Совершенствование методов и средств контроля показателей топливоподачи при испытаниях топливных насосов тракторных двигателей

• Автор: Крючков, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Саранск
• Количество страниц: 179 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Условия работы тракторных дизелей в эксплуатации

1.2 Основные параметры топливоподачи и закономерности их влияния на показатели работы тракторного дизеля

1.3 Особенности топливоподачи тракторного дизеля в эксплуатационных условиях

1.4 Основные направления совершенствования эксплуатационных характеристик топливоподающей аппаратуры тракторных дизелей
1.5 Методы и средства контроля эффективности функционирования топливоподающих систем дизелей. Цель и задачи исследования

Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ КОНТРОЛЯ

ПАРАМЕТРОВ ТОПЛИВОПОДАЧИ ТРАКТОРНЫХ ДИЗЕЛЕЙ

2.1 Обоснование возможности повышения эффективности функционирования ТПА
2.1.1 Идентификация процесса топливоподачи с учетом гидродинамических явлений в топливопроводах высокого давления
2.1.2 Моделирование процесса топливоподачи в переходных процессах изменения угловой скорости вала двигателя
2.2 Определение основных параметров системы стабилизации остаточного давления в топливопроводе высокого давления
2.3 Методические аспекты оценки параметров топливоподачи при испытаниях ТПА
Глава 3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Программа исследования
3.2 Методы стендовых испытаний
3.3 Структура информационного обеспечения испытаний ТПА двигателя
3.4 Методика выбора параметров измерительного комплекса
3.5 Оценка погрешностей измерения
3.6 Разработка алгоритмов и программ контроля основных параметров топливоиодачи тракторного дизеля для ЭВМ
Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Особенности формирования показателей топливоиодачи в тракторных дизелях
4.2. Оценка показателей топливоподачи в условиях стендовых испытаний
4.3 Влияние остаточного давления на межцикловую неравномерность
4.4 Результаты испытаний топливного насоса УТН5 с использованием разработанных методов и средств
4.5 Улучшение показателей топливоподачи за счет применения демпфирующих устройств на линии нагнетания
4.6 Расчет экономической эффективности технологии испытания топливных насосов
Общие выводы
Литература


Исследователи [8, , , , 1] подразделяют низкочастотные колебания на переходные и установившиеся. Переходные процессы возникают в динамической системе МТА в результате действий со стороны оператора или разовых внешних воздействий. К наиболее тяжелым, хотя и типичным переходным процессам, отнсссеш трогаиие с места и разгон машинно-тракторного агрегата. Степень влияния низкочастотных колебаний на различные показатели МТА зависит от того, в какой из его систем они возникают. Колебания в САР частоты вращения коленчатого вала двигателя приводят, как считают ученые [, , , ], к снижению мощности и скорости трактора, при этом работа САР осуществляется посредством регулирования цикловой подачи топлива. В связи с тем, что характер изменения крутящего момента в эксплуатации в наибольшей степени определяется изменением цикловых подач топлива, то к топливной аппаратуре предъявляются повышенные требования но обеспечению стабильности параметров топливоиодачи. Началом впрыскивания считается момент появления струи топлива из рас-пыливающих отверстий распылителя форсунки, который определяется углом фо поворота коленчатого вала в градусах до в. Геометрическим началом нагнетания топлива принято считать момент разобщения надплунжерного пространства секции топливного насоса высокого давления (ТНВД) с наполнительными отверстиями плунжерной пары, характе-^ ризующийся углом ф()Г поворота коленчатого вала в градусах до в. Характеристика впрыскивания представляет зависимость массы (объема) топлива цці проходящего через распылитель форсунки от времени или угла поворота кулачкового вала ф (Рис. На рис. Цикловая подача топлива qu (г/цикл) - это количество топлива, проходящего через форсунку за один ход плунжера. Ме - эффективная мощность двигателя; п - частота вращения вала двигателя. Рис. Характеристики впрыскивания топлива: а - дифференциальная, б -интегральная, Н, К - соответственно начало и конец впрыскивания топлива. Опытным путем фвп находят по кривой давления топлива в надигольчатой полости распылителя или кривой перемещения иглы форсунки. Значения углов начала (р0 и конца фк впрыскивания определяют фазы топливоиодачи. За максимальное давление топлива в процессе топливоподачи принимают наибольшее давление в основных узлах системы впрыска и прежде всего в иад-нлунжерпой полости ТНВД Рнгшх и в надигольчатой полости распылителя форсунки Ратах- Первое определяет нагрузку на привод насоса, второе характеризует ^ качество распыливания топлива [ 5, 4]. Пт = Ущ/Ут=ъ/(Гп-Ьт-рг), (1. Ьак - активный ход плунжера, м. Скоростная характеристика топливного насоса представляет зависимость цикловой подачи топлива от частоты вращения кулачкового вала при постоянном геометрическом активном ходе плунжера. Параметры топливоподачи в значительной мере определяют рабочий процесс дизеля и его выходные показатели. Процесс сгорания по А. И. Толстову (рис. Точки а, Ь, 7. ТНВД и форсунки, точка б - геометрическому началу подачи топлива, с! Первый период - задержка воспламенения Продолжительность этого периода в основном определяется тепловым состояние дизеля и качеством распиливания топлива. Последнее в значительной степени зависит от конструкции и режима работы топливной аппаратуры. Второй период - неуправляемый процесс, гак как в это время в основном сгорает топливо, впрыснутое в период т,-. Процесс сгорания во втором периоде носит взрывной характер, а показатели механической напряженности двигателя оценивают но максимальному давлению сгорания Р7, степени повышения давления АНРсЛУ (где Рс* - давление в цилиндре в момент начала видимого горения), средней ДР/Дф и максимальной с1Р/(1<р скорости нарастания давления газов. Pz. Рис. Индикаторная диаграмма и осциллограмма процесса впрыскивания топлива. ТНВД, в его штуцере, в топливопроводе и в гюдигольчатой полости распылителя форсунки; 6 - ход иглы распылителя. Величина с! Р/с1ф может быть найдена как максимальное значение отношения приращения давления газов в цилиндре Рц к углу поворота коленчатого вала (р после проведения касательных в различных точках кривой Рц.