CC BY
294
14. Chupin, A. V. Automation of food productions. Laboratory practical work / A. V. Chupin, S. G. Pachkin. - Kemerovo, 2008. - 145 p.
15. Sheypak, A. A. Hydraulics and hydropneumatic actuator. Part 2. Hydraulic machines and hy-dropneumatic actuator / A. A. Sheypak. - M.: MGIU publishing house, 2003. - 309 p.
16. Parfyonov, V. S Results of pilot studies of butter churn of periodic action / V. S. Parfyonov, V. V. Konovalov, V. P. Teryushkov / Mechanization and electrification of agricultural industry. 2003. No. 12. - P. 14-15.
17. Parfyonov, V. S Butter churn of periodic action / V. S. Parfyonov, V. V. Konovalov, V. P. Teryushkov // Selsky mekhanizator. - 2003. No. 8. - 31 p.
УДК 631.3.072
ДИАГНОСТИКА ФОРСУНОК ТОПЛИВНОЙ СИСТЕМЫ COMMON RAIL
П. В. Сенин, доктор техн. наук; Д. А. Галин, канд. техн. наук
ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва», г. Саранск, Россия, т. 8(8342) 25 40 72, e-mail: [email protected]
Статья посвящена оценке технического состояния топливной дизельной системы Common Rail (CR) при проведении диагностики коммерческого автотранспорта на станции технического сервиса машин Института механики и энергетики ФГБОУ ВПО «МГУ им. Н. П. Огарёва».
Двигатель с турбонаддувом и промежуточным охлаждением, работающий на дизельном топливе, имеет высокий КПД и крутящий момент в широком диапазоне оборотов, что обеспечивает автомобилю более «мягкое» движение, экономичность и экологичность.
Отказы современных двигателей обычно являются следствием продолжительного развития дефекта. Своевременная диагностика дизельных двигателей позволяет упростить и удешевить ремонт его узлов и агрегатов, а иногда и избежать его.
Для диагностики современной системы Common Rail требуется относительно сложное оборудование и инструменты, так как система построена на основе общей магистрали, в которой поддерживается одинаково высокое давление.
Одним из основных элементом данной системы является электромагнитная или пьезоэлектрическая форсунка. Чрезмерный износ деталей форсунки приводит к повышенному расходу топлива, дымности, потере мощности и последующему прогару поршней двигателя. Поэтому своевременное определение неисправности форсунок является актуальной задачей.
При замене неисправных форсунок на новые необходимо перепрограммировать электронный блок управления двигателя, введя в него параметры работы новой форсунки. Это обеспечит корректировку длительности и периодичности импульсов на форсунку и подачу требуемого количества топлива.
Ключевые слова: дизельный двигатель, диагностика, датчики, дымность, форсунка, турбокомпрессор, код форсунки, кодирование форсунки, код неисправности, электронный блок управления, система Common Rail, диагностический сканер, рабочие параметры.
Введение. В настоящее время все большую популярность среди коммерческих автомобилей категории M2 (транспортные средства, используемые для перевозки пассажиров, имеющие, помимо места водителя, более восьми мест для сидения, технически допустимая максимальная масса которых не превышает 5 тонн) и N2 (транспортные средства, предназначенные для перевозки грузов, имеющие технически допустимую максимальную массу свыше 3,5 тонн, но не более 12 тонн.) получили автомобили с двигателями, оснащенными дизельной топливной аппаратурой Common Rail (CR) [1-5].
Двигатель с турбонаддувом и промежуточным охлаждением, работающий на минеральном дизельном топливе, имеет в среднем эффективный коэффициент полезного действия до 50 %, высокий крутящий момент в широком диапазоне оборотов, что делает автомобиль более «мягким» в движении, экономичным и экологичным [3, 4].
Основной прорыв дизельного двигате-лестроения связан с запуском в 1997 году в серийное производство компанией Bosch инновационной системы впрыска топлива -системы Common Rail. Показатели двигателя значительно улучшились после того,
Нива Поволжья № 4 (41) ноябрь 2016 113
как впрыск топлива в цилиндры начал осуществляться посредством форсунок, управляемых электронным блоком. Блок формирует командные сигналы на основании информативных сигналов от датчиков, которые отслеживают основные параметры двигателя [1, 2].
