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

Оптимизация параметров топливоподачи с учетом характера протекания рабочего процесса дизелей сельскохозяйственного назначения Батыров Владимир Исмелович

Оптимизация параметров топливоподачи с учетом характера протекания рабочего процесса дизелей сельскохозяйственного назначения
<
Оптимизация параметров топливоподачи с учетом характера протекания рабочего процесса дизелей сельскохозяйственного назначения Оптимизация параметров топливоподачи с учетом характера протекания рабочего процесса дизелей сельскохозяйственного назначения Оптимизация параметров топливоподачи с учетом характера протекания рабочего процесса дизелей сельскохозяйственного назначения Оптимизация параметров топливоподачи с учетом характера протекания рабочего процесса дизелей сельскохозяйственного назначения Оптимизация параметров топливоподачи с учетом характера протекания рабочего процесса дизелей сельскохозяйственного назначения Оптимизация параметров топливоподачи с учетом характера протекания рабочего процесса дизелей сельскохозяйственного назначения Оптимизация параметров топливоподачи с учетом характера протекания рабочего процесса дизелей сельскохозяйственного назначения Оптимизация параметров топливоподачи с учетом характера протекания рабочего процесса дизелей сельскохозяйственного назначения Оптимизация параметров топливоподачи с учетом характера протекания рабочего процесса дизелей сельскохозяйственного назначения Оптимизация параметров топливоподачи с учетом характера протекания рабочего процесса дизелей сельскохозяйственного назначения Оптимизация параметров топливоподачи с учетом характера протекания рабочего процесса дизелей сельскохозяйственного назначения Оптимизация параметров топливоподачи с учетом характера протекания рабочего процесса дизелей сельскохозяйственного назначения
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

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

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Батыров Владимир Исмелович. Оптимизация параметров топливоподачи с учетом характера протекания рабочего процесса дизелей сельскохозяйственного назначения : диссертация ... кандидата технических наук : 05.20.01, 05.20.03.- Нальчик, 2003.- 124 с.: ил. РГБ ОД, 61 03-5/3568-4

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние вопроса, цели и задачи исследования 9

1.1. Анализ причин изменения параметров топливоподачи дизелей в эксплуатации 9

1.2. Влияние параметров топливоподачи на характер протекания рабочего процесса и показатели работы дизеля 16

1.3. Эффективность использования дизелей тракторных агрегатов в условиях сельскохозяйственного производства 21

1.4. Выводы : 25

1.5. Цель и задачи исследования 26

2. Теоретические предпосылки оптимизации параметров то пливоподачи с учетом характера протекания рабочего процесса дизеля 27

2.1. Расчетно-теоретический анализ влияния параметров топливоподачи на показатели рабочего процесса дизеля 27

2.2. Многофакторные математические модели оптимизации параметров топливоподачи с учетом характера протекания рабочего процесса дизеля 33

2.3. Выводы 54

3. Общая программа и методика экспериментальных исследований 57

3.1. Программа экспериментальных исследований 57

3.2. Методика экспериментальных исследований 57

3.2.1 Методика стендовых безмоторных исследований 57

3.2.2 Методика сравнительных моторных исследований показателей работы дизеля 61

3.2.3 Методика эксплуатационных исследований 62

3.3. Оборудование, приборы и измерительная аппаратура для экспериментальных исследований 63

3.4. Оценка погрешности измерения 68

3.5. Погрешности осциллографирования процесса топливоподачи 70

4. Результаты экспериментальных исследований 74

4.1. Стендовые безмоторные исследования параметров топливоподачи 74

4.2. Стендовые моторные исследования показателей работы дизеля 77

4.3. Эксплуатационные исследования параметров топливоподачи 81

4.4. Влияние неравномерности параметров топливоподачи на показатели работы дизеля 85

4.5. Выводы 92

5. Экономическая эффективность внедрения разработок по оптимизации параметров топливоподачи с учетом характера протекания рабочего процесса дизеля 93

5.1. Оценка экономической эффективности внедрения разработок по оптимизации параметров топливоподачи при выполнении ремонтно-обслуживающих работ 93

5.2. Внедрение разработок в ремонтно-обслуживающее производство 97

6. Общие выводы 98

7. Список литературы 101

Введение к работе

В настоящее время значительная часть дизелей тракторов, комбайнов в предприятиях АПК имеют эксплуатационные показатели работы, значительно отличающиеся от оптимальных значений: пониженную в среднем на 15% мощность, повышенный в среднем на 20% расход топлива и дымность отработавших газов.

