Какая допускается неравномерность подачи топлива секциями тнвд

1. Техническая диагностика автомобилей

6.1.I. Неудовлетворительное поступление топлива из бака к ТНВД.

1) подсос воздуха через неплотности;

2) неисправная работа топливоподкачивающего насоса низкого давления – уменьшение подачи и развиваемого давления может возникнуть при чрезмерном износе деталей насоса, засорении перепускного клапана;

3) засорение топливных фильтров;

4) образование парафиновых пробок – при низких температурах и несоответствии сорта топлива.

6.1.2. Подача топлива секциями ТНВД не соответствует норме различных режимов работы двигателя.

1) неправильная регулировка ТНВД на минимальную (пусковую) и максимальную подачу;

2) негерметичность нагнетательных клапанов секций;

3) несоответствие норме давления начала открытия нагнетательных клапанов;

4) неисправная работа центробежного регулятора – происходит нарушение нормального воздействия на привод рейки управления подачей топлива при изменении частоты вращения КВ дизеля;

5) отклонение от нормы подачи топлива отдельными секциями ТНВД (неравномерность подачи) – происходит ввиду различной степени износа плунжерных пар секциями ТНВД.

6.1.3. Момент начала подачи топлива секциями ТНВД не соответствует оптимальному – по аналогии с углом опережения зажигания карбюраторных двигателях, происходит опережение или запаздывание впрыска топлива форсунками.

1) неправильно установлен момент начала подачи топлива – неправильная установка муфты опережения впрыска относительно привода по углу поворота коленчатого вала (не совпадают специальные метки);

2) неисправная работа муфты опережения впрыска – при повышенных износах происходит заедание деталей или имеет место (заводской) дефект;

3) запаздывание подачи топлива отдельными секциями ТНВД – при нормальной работе нагнетательных клапанов секций ввиду износа (по высоте) рабочих поверхностей деталей привода плунжерных пар секций, включая кулачки распределительного вала, плунжеры секций в процессе эксплуатации постепенно меняют свое положение (опускаются) по сравнению с первоначальным (заводским).

6.1.4. Неудовлетворительная работа форсунок – имеется в виду качество впрыска, так и соответствие момента оптимальному варианту.

Причины:

1) давление впрыска (момент начала подъема запорной иглы) не соответствует нормативному – при этом нарушается качество впрыска – диаметр капелек топлива не соответствует оптимальному, что нарушает нормальный процесс смесеобразования в камере сгорания, причем в процессе эксплуатации имеется тенденция к постоянному снижению этого параметра ввиду снижения упругости рабочей пружины форсунки, при этом впрыск топлива будет происходить четь раньше;

Рисунок 6.1. Схема топливной системы автомобиля ЗИЛ-4331:

2) негерметичность форсунки – имеется в виду как нарушение герметичности соединений форсунки, так и подтекание топлива из сопел ввиду неудовлетворительной притертости запорного наконечника иглы к гнезду;

3) неудовлетворительное качество распыления топлива – топливо должно впрыскиваться в камеру сгорания в туманообразном состоянии (без капель), с равномерным выходом из всех отверстий распылителя.

Примечание: перечисленные неисправности, включая возможное загрязнение смолой и лаками фильтрующей сетки форсунки, приводит обычно к наруше-

нию нормальной работы двигателя; к затрудненному пуску; неустойчивой работе на различных режимах; к потере мощности и к повышению расход топлива, к повышению дымности.

6.1.5. Неисправности форсунок (см.рис. 6.7)

К характерным для форсунок можно отнести еще целый ряд неисправностей:

1) механические поломки или трещины любого размера на деталях (восстановлению не подлежат);

2) негерметичность по сопрягаемым плоскостям между корпусом 1 в форсунке, проставкой 6 и корпусом распылителя 7 форсунки (восстанавливается доводкой путем шлифования сопрягаемых плоскостей);

3) Износ торца проставки 6 от иглы распылителя (допускается не более 0,1 мм – устраняется методом шлифования торца);

4) разрушение сетчатых фильтров (заменяют);

5) повышенный ход иглы или заедание и прихватывание при перемещении иглы 9 в распылителе 7 (смазанная дизельным топливом игла, выдвинутая на 1/3 длины из корпуса распылителя, при наклоне под 45 о должна плавно, без заеданий опускаться до упора под действием собственной массы);

6) негерметичность запорного конуса распылителя 7 и иглы 9 (при данных неисправностях на носике распылителя с соплами образуются капельки топлива, что при высоких температурах приводит к закоксовыванию сопловых отверстий).

6.2. Техническое обслуживание

ЕО – проверить уровень масла в топливном насосе и в регуляторе частоты вращения – уровень масла должен доходить до верхних меток маслоизмерительных щупов (двигатели МАЗ и КамАЗ), при необходимости долить моторного масла для дизелей. Проверить визуально общее состояние топливной системы, а после пуска двигателя обратить внимание на возможные места подтекания топлива. Учитывая особые требования к чистоте дизельного топлива и, в первую очередь, отсутствия механических примесей и твердых частиц, приводящих к быстрому выходу из строя прецизионных пар элементов

Рисунок 6.7. Форсунка ЗИЛ–4331:

1 – корпус; 2 – фильтр форсунки;

3 – уплотнительное кольцо; 4 – 6 – проставка; 7 – распылитель форсунки; 8 – гайка распылителя; 9 – игла; 10 – винт регулировочный; 11 – контргайка регулировочного винта

топливной системы дизелей, рекомендуется сливать из топливного бака перед началом движения 2-3 л отстоя (слитое в передвижные емкости топливо используется обычно в АТП для технических целей – мойка двигателей и т.д.).

