Специализированное устройство для исследования закона подачи топлива в системах питания дизелей

Достоинством современных топливоподающих систем автотракторных дизельных двигателей является электронное управление, обеспечивающее гибкое управление впрыском топлива на разных режимах работы. Топливоподающая аппаратура с электронным управлением обладает высокими возможностями управления рабочим процессом дизельного двигателя, что позволяет обеспечить наилучшие технико -экономические и экологические показатели его работы.

При испытании топливной аппаратуры дизелей основным оценочным показателем является объем впрыскиваемых цикловых подач топлива, но для современных топливоподающих систем, из-за применения множественного впрыска в течение одного рабочего цикла, этого не достаточно. Даже при одинаковом объеме впрыскиваемого в цилиндр топлива, характеристика впрыскивания на разных режимах работы дизеля может существенно различаться и влиять на его показатели работы: к примеру, отсутствие фазы предварительного впрыска негативно влияет на увеличение NOx и шумности работы двигателя. Таким образом, для более глубокой оценки технического состояния форсунок необходимо при испытании ориентироваться не только на величину цикловой подачи, но и принимать к сведению форму характеристики впрыскивания.

А.В. Неговора, А.II. Низамутдинов, Р.Т. Хакимов

В настоящее время специализированное оборудование для фиксации характеристики впрыскивания выпускают следующие фирмы: Moehwald Bosch Group, IAV, EFS, Loccioni Group, Ono Sokki Technology Inc и др. (Рисунок 1). Это оборудование предназначено, прежде всего, для исследовательских целей и не при способлено для широкого использования в сервисных предприятиях при диагностике технического состояния топливной аппаратуры. Недостатком представленных устройств является их высокая стоимость, повышенные требования к квалификации персонала и необходимость регулярной тарировки .

:

• а) MoehwaldHDA (Германия), б) IAVInjection Analyzer (Германия), в) EFSInjection Flowand Rate (Франция), г) LoccioniGroupMEXUSDHD (Италия), д) OnoSokkiTechnologyIncFJ-6000 (Япония).

Основные показатели исследовательского оборудования приведены в табл. 1.

На кафедре тракторы и автомобили Башкирского ГАУ было разработано устройство для определения цикловой подачи путем измерения интенсивности волн давления, распространяющихся в длинном трубопроводе[1]. Результаты его испытания показали, что устройство четко регистрирует характеристику впрыскивания и устраняет искажение данных, возникающее из-за изменения вязкости тестовой жидкости во время испытания путем использования двух датчиков давления, расположенных в начале и конце измерительного трубопровода. В устройстве отсутствуют детали, перемещаемые при измерении, поэтому оно лишено по грешностей связанных с трением и инерцион' ностью деталей.

Таблица 1 - Основные показатели исследовательского оборудования

Специализированное устройство для исследования закона подачи топлива в системах питания

В результате дальнейших исследований предложенная конструкция устройства была модернизирована ив программной среде Компас-V13 смоделирована 3D модель устройства для оптимизации его конструктивных параметров. Разработанное устройство состоит из корпуса 1 и установленной в нем с прецизионным зазором подвижной внутренней обоймы 2. По внешней поверхности внутренней обоймы 2 выполнена спиральная канавка, которая образует с корпусом 1 длинную, закрученную в спираль линию высокого давления. Приемный штуцер 3 с помощью четырех болтов соединен

Рисунок 2 - Устройство для снятия характеристики впрыскивания : 1 - корпус. 2 - внутренняя обойма. 3 - приемный штуцер. 4 - тензометрические датчики давления. 5 - заглушки. 6 - сливной штуцер. 7 - клапанный регулятор давления. 8 - крышки.

Основным и оптимизационными параметрами проектируемого устройства являются: диаметр внутренней обоймы Dв о , площадь поперечного сечения канавки Sпс длина канавки lк и величина противодавления впрыску Pп [2]. Диаметр внутренней обоймы был снижен до минимально возможных габаритов без нега тивного влияния на измерение характеристики впрыскивания. В связи с тем, что диапазон измерений цикловой подачи будет варьироваться от 1 до 300 мм3/цикл поперечное сечение кд-навки необходимо изменять путем установки таких же внутренних обойм, но с разной величиной поперечного сечения канавки. Длина измерительной магистрали высокого давления меняется путем установки заглушек в отверстия наружной обоймы, расположенные с определенным шагом. В качестве регулятора давления используется электромагнитный клапан, изменяющий эффективное проходное сечение согласно количеству поступающего к датчику топлива, что повышает быстродействие устройства.

с корпусом 1 и предназначен для подключения адаптеров соответствующих форсунок, что позволяет впрыскивать технологическую жидкость в устройство по касательной.

В начале и конце спиральной канавки установлены два тензометрических датчика давления 4, которые регистрируют изменение давления. С двух торцевых сторон устройство герметично закрывается крышками 8. На сливном штуцере 6 устанавливается клапанный регулятор давления 7для создания противодавления впрыскивания топлива.

Моделирование устройства в программной среде Компас 3 D позволяет экспортировать полученную модель в другие программные продукты с целью оптимизации конструктивных параметров. В настоящее время идет изготовление испытательного образца.