Часто, не только после определенного периода эксплуатации, но и сразу после ремонта и технического обслуживания, дизели имеют пониженные мощностные, экономические и экологические показатели. Несовершенство методов и средств ремонта и технического обслуживания тракторов сельскохозяйственного назначения ежегодно приводит к потерям 220 тыс. тонн топливо-смазочных материалов.

Указанные ухудшения эксплуатационных показателей тракторных дизелей, в основном, объясняются ненормальным протеканием рабочего процесса, который вызывает ухудшение использования тепла в цилиндрах. Исследования, выполненные в С.-ПГАУ показали, что примерно, 60% обследованных цилиндров дизелей 44 11/12,5 имели индикаторный КПД на 5...20% ниже нормального значения [75, 78].

Исследования также показали, что у цилиндров одного и того же двигателя наблюдается большая неравномерность по индикаторным и температурным показателям. Для 60% обследованных двигателей степень неравномерности среднего индикаторного давления составила 15-25%, максимального давления сгорания - 15-30%, средней температуры за такт расширения -17...30%. Около 30% двигателей имели степень неравномерности средней скорости нарастания давления 20...60% [74, 75].

Более 40% обследованных дизелей имели дымность свыше 90%, среднее значение дымности по всем проверенным дизелям составило 82,5%. При этом отмечается трудный запуск дизеля.

Следует отметить, что выбросы ОГ в атмосферу не только отрицательно влияют на окружающую среду, но и усваивается растениями, аккумулируются в продуктах растениеводства в виде примесей. Это ставит экологические показатели в число наиболее важных показателей тракторного дизеля.

Улучшение показателей тракторных дизелей ведется при производстве по пути отработки конструкции и совершенствовании технологии изготовления ответственных деталей, а в эксплуатации, совершенствованием приемов технического обслуживания и ремонта. Это объясняется тем, сто показатели работы тракторных дизелей определяются значительным количеством конструктивных и эксплуатационных факторов.

Вопросам улучшения эксплуатационных показателей тракторных дизелей посвящены работы проф. А.В. Николаенко, В.А. Аллилуева, Н.С, Жда-новского, И.М. Федосова, М.И. Юдина, Ю.М. Хаширова и других авторов [4, 39, 68,69, 75, 82, 88, 90, 93, 98]. В работах указанных авторов, исследованы различные стороны рассматриваемого вопроса: влияние параметров топлива, нарушения регулировок топливной аппаратуры (ТА), износ деталей двигателя и ТА, воздухоснабжение цилиндров дизеля и т.д.

Анализ выполненных работ показывает, что основной причиной отклонения показателей рабочего цикла от нормальных установочных значений является отклонение параметров топливоподачи от оптимальных значений, которые как известно, определяют качество смесеобразования и протекания процесса сгорания в цилиндрах двигателя.

ТА должна создавать одинаковые условия для работы всех цилиндров дизеля и в связи с этим обеспечивать идентичность подачи топлива в каждый цилиндр по следующим параметрам: по цикловой подаче и углу начала впрыскивания топлива, а также характеристике впрыскивания.

Различие этих параметров по цилиндрам дизеля приводит к различному характеру протекания рабочего процесса и, как следствие, к различным индикаторным показателям работы по цилиндрам дизеля. В форсированных по коэффициенту избытку воздуха приводит к ухудшению топливной экономичности и интенсивному износу деталей цилиндро-поршневой группы

(ЦПГ).

В этой связи оптимизация параметров топливоподачи с учетом характера протекания рабочего процесса, обеспечивающая улучшение показателей работы дизелей сельскохозяйственного назначения, является актуальной и важной народнохозяйственной проблемой.

