Совершенствование технологии контроля технического состояния топливной аппаратуры тепловозных дизелей

• Автор: Балагин, Дмитрий Владимирович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 132 с. : ил.

Оглавление
Введение
1. Исследование надежности работы и способов диагностирования технического состояния топливной аппаратуры тепловозных дизелей
1.1. Условия работы тепловозов и эксплуатационные факторы, влияющие на надежность и техническое состояние топливной аппаратуры

1.2. Статистический анализ неисправностей топливной аппаратуры тепловозов

1.3. Анализ методов и технических средств диагностирования топливной аппаратуры тепловозов

1.4. Основные выводы

1.5. Постановка цели и задач исследования

2. Оценка возможности использования тепловизионного метода для котроля технического состояния топливной аппаратуры тепловозов

2.1. Задачи проведения экспериментальных исследований

2.2. Экспериментальные исследования теплового состояния топливных трубопроводов высокого давления дизеля
2.3. Методика проведения экспериментальных исследований технического состояния топливной аппаратуры по температуре внешней поверхности топливных трубопроводов высокого давления дизеля
2.4. Результаты экспериментальных исследований технического состояния топливной аппаратуры дизелей с помощью методов пирометрического и тепловизионного контроля
3. Математическое моделирование процессов, протекающих в трубопроводах высокого давления тепловозных дизелей
3.1. Постановка задач исследования
3.2. Основные положения расчета процесса впрыска топлива в топливной системе
3.3. Расчет процесса впрыска применительно к топливной аппаратуре дизеля типа ПД1М
3.4. Разработка расчетной схемы топливной системы высокого давления дизеля,

3.5. Расчет процесса выделения теплоты в нагнетательном трубопроводе высокого давления
3.6. Результаты математического моделирования температуры внешней поверхности топливного трубопровода высокого давления
3.7. Основные выводы
4. Разработка и экспериментальная проверка технологии тепловизионного контроля топливной аппаратуры тепловозных дизелей
4.1. Постановка задач исследования
4.2. Технология тепловизионного контроля технического состояния топливной аппаратуры тепловозных дизелей
4.3. Эксплуатационные испытания разработанной технологии контроля
4.3.1. Результаты испытаний по оценке технического состояния топливной аппаратуры тепловоза перед ТР-
4.4. Основные технические требования по обеспечению контролепригодности топливной аппаратуры дизелей для тепловизионного контроля в эксплуатации
4.5. Основные выводы
5. Технико-экономическая эффективность внедрения тепловизионной установки
для контроля технического состояния топливной аппаратуры дизеля
Заключение
Список литературы
Приложение

Введение
Актуальность темы исследования. Согласно целевой программе «Стратегия развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 года», утвержденной постановлением Правительства Российской Федерации № 877-р от 17 июня 2008 г., одним из восьми основных направлений научно-технического развития ОАО «Российские железные дороги» является повышение надежности работы и увеличение эксплуатационного ресурса технических средств.
Решение этой проблемы может быть обеспечено комплексными мероприятиями, включающими в себя широкий круг вопросов, связанных с обеспечением устойчивой работы тепловозов и их систем. Эксплуатация тепловозов во многом зависит от надежности и эффективности работы топливной аппаратуры высокого давления (ТА), которая определяется качеством технического обслуживания и ремонта. Количество отказов тепловозов по сети железных дорог по причине выхода из строя дизельной установки достигают 41% от общего числа отказов основных узлов тепловозов, в том числе 12 - 13 % от общего числа отказов по дизелю тепловоза по причине выхода из строя топливной аппаратуры. Подобное состояние тепловозного парка и топливной аппаратуры тепловозных дизелей обусловливается ненадлежащим качеством текущих ремонтов и неэффективным диагностированием, что свидетельствует о недостаточной степени разработанности исследуемой темы.
Увеличение эксплуатационного ресурса топливной аппаратуры тепловозов может быть достигнуто в результате внедрения
- методов безразборного и бесконтактного диагностирования и своевременного выявления неисправностей ТА;
- автоматизации технологических процессов технического обслуживания и ремонта, контроля качества ремонта.
Поэтому разработка технологии контроля технического состояния топливной аппаратуры тепловозных дизелей является важной составляющей технических мероприятий, направленных на повышение эффективности эксплуатации тепловозов.

- излучение деталей дизеля, имеющих высокую температуру поверхности (блок дизеля, выхлопной коллектор);
- техническое состояние и качество работы отдельных элементов топливной аппаратуры (нагнетательный клапан и плунжерная пара топливного насоса высокого давления (ТНВД), сопловой наконечник форсунки) [7, 8, 22].
Рассмотреть всю совокупность факторов без каких-либо ограничений не представляется возможным.
Например, неизвестно, в какой степени на нагрев форсунки и нагнетательного трубопровода влияет температура в цилиндре дизеля. Очевидно, предположить, что форсунка (охлаждаемая водой и циркулирующим топливом), находясь в плотном контакте с цилиндровой крышкой, воспринимает определенное количество теплоты. Кроме того, обладая некоторой массой и толщиной стенок, является инерционной в скорости изменения температуры. Следовательно, контроль температуры нагрева форсунки не даст однозначной оценки, что является причиной отклонения температуры поверхности от нормы (состояние поршневых колец или изменение характеристик топливоподачи по причине ухудшения состояния отдельных элементов форсунки).
Нагнетательный трубопровод находится в плотном соединении с форсункой. Очевидно, что он также воспринимает какую-то долю теплоты от цилиндровой крышки (через форсунку) и частично подвержен воздействию теплового излучения блока дизеля. Топливные системы высокого давления дизелей с ТНВД блочного типа (ПД1М, К6БЗ НЮИ. и т. д.) имеют нагнетательные трубопроводы длиной до 1,5 м [74]. Поэтому, можно предположить, что температура в средней части трубопровода (и далее к ТНВД) в значительной степени будет определяться техническим состоянием соплового наконечника форсунки (площадью эффективного проходного сечения соплового наконечника), нагнетательного клапана и плунжерной пары ТНВД и параметрами самой топливной аппаратуры