Надежность узлов и компонентов, устанавливаемых на современные автомобили с дизельными двигателями, достаточно высока, и при своевременном выполнении замены изношенных деталей вероятность внезапного отказа относительно мала. Отказы обычно являются следствием продолжительного развития дефекта. Те же компоненты, которые могут выйти из строя неожиданно, обычно не являются жизненно важными для функционирования основных узлов и систем, либо их легко можно заменить в дорожных условиях.
Своевременная диагностика дизельных двигателей позволяет намного упростить и удешевить ремонт агрегатов, а иногда и избежать его [1]. Основной шаг при выявлении причин любого отказа - выбор точки начала поисков.
Материалы и методы исследований. При выполнении профилактических работ на станциях технического обслуживания у автомобилей выявляются различные неисправности, в том числе касающиеся неудовлетворительной работы дизельной топливной аппаратуры и двигателя в целом.
К наиболее частым неисправностям можно отнести отсутствие компрессии в цилиндрах, неисправности в электрических цепях, датчиках, исполнительных механизмах, неудовлетворительную работу топливного насоса высокого давления и форсунок.
Для оценки тех или иных неисправностей необходимо получить информацию об условиях, в которых они проявляется. Это возможно сделать при детальном техническом осмотре и проведением комплексной компьютерной диагностики.
В настоящее время автосервисное оборудование для проведения диагностики представлено широким спектром приборов как импортного, так и отечественного производства.
В Институте механики и энергетики ФГБОУ ВПО «МГУ им. Н. П. Огарева» на станции технического сервиса машин используются приборы и оборудование, применение которых позволяет эффективно произвести диагностику двигателя и топливной аппаратуры, выявить неисправности и профессионально провести регулировочные и ремонтные работы.
Большое значение уделяется диагно-
стированию электронных узлов современных дизельных двигателей с нормами эко-логичности Евро 4 и Евро 5. На рынке диагностики автотранспорта используется оборудование следующих производителей: итальянской компании «TEXA», испанской «JALTEST» и немецкой «BOSCH». Эти компании специализируются на разработке и внедрении диагностических сканеров специально для коммерческого транспорта и пользуются популярностью среди диагностов Европы [1-3].
Из отечественных производителей хорошо зарекомендовала себя компания «Quan-tex Lab», выпускающая мультимарочный диагностический сканер «ScanDoc».
Основные возможности сканеров следующие: идентификация электронного блока управления двигателем ЭБУ; просмотр кодов ошибок, как сохраненных, так и актуальных; проверка текущих параметров работы; стирание кодов ошибок; выполнение тестов исполнительных механизмов через ЭБУ; полная проверка бортовой электроники; перепрограммирование ЭБУ; адаптация датчиков и исполнительных механизмов; кодирование элементов.
Системы диагностики на автомобилях могут различаться конструктивно, но принцип действия всех систем схож: в процессе эксплуатации блоком управления считы-ваются показания датчиков на различных режимах работы (запуск, прогрев, холостой ход, разгон, торможение и т. д.).
Показания датчиков бывают статическими или динамическими. Статические показания датчиков обычно определяются неким пороговым значением - импульсом определенного уровня, или «переключателем», то есть наличием или отсутствием сигнала. Динамические показания, как правило, передают изменения параметра и проверяются на допустимые диапазоны (верхний и/или нижний пределы). Все диагностические системы хранят и отображают статические данные - «коды ошибок» и динамические характеристики.
Следует отметить, что часть параметров, определяющих состояние двигателя, остается вне зоны контроля, и даже после считывания кодов важно не только их идентифицировать, но и определить правильную причину возникновения неисправности [2-5].