Цель работы. Улучшение топливно-энергетических и экологических показателей рабочего процесса дизелей сельскохозяйственного назначения.

Объекты исследований. Объектом исследования является тракторный дизель 44 11/12,5 (Д-240) тракторов МТЗ-80/82 и его топливная аппаратура.

Научную новизну работы составляют:

комплекс многофакторных математических моделей, описывающих зависимости показателей работы дизеля (индикаторного коэффициента полезного действия (к.п.д.), индикаторного давления и мощности, удельного расхода топлива, температуры и давления газов в цилиндре, «жесткости» работы от параметров топливоподачи (цикловой подачи топлива (ЦПТ), угла начала (опережения впрыскивания топлива и продолжительности подачи);

метод оптимизации параметров топливоподачи, обеспечивающий повышение эффективности использования тракторных агрегатов;

многофакторные математические зависимости топливно-энергетических и экологических показателей работы дизеля от параметров топливоподачи;

методика оптимизации параметров топливоподачи при выполнении ремонтно-обслуживающих работы;

- усовершенствованная технология комплектования топливной сис
темы высокого давления (ТСВД) ТА элементами, имеющими до
пустимый в эксплуатации износ.

Практическую значимость работы составляют:

компьютерные программы оптимизации параметров топливопода-чи с учетом характера протекания рабочего процесса, использование которых на ремонтно-обслуживающих предприятиях позволяют определить предельные их значения по влиянию на показатели работы дизеля;

конструкция стенда для притирки игл распылителей форсунок дизелей при выполнении ремонтно-обслуживающих работ.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на постоянно действующем международном научно-техническом семинаре «Улучшение показателей работы двигателей, тракторов и автомобилей», СПГАУ, Санкт-Петербург, 1997-2002 г.г.; на научно-теоретическом семинаре «Механика» КБГСХА, Нальчик: 2002-2003 г.г.; на юбилейной конференции, посвященной 20-летию КБГСХА, Нальчик, 2001 г.; на международной научно-технической конференции «Улучшение эксплуатационных показателей двигателей, тракторов и автомобилей, СПГАУ, С.Петербург, 2003 г.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 8 печатных работах, в том числе одно методическое указание по комплектованию ТСВД, одно руководство по техобслуживанию объемом 11,8 п.л., из них 2,8 лично автора.

Реализация полученных результатов. Разработанные рекомендации по совершенствованию технологии комплектования ТСВД и оптимальные значения параметров топливоподачи ТА прошли производственные испытания и внедрены в ОАО «Прохладненская райсельхозтехника» КБР, опытный образец стенда для притирки иглы распылителя форсунки дизеля прошел ис-

пытания в Прохладненской МТС и используется при выполнении ремонтно-обслуживающих работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация содержит ../ІР... страниц машинописного текста, ..+?.... таблиц, ...?.Р..... рисунков и состоит из введения, 5 разделов, общих выводов, списка использованной литературы, включающего 103 наименования и приложения на .лі... страницах.

Влияние параметров топливоподачи на характер протекания рабочего процесса и показатели работы дизеля

Обследование тракторных дизелей в хозяйствах различных зон страны показала, что потери эффективной мощности составляют в среднем 12... 17%, а перерасхода топлива - 15...25%), что приводит к понижению производительности тракторного агрегата при выполнении высокоэнергоемких работ на 12...30% [6, 10, 13, 15, 27, 37, 39, 50, 59, 74, 75, 78, 80, 90, 93, 96, 98, 99, 100, 101, 102, 103]. При этом дизели имели повышенную дымность ОГ и трудный запуск.

Индицирование цилиндров дизелей 4411/12,5 тракторов в хозяйствах в условиях реальной эксплуатации, выполненное в С.-ПГАУ [78] показало, что основные показатели рабочего процесса колеблются в пределах значительно превышающих предельно допустимые значения. Например, 60% цилиндров имели индикаторную мощность на 5-15% выше нормальной и повышенную среднюю температуру за такт расширения. Примерно 50% обследованных цилиндров имели среднюю скорость нарастания давления газов в 1,5...2,0 раза превышающую нормальное значение.