После окончания работы, пока двигатель не остыл, рекомендуется сливать отстой из фильтров грубой и тонкой очистки топлива. Для этого необходимо отвернуть пробки сливных отверстий (для ускорения слива следует отвернуть накидную гайку штуцера на крышке фильтра), а по окончании операции слива пустить двигатель и дать ему поработать 2-3 мин. Для удаления воздуха, который мог попасть в топливную систему. При ЕО следует проверять действие приводов управления подачей топлива.

ТО –1 – провести контрольный осмотр; проверить состояние и действие приводов останова двигателя и привода ручного управления подачей топлива, при необходимости отрегулировать их, произвести смазку соответствующих точек в узлах трения приводов; провести крепежные работы по всем элементам топливной системы, включая штуцерные соединения, различные крышки и т.д.; в обязательном порядке слить отстой из топливного бака; после слива отстоя снять, разобрать и промыть ФГО и ФТО топлива, фильтрующие элементы промыть в чистом дизельном топливе кистями и продуть сжатым воздухом (загрязненный фильтр ФГО и размягченный фильтрующий элемент ФТО следует заменить).

Воздушные фильтры обслуживаются при ТО–1 или в случае сигнализации красным флажком индикатора засоренности, установленного на впускном коллекторе. Корпус фильтров промывают в чистом бензине или дизельном топливе и продувают сжатым воздухом для удаления пыли, а в случае загрязнения сажей фильтрующего элемента из картона – маслом и т.д. – его промывают в теплом водном растворе синтетических моющих средств (ОП-7, ОП-10 «Новость» и т.д.). Такая операция допускается не более трех раз, затем фильтрующий элемент заменяют. В корпусе фильтров масляно-инерционного типа заливают свежее моторное масло. Помимо указанных операций при ТО-1 проводят диагностику как отдельных элементов, так и топливной системы в целом.

6.3. Методы контроля и диагностика

Негерметичность топливопроводов со штуцерными соединениями фильтров, находящихся на участке низкого давления (от бака до ТНВД) можно обнаружить на неработающем двигателе, создав избыточное давление в 3 кгс/см 2 с помощью прибора 383 (рис. 6.8).

Заполненный на 4/5 объема бачок 1, с дизельным топливом подсоединяют с помощью резинового шланга с запорным краном 5 и сменного штуцера с подводящим топливопроводом от топливного бака, создают воздушным насосом 4 вышеуказанное давление и открывают кран – при поступлении топлива в магистраль негерметичные места обнаруживают по появлению течи топлива или пены с пузырьками воздуха.

Рисунок 6.8. Бачок для проверки герметичности топливной системы дизеля на участке низкого давления

1 – бачок; 2 – кран для выпуска воздуха; 3 – пробка; 4 – воздушный насос; запорный кран; 6 – клапан; 7 – топливная трубка

Рисунок 6.9. Контроль прибором мод. КИ-4870 негерметичности впускного и выпускного трактов двигателя:

а) общий вид прибора;

б) схема контроля прибором КИ-4870

Негерметичность (места подсоса) во впускном и выпускном трактах осуществляют на максимальных частотах прибором модели КИ-4870 (рис. 6.9) – прикладывают наконечник 8 к местам возможной негерметичности и наблюдают через глазок 3 за уровнем жидкости (перед этим необходимо вывернуть пробку 4). Если уровень понижается, значит в этом месте происходит подсос воздуха и имеет место негерметичность соединения.

На рис. 6.10 изображен общий вид стенда для контроля дымности отработавших газов дизелей мод. К-408. В приложении представлена стационарная установка фирмы «Hartridge» и переносной дымометр NC-112 чешского производства. Дымность отработавших газов не должна превышать 40% в режиме свободного ускорения и 15% при максимальной частоте вращения. Превышение указанных нормативов свидетельствует о неисправной работе топливной системы и требует принятия соответствующих мер путем проведения регулировочных работ или ремонта, т.к. подобная неисправность может снизить мощность двигателя, привести к перерасходу топлива, а высокое содержание аэрозолей, определяющих процент дымности и состоящих из частиц сажи, золы, несгоревшего топлива, масла, оказывает вредное воздействие на экологию и здоровье человека. Дымность отработавших газов оценивается на стендах через оптическую плотность, регистрируемую при просвечивании фотоэлементом, передающим сигнал на микроамперметр, отградуированный в процентах дымности.

