Разработка метода количественного оценивания параметров технического состояния форсунок тепловозных дизелей в условиях ремонтного производства

• Автор: Кочерга, Владимир Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Хабаровск
• Количество страниц: 184 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ В

ГЛАВАХ 24.
ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ДИАГНОСТИКИ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ ДИЗЕЛЯ И МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОПИСАНИЯ ПРОЦЕССА ВПРЫСКИВАНИЯ ТОПЛИВА

1.1. Стендовые методы диагностики

1.2. Диагностические сигналы, используемые в системах безраз

борной диагностики

1.3. Математическое моделирование процесса впрыскивания топлива дизельной топливной аппаратурой

разделенного типа.

1.3.1. Статическая модель расчета.

1.3.2. Метод гидродинамического подобия.
1.3.3. Динамический метод расчета.
1.3.4. Уточнения описания граничных условий.
1.4. Выводы по первой главе.
1.5. Цель и задачи работы
2. МЕТОД ИДЕНТИФИКАЦИИ НЕИСПРАВНОСТЕЙ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВПРЫСКИВАНИЯ ТОПЛИВА.
2.1. Метод идентификации.
2.2. Модель и методика исследования динамики подвижных
элементов топливной аппаратуры на трехмерной модели течения топлива.
2.2.1. Общие сведения о программе и методе конечных объемов
2.2.2. Методика расчета характеристик проточной части
топливного насоса высокого давления.
2.2.3. Методика расчета характеристик проточной части
форсунки
2.3. Коэффициенты физических свойств топлива
2.4. Методика расчета процесса впрыскивания на опрессовочном
стенде.
2.5. Проверка адекватности разработанной математической модели эксперименту.
2.6. Выводы по второй главе.
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОСНАЩЕНИЕ МЕТОДА КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОЦЕНИВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ФОРСУНКИ.
3.1 Задачи и объекты экспериментального исследования
3.2 Экспериментальное оборудование
3.3 Определение величин погрешности измерений.
3.4 Результаты исследования характера изменения давления
топлива в трубопроводе стенда.
3.5 Выводы по третьей главе.
4. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТНЫХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАИЙ
4.3. Результаты исследования характеристик топливной аппаратуры на трехмерной модели течения топлива.
4.1.1. Проточная часть топливного насоса высокого давления
4.1.2. Проточная часть форсунки.
4.1.3. Анализ влияния уточнений гидродинамического расчета на характеристику впрыскивания
4.2. Особенности реализации метода идентификации по характеристикам, полученным на опрессовочном стенде
4.3 Программная реализация метода количественного оценивания параметров форсунок.
4.4. Результаты идентификации
4.5 Выводы по четвертой главе.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Работа на стенде заключается в создании давления в форсунке путем качания рычажного привода, до давления начала впрыскивания, которое в свою очередь контролируется по штатному манометру. Рис. Данный стенд является универсальным и служит для проверки форсунок различных типов дизелей. Для уменьшения времени на проверку форсунок, ПКБ ЦТ была проведена модернизация стенда А6 путем дополнения штатной конструкции механическим приводом секции топливного насоса состоящего из электродвигателя, редуктора и кулачка распределительного вала. Еще одной модернизацией стенда А6, облегчающей работу по проверке форсунок, является применение пневматического зажимного устройства, позволяющего быстро крепить испытываемые форсунки. При больших объемах проверочной работы в цехах заводов-изготовителей ТА и ремонтных заводах применяют стенды с механическим приводом и аккумуляторами переменного объема. Рабочее давление в системе создается многоплунжерным ТНВД, который приводится во вращение электродвигателем. Уровень давления в аккумуляторе регулируется изменением положения рейки ТНВД. Также необходимо сказать, что данный стенд может комплектоваться дополнительным аккумулятором, позволяющим производить предварительную промывку форсунок перед испытаниями. Аналогичные по принципу действия опрессовочные стенды применяются для проверки ТС форсунок автотранспортных и судовых дизелей. При этом технология проверки позволяет относительно объективно определять такие параметры ТС как давление впрыскивания топлива и герметичность распылителя. Вместе с тем о состоянии сопловых отверстий судят по качеству распыливания топлива, опираясь исключительно на визуальные и слуховые ощущения оператора. Как следствие, качество выполнения операций по проверке форсунок при стендовых испытаниях полностью зависит от квалификации и опыта оператора. Кроме субъективности отсутствует возможность выявления зарождающихся дефектов и их количественной оценки. В работе [4] предлагается усовершенствование данной технологии проверки форсунок на оирессовочном стенде, которое заключается в контроле засоренности распыливающих отверстий по количеству пятен и характеру отпечатков, полученных на листе бумаги, подставленной под сопловой наконечник распылителя форсунки. Данное уточнение позволяет определить количество струй в топливном факеле. Но основным недостатком данного метода является субъективность в определении степени за-коксованности или износа сопловых отверстий оператором, так как отсутствует возможность количественного определения величины уменьшения или увеличения диаметра распыливающих отверстий. В настоящее время отечественными и зарубежными предприятиями налажено производство большого числа разнообразных стендов для опрессовки форсунок дизелей различных марок [, , , 4, 6]. На рис. Все они имеют ручной привод секции топливного насоса или отдельной плунжерной пары, контрольный манометр, закрепленные на установочной плите, с различными наборами переходников для крепления разных типов форсунок. Рис. Отечественные и зарубежные опрессовочные стенды: а) М-6; б) ДД-; в) СДФ; г) ТА-0; д) КИ-2; е) N0-; ж) ЕРЕР Н; з) ЕР8 0; и) 6Ы; к) ЫТМ-0; л) ШЪ-/ЫТН-; м) PJ-. Стенды выполнены в настольном варианте, с возможностью крепления к рабочему месту. Для некоторых типов стендов необходимо подключение топливного бака ввиду отсутствия такового в конструкции самого стенда (рис. Выпускаются и модернизированные стенды, аналогичные представленным на рис. Так, стенд ДД-П (рис. Рис. Отдельно необходимо отметить опрессовочный стенд АО «МОТОРПАЛ» N [4], представленный на рис. Контрольный прибор позволяет производить измерение давления впрыскивания топлива форсункой, испытывать герметичность запорного конуса и направляющей иглы. Измерение давления и плотности производится цифровым манометром N с микропроцессором, к которому подводится сигнал от тензометрического датчика давления. В процессе измерения все значения отображаются на двухрядном дисплее прибора, включая продолжительность снижения давления в секундах. Управление прибором осуществляется при помощи плотной пленочной клавиатуры с четырьмя регулировочными кнопками.