Совершенствование методики и средств регулирования топливной аппаратуры автотракторных дизелей

• Автор: Сафин, Филюс Раисович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Оренбург
• Количество страниц: 145 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 РЕГУЛИРОВОЧНЫЕ СТЕНДЫ И МЕТОДЫ РЕГУЛИРОВА-

НИЯ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ ДИЗЕЛЕЙ

1.1 Основные показатели работы топливной аппаратуры

1.2 Причины неравномерности топливоподачи ТНВД

1.3 Анализ регулировочных стендов и характеристик впрыска 13 топлива

Выводы по главе, цели и постановка задачи исследования

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ УСТ-

РОЙСТВ ПРОТИВОДАВЛЕНИЯ ВПРЫСКУ

2.1 Анализ аккумуляторов и разработка схемы их классификации 3
2.2 Объем гидравлического аккумулятора и его влияние на опре- 36 деление параметров топливоподачи
2.3 Математическая модель работы устройств противодавления 51 впрыску с предлагаемыми комбинированными гидромеханическими аккумуляторами
2.4 Проектирование устройств противодавления впрыску с ком- 63 бинированными гидромеханическими и гидравлическими аккумуляторами
2.5 Методика расчета и проектирования устройств противодав-
ления впрыску с гидравлическими и гидромеханическими аккумуляторами для регулировочных стендов топливной аппаратуры Выводы по главе
3 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Общая методика исследований
3.2 Стенд для безмоторных исследований
3.3 Стенд для моторных испытаний
3.4 Дополнительная измерительная аппаратура и датчики для

экспериментальных исследований
3.5 Проектирование устройств противодавление впрыску с гид- 92 равлическим аккумулятором
3.6 Обработка экспериментальных данных, оценка погрешностей 96 измерений
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРЕДЛОЖЕН- 99 НЫХ УСТРОЙСТВ
4.1 Безмоторное исследование форсунок на модернизированных
4.2 Безмоторное исследование в целом ТА с применением уст- 104 ройств противодавления впрыску
4.3 Разработка методики регулирования топливной аппаратуры 112 на стендах с противодавлением впрыску
5 ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕ- 114 НЕНИЯ РАЗРАБОТАННЫХ УСТРОЙСТВ
стендах
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. В сельскохозяйственном производстве широко применяется мобильная техника (тракторы, комбайны и автомобили) с дизельными двигателями (далее по тексту - дизели). Поэтому расходуемое дизелями топливо во многом определяет себестоимость сельскохозяйственной продукции, а его экономия является одной из важнейших проблем.
Экономические и экологические показатели работы дизелей во многом определяются типом и техническим состоянием их топливной аппаратуры (ТА). К настоящему времени в дизелях сельскохозяйственного назначения широко применяются топливные системы непосредственного действия разделенного типа. По данным Министерства сельского хозяйства Республики Башкортостан по состоянию на 01.01.15 г. только в Башкирии в эксплуатации находятся 15279 тракторов, из них 95,6% - отечественного производства с топливными системами указанного типа [109].
Практика показывает, что значительная часть дизелей работает с повышенными расходом топлива и токсичностью отработавших газов. Это является результатом высокой неравномерности топливоподачи, обусловленной несовершенством действующих методики и средств регулирования ТА.
Диссертационная работа выполнялась в Башкирском ГАУ в 2009-2014 гг. в соответствии с концепцией развития аграрной науки и научного обеспечения АПК России до 2025 года (приказ Минсельхоза РФ от 25 июня 2007 г. №342) по договорам с Академией наук РБ и ОАО «Уфимский ТРЗ».
Степень разработанности темы. Работы Баширова P.M., Габитова И.И., Файнлейба Б.Н. и др. посвященные вопросам совершенствования регулировок топливных систем, выполнены на безмоторных стендах с использованием топливных насосов высокого давления (ТНВД) с приводом от электродвигателя и впрыском топлива в мензурки с атмосферным или близким к нему давлением (стенды фирм «Мопаз», «Bosch», «Hartridge» и др.) и впрыском в среду с противодавлени-

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ УСТРОЙСТВ ПРОТИВОДАВЛЕНИЯ ВПРЫСКУ
2.1 Анализ аккумуляторов и разработка схемы их классификации
В последние годы предложены, как следует из материалов предыдущей главы, разнообразные УПВ, основным элементом является аккумулятор топлива, представляющий из себя замкнутый объем, в котором создается противодавление впрыскиваемому топливу. Такие аккумуляторы, в какой-то мере аналогичны применяемым в аккумуляторных топливных системах дизелей.
В топливных системах крупных судовых дизелей (Купер-Бессемер, Докс-фор-I и Доксфор-И, Атлас-Империал, Бонз и др.) использовались (а в ряде случаев используются и ныне) гидравлические аккумуляторы большой емкости (с объемом, доходящим до 1,64. ..12,4 л.) [9].
Гидравлические аккумуляторы малой емкости с объемом, соизмеримым с цикловой подачей топлива, используются в системах, например, Common Rail (в автотракторных дизелях) и с так называемыми гидравлическими форсунами. Применение получили и механические пружинные аккумуляторы малой емкости (типа Ганс-Эндрассик), комбинированные гидромеханические (фирма Сцинтилла использовала их в тракторных дизелях) и пневматические (топливные системы свободно-поршневых генераторов газа фирмы Сигма) [9].
Особенность гидравлических аккумуляторов, применяемых в системах топ-ливоподачи, обусловлена тем, что они используются для накопления энергии для впрыска, а в УПВ - для накопления топлива с целью создания противодавления впрыску. В связи с такими особенностями работы у аккумуляторов систем топли-воподачи по мере впрыска количество заключенного в нем топлива снижается, а в УПВ, наоборот, повышается.
Эти особенности аккумуляторов определяют и их конструктивные особенности.