Рисунок 6.10. Стенд для контроля дымности отработавших газов дизелей мод. К-408

Рисунок 6.11. Моментоскоп:

1 – стеклянная трубка;

переходная трубка; 3 – трубка от топливопровода высокого давления; 4 – шайба; 5 – накидная гайка

Рисунок 6.12. Расположение установочных меток двигателя ЯМЗ-236:

а — вид на муфту опережения впрыска и полумуфту привода ТНВД; б – вид на шкив КВ и крышку распределительных шестерен; в – вид на маховик и указатель на картере маховика; 1– муфта опережения впрыска; 2 – болты крепления ведущей полумуфты; 3 – метка на муфте; 6 – метка на фланце полумуфты; 7 – метка на шкиве КВ; 9 – указатель; 10 – маховик

Регулировка ТНВД серии УТН производства НЗТА

После установки ТНВД на стенд в первую очередь проверяют состояние нагнетательных клапанов. Для этого в головку ТНВД подают топливо под давлением 0,15-0,20 МПа при положении рычага 7 (рис.5.32), соответствующем выключенной подаче. Течь топлива из штуцеров ВД в течении 2 минут с момента подачи топлива не допускается. В противном случае, при исправной пружине нагнетательного клапана, заменяют нагнетательный клапан в сборе с корпусом. Постепенно увеличивая давление, наблюдают, при каком давлении начинается истечение топлива из сливных трубок. Давление открытия нагнетательных клапанов должно находиться в пределах 1,24-1,6 МПа. В случае несоответствия меняют пружину нагнетательного клапана.

Угол начала подачи топлива ТНВД определяют по моменту начала движения топлива в моментоскопе, присоединенном к нагнетательной секции насоса. При этом необходимо, чтобы в головке ТНВД поддерживалось избыточное давление в пределах 0,04+0,1 МПа.

utn reg
Рис.5.32. Схема регулятора частоты вращения ТНВД 4УТНИ:
1 — рейка ТНВД; 2 — регулировочный упор штока пневмокорректора; 3 — регулировочный стакан пружины; 4 — штуцер подачи воздуха; 5 — мембрана; 6 — пружина; 7 — рычаг управления; 8 — болт регулировки скоростного режима; 9 — пружина регулятора; 10 — пружина пускового обогатителя; 11 — винт регулировки предварительного натяжения пружины корректора; 12 — пружина корректора; 13 — регулировочная шайба хода штока корректора; 14 — винт буферной пружины холостого хода; 15 — шток корректора; 16 — болт номинальной подачи; 17 — болт ограничения пусковой подачи; 18 — демпфер; 19 — груз регулятора; 20 — муфта грузов регулятора; 21 — основной рычаг; 22 — промежуточный рычаг.