Ненормальное протекание рабочего процесса вызывает ухудшение степени использования теплоты в цилиндрах. Около 60% обследованных цилиндров имели индикаторный КПД на 5...20%) ниже нормального значения. Исследования [78] также показали, что у цилиндров одного и того же двигателя наблюдается большая неравномерность по индикаторным и температурным показателям. Для 60% обследованных двигателей 4411/12,5 степень неравномерности среднего индикаторного давления составила 15...25%, максимального давления сгорания 15..30%, средней температуры за такт расширения 17...30%). Около 30%) двигателей имели степень неравномерности средней скорости нарастания давления газов 20-60%). Решению различных аспектов данной проблемы посвящены работы многих авторов, в том числе Ждановского Н.С, Николаенко А.В., Федосова И.М., Голубкова Л.Н., Хватова В.Н., Хаширова Ю.М. и других авторов [2, 39, 75, 76, 82, 87, 89, 91, 93, 95, 96, 97, 98].

Как показал анализ исследований, основными причинами ухудшения эксплуатационных показателей дизелей являются отклонения параметров рабочего цикла от оптимальных значений, вследствие изменения в эксплуатации параметров топливоподачи , воздухоснабжения, зазоров в ЦПТ и других механизмах и системах двигателя, а также режимов и условий эксплуатации.

Рассматривая системы и механизмы тракторного дизеля, как единую взаимосвязанную систему, предлагается, для улучшения показателей двигателя, компенсировать износ деталей цилиндропоршневой группы комплексным изменением регулировок ТА и газораспределительного механизма. В условиях реальной эксплуатации выполнить указанные рекомендации чрезвычайно сложно, а с изменением регулировок ТА изменится оптимальная характеристика впрыскивания топлива и при этом сложно обеспечить оптимальное протекание рабочего процесса в цилиндрах дизеля [24].

Улучшение топливной экономичности тракторных дизелей за счет оптимизации режимов работы двигателя предлагается в работе [21]. Установка на трактор режимометра и указателя загрузки двигателя позволяет оптимизировать режимы его работы по среднеэксплуатационному расходу топлива, за счет выбора рационального режима работы тракторного агрегата.

На основе анализа эксплуатационных режимов дизеля в работе [21] предлагается перейти к регулированию ТА на режиме пн/пн-ном =0,7, при этом обеспечивается сужение поля разброса ЦПТ для крайних комплектаций от 1,2% до 2,2%.

В работе [12] приведены результаты исследований температурного режима ТА на показатели работы тракторного дизеля и предлагается ряд рекомендаций по стабилизации температурного режима ТА при испытании и настройки на безмоторном стенде и при ее работе на дизеле.

Массовые обследования тракторных дизелей, проведенные С.-ПГАУ, ГОСНИТИ, ЦНИТА и другими институтами показали, что их эксплуатационные показатели, даже при значительных износах ЦПГ, являются весьма стабильными при качественной работе ТА. Это подтверждают исследования выполненные в ГОСНИТИ.

По данным ГОСНИТИ [39], при достижении тракторными двигателями предельных износов по ЦПГ понижение мощности двигателя не превышает 5%. Необходимость капитального ремонта возникает не по причине понижения мощностных и топливных показателей, а главным образом по другим причинам. К ним следует отнести стуки, повышенный расход масла, повышение токсичности ОГ, трудность пуска, неустойчивую работу на малых оборотах, форсированный износ и опасность аварийной ситуации.

Стендовая проверка двигателей 8ЧН13/14, после длительной эксплуатации, показала, что мощность и топливная экономичность понижаются, а дымность ОГ - увеличивается. При установке на двигателе контрольных комплектов ТА максимальное снижение мощности (по сравнению с новым) сопоставляет 5 %, а увеличение удельного расхода топлива - не более 4 % [39]. После того, как ТА двигателя была приведена в порядок и отрегулирована, мощностные показатели, как правило, были не хуже, чем при работе с контрольной ТА. Даже у двигателей с большим износом деталей ЦПГ не отмечается падение мощностных и топливных показателей более чем на 5 % при нормальном состоянии ТА [39].