Диагностика дизельных двигателей включает в себя различные подходы, зависящие от разных факторов (года выпуска, пробега автомобиля, условий эксплуатации и т. д.). Непростая электронная система управления, с одной стороны, делает дви-
Параметры работы дизельного двигателя Ford Transit TDCi мощностью 115 л. е., оснащенного электронным блоком управления ECU Siemens Continental SID 208
Параметр Значение Единица измерения
Температура моторного масла двигателя 87 °С
Длительность впрыска (банк 1) 0,60 MC
Масса топлива 4,88 мг
Давление в топливной магистрали 23,06 МПа
Положение клапана EGR 89,02 %
Массовый расход воздуха 44 г/с
Температура в топливной магистрали 56 иС
Температура охлаждающей жидкости 73 иС
Форсунка 1 (баланс цилиндров) -0,353 мг
Форсунка 2 (баланс цилиндров 0,453 мг
Форсунка 3 (баланс цилиндров) -2,312 мг
Форсунка 4 (баланс цилиндров) 2,206 мг
Частота вращения коленчатого вала двигателя 826 -1 мин.
гатель максимально эффективным с точки зрения мощности и топливной экономичности, но с другой - усложняет его ремонт. Сегодня ремонт и диагностика дизельных двигателей - это целый комплекс мероприятий с использованием дорогостоящего оборудования, приборов и инструментов. При этом качество диагностики стало гораздо выше, а диагностический процесс довольно оперативен [3-6].
Поскольку устройство современного дизельного двигателя постоянно усложняется, диагностика его элементов включает в себя два этапа:
1. Диагностика топливной системы Common Rail, в ходе которой проверяется работа топливного насоса высокого давления и форсунок. Для диагностики форсунок требуется сложное оборудование и инструменты, так как топливная система построена на основе общей магистрали, в которой поддерживается одинаково высокое давление до 2000 бар.
2. Диагностика поршневой группы ДВС и турбокомпрессорной установки. Несоблюдение правил эксплуатации турбокомпрессора (в частности, охлаждения турбины) приводит к отказу всего двигателя. Например, самопроизвольное увеличение оборотов, или так называемый «разнос двигателя». Отсутствие компрессии в цилиндро-поршневой группе ДВС приводит к отказам, схожим с отказами топливной аппаратуры (длительный запуск, повышенная дымность, потеря мощности, расход масла).
Коды неисправностей, считываемые диагностическим сканером, могут насчитывать сотни позиций [4]. Коды неисправностей, или «ошибки», классифицируются по номерам и группам электронных блоков управления, в которых они зафиксированы.
Результаты. Авторами проводилась комплексная компьютерная диагностика
автомобиля Ford Transit TDCi с двигателем объемом 2,4 л мощностью 115 л. с. после появления повышенной дымности отработавших газов и длительного запуска после стоянки.
В таблице представлены параметры работы двигателя, считанные с электронного блока управления (ЭБУ) Siemens Continental SID 208 диагностическим сканером «ScanDoc».
Из анализа данных таблицы следует, что работа турбокомпрессорной установки, как на холостом ходу, так и под нагрузкой, удовлетворительна. Так же исправны и имеют адекватные показания все температурные датчики, работа топливных форсунок неудовлетворительна: ярко выражено отклонение от номинала по коррекции топли-воподачи. Четвертая форсунка в «плюсе». Из-за износа элементов форсунки электронный блок управления не может произвести конечный расчет топливоподачи на цилиндр, так как это контролируется по ускорению поршня. Компенсируя требуемое ускорение, ЭБУ повышает длительность открытия мультикпапана форсунки, что фиксируется сканером. Допустимое значение коррекции +1,4 мг от номинального значения -0,01...+0,01 мг (мг топлива на цикл).
Подтверждением проверки сканером является проверка технического состояния форсунок по обратной подаче прибором BOSCH 0986612950, устанавливаемым на сливной магистрали (рис. 1). Прибор предназначен для измерения количества топлива, возвращаемого форсунками в топливный бак автомобиля.
При этом не требуется демонтаж форсунок. Неисправная форсунка имеет многократное превышение нормы слива за указанное в тесте время.
Методика проверки по данному типу описана в руководствах и каталогах BOSCH [3, 4].
Нива Поволжья № 4 (41) ноябрь 2016 115
Обсуждение и заключение. Каждая форсунка системы CR имеет свой индивидуальный код (С20, последние выпуски имеют улучшенный индивидуальный код (С31). Код С21 представляет собой 16-значный шестнадцатеричный код, а С31 - 20-знач-ный буквенно-цифровой код.