С 2003 года ТНВД производства Ногинского ЗТА (серии 4УТНИ, 4УТНМ-Т и 4УТНИ-Т) оснащаются кулачковым валом с несимметричным (эксцентриковым) профилем кулачка приводного вала. Для данных ТНВД при регулировке геометрического угла начала подачи топлива необходимо оценить величину хода плунжера от начала его подъема до начала нагнетания топлива.
Для этого выворачивают нажимной штуцер подвода топлива первой секции ТНВД, вместо нагнетательного клапана ставят специальное приспособление, представляющее собой индикаторную головку часового типа.
Поворачивая привод стенда, определяют нижнее положение плунжера, затем, вращая «по ходу» кулачковый вал, по показаниям шкалы индикаторной головки установите ход плунжера 4,0±0,05 мм (для всех серий при использовании плунжерной пары диаметром 10 мм). Фиксируют соответствующее этому положению кулачкового вала значение угла на градуировочном диске стенда.
Снимают специальное приспособление и монтируют нагнетательный клапан, пружину и нажимной штуцер. Крепят на проверяемую секцию моментоскоп. Для двухрычажных ТНВД 4УТНИ-Т при проверке начала подачи топлива совмещают рычаг останова с меткой на корпусе регулятора. Вращая привод стенда по часовой стрелке заполняют его топливом и находят положение кулачкового вала при котором начинается подача топлива. Соответствующее ему значение угла по градуировочному диску должно совпадать с зафиксированным ранее. При необходимости регулируют угол начала подачи топлива, заворачивая или выворачивая регулировочный болт толкателя ТНВД.
Начало подачи топлива следующей секции (согласно порядку работы секций) должно происходить через 90° поворота кулачкового вала ТНВД относительно первой секции. Регулировочные болты толкателей фиксируют контргайками.
Для проверки угла у ТНВД с симметричным профилем кулачка определяют начало подачи топлива по моментоскопу при вращении кулачкового вала «по ходу» и «против хода». В момент начала движения топлива фиксируют показания на градуированном диске стенда. Число градусов, заключенное между полученными двумя делениями на градуированном диске стенда, при делении пополам должно совпадать с табличным значением геометрического угла начала подачи топлива (для серии 4УТНМ угол равен 57°).
В случае несоответствия полученного значения с табличным, производят регулировку заворачивая или выворачивая болт толкателя. Выворачивание болта приводит к увеличению угла геометрического начала подачи топлива.
Для правильной работы регулятора необходимо до его регулировки выставить определенные конструктивные размеры. В случае ТНВД серии УТН таким размером является вылет рейки (расстояние от торца рейки 1 до привалочной плоскости насоса). При этом рычаги 21 и 22 должны быть сжаты до утопания штока 15 и упираться в болт 16. Вылет рейки должен быть 24±0,5 мм. При несоответствии положение рейки регулируют болтом 16.
Так же проверяют и регулируют ход штока 15 корректора и затяжку его пружины 12. Ход штока 15 (1,3+0,2 мм) устанавливают шайбами 13, число которых допускается не более 3 шт. Усилие затяжки пружины 12 регулируют винтом 11 в пределах 55+85 Н. Конструкция корректора топливных насосов производства НЗТА изменялась в процессе их модернизации и может отличаться от представленной на схеме.
Если регулятор топливного насоса оборудован пневмокорректором, то перед началом регулировки его отключают или демонтируют.
После установки заданных кинематических размеров проверяют начало действия регулятора ТНВД. Включают стенд и постепенно увеличивая частоту вращения кулачкового вала фиксируют значение, при котором происходит начало отрыва рычага 22 от плоскости головки болта 16. При этом рычаг 7 управления находится на упоре в болт 8.
При несовпадении частоты начала действия регулятора с регулировочными таблицами, изменяют положение болта 8 или число рабочих витков пружины 9 регулятора, наворачивая или выворачивая серьгу ее крепления.
Следующей и основной регулировкой является регулировка номинальной подачи топлива и ее равномерности. Для этого устанавливают номинальную частоту вращения, рычаг 7 поворачивают до упора в болт 8 и при давлении топлива в головке ТНВД в пределах 0,07+0,12 МПа измеряют подачу топлива секциями насоса. В случае несоответствия цикловой подачи табличным значениям расслабляют стяжной винт и поворачивают втулку плунжера относительно зубчатого сектора. Неравномерность подачи топлива по секциям не должна превышать допустимые 3%.
Что бы проверить плунжерные пары на идентичность по группам гидроплотности проверяют неравномерность подачи топлива по секциям при частоте вращения вала привода 300 мин»1. При этом рычаг 7 управления регулятором ставят в такое положение, при котором цикловая подача будет равна 20+30 мм3/цикл. Неравномерность подачи топлива по секциям не должна быть более 30 %. В противном случае меняют плунжерную пару или нагнетательный клапан у секции с наименьшей подачей.
Для проверки точки полного выключения подачи топлива выкручивают винт 14 на два оборота и при положении рычага 7 управления на упоре в болт 8 увеличивают частоту вращения вала привода до полного прекращения подачи топлива через форсунки. Если частота вращения не соответствует табличному значению — меняют пружину 9 регулятора. В этом же положении рычага 7 заворачивают винт 14 до касания рычага 22, после чего выворачивают винт 14 на четверть оборота и контрят. Если на упорном винте 14 установлена буферная пружина, то указанную регулировку следует проводить на режиме минимального холостого хода при отпущенном рычаге 7 управления.
Для проверки усилия затяжки пружины 12 корректора рычаг 7 поворачивают до упора в болт 8 и устанавливают частоту вращения соответствующую режиму максимального крутящего момента. При этом шток 15 корректора должен выступать на установленную величину. Если шток 15 выступает недостаточно — заворачивают винт 11, увеличивая затяжку пружины.
Увеличивают частоту вращения до номинальной. Проверяют положение штока 15, нажимая рычаг 21 к рычагу 22. Отсутствие хода говорит о полном утопании штока 15. В случае если шток 15 утопает не полностью, снижают усилие пружины 12, выворачивая винт 11.
Устанавливают пневмокорректор на регулятор ТНВД и регулируют положение упора 2 на штоке 3 пневмокорректора таким образом, чтобы при частоте вращения привода 500 мин»1 и давлении воздуха, равном 0 МПа, цикловая подача соответствовала табличному значению. Проверяют, что бы при давлении воздуха в пневмокорректоре около 0,5 МПа упор полностью отходил от рычага 21. В противном случае изменяют затяжку пружины 6 пневмокорректора путем поворота стакана 3 и фиксируют штифтом, прижимаемым крышкой регулятора.
Проверяют пусковую подачу топлива. При 150 мин’1 вала привода насоса она должна быть не менее 145 мм3/цикл. Если подача меньше допустимой, проверяют состояние пусковой пружины 10, легкость перемещения рейки 1, зазор между рычагами 21 и головкой болта 22. Расхождение центров их верхних головок должно быть в пределах 16+16,5 мм., что регулируется винтом 17.
Пломбы в количестве 2-х штук ставят: на два болта крепления корпуса регулятора к ТНВД, два болта бокового лючка насоса и два болта верхней крышки регулятора (или корпус пневмокорректора); на болт номинальной подачи топлива и болт максимального скоростного режима.

Особенности эксплуатации автотракторных дизелей и причины неравномерности топливоподачи

В работе представлены результаты анализа причин неравномерности параметров топливоподачи тракторных дизелей в эксплуатации.

Ключевые слова

Текст научной работы

В условиях эксплуатации тракторных дизелей ТА должна создавать одинаковые условия для работы всех цилиндров и в связи с этим обеспечивать идентичность подачи топлива в каждый цилиндр дизеля (т.е. по секциям ТНВД и комплектам ТА) по следующим параметрам: ЦПТ, углу опережения впрыскивания и характеристике впрыскивания, а в случае применения многоструйных распылителей – по подаче топлива через отверстия распылителя. ТА также должна обеспечить стабильность основных параметров топливоподачи в период эксплуатации, что способствует сохранению эксплуатационных показателей дизеля оптимальными. Рассмотрим причины вызывающие равномерность параметров топливоподачи.

На равномерность параметров топливоподачи оказывают влияние технологические допуски на изготовление деталей. Это объясняется их значительным количеством. Так на детали только одной топливной системы высокого давления (ТСВД) УТН-5, топливопровода высокого давления и форсунку задано около 1350 размеров и технических условий. Если учесть, что детали еще характеризуются овальностью, конусностью и шероховатостью, то получение двух абсолютно одинаковых секций или систем топливоподачи можно считать практически невозможным.