Авторы данной работы [39] считают, что существенное ухудшение мощностных и топливно-экономических показателей дизелей в эксплуатации объясняется в первую очередь изменением технического состояния элементов и параметров топливоподачи и в меньшей степени зависят от износа двигателя.

Расчетно-теоретический анализ влияния параметров топливоподачи на показатели рабочего процесса дизеля

Целью оптимизации параметров топливоподачи является определение их оптимальных значений, которые обеспечивают установленные техническими условиями показатели рабочего процесса дизеля.

Удовлетворяя задачам анализа, указанные математические модели не позволяют оценить рациональные пути и количественные характеристики эффекта от совершенствования организации процесса топливоподачи и рабочего цикла дизеля. В настоящее время проблема решается перестроением указанной выше математической модели в частные математические модели для задач синтеза в форме алгебраических выражений, непосредственно связывающих исследуемые выходные параметры со входными значениями влияющих на них факторов.

Математические модели оптимизации параметров топливоподачи разработаны путем обработки на ЭВМ с помощью программ FLEXSIPLEX расчетных показателей рабочего процесса, полученных с использованием математической модели рабочего цикла дизеля (разд. 2.1.).

По уравнениям (2.9...2.11) произведены расчеты показателей рабочего процесса дизеля 44 11/12,5 в зависимости от параметров топливоподачи: цикловой подачи и продолжительности впрыскивания топлива при различных углах начала (опережения) впрыскивания топлива.

Как следует из представленных графиков (рис. 2.2...2.8) отклонение параметров топливоподачи в эксплуатации приводит к изменению температуры и давления газов в цилиндре соответственно, на 381 К и 1,909 МПа или на 22,31% и 26,02%.

Критерием оптимизации принят индикаторный к.п.д. г\[ двигателя, который является интегральным критерием эффективности тепловыделения рабочего цикла двигателя, определяемого параметрами топливоподачи.

По уравнениям (2.12...2.15) произведены расчеты индикаторных показателей дизеля 4411/12,5 в зависимости от параметров топливоподачи. На рис.2.9...2.18 представлены графики зависимости индикаторных показателей от параметров топливоподачи при различных углах начала впрыскивания топлива.

На индикаторный КПД оказывает существенное влияние величина и продолжительность подачи топлива, которые определяют совместно с углом начала вспрыскивания топлива характеристику тепловыделения.

При увеличении ЦПТ с 0,05 до 0,065 г/цикл Л; уменьшается с 0,438 до 0,400, то есть на 0,038 или на 8,68% (рис. 2.2), при увеличении фп с 20 до 28... Г\І уменьшается с 0,400 до 0,382, то есть на 0,018 или на 4,5%. Отклонение фп от первоначального значения 26... на ±4,0... оказывает значительно меньшее влияние на г\{: при qu= 0,05 г/цикл и фп = 20... отклонение г\\ составило 0,001...0,002 или 0,25...0,50%, а при qu = 0,068 г/цикл и фп = 20.. - 0,001 или 0,25%. Увеличение продолжительности вспрыскивания с одновременным увеличением фп также незначительно сказывается на величине л; (0,002 или на 0,5%).

Погрешности осциллографирования процесса топливоподачи

Погрешности при осциллографировании складываются из статистических и динамических погрешностей. Статистическая погрешность (с) и погрешностей тарировки (ST):5P =5Р +5Т.