Коды определяют параметры каждой форсунки - расход, время реакции, зависимость рабочих параметров от давления. Они предназначены для обеспечения возможности точного управления впрыском топлива в каждый цилиндр и калибровки ЭБУ под конкретную систему впрыска топлива. Эти параметры записываются в виде кода при изготовлении форсунки и впоследствии наносятся на корпус форсунки. При сборке автомобиля код вводится в память ЭБУ.
Поскольку форсунки CR работают под давлением до 2200 бар (Евро 5), самые незначительные различия в форме и размерах форсунок приводят к различиям в количестве впрыскиваемого ими топлива и, как следствие, к снижению мощности ДВС, повышению уровня шума и дымности отработавших газов.
Количество топлива, впрыскиваемого форсункой, пропорционально времени впрыска (импульсу) и давлению в топливной магистрали. Следовательно, неточности изготовления деталей форсунки можно компенсировать коррекцией длительности импульса.
Код форсунки генерируется в соответствии с результатами измерения расхода топлива через форсунку при четырех различных давлениях: 200, 800, 1200 и 1600 бар. Для установления степени коррекции длительности импульса, необходимого для получения впрыска требуемого количества топлива, определяется 16- или 20-значный код C2i или C3i. Эти измерения сравниваются с базовыми (средними) рабочими параметрами форсунки.
При установке на двигатель новой форсунки необходимо проводить перепрограммирование ЭБУ, введя в него код каждой новой форсунки. Это обеспечит корректировку длительности и периодичности импульсов, следовательно, и подачу требуемого количества топлива.
Если этого не делать, ЭБУ будет управлять данной форсункой, используя параметры предыдущей форсунки, что приведет к снижению мощности ДВС, повышению дымности и шума [4-6].
Генерирование кодов - сложный процесс, для его выполнения требуются специальное тестовое оборудование и программное обеспечение. Оборудование, необходимое для генерирования точных кодов C2i и C3i, имеется только у специализированных мастерских, имеющих лицензию производителя топливной аппаратуры [14, 15].
По результатам комплексной компьютерной диагностики автомобиля Ford Tran-
Рис. 1. Прибор для диагностики форсунок топливных систем типа CR BOSCH 0 986 612 950
Рис. 2. Код C2i - индивидуальный 16-значный код дизельной форсунки
sit было принято решение заменить весь комплект форсунок с последующей пропиской кода в ЭБУ. Был заменен также регулятор давления топлива и промыт топливный бак [6-15].
Новые коды С21 форсунок детально переписаны с корпуса (рис. 2) и занесены в соответствующие графы выбранной диагностической программы (рис. 3). Внесенные данные анализируются внутренней
Рис. 3. Рабочая панель программы диагностического сканера при изменении кода С2г топливной форсунки
Нива Поволжья № 4 (41) ноябрь 2016 117
программой ЭБУ автомобиля, на что получается соответствующее уведомление. Если данные введены корректно, происходит сохранение новых параметров и инициализация блока управления.
После замены и кодирования форсунок состояние двигателя автомобиля, прошедшего диагностику, восстановлено до работоспособного состояния.
При этом улучшился запуск двигателя и уменьшилась дымность отработавших газов, снизился расход топлива. Работоспособность автомобиля подтвердилась способностью развивать повышенные обороты, так как при неисправной топливной системе Common Rail ЭБУ переходит в аварийный режим работы и при этом ограничиваются обороты двигателя [10-14].
Литература
1. Сенин, П. В. Методы диагностики дизельной топливной аппаратуры / П. В. Сенин, П. А. Ионов, Е. А. Нуянзин, Д. А. Галин // Сельский механизатор. - М., 2015. - № 10. - С. 32-36.
2. Галин, Д. А. Обзор и диагностика системы управления двигателем автомобиля ВАЗ (NIVA) Bosch М (Е)17.9.7. / Д. А. Галин, П. А. Ионов, А. В. Козлов // Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы: межвуз. сб. науч. тр. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2013. -С. 50-55.
3. Электронное управление дизельными двигателями: учебное пособие. Перевод с английского / ЗАО «Легион - Автодата». - М., 2010. - 96 с.
4. Уханов, А. П. Теоретический анализ энергозатрат машинно-тракторного агрегата при работе на дизельном смесевом топливе / А. П. Уханов, Д. А. Уханов, И. Ф. Адгамов // Нива Поволжья.