В эксплуатации по мере износа деталей, особенно прецизионных элементов ТСВД, влияние технологических допусков на параметры топливоподачи усугубляется. Так по мере эксплуатации ТА на всех режимах и по всему диапазону частот вращения, производительность насоса УТН-5 снижается на 10%, а неравномерность распределения топлива возрастает до 12%.

ТА дизеля, как известно, относится к классу сложных систем, характеризующихся значительным количеством взаимосвязанных параметров, основными из которых являются: ЦПТ, угол начала, продолжительность и давление впрыскивания топлива. Однако в вопросах, какие именно параметры являются определяющими и причинах отклонения значений параметров от оптимальных, нет единого мнения.

Так, в работе отмечается, что износ форсунок и прецизионных деталей ТН приводит к увеличению часового расхода топлива на 8…10%, увеличению мощности – на 5…7%, а дымность выпускаемых газов повышается в 1,4 раза. Неравномерность ЦПТ увеличивается незначительно вследствие равномерного износа всех секции. Здесь же утверждается, что износы деталей регулятора незначительны и не могут вызвать заметного увеличения производительности ТНВД, тем более, что износы некоторых соединении способствуют перемещению рейки ТНВД в сторону увеличения подачи, а износы других – в сторону уменьшения подачи.

В исследованиях других авторов отмечается уменьшение ЦПТ с увеличением зазора в плунжерной паре и тем существенное его уменьшение при снижении частоты вращения кулачкового вала ТНВД. Исключением является нагнетательный клапан. С увеличением зазора по разгрузочному пояску до 0,038…0,042 мм (у нового нагнетательного клапана он равен 0,002…0,008мм) производительность секций УТН-5 (4Ч11/12.5) на пусковом режиме возрастает на 50…60%, а на номинальном режиме – на 10…20%, что объясняется увеличением остаточного давления в ТСВД.

При изменении действительного хода разгрузки изношенных нагнетательных клапанов выявлено что у 80% фактическое значение находится в пределах теоретического допуска, а у 20% только на 1% превышает его. Таким образом, нет необходимости в дополнительной разбраковке нагнетательных клапанов по ходу разгрузки при выполнении ремонтно-обслуживающих работ.

В указанных выше работах отмечается, что наименее долговечным является распылитель форсунки, в связи с наиболее тяжелыми условиями работы: подвергается температурному и сложному физико-химическому воздействию, циклическому нагружению топливом, монтажным напряжением при сборке и установке её на двигатель. Напряжения и деформации, возникающие в распылителе, приводят к прихватам иглы или к её полному зависанию, сопло при этом интенсивно коксуется, ухудшается качество распыливания и характеристика впрыскивания топлива увеличивается неравномерность ЦПТ по цилиндрам дизеля.

Исследованиями установлено, что основным источником нестабильности параметров топливоподачи на режимах максимальной мощности и максимального крутящего момента является форсунка, на долю которой приходится 90 и 77%, соответственно. Влияние секций ТНВД на номинальном режиме составило 9%. Доля влияния топливопроводов на режимах максимальной мощности и крутящего момента составила около 1%

Изменение технического состояния элементов ТСВД оказывает заметное влияние на протекание характерности впрыскивания топлива, которое может иметь место даже при одинаковых цикловых подачах топлива.

Следует отметить, что идентичность характеристик впрыскивания в серийном производстве не контролируется, а обеспечивается технологически. Это объясняется сложностью определения этих характеристик. В работе отмечается малая чувствительность характеристик впрыскивания к возможным отклонениям в изготовлении деталей ТА в процессе массового производства. Если в производстве ТСВД комплектуется элементами, имеющими сравнительно стабильные гидравлические характеристики, то в процессе эксплуатации тракторного дизеля происходит износ деталей ТА, в результате чего изменяются их гидравлические характеристики и нарушается идентичность характеристик впрыскивания по секциям ТНВД. На ремонтно-обслуживающих предприятиях ТА комплектуется деталями, имеющими широкий диапазон технического состояния. Вследствие этого, обеспечение идентичности характеристик впрыскивания секциями ТНВД и комплектами ТА требуют дополнительных исследований и разработки мероприятий по их обеспечению. Повышенная неравномерность подачи топлива между отдельными отверстиями многоструйного распылителя также приводит к ухудшению топливной экономичности. Указанный параметр не регламентируется действующими стандартами, а устанавливается по взаимной договоренности между заводом-изготовителем и потребителем ТА для каждого конкретного дизеля в соответствии с его чувствительностью к этому показателю. Анализ выполненных работ по данному вопросу не позволяет сделать однозначный вывод о его влиянии на рабочий процесс и предельном значении его в эксплуатации.

По данным испытаний партии распылителей, изготовленных Чугуевским заводом топливной аппаратуры (ЧЗТА), величина неравномерности между отдельными соплами изменяется в пределах 14… 81%. Величина неравномерности, определяющая лучшую экономичность рабочего процесса, составляет 50%.