Предельная погрешность по амплитуде при расшифровке и спроектированных через усилитель, слагается из следующих составляющих: где 8Ц - погрешность, возникающая при определении центра луча в уширенных ее частях и принимается 8Ц= 0,82%; 80 - погрешность при отсчете ординаты точки с помощью масштабной линейки, исходя из разрешающей способности деления линейки, нанесенных через 1 мм, может быть принята 8о=0,1%; 8Н - погрешность при измерении положений нулевой линии, из анализа осциллограмм видно, что колебания нулевой линии относительно направления протяжки вызывает погрешность порядка 0,6...0,6%) (в среднем 8Н = 0,65%); 8П - погрешность, возникающая при восстановлении перпендикуляра к базовой линии, ошибка установки угольника составляет 0,3...0,5 мм, что соответствует 8П = 0,2%; 8а - погрешность измерения ординаты вследствие неточного измерения ее абсциссы, если исходя из разрешающей способности масштабной линейки принять погрешность измерения абсциссы равной ±0,2 мм, это соответствует погрешности по ординате 0,3-0,7 мм и составляет в среднем 8а= 0,25%. Подставляя полученные значения составляющих погрешностей в формулу, определим: Предельная относительная погрешность при тарировке складывается из следующих составляющих: где 5РТ - погрешность, возникающая при расшифровке тарировочных прямых, 8РТ = 0,3%; 5НТ - погрешность за счет нелинейности тарировки и некоторого отклонения между прямыми, записанными до эксперимента, а также при повышении и понижении давления при тарировке, 5НТ = 0,6%, для подъема иглы онт = 0,5%; 5 пт - погрешность, вносимая контрольными приборами, образцовый манометр с пределом для тарировки дает погрешность (0,5-600)/100 = 3 кг/см2 (0,3 МПа), что составляет при максимальной ордина-те давления 450 кг/см (45 МПа) составляет (6nT)g = 0,65%. При тарировке датчика перемещения иглы применялся микрометрический винт, погрешность которого составляет 0,005 мм, что составляет при humax = 0,6мм (5nT)hu=0,84%. Погрешность тарировки (5Т) составляет: для давления 5Т = 0,3% + 0,6% + 0,65% = 1,55%; для подъема иглы 5Т = 0,3% + 0,5% + 0,84% = 1,64%. Статистические предельные относительные погрешности при осцилло-графировании процесса топливоподачи составляют: для датчиков давления 3,55%, для датчиков подъема иглы 3,64%. Погрешности, возникающие при тарировке и расшифровке осциллограмм быстроменяющихся величин, находятся в пределах 3...5%. Следовательно, точность в обработке осциллограмм вполне приемлема. Динамическая погрешность по амплитуде складывается из погрешностей вносимых датчиком, усилителем и шлейфом. Наиболее низкочастотным элементом измерительной системы является шлейф. Применяемые при ос-циллографировании шлейфы имели относительное успокоение, то есть степень демпфирования составляла 70...80%. В этом случае лучше всего передается характер кривой и максимальная погрешность по амплитуде не превышает 5%. Таким образом, предельная относительная погрешность по амплитуде при осциллографировании процесса топливоподачи составляет 8,55...8,64%. Погрешность в запаздывании диаграммы определили для процесса имеющего прямоугольную форму импульса. Время (t) необходимое для достижения амплитудного сигнала подвижной части шлейфа складывается из времени срабатывания t] и времени нарастания t2. Время tj определяет величину сдвига регистрирующего сигнала во время относительного входного сигнала, эта величина определяется по эмпирической формуле: t,=0,2t0, где t0 - период частоты собственных колебаний шлейфа в масле, с. Время t2 - определяет время, необходимое для достижения амплитудного значения измеряемой величины и определяется по формуле: t2= 0,4 t0. Конечное время запаздывания амплитудного значения входного сигнала во времени составляет: Для определения конечного запаздывания диаграмм в градусах угла поворота кулачкового вала насоса, в зависимости от его частоты вращения использовалась формула: ф = 6nHt, следовательно (р = 6пн 0,6t. Собственная частота колебаний в масле, применяемых шлейфов, составляла примерно 1500 Гц, следовательно, t0 =0,67-10-3 с. Конечное запаздывание в градусах при пн =850 мин"1, составляет около 2. Все процессы в экспериментах записывались однотипными шлейфами, имеющими одинаковые частотные характеристики, следовательно, сдвигом регистрируемых процессов можно пренебречь. В этом случае, конечное запаздывание может быть принято равным запаздыванию вследствие наличия времени нарастания. Тогда конечное запаздывание для рассматриваемого случая составляет 1,37 по углу поворота кулачкового вала насоса.