- 2015. - № 1 (34). - С. 66-71.
5. Уханов, А. П. Исследование свойств биологических компонентов дизельного смесевого топлива / А. П. Уханов, Д. А. Уханов, И. Ф. Адгамов // Нива Поволжья. - 2014. - № 1 (30). - С. 92-98.
6. Конструктивная адаптация дизелей автотракторной техники к работе на смесевом топливе / А. П. Уханов, Д. А. Уханов, И. Ф. Адгамов, Е. Д. Година // Нива Поволжья. - 2014. - № 2 (31). - С. 84-92.
7. Оценка работоспособности и повышение долговечности объемного гидропривода / Ф. X. Бурумкулов, П. А. Ионов, Д. А. Галин, А. В. Столяров // Труды ГОСНИТИ. - М., 2008. - Т. 102. -С. 187-190.
8. Пути повышения долговечности объемного гидропривода ГСТ-90 / Ф. X. Бурумкулов, П. А. Ионов, Д. А. Галин, А. М. Земсков // Тракторы и сельхозмашины. - 2012. - № 10. - С. 39-42.
9. Исследование работоспособности и разработка технологических рекомендаций по ремонту объемного гидропривода ГСТ-90 / Д. А. Галин, П. А. Ионов, Ф. X. Бурумкулов, А. М. Земсков // Труды ГОСНИТИ. - М., 2011. - Т. 107, № 1. - С. 78-85.
10. Бурумкулов, Ф. X. Повышение межремонтного ресурса агрегатов с использованием нано-электротехнологий / Ф. X. Бурумкулов, В. П. Лялякин, Д. А. Галин // Техника в сельском хозяйстве. - 2007. - № 3. - С. 8-13.
11. Загородских, Б. П. Определение предельно допустимых величин износов основных деталей автоматической муфты опережения впрыскивания топлива / Б. П. Загородских, С. В. Абрамов, А. В. Смольянов // Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания: межгосударств. науч.-техн. семинар. - Саратов, 2009. - Вып. 21. - С. 195-198.
12. Загородских, Б. П. Теоретическое обоснование оценки технического состояния основных деталей автоматической муфты опережения впрыскивания топлива / Б. П. Загородских, С. В. Абрамов, А. В. Смольянов // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н. И. Вавилова.
- 2009. - № 3. - С. 33-38.
13. Загородских, Б. П. Влияние износов деталей автоматической муфты опережения впрыскивания топлива на технико-экологические показатели работы двигателя КамАЗ. / Б. П. Загородских, Н. В. Раков // Труды ГОСНИТИ. - 2008. - № 102. - С. 78-80.
14. Раков, Н. В. Влияние износов деталей автоматической муфты опережения впрыскивания топлива на показатели работы двигателя КамАЗ / Н. В. Раков, А. В. Смольянов // Материалы XIII научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов Мордовского государственного университета имени Н. П. Огарёва: в 2 ч. Ч. 2: Естественные и технические науки. - Саранск, 2008. - С. 55-60.
15. Сенин, П. В. Перспективы восстановления изношенных деталей топливных насосов высокого давления методом электроискровой обработки / Н. В. Раков, А. В. Смольянов // Повышение эффективности функционирования механических и энергетических систем: междунар. науч.-техн. конф. Сб. науч. тр. МГУ им. Н. П. Огарева. - Саранск: Тип. «Красный Октябрь», 2004. - С. 25-32.
UDK 631.3.072
DIAGNOSIS OF THE FUEL JETS OF COMMON RAIL SYSTEM
P. V. Senin, doctor of technical sciences, D. A. Galin, candidate of technical sciences,
FSBEE HE "Mordovia State University in the name of N.P. Ogaryov", Saransk, Russia, t. 8(8342) 25 40 72, E-mail: tehosmotr. yalga@yandex. Ru
The article is devoted to the evaluation of the technical state of diesel fuel system Common Rail (CR) for the diagnosis of commercial vehicles at the station of technical service of machines of Institute of mechanics and energy of FSBEE HE "Mordovia State University in the name of N.P. Ogaryov".
An engine operating on diesel fuel with turbocharger and intercooler has a high efficiency and torque over a wide rpm range. It makes the car more «soft» in motion, economical and environmentally friendly.