Одной из причин повышенной не идентичности параметров топливоподачи являются погрешности, вносимые измерительными средствами контрольно-регулировочных стендов, на которых производится настройка ТА. Ремонтно-обслуживающие предприятия оснащены отечественными стендами КИ-921М, КИ-22205, КИ-15715. Методы измерения средней цикловой подачи и впрыскивания топлива, заложенные в конструкциях отечественных стендов, не имеют принципиального различия.

ТНВД отрегулированные на безмоторном стенде на ремонтно-обслуживающих предприятиях, при установке на дизель должны обеспечивать его показатели (мощности и расход топлива) без дополнительной подрегулировки.

Однако, это условие, в настоящее время, не выполняется. В работе считают одной из причин разности топливоподачи ТА, является то, что на безмоторном стенде ТНВД испытывается и регулируется в условиях отличающихся от тех, в которых они работают на дизеле.

Во-первых, при испытании и регулировке ТНВД на безмоторном стенде впрыскивание топлива производится в пеногаситель с атмосферным давлением, в то время, как при работе на дизеле – в среду сжатого газа. Проведенный расчет на ТА УТН-5 на режиме работы двигателя Д-37М показал, что уменьшение часовой подачи топлива должно составить до 18%. Фактическое снижение часовой подачи составило 2-3%. Это объясняется тем, что с изменением противодавления изменяется давление топлива в топливопроводе. С увеличением давления в топливопроводе увеличивается остаточное давление. Это уменьшает изменение перепада давлений между предсопловым пространством распылителя и средой, в которую производится впрыскивание. Уменьшение ЦПТ с увеличением противодавления может происходить за счет проникновения газов в полость распылителя, что возможно при уменьшении давления топлива в этой плоскости, ниже среды впрыскивания, в промежуток времени, когда игла еще не села на седло распылителя. Это подтверждают результаты измерения часовой подачи топлива при впрыскивании в бомбу с воздухом и в бомбу с топливом. Так, при впрыскивании в бомбу с воздухом, при одном и том же противодавлении, часовая подача уменьшается в большей степени (до 6%), чем при впрыскивании в бомбу с топливом.

Во-вторых, температура топлива на входе в ТНВД и его корпуса, при работе его на стенде, обычно не на много превышает температуру окружающей среды, а при работе на двигателе, температура топлива и корпуса ТНВД может достигать 60-70ºС. Исследования, выполненные нами, ЦНИТА и ГОСНИТИ показали, что увеличение утечек топлива через прецизионные элементы не является превалирующим (доминирующим) фактором.

Так, например, у ТА дизеля 4Ч11/12.5 с уровнем давлений впрыскивания 18-20 МПа разность часовой подачи примерно в 2 раза больше, чем у ТА дизеля 4Ч10.5/12 с уровнем впрыскивания 33-38 МПа.

Причиной изменения производительности ТА при повышении температуры является уменьшение периодов дросселирования топлива (одновременного истечения топлива через впускные и отсечные отверстия втулки плунжера и при ходе нагнетания плунжера) в связи с уменьшением его вязкости. В данном случае, больная разность подачи топлива была у ТА Д-50, которая по сравнению с ТА Д-37М имела большую величину (0.35-0.45 мм²) У Д-50 и (0.14-0.165 мм²) у Д37М.

Следовательно, при испытании и регулировке ТНВД на безмоторных стендах, необходимо учесть температурный перепад между стендом и двигателем. Это позволит повысить идентичность и стабильность параметров ТА при работе последнего на дизеле.

В третьих, параметры стендовых форсунок и топливопроводов, с которыми испытываются и регулируются рабочие ТНВД, оказывают существенное влияние на идентичность и стабильность параметров топливоподачи. Это объясняется тем, что они участвуют в формировании характеристики впрыскивания топлива ТНВД. Поэтому, замена их рабочими форсунками и топливопроводами с другими гидравлическими характеристиками ведет к неравномерности подачи топлива по секциям ТНВД до 20%. Решение данного вопроса ряд исследователей видит в настройке ТНВД на безмоторных стендах с рабочими форсунками и топливопроводами, с которыми они работают на двигателе. Этот путь не приемлем, так как тогда мы будем иметь не только, так называемую, «скрытую» погрешность по величине ЦПТ, но и значительную не идентичность характеристик впрыскивания топлива. Все это свидетельствует о том, что необходимо провести исследование и обосновать параметры стендовых форсунок и топливопроводов с учетом изменения гидравлических характеристик рабочих форсунок и топливопроводов в эксплуатации.

В четвертых, методы и средства измерения испытательных стендов тоже ухудшают идентичность и стабильность параметров топливоподачи. В отечественных и большинстве зарубежных стендов измерение, средней ЦПТ производится объемным способом, со всеми присущими ему недостатками.

Погрешности, при этом, складываются из погрешности, вносимой мерными мензурками, образующей пеной топлива, определении мениска, количеством топлива остающимся на стенках мензурок, а также температурным режимом испытания, вследствие изменения плотности топлива.

Из приведенного анализа следует, что идентичность параметров топливоподачи зависит от технического состояния элементов ТСВД, от методов и средств их контроля на испытательных стендах в ремонтно-обслуживающих предприятиях, от комплектов рабочих топливопроводов и форсунок, от условий испытания и настройки ТА.

