Совершенствование диагностирования технического состояния фильтра тонкой очистки двигателей мобильной сельскохозяйственной техники

• Автор: Синицин, Павел Сергеевич
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Рязань
• Количество страниц: 132 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1 Состояние вопроса, цель и задачи исследования

1.1 Производство и потребление топлива в России

1.2 Общая характеристика загрязненности топлива с учетом его производства, хранения, транспортирования и эксплуатации транспортных средств

1.3 Влияние загрязнения топлива на надежность дизельных двигателей

1.4 Требования, предъявляемые к дизельному топливу

1.5 Методы очистки топлива и устройства для очистки в системах питания дизельных двигателей
1.6 Методы оценки ресурса фильтрующих элементов и системы определения загрязненности фильтров
1.7 Выводы

1.8 Цели и задачи исследования

Глава 2 Теоретические основы оценки состояния фильтра в процессе эксплуатации
2.1 Общие теоретические положения метода аналогий
2.2 Применение метода аналогий для оценки состояния фильтрующего элемента фильтра тонкой очистки
2.3 Оценка изменения ресурса фильтра тонкой очистки в зависимости от пробега транспортного средства
2.4 Выводы
Глава 3 Программа и методика экспериментальных исследований
3.1 Программа. Общая структура исследования
3.2 Методика проведения замеров параметров топлива
3.3 Методика проведения замеров упругости мембран фильтров и их веса
3.4 Методика проведения замеров разряжения в топливопроводе системы «Common Rail» с помощью калибратора «Метран»
3.5 Методика оценки выбросов вредных веществ в выхлопных газах
3.6 Методика эксплуатационных испытаний транспортных средств, укомплектованных системой Common Rail
3.7 Методика обработки результатов исследований
Глава 4 Результаты испытаний устройств для контроля состояния фильтра тонкой очистки топлива системы Common Rail
4.1 Разработка конструкции устройств для оценки загрязненности фильтрующего элемента фильтра тонкой очистки топлива
4.2 Результаты исследования дымности дизельных двигателей, укомплектованных фильтрами с различным пробегом
4.3 Результаты исследования изменения коэффициента упругости фильтрующего элемента при его обработки ультразвуком
4.4 Результаты исследования пропускания топлива фильтрами с различным пробегом
4.5 Результаты эксплуатационных исследований автомобилей, укомплектованных фильтрами тонкой очистки с пробегом более 10000 км
4.6 Выводы
Глава 5 Экономическая эффективность использования устройств оценки
состояния фильтра тонкой очистки топлива системы Common Rail
Общие выводы
Список литературы
Приложения
ВВЕДЕНИЕ
Согласно данным исследования группы Всемирного банка по оценке потенциала энергосбережения совместно с Центром по эффективному использованию энергии на российскую транспортную систему приходится 25% конечного потребления энергоресурсов, что составляет 94,4 млн. тонн нефтяного эквивалента (н.э.) в год [79]. При этом, согласно выполненным расчетам (в экономическом плане обоснование составляет 95%, а в финансовом - 84%) энергопотребление в транспортном секторе может быть снижено более чем на треть - на 38,3 млн. тонн.
Энергопотребление только автомобильного транспорта в России составляет более 10% общего объема [80]. При этом автотранспорт, являющийся только одной из составляющих транспортного сектора, имеет наибольший потенциал снижения энергопотребления.
Тем не менее, производство топлив для автотранспортной и сельскохозяйственной техники продолжает расти: по данным Росстата в 2000-2010 ые гг. производство автобензинов (АБ) в России увеличилось на 32%, а дизельного топлива (ДТ) - на 42% [89]. К сожалению, увеличение производства связано не с развитием экономики, а с ежегодным увеличением количества автомобилей на 3,5%. При этом, достаточно большая часть топлива для них производится в процессе «серой» нефтепереработки, кроме того, признается наличие процесса «разбавления» топлива на автозаправочных станциях (АЗС). Результатом применения некачественных, загрязненных, а также кустарно сделанных топлив являются повышенный выброс токсичных веществ и парниковых газов, снижение эксплуатационных характеристик двигателей и снижение их ресурса [89].
Хорошо известно, что требования к качеству топлива с точки зрения размера частиц определяются малыми зазорами (до 2 мкм) в плунжерных парах топливных насосов высокого давления (ТНВД) двигателей. Если

внутреннего диаметров фильтрующего элемента; Н- высота фильтроэлемента.
Следует иметь в виду, что для большинства сельскохозяйственной техники параметр т будет выражаться в мото-часах, а для автотранспортной техники - в пробеге в километрах.
Понятно, что в условиях эксплуатации транспортного средства провести теоретико-экспериментальную проверку вышеуказанных параметров крайне затруднительно, и, более того, требует высокой квалификации работника и специального дорогостоящего оборудования. Поэтому постоянно предпринимаются попытки оценить в процессе работы дизеля состояние фильтрующего элемента более простыми методами, и сделать вывод о необходимости замены фильтра или, наоборот, о продолжении его эксплуатации, например, при использовании топлива с низкой степенью загрязненности.
Рассмотрим наиболее эффективные технические решения в данной области. Например, известен индикатор засоренности фильтра, включающий манометр, фильтр, в корпусе которого установлен фильтрующий элемент, и обратный клапан, фильтр дополнительно снабжен установленным в канале основного обратного гидроклапана вторым гидроклапаном и дросселем, к которому присоединен манометр (рисунок 1.10) [1]. Однако, такое решение имеет существенный недостаток - оно не позволяет информировать водителя транспортного средства или технический персонал, его обслуживающий, о разгерметизации фильтрующего элемента.
Также известен сигнализатор засорения фильтра топливной системы двигателя внутреннего сгорания, содержащий включенный в цепь сигнализации и размещенный в корпусе манометрический датчик, полости которого сообщены каналами с входом и выходом фильтра, отличающийся тем, что с целью устранения влияния изменения параметров топлива на показания сигнализатора, он снабжен дополнительным чувствительным элементом манометрического датчика и установленным за фильтром сопротивлением, гидравлическая характеристика которого идентична характеристике фильтра, а