The failures of modern engines are usually the result of long development of defect. Timely diagnosis of diesel engines makes it possible to simplify and reduce the cost of repairing and sometimes to avoid it.
Previously in many cases to identify faults in the operation of the diesel unit would have to intervene in his device, and today, it helps to check the work of the special scanner, without disassembly of components and assemblies while using a personal computer and specially developed software.
The diagnosis of advanced Common Rail system requires more sophisticated equipment and instruments, as the system is constructed on the basis of a common highway, in which there maintained the constant high pressure.
One of the main elements of this system is electromagnetic or piezoelectric injection valve. Excessive wear of jet's parts leads to increased fuel consumption, smoke, loss of power and subsequent burnout of the pistons of the engine. Therefore, timely identification of faulty jets is an important task.
When replacing a faulty jet by new ones it is necessary to reprogram electronic engine control unit by introducing the parameters of the new jet. This will provide the adjustment of the duration and frequency of pulses to the jet and the supply of the required quantity of fuel.
Key words: diesel engine, diagnostics, sensors, smokiness, jet, turbocharger, jet code, coding jet, fault code, the electronic control unit, Common Rail system, diagnostic scanner, operational parameters.
References:
1. Senin, P. V. Methods of diagnostics of diesel fuel equipment / P. V. Senin, P. A. lonov, Ye. A. Nuyanzin, D. A. Galin // «Selsky mekhanizator», 2015. - No.10. - P. 32-36.
2. Galin, D. A. Review and diagnostics of the engine control system of VAZ (NIVA) Bosch M (E)17.9.7. / D. A. Galin, P. A. lonov, A. V. Kozlov // «Energy-efficient and resource-saving technologies and systems: the interuniversity collection of scientific papers. Saransk: Publishing house of Mordovian University, 2013. - P. 50-55.
3. Electronic control of diesel engines. Translated from English. Textbook. - M.: ZAO «Legion -Autodata». - 2010. - 96 p.
4. Ukhanov A. P. Theoretical analysis of energy consumption of machine-tractor unit in operation on diesel composite fuel / A. P. Ukhanov, D. A. Ukhanov, I. F. Adgamov // Niva Povolzhya. - 2015. -№ 1 (34). - P. 66-71.
5. Ukhanov, A. P. Study of properties of biological components in diesel mixed fuel / A. P. Ukhanov, D. A. Ukhanov, I. F. Adgamov // Niva Povolzhya. - 2014. - № 1 (30). - P. 92-98.
6. Ukhanov, A. P. Constructive adaptation of diesel engines of automotive engineering to the operation on composite fuel / A. P. Ukhanov, D. A. Ukhanov, I. F. Adgamov, Ye. D. Godina // Niva Povolzhya. - 2014. - № 2 (31). - P. 84-92.
7. Assessment of performance and increasing the durability of volumetric hydraulic drive / F. Kh. Burumkulov, P. A. Ionov, D. A. Galin, A. V. Stolyarov // Proceedings of GOSNITI. - M., 2008. - Volume 102. - P. 187-190.
8. Ways to improve the durability of volumetric hydraulic drive GST-90 / F.Kh. Burumkulov, P. A. Ionov, D. A. Galin, M. A. Zemskov // Tractors and farm machinery. - 2012. - No. 10. - P. 39-42.
9. Examining the performance of the equipment and development of technological recommendations for repair of volumetric hydraulic drive GST-90 / D. A. Galin, P. A. Ionov, F.Kh. Burumkulov, A.M. Zemskov // Proceedings of GOSNITI. - 2011, Volume 107, No. 1. - P. 78-85.
10. Burumkulov, F. Kh. Increasing overhaul life of aggregates using nanoelectromechanical / F.Kh. Burumkulov, V. P. Lyalyakin, D. A. Galin // Tekhnika v selskom khozyaistve. - 2007. No. 3. P. 8-13.
Нива Поволжья № 4 (41) ноябрь 2016 119
11. Zagorodskikh B. P. Determination of maximum permissible values of wear of the main parts of the automatic clutch timing of fuel injection. / B. P. Zagorodskikh, S. V. Abramov, A. V. Smolianov // Problems of efficiency and operation of internal combustion engines: Interstate scientific.-tech. seminar. - Saratov, 2009. - Vol. 21. - P. 195-198.
