиваем ведущую полумуфту на такое же количество градусов и определяем усилие на рукояти динамометра. Если усилия не совпадают, то осуществляем регулировку путем замены пружин с другой жесткостью или подкладкой шайб под изношенные посадочные места пружин, тем самым, увеличивая жесткость пружин. Данная методика является универсальной для всех марок автоматических муфт опережения впрыска топлива.
Порядок проведения испытаний:
1) автоматические муфты были разбиты на две группы, по 10 муфт в каждой и пронумерованы;
2) муфты первой группы регулировали по стандартной методике и проверяли потом на стенде MOTORPAL. При этом замерялось время, затрачиваемое на регулировку каждой муфты;
3) для муфт второй группы рассчитывались значения угла а и крутящего момента Мкр согласно разрабатываемой методике;
4) регулировка муфт второй группы проводилась с помощью разрабатываемого устройства (рис. 3.3) по предлагаемой нами методике. При этом также замерялось время, затрачиваемое на регулировку каждой муфты;
5) проводилось сравнение полученных значений трудоемкости при использовании стандартной методики и разработанной методики. Также при этом оценивалось качество регулировки муфт, отрегулированных по разработанной методике с использованием стенда MOTORPAL.
Перед регулировкой АМОВТ сначала проверяют путем визуального осмотра. Тщательно проверяют поверхность на наличие глубоких трещин, пробоин, отверстий. Определяют состояние сальников, манжет, проверяют уровень масла с помощью специальных отверстий. Затем сливают масло в специальную емкость, устанавливают на устройство для регулировки и откручивают корпус муфты. Проверяют состояние грузов, пружин, износ осей, упорных пальцев.
Доливку масла в муфту рекомендуется производить при каждом СТО (можно и при ТО-2), отвернув резьбовые пробки маслозаливных отверстий. В отверстие в верхнем положении заливают моторное масло М 10Г2К или М-63/IOB, пока из второго контрольного отверстия оно не станет вытекать. Винты заглушки для обеспечения герметичности муфты и во избежание смятия пазов под отвертку следует затянуть моментом 6 Нм (0,6 кгс-м).
Причины неудовлетворительных эксплуатационных показателей двигателей, имеющих некоторую наработку
Как правило, моторесурс дизельного двигателя определяется техническим состоянием цилиндропоршневои группы. Возможность воздействия на процесс сгорания со стороны топливной аппаратуры позволяет рекомендовать изменение ее регулировок с учетом износа двигателя в качестве методов улучшения показателей дизельных двигателей.
В работах Н.С. Ждановского, А.В. Николаенко, В.М. Славуцкого [46, 94] весьма убедительно доказано, что влияние регулировок топливной аппаратуры на надежность дизеля проявляется через динамические и температурные показатели цикла.
Отклонение угла опережения подачи топлива срв - на 5 в сторону увеличения при Ре=0,527 МПа вызывает возрастание максимального давления Pz, следствием чего является увеличение скорости изнашивания более чем на 30%. Увеличение скорости изнашивания при уменьшении угла опережения подачи топлива (рв объясняется повышением средней температуры за такт расширения Т ст и температурного режима деталей цилиндропоршневои группы, характеризуемых увеличением температуры отработавших газов tz.
Уменьшение давления затяжки пружины форсунок (уменьшение давление впрыска топлива Рв) и увеличение цикловой подачи топлива также приводят к ухудшению динамических показателей цикла и повышению температуры газов в процессе расширения и выпуска, а, следовательно, и к увеличению скорости изнашивания.
Как известно из термодинамики, у цикла со смешанным подводом тепла (при V=const и при р= const) термический КПД уменьшается при увеличении количества тепла, подводимого при постоянном давлении. При малых углах опережения топливо сгорает практически при постоянном давлении, что вызывает уменьшение площади индикаторной диаграммы, рост относительных тепловых потерь в стенки цилиндра и с отработанными газами. Кроме того, при позднем сгорании топлива увеличивается степень дымности выхлопных газов, растет температура поршня, цилиндра, головки и клапанов, что уменьшает их надежность и долговечность работы.
Рост угла опережения впрыска приводит к более выгодному термодинамическому циклу. Однако при больших углах опережения топливо попадает в цилиндр при меньшем давлении и температуре находящегося там воздуха.
С понижением давления значительно повышается температура самовоспламенения дизельного топлива. Это обстоятельство приводит к возрастанию периода задержки самовоспламенения и более худшему смесеобразованию из-за впрыска в среду с меньшим давлением. При этом большое количество частиц топлива успевает достичь стенок камеры сгорания и осесть на них. Эти частицы топлива в дальнейшем полностью не сгорают.
Период задержки воспламенения оказывает исключительное большое влияние на развитие процесса сгорания. Рост периода задержки самовоспламенения приводит к высокой скорости нарастания давления в период быстрого сгорания первой части топлива. Чем большее количество топлива поступит в камеру сгорания до начала видимого горения, тем выше окажутся скорость нарастания давления и максимальное цикла, т.е. будет увеличиваться жесткость протекания процесса, вызывая повышенные динамические нагрузки на основные детали двигателя и ускоряя их износ.
Для уменьшения жесткости рабочего процесса при сохранении достаточной эффективности использования тепла стараются уменьшить количество топлива, поступающего в цилиндр двигателя за период задержки самовоспламенения. Для этого применяется растянутая характеристика подачи топлива с обеспечением малой начальной скорости подачи с постепенным ее увеличением.
Установление области определения значений основных регулировочных параметров проводилось на основании данных, приведенных в литературе и по результатам выполненных нами исследований. Диапазон рассеивания значений параметров должен включать в себя все данные, относящиеся к регулированию ТА двигателя Д-240.
Последовательно рассмотрим характеристики основных регулировочных параметров ТА, которые были выделены в главе 3.2.
В главе 1 были приведены литературные источники, относящиеся к регулированию топливной аппаратуры двигателя Д-240 и его модификаций. Анализ приведенных данных показал, что диапазон рассеивания значений цикловой подачи топлива секциями топливного насоса находится в пределах 68...90 мм /цикл.
Смещение начала впрыскивания в сторону запаздывания приводит к уменьшению угла опережения впрыскивания фВ. В результате этого увеличивается доля топлива, сгорающая в период расширения газов в цилиндре, повышается температурный режим двигателя, а также затрудняется запуск двигателя.
Поэтому, на стендовом двигателе Д-240Л был определен практический диапазон данного регулировочного параметра, при котором двигатель хорошо запускался и работал без жесткости в процессе сгорания -21...27 град. ПВД. Анализ значения основных регулировочных параметров ТА показал, сто диапазон рассеивания начальных значений составляет 17,5.. .18,0 МПа.
