Совершенствование методики оценки неравномерности подачи топливных систем тракторных дизелей

• Автор: Инсафуддинов, Самат Зайтунович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 152 с. : ил.

1 АНАЛИЗ НАУЧНО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ ПО НЕРАВНОМЕРНОСТИ ТОПЛИВОПОДАЧИ В ДИЗЕЛЯХ.

1.1 Неравномерность топливоподачи

1.1.1 Межсекционпая неравномерность

1.1.2 Междикловая неравномерность

1.2 Методы, устройства и приборы для определения цикловых подач

и неравномерности топливоподачи

1.2.1 Расчтная и полурасчтная оценка цикловой подачи.

1.2.2 Экспериментальная оценка цикловой подачи с целью

определения неравномерности топливоподачи

1.2.3 Непосредственное определение неравномерности топливоподачи. 1.3 Факторы, влияющие на неравномерность топливоподачи.

1.3.1 Межсекционпая неравномерность

1.3.2 Межцикловая неравномерность.
1.4 Влияние неравномерностей подачи топлива на техникоэкономические показатели работы двигателя
1.5 Общие выводы и задачи исследования.
2 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ НЕРАВНОМЕРНО СТИ ТОШШВОПОДАЧИ И РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА ДЛЯ Е
ИЗМЕРЕНИЯ
2.1 Совершенствование методики определения неравномерности
топливоподачи
2.2 Разработка устройства для оценки неравномерности топливоподачи
2.2.1 Подбор конструктивных параметров датчика
2.2.2 Разработка конструкции датчика перемещения измерительного плунжера
2.2.3 Программы управления устройством для измерения неравномерности топливоподачи.
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ, ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ АППАРАТУРА И ДАТЧИКИ ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Стенд для безмоторных исследований.
3.2 Стенд для моторных исследований
3.3 Дополнительная измерительная аппаратура и датчики для
экспериментальных исследований
3.4 Общая методика исследований
3.5 Обработка экспериментальных данных, оценка погрешностей
измерении
4 БЕЗМОТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРЕДЛОЖЕННЫХ
МЕТОДИКИ И УСТРОЙСТВА
4.1 Исследование влияния противодавления впрыску на
равномерность топливоподачи
4.2 Исследование неравномерности подачи топливных систем дизелей.
4.3 Анализ предложенной методики определения неравномерности
ф топливоподачи
5 МОТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ НЕРАВНОМЕРНОСТИ ПОДАЧИ НА ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
ДИЗЕЛЯ
5.1 Влияние неравномерности подачи на эксплуатационные
показатели дизелей.
5.2 Влияние отключения цилиндров на равномерность вращения
и пусковые обороты двигателя
6 ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПРЕДЛОЖЕННЫХ МЕТОДИКИ
И УСТРОЙСТВА. и
6.1 Техническая эффективность совершенствования методики и стенда
для определения неравномерности топливоподачи
6.2 Экономическая эффективность реализации предложенных мероприятий.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
эффективная мощность двигателя. кВт
эффективный удельный расход топлива, гк Втч
Сн часовой расход топлива, кгч
Ов часовой расход воздуха, м3ч а коэффициент избытка воздуха
1Г температура отработавших газов, С
брбфгпах максимальная скорость нарастания давления, МПаград. п п н частота вращения коленчатого кулачкового вала, мин
Р2 максимальное давление сгорания, МПа
угол опережения впрыскивания топлива, град.п.к.в.
Рф давление топлива у штуцера форсунки, МПа
Ъ. и ход иглы распылителя, мм
Р шах максимальное давление впрыскивания, МПа бРбф интенсивность впрыскивания, МПаград.
Рост остаточное давление в линии нагнетания, МПа
Рпод давление топлива в головке насоса. МПа
Ф впр продолжительность впрыскивания, град.
фи продолжительность посадки иглы распылителя, град.
6С межсекционная неравномерность топливоподачи,
6ц межцикловая неравномерность топливоподачи,
ц.ср. средняя цикловая подача, мм3цикл значение текущей цикловой подачи, мм 3цикл
Р вероятность работы топливоподающей системы с цикловой подачей Д максимальное отклонение текущих цикловых подач от их математического ожидания, .
ВВЕДЕНИЕ