12. Zagorodskikh, B. P. Theoretical reasoning for the evaluation of the technical condition of the main parts of the automatic clutch timing of fuel injection. / B. P. Zagorodskikh, S. V. Abramov, A. V. Smolianov // Vestnik of Saratov state agrarian university in the name of N.I. Vavilov, 2009. - No. 3. - P. 33-38.
13. Zagorodskikh B. P., Influence of wear parts in automatic clutch timing of fuel injection on technical and environmental performance of the engine of KAMAZ. / B. P. Zagorodskikh, N. V. Rakov // Proceedings of GOSNITI. - 2008. - No. 102. P. 78-80.
14. Rakov, N. V. The influence of wear parts in automatic clutch timing of fuel injection on the performance of the engine KAMAZ. / N. In. Rakov, V. A. Smolyanov // Materials of XIII scientific conference of young scientists, postgraduates and students of Mordovian state university in the name of N. P. Ogaryov: 2 part 2: Natural and technical sciences. - Saransk, 2008. - P. 56-60.
15. Senin, P. V. Prospects for the restoration of worn parts of fuel pumps of a high pressure by the method of electro-spark processing. / N. V. Rakov, V. A. Smolyanov // Raising the effective functioning of mechanical and energy systems: International scientific-technical conf. Collection of scientific proceedings of MSU in the name of N. P. Ogaryov. - Saransk: Publ. house «Krasny Oktyabr", 2004. - P. 25-32.
УДК 621.436
БИОТОПЛИВО ДЛЯ АВТОТРАКТОРНЫХ ДИЗЕЛЕЙ ИЗ САФЛОРОВОГО МАСЛА
А. П. Уханов, доктор техн. наук, профессор; Д. А. Уханов, доктор техн. наук, профессор;
И. Ф. Адгамов, канд. техн. наук
ФГБОУ ВО Пензенская ГСХА, Россия, e-mail: [email protected]
Определены показатели физических и теплотворных свойств сафлорового масла и дизельного смесевого топлива (ДСТ) с соотношением биологического и минерального компонентов 20:80, 33:67, 50:50 и приведены результаты сравнительных моторных исследований дизеля Д-243-648 при работе на минеральном и смесевом топливах. Использование ДСТ при незначительном ухудшении мощностных и топливно-экономических показателей дизеля обеспечивает экономию минерального дизельного топлива (ДТ) на величину его замещения сафло-ровым маслом и снижение дымности отработавших газов (ОГ) на 20-35 % по сравнению с работой дизеля на минеральном ДТ. Эффективный КПД дизеля при работе на всех исследуемых составах ДСТ составил 0,343-0,348, на минеральном ДТ - 0,355. Наилучшим составом ДСТ, по величине наименьшего ухудшения мощностных и топливно-экономических показателей дизеля, является смесевое топливо с соотношением компонентов 20:80; по величине снижения дымности ОГ - 50:50.
Ключевые слова: биотопливо, дизельное смесевое топливо, сафлоровое масло, минеральное топливо, низшая теплота сгорания, кинематическая вязкость, плотность, экспериментальные исследования.
Введение. В последнее десятилетие производству биотоплива для автотракторной техники уделяется особое внимание, поскольку запасы минерального (нефтяного) топлива не безграничны. При этом применение биотоплива способствует не только экономии минерального топлива, но и обеспечивает снижение вредных выбросов в атмосферу.
В энергетической стратегии развития Российской Федерации на период до 2020 года предусмотрено использование возобновляемых источников энергии для производства моторного топлива с улучшенными экологическими показателями. Одним из видов биотоплива, используемого в дизелях автотракторной техники, является ди-
зельное смесевое топливо (ДСТ), получаемое смешиванием растительного масла и минерального дизельного топлива (ДТ) в различных соотношениях [1].
В настоящее время основными источниками растительного сырья для получения биологического компонента ДСТ являются такие масличные культуры, как масличная пальма, ятрофа, соя, подсолнечник, рапс, рыжик, горчица, сурепица [2-9]. Относительно высокие показатели по урожайности и масличности, широкий спектