Технические науки/4.
Транспорт
Смолин А.А., Скапцов Е.В.
Омский филиал военной академии материально-технического
обеспечения
Выполненный анализ технической
литературы и руководящих и нормативных документов показал, что в настоящее
время регулировка и испытание приборов ТА дизелей осуществляется в соответствии
с требованиями ГОСТ и РТМ /1, 2, 3, 4/. Испытания проводят на безмоторных
стендах, при снятии ТА с дизеля. Согласно РТМ испытания приборов ТА проводят
индивидуально с использованием различных методов.
Испытания
ТНВД проводят на стендах с использованием стендовых форсунок и топливопроводов.
Неравномерность цикловой подачи топлива по секциям ТНВД не должна быть более
чем регламентированной ГОСТ 10578-96, представленная в таблице 1.
Таблица
1. Допустимая неравномерность подачи
топлива по секциям согласно ГОСТ 10578-96.
|
Допустимая неравномерность цикловой подачи
топлива по секциям ТНВД, в % |
||||
|
число секций |
на номинальном режиме или максимального
крутящего момента |
на режиме холостого хода |
||
|
при проверке |
при регулировании |
при проверке |
при регулировании |
|
|
2 |
6 |
3 |
25 |
20 |
|
4 |
6 |
3 |
35 |
30 |
|
6 |
6 |
3 |
40 |
35 |
|
8 |
6 |
3 |
50 |
40 |
|
10 |
6 |
3 |
60 |
45 |
|
12 |
8 |
4 |
75 |
55 |
Таким
образом, при существующей методике испытаний ТНВД минимальная величина
отклонения объема цикловой подачи по секциям 3%. При этом, на величину и
равномерность цикловой подачи в цилиндры
двигателя оказывают влияние остальные приборы ТА, в связи, с чем
величина отмеченного отклонения будет возрастать.
Испытание
топливопроводов высокого давления проводят методом стендовых испытаний с
применением эталонов согласно ТУ /3/. При испытании топливопроводов проверяют и
испытывают объем канала и герметичность. Основными параметрами испытаний
топливопроводов являются: пропускная способность, и эффективное проходное
сечение. Пропускную способность, оценивают по величине подачи топлива эталонным
насосом через испытываемый топливопровод, соединенный со стендовой эталонной
форсункой. Измерение эффективного проходного сечения производят на стенде
постоянного давления для эталонирования ТА в соответствии с РТМ 10.0025-95.
Оценку
пропускной способности топливопроводов производят с помощью специальных
приборов по расходу воздуха на пневмотестере. По результатам испытания
топливопроводы делят на группы по величине пропускной способности /3/. Замена
топливопроводов высокого давления с крайними значениями величины проходных
сечений внутри одной группы приводит к увеличению расхода на 4% /4/.
Таким образом, испытания
топливопроводов предусматривают величину отклонения объема цикловой подачи
между топливопроводами, подобранными в группу по пропускной способности,
которое составит до 4%. При этом, на величину и равномерность цикловой подачи в
цилиндры двигателя оказывают влияние величина эффективного проходного сечения
топливопроводов, с изменением ее значения величина отклонения по
неравномерности будет увеличиваться.
Испытание форсунок
проводятся на специальных стендах. Производится регулирование давления начала
впрыскивания, оценивается герметичность, качество распыливания и гидравлическая
плотность, кроме того, оценивают эффективное проходное сечение и пропускную
способность. Оценку многих регулировочных показателей форсунок производят
визуальным способом. Так, пропускную способность форсунки измеряют величиной
цикловой подачи топлива на специальных стендах стендовым эталонным насосом
через испытываемую форсунку. В том случае, если диапазон разброса по пропускной
способности более чем 4% форсунки делят на группы по величине пропускной способности
с таким расчетом, чтобы разность пропускной способности форсунок, входящих в
одну группу не превышала 4% /2, 3/. Параметры испытаний форсунок выбираются
таким образом, чтобы обеспечить необходимое качество распыливания топлива в
цилиндры дизеля.
Параметром
качества распыливания является величина капель факела распыливания, длинна
факела и угол его конуса. Для оценки качества распыливания топлива применяют
косвенные методы оценки с использованием различных стендовых приборов.
Таким
образом, методика испытаний форсунок предусматривает минимальную величину
отклонения объема цикловой подачи между форсунками по пропускной способности
при комплектовании форсунок на двигатель 4%. При этом, на величину и равномерность
цикловой подачи форсункой в цилиндры двигателя оказывают влияние величина
эффективного проходного сечения форсунки, с изменением которой неравномерность
будет возрастать.
Кроме того, учитывая
влияние давления начала подачи топлива форсункой на величину цикловой подачи,
представленную выше, возможно сделать заключение, что в диапазоне допуска на
регулировку разность по цикловой подачи может составлять до 1,7%.
Таким образом,
существующие методики испытаний приборов ТА дизеля ориентированы на индивидуальную
проверку, регулировку и испытание каждого элемента ТА, что приводит к
возможности значительного увеличения суммарной величины отклонения цикловой
подачи в цилиндры при их установке в составе комплекта на двигатель. При этом
РТМ предусматривают допустимые отклонения регулировочных параметров ТНВД при
испытании по неравномерности, представленные в таблице 2.1.
Допустимое отклонение ∆qmax по каждому из приборов составит для ТНВД 3%,
для топливопровода высокого давления 4%, форсунки 4% по пропускной способности
и 1,7% по давлению начала топливоподачи.
Как
показывает практика неравномерность подачи топлива на цикл по цилиндрам, не
должна превышать 2% на режиме Ne max,
4% на режиме Мкр mах и 30% на режиме
минимальных чисел оборотов холостого хода /4/. Однако с учетом влияния основных
приборов ТА на равномерность цикловой подачи топлива по цилиндрам дизеля
следует, что величина отклонения подачи топлива по цилиндрам двигателя при
комплектовании ТА отрегулированной и испытанной согласно действующих методик
теоретически может составить суммарное отклонение всех приборов.
Возможное
суммарное отклонение, учитывая все отклонения приборов по неравномерности,
может достигать до 12,7%, что не обеспечивает равномерной работы дизеля и
крайне негативно скажется на его энергетических, экономических показателях и в
первую очередь на надежность работы ЦПГ, что может привести к выходу двигателя
из строя.
В связи с этим, для проверки теоретических
положений, была разработана программа
экспериментальных исследований, предусматривающая проведение безмоторных
испытаний ТАВД, с целью определения параметров процесса топливоподачи. Объем
экспериментальных исследований определялся таким образом, чтобы обеспечить
достаточную точность определяемых величин и подтвердить результаты расчетных
исследований.
Литература:
1.
ГОСТ
10578-96 Насосы топливные дизельные. Общие технические условия. - М.:
Издательство стандартов, 1997.
2.
Приказ МО РФ
№065 (от 9.12.02) Об утверждении Типажа военной автомобильной техники для ВС РФ
на 2002-2010г. Государственная Программа Вооружений на период 2001-2010г
3.
ИСО 4008-77г. Стенды для испытания топливных насосов
высокого давления.
4.
Файнлейб
Б.Н., Голубков И.Г., Ключев Л.А. Методы
испытаний и исследований топливной аппаратуры автотракторных дизелей. - М.:
Машиностроение, 1965.