Всвязи с этим отличают межсекционную, межцикловую и представляющую их сумму общую неравномерность топливоподачи ,. Для вычисления максимальной и минимальной подач измеряют количество топлива, подаваемого каждой секцией топливного насоса за определенный промежуток времени, например, за одну минуту, затем эту величину делят на количество впрыскиваний за этот же промежуток времени. Вычисленная таким образом величина 5С является усредненной и в какойто мере оказывается условной и не характеризует фактическую неравномерность топливоподачи. Объясняется это тем, что при использовании формулы 1. Величина неравномерности топливоподачи по цилиндрам дизеля изучена достаточно полно и поддается регулировке 4, . СЪгласно ГОСТу 8 ее допустимая величина зависит от количества насосных секций топливного насоса таблица 1. Таблица 1. Как видно таблица 1. При проверке насоса на контрольном стенде неравномерность подачи должна быть не более 6 . Регулируется она на номинальном режиме воздействием на активный ход плунжера обычно разворотом плунжера. С уменьшением оборотов и нагрузок изза влияния большого количества факторов, межсекционная неравномерность топливоподачи существенно возрас тает таблица 1. Объясняется это тем, что при обеспечении равномерной подачи регулировкой на номинальном режиме обеспечивается только пересечение скоростных характеристик отдельных секций. Отклонение от этой величины приводит к увеличению неравномерности изза совместного влияния неидентичности пропускных способностей форсунок и нагнетательных трубопроводов, которыми комплектуется система топливоподачи. С учетом тестированной величины неравномерности подачи и задают допустимое при регулировках поле изменения цикловой подачи системы питания двигателя таблицы 1. Таблица 1. Марка насоса Частота вращения вала насоса, обмин Цикловая подача, мм3 цикл
4ТН . ТНЕ . ТН . ТНЕ . ТНМ . ТНМ . ТНМ . ТНМ . ТНМ . ТНМ . ТНМ . ТНМ . ТНМ . ТНМ . ТНМ . ТНМ . Таблица 1. Марка ТНВД ДВС Число циклов Цикловая подача,см3 Номинальная частота вращения вала насоса,мин1. УТН5 ДН 5 . УТИ5 А Д5. Она представляет собой отношение разницы между максимальной и минимальной к среднему значению цикловых подач отдельной рассматриваемой секции, и определяется по формуле, аналогичной формуле 1. Она не поддается регулировке и изменяется случайным образом, причем при снижении частоты вращения и цикловой подачи в сторону увеличения . Встречаются рекомендации по ограничению ее величины до 5 на номинальном режиме, причем обоснования этого значения не приводится ,4. Межцикловая неравномерность топливоподачи у современных систем является довольно значительной. У топливоподающих систем современных тракторных дизелей с механическим регулятором на номинальном режиме она доходит до . По данным Н. Следует также учесть, что текущие значения цикловых подач любой рассматриваемой секции подчиняются закону нормального распределения , . Получается, что двигатель работает со всей массой значений текущих подач В таких условиях влияние дц на техникоэкономические показатели работы двигателя оценивая относительную долю рассматриваемого диапазона текущих значений цикловых подач ц , вероятностную частоту их распределения и затем соответствующим образом пересчитывая эффективную мощность и удельный расход топлива. При этом объективные данные можно получить, естественно, лишь для одноцилиндровых дизелей. Для многоцилиндровых дизелей целесообразно уточнить методику оценки межцикловой неравномерности топливоподачи. В целом вс же следует отметить, что в литературе пока ещ мало данных по межцикловой неравномерности топливоподачи. Объясняется это отсутствием методик и устройств, позволяющих относительно просто, с малыми затратами времени и с необходимой достоверностью оценивать величину межцикловой неравномерности. Как следует из вышеизложенного, для определения неравномерности подачи топлива достаточно найти только максимальную ц тах и минимальную ц. В ряде случаев е можно найти и минуя определение цикловой подачи топлива. С учтом этого ниже рассмотрены возможные методы их определения.