Исследованию причин не идентичности параметров топливоподачи посвящено значительное количество работ, где исследованы различные. стороны этого вопроса: влияние температурного режима работы дизеля; нарушения регулировок и износа деталей ТА, условий испытания и регулировки ТН и др. Однако, они выполнены в различных условиях для различных типов ТА, порой противоречивы и не дают возможности оценить комплексно причины нестабильности параметров топливоподачи в условиях реальной эксплуатации, что вызывает необходимость проведения исследований для комплексной оценки причин не идентичности параметров топливоподачи и разработки методов и средств для снижения их влияния на значения идентичности параметров топливоподачи по секциям и комплектам ТА.

Список литературы

Мишхожев А.А., Пазова Т.Х. Методы сохранения и частичной компенсации потерь мощности дизельного двигателя при работе в горных условиях // Евразийский союз ученых.. — 2015. — №5-3 (14). — С. 126-127.
Габаев А.Х. Влияние технического состояния топливной аппаратуры на экологические показатели дизельного двигателя // В сборнике: Охрана природных ландшафтов — главная задача человечества сборник научных статей. КБГСХА. Нальчик, 2008. С. 18-20.
Габаев А.Х. Повышение стабильности параметров топливоподачи дизелей в эксплуатации // В сборнике: Техника и технологии XXI века Выпуск посвящается памяти Заслуженного деятеля науки и техники РФ, д. т. н., профессора Х.У. Бугова. 2009. С. 52-54.
Габаев А.Х., Койчев В.С., Батыров В.И., Кудаев И.М. Стендовая форсунка для регулирования топливного насоса высокого давления // патент на изобретение RUS 2459108 24.11.2008.
Габаев А.Х., Болуров А.Ш. Анализ методов определения угла начала впрыскивания топлива на различных стендах // В сборнике: Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе Сборник научных трудов по материалам IV Российской научно-практической конференции. 2007. С. 236-238.
Габаев А.Х., Болотоков А.Л. Влияние конструкции и состояние форсунки на экологические показатели дизеля // В сборнике: XII НЕДЕЛЯ НАУКИ МГТУ 2006. С. 49-50.
Габаев А.Х. Улучшение экологических показателей дизелей путем повышения точности настройки топливного насоса высокого давления // В сборнике: XII НЕДЕЛЯ НАУКИ МГТУ 2006. С. 48-49.
Габаев А.Х. Требования к параметрам стендовой форсунки по стандартам ISO и SAE // В сборнике: Материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 25-летию КБГСХА Главный редактор М. М. Шахмурзов. 2006. С. 48-51.
Габаев А.Х. Пути улучшения экологических показателей дизельных двигателей // В сборнике: Охрана природных ландшафтов — главная задача человечества сборник научных статей. КБГСХА. Нальчик, 2008. С. 20-22.
Габаев А.Х., Иванов Д.В. Стабильность параметров распылителей стендовых форсунок // В сборнике: Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе Сборник научных трудов по материалам IV Российской научно-практической конференции. 2007. С. 238-240.
Габаев А.Х. Анализ параметров стендовой форсунки испытательных стендов // В сборнике: Материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 25-летию КБГСХА Главный редактор М. М. Шахмурзов. 2006. С. 51-53.
Габаев А.Х., Мишхожев А.А. Особенности эксплуатации сельскохозяйственной техники в горных районах // В сборнике: Наука и устойчивое развитие. Материалы IX Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых. 2015. С. 38-42.
Мишхожев А.А. О повышении продуктивности растительного покрова на горных кормовых угодьях после обработки модифицированным плоскорезом в условиях Кабардино-балкарской республики // В сборнике: Современное экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты рационального природопользования. I Международная научно-практическая Интернет-конференция, посвященная 25-летию ФГБНУ «Прикаспийский научно-исследовательский институт аридного земледелия». 2016. С. 1352-1355.
Афасижев Т.А., Гергов З.С., Мишхожев А.А. Определение влияния высоты на мощностные и экономические показатели дизельного двигателя при работе в горных условиях // В сборнике: Современное экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты рационального природопользования. I Международная научно-практическая Интернет-конференция, посвященная 25-летию ФГБНУ «Прикаспийский научно-исследовательский институт аридного земледелия». 2016. С. 1837-1840.
Афасижев Т.А., Гергов З.С., Мишхожев А.А. Степень влияния модифицированного плоскореза на растительных покров кормовых угодий при обработке // В сборнике: Современное экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты рационального природопользования. I Международная научно-практическая Интернет-конференция, посвященная 25-летию ФГБНУ «Прикаспийский научно-исследовательский институт аридного земледелия». 2016. С. 1841-1845.
Афасижев Т.А., Гергов З.С., Мишхожев А.А. Выбор рациональных параметров работы модифицированного плоскореза для оценки степени влияния рабочих органов на тяговое сопротивление агрегата // В сборнике: Современное экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты рационального природопользования. I Международная научно-практическая Интернет-конференция, посвященная 25-летию ФГБНУ «Прикаспийский научно-исследовательский институт аридного земледелия». 2016. С. 1845-1849.
