Повышение долговечности форсунок автотракторных дизелей модернизацией распылителей

• Автор: Гурин, Тимофей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 141 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследований

1.1. Анализ существующих конструкций форсунок автотракторных дизелей

1.1.1. Конструкции клапанных форсунок

1.2. Анализ работ по исследованию износа распылителей форсунок закры того типа автотракторных дизелей
1.3. Изменение гидравлической плотности распылителей форсунок закрытого типа в связи с их износом
1.4. Выводы

1.5. Задачи исследований

Глава 2. Теоретические основы исследования механизма изнашивания сопряжения запорное устройство седло форсунок

2.1. Физическая модель изнашивания сопряжения запорное

устройство седло
2.2. Математическая модель изменения гидравлической плотности распылителя в процессе эксплуатации
2.2.1. Изменение площади проходного сечения в результате пла
стичсской деформации микронеровностей на поверхности деталей
2.2.2. Изменение площади проходного сечения в результате усталости материала
2.2.3. Определение коэффициентов, входящих в уравнение для
определения опорной поверхности клапанного узла
2.2.4. Определение общей площади контакта
2.2.5. Определение исходной площади проходного сечения между
шариком и седлом
2.3. Определение гидравлической плотности распылителя форсунки
2.4. Выводы
Глава 3. Методика экспериментальных исследований
3.1. Программа исследований
3.2. Описание форсунок с беспрецизионным клапаном, открывающимся по потоку топлива
3.3. Экспериментальная безмоторная установка и методика исследования процесса топливоподачи
3.3.1. Методика определения оптимальных параметров экспериментальной форсунки
3.4. Методика проведения ускоренных стендовых сравнительных испытаний распылителей форсунок на износ
3.4.1. Методика обработки результатов ускоренных стендовых
сравнительных износных испытаний
3.5. Моторные испытания топливной системы с экспериментальными форсунками на двигателе Д0
3.5.1. Методика моторных испытаний
3.5.2. Методика обработки результатов моторных испытаний
3.6. Выводы
Глава 4. Результаты экспериментальных исследований
4.1. Результаты исследований параметров топливоподачи экспериментальных и серийных форсунок
4.2. Результаты ускоренных стендовых сравнительных износ
ных испытаний серийной и экспериментальной форсунки
4.3. Результаты моторных испытаний
4.4. Выводы
Глава 5. Расчет экономической эффективности
5.1. Методика расчта экономической эффективности переоборудования форсунок серии ФД новым клапанным узлом
5.2. Выводы
Общие выводы
Список использованной литературы


Применение форсунки с беспрецизионным клапаном, открывающимся по потоку топлива, позволяет уменьшить напряжения в поверхностном слое запорного узла распылителя, уменьшить массу подвижных деталей форсунки и тем самым увеличить ее ресурс в два раза. Реализация работы. Разработаны опытные образцы усовершенствованных форсунок, которые были установлены на два трактора МТЗ- в КФХ «Виктория» Кормиловского района Омской области и находились в эксплуатации в течение 0 моточасов. ЭВМ, а также установка для осциллографи-рования параметров топливоподачи системой питания дизельного двигателя включены для использования в учебном процессе факультета технического сервиса в АПК ОмГАУ. Апробация работы. Основные положения работы доложены и одобрены на ежегодных научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов ОмГАУ в - годах, на научно-технической конференции, посвященной -летию факультета технического сервиса в АПК ОмГАУ в году, на Международной научно-практической конференции ЫГАУ «Перспективные технологии и техническое обеспечение АПК» в году, на Международном научно-техническом форуме ОмГАУ «Реализация Государственной программы развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия: инновации, проблемы, перспективы» в году. Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, библиографического списка и приложений. Объем работы составляет 7 страниц, из них 4 страниц основного текста, рисунков, 6 таблиц. Библиографический список включает 3 источника. Работа выполнялась автором на кафедре тракторов, автомобилей и эксплуатации машинно-тракторного парка факультета технического сервиса в АПК Омского государственного аграрного университета по теме НИР «Совершенствование топливных систем автотракторных дизелей» регистрационный номер № . ГЛАВА 1. Надежность, экономичность и устойчивость работы двигателей внутреннего сгорания зависят от надежности и совершенства топливной аппаратуры. Одним из путей повышения работоспособности топливной аппаратуры является повышение долговечности форсунок. В настоящее время в России и за рубежом . Принципиальная схема многодырчатого распылителя форсунки закрытого типа представлена на рисунке 1. Рисунок 1. Распылители форсунок имеют от двух до шести сопловых отверстий диаметром от 0, до 0, мм, их количество и направление осей определяется при доводке двигателя и зависит от формы камеры сгорания, угла установки форсунки в головку двигателя и места выхода носка распылителя в камере сгорания. Подъем иглы в форсунках различных дизелей составляет 0,2. Этот тип форсунок с многодырчатыми распылителями, по данным различных авторов [, , , , ], обеспечивает высокую дисперсность рас-пыливания топлива, достаточно малую продолжительность и четкое окончание процесса впрыска и распыливание топлива, особенно при малых и средних нагрузках двигателя. К недостаткам форсунок закрытого типа можно отнести невысокую долговечность распылителей: подписание и прихватывание иглы форсунок, разбивание запорного конуса распылителя, изменения характеристики пружины, износ по торцам всех сопряжений форсунки и, как следствие, уменьшение усилия затяжки пружины, падение давления впрыска, ухудшение качества распыливапия топлива, мощностиых и экономических показателей двигателя. В процессе работы в форсунках давление газов в цилиндре двигателя приводит к уменьшению давления топлива в моменты начала и конца подачи, что ведет к ухудшению экономичности дизеля. При увеличении цикличности возрастает влияние сил инерции движущихся деталей форсунки, что приводит к запаздыванию посадки иглы распылителя на седло и утрате основного преимущества закрытой форсунки - четкости окончания процесса впрыска. Уменьшение массы движущихся деталей при одновременном увеличении усилия пружины приводит к дальнейшему снижению надежности работы форсунки [, ]. Различные конструктивные схемы форсунок закрытого типа, выполненные по приведенной схеме и использующиеся в различных типах двигателей внутреннего сгорания, в той или иной мере устраняют некоторые из перечисленных выше недостатков, присущих данным форсункам (рисунок 1.