Следует отметить, что приведенные цифры определены для процесса прямоугольной формы, характерного внезапным переходом от одного значения к другому. Очевидно, действительные погрешности при исследовании процесса топливоподачи будут меньше, так как меньше действительные скорости нарастания процессов.

Стендовые безмоторные исследования параметров топливоподачи

По результатам проливки форсунок и топливопроводов на контрольном стенде с эталонным топливным насосом с закрепленной рейкой, согласно методике исследования, был отобран комплект форсунок, пропускная способность которых отличается не более. ±1 см3 за 2 хода плунжера. Второй комплект был подготовлен по результатам расчета комплектования элементов ТСВД. Для исследования параметров топливоподачи был подготовлен контрольный ТНВД согласно методики экспериментальных работ - УТН-5 (режим дизеля 4411/12,5). Идентичность параметров топливоподачи определялся на наиболее нагруженном номинальном режиме, как указано в нормативно-технической документации.

Исследование осциллограмм процесса впрыскивания топлива (рис. 4.1) показало различие в исследуемых сочетаниях гидравлических характеристик элементов ТСВД. Так, в линии ТСВД при установке форсунок с распылителями имеющими эффективное проходное сечение 0,50 мм2 и более отсутствует остаточное давление (рис. 4.1 а, б). Кроме того, отличается характер подъема иглы распылителя и давления впрыскивания топлива. При меньших значениях эффективного проходного сечения игла совершает колебательное движение и максимальное давление впрыскивания топлива при большей величине удерживается больше времени (рис. 4.1 а), чем при большей величине эффективного проходного сечения (рис. 5.2 б). Характеристики впрыскивания топлива (закон подачи) отличаются в большей степени протеканием переднего фронта, он более растянут при впрыскивании топлива форсункой с большим значением эффективного проходного сечения (0,585 мм2).

Исследование стабильности цикловых подач по секциям ТНВД при комплектовании их с использованием эталонирования, методом последова Отклонения от установленной величины цикловой подачи по всем секциям насоса имеют одинаковые значения для исследованных распылителей, что свидетельствует о стабильности параметра - цикловой подачи при использовании рекомендуемой технологии. Величина отклонений по секциям -идентичность цикловой подачи топлива, как указывалось выше, не выходит за пределы допуска установленной нормативно-технической документации (3%). Это свидетельствует о том, что применение рекомендуемой технологии обеспечивает идентичность параметров топливоподачи в установленных нормативно-технической документацией пределах.

Это подтверждают представленные на рис.4.3 скоростные характеристики топливного насоса УТН-5 (4411/12,5). Из графиков видно, что с уменьшением частоты вращения кулачкового вала насоса отклонение от номинального значения цикловой подачи топлива составляет при использовании рекомендуемой технологии комплектования ТСВД 12 мм3/цикл или 16,0%, а при комплектовании ТСВД по типовой технологии - 25 мм /цикл или 33,3%, то есть превышает в 2 раза.

Неидентичность подачи топлива секциями насоса в исследованных режимах изменяется от нуля при номинальном режиме до 12% при применении рекомендуемой технологии и до 36% при комплектовании ТСВД по типовой технологии, то есть в первом варианте обеспечивается идентичность топливоподачи лучше в 3 раза по сравнению со вторым вариантом.

Приведенные данные свидетельствуют о том, что применение рекомендуемой технологии комплектования ТСВД повышает стабильность и идентичность топливоподачи не только на номинальном режиме работы топливного насоса, но и на других частичных режимах, что также свидетельствует об эффективности их использования на ремонтных обслуживающих предприятиях для улучшения качества ремонта дизельной топливной аппаратуры.

Похожие диссертации на Оптимизация параметров топливоподачи с учетом характера протекания рабочего процесса дизелей сельскохозяйственного назначения