Мишхожев А.А. О видах повреждений клубней картофеля при работе рабочих органов картофелеуборочных комбайнов // В сборнике: Современное экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты рационального природопользования. I Международная научно-практическая Интернет-конференция, посвященная 25-летию ФГБНУ «Прикаспийский научно-исследовательский институт аридного земледелия». 2016. С. 2122-2124.
Мишхожев А.А. О различных видах повреждений клубней картофеля // В сборнике: Современное экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты рационального природопользования. I Международная научно-практическая Интернет-конференция, посвященная 25-летию ФГБНУ «Прикаспийский научно-исследовательский институт аридного земледелия». 2016. С. 2125-2127.
Мишхожев А.А. К вопросу о выборе рациональных параметров работы модифицированного плоскореза для оценки степени влияния рабочих органов на тяговое сопротивление агрегата // NovaInfo.Ru. 2016. Т. 3. № 41. С. 16-23.
Мишхожев А.А. О влиянии сортовых особенностей на повреждаемость на повреждаемость клубней картофеля // NovaInfo.Ru. 2016. Т. 2. № 40. С. 21-23.
Мишхожев А.А. О способах облегчающих обнаружение микроповреждений зерна // NovaInfo.Ru. 2016. Т. 3. № 41. С. 23-26.
Мишхожев А.А. Теоретические разработки процесса протравливания семян серийными машинами // NovaInfo.Ru. 2016. Т. 2. № 40. С. 23-27.
Мишхожев А.А. Интенсивная технология возделывания кукурузы в условиях Кабардино-Балкарской республики // NovaInfo.Ru. 2016. Т. 1. № 42. С. 27-32.
Мишхожев А.А. Обоснование технологической схемы эжекционно щелевого распылителя кольцевого типа // NovaInfo.Ru. 2016. Т. 1. № 42. С. 32-37.
Мишхожев А.А. О разнице влияния на продуктивность и качества кормовых угодий серийного и модифицированного плоскореза // NovaInfo.Ru. 2016. Т. 2. № 42. С. 34-38.
Мишхожев А.А. О результатах исследования по влиянию плоскорезной обработке на агрофизические характеристики почвы // NovaInfo.Ru. 2016. Т. 2. № 42. С. 38-43.
Мишхожев А.А. Оценка затрачиваемой энергии при применении модифицированного плоскореза на горных склонах // NovaInfo.Ru. 2016. Т. 1. № 41. С. 39-43.
Мишхожев А.А. Зависимость скорости движения рабочей жидкости от конструктивных и режимных параметров кольцевого распылителя // NovaInfo.Ru. 2016. Т. 1. № 41. С. 43-47.
Мишхожев А.А. Оболочки клеток клубней – основа их структурной организации и прочности // NovaInfo.Ru. 2016. Т. 2. № 42. С. 44-47.
Габаев А.Х., Мишхожев А.А. Сортовые особенности и их влияние на устойчивость клубней к механическим повреждениям // В сборнике: Актуальные вопросы развития аграрной науки в современных экономических условиях материалы IV-ой Международной научно-практической конференции молодых учёных. Научный редактор: В.П. Зволинский. 2015. С. 199-200.
Пазова Т.Х., Мишхожев А.А. Зависимость механических повреждений клубней от конструкции, формы, покрытия и режимов работы рабочих органов картофелеуборочных комбайнов // В сборнике: Актуальные вопросы развития аграрной науки в современных экономических условиях материалы IV-ой Международной научно-практической конференции молодых учёных. Научный редактор: В.П. Зволинский. 2015. С. 33-34.
Габаев А.Х., Мишхожев А.А. Агротехнические мероприятия по улучшению естественных кормовых угодий в горных районах Кабардино-Балкарской республики // В сборнике: Наука и устойчивое развитие. Материалы IX Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых. 2015. С. 34-36.
Пазова Т.Х., Мишхожев А.А. Виды повреждений клубней картофеля // В сборнике: Актуальные вопросы развития аграрной науки в современных экономических условиях материалы IV-ой Международной научно-практической конференции молодых учёных. Научный редактор: В.П. Зволинский. 2015. С. 40-42.
Мишхожев А.А., Мишхожев В.Х. Повышение продуктивности и качества кормовых угодий на горных склонах после обработки модифицированным плоскорезом // NovaInfo.Ru. 2015. Т. 1. № 39. С. 31-35.
Габаев А.Х., Мишхожев А.А. Технологии и средства механизации для восстановления продуктивности горных кормовых угодий в условиях Кабардино-Балкарской республики // NovaInfo.Ru. 2015. Т. 1. № 38. С. 87-91.
Пазова Т.Х., Мишхожев А.А. Анализ влияния плоскорезной обработки на агрофизическиехарактеристики почвы // Евразийский союз ученых.. — 2015. — №5-3 (14). — С. 135-137.
Мишхожев А.А. Критерии для выбора зерноуборочного комбайна // NovaInfo.Ru. 2016. Т. 2. № 55. С. 68-71.
Мишхожев А.А. Обзор технических средств для заготовки измельченных кормов из трав и силосных культур // NovaInfo.Ru. 2016. Т. 2. № 55. С. 77-81.

Цитировать

Габаев, А.Х. Особенности эксплуатации автотракторных дизелей и причины неравномерности топливоподачи / А.Х. Габаев, А.Т. Текуев. — Текст : электронный // NovaInfo, 2016. — № 56. — С. 144-151. — URL: https://novainfo.ru/article/9340 (дата обращения: 27.06.2022).

Электронное периодическое издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор), свидетельство о регистрации СМИ — ЭЛ № ФС77-41429 от 23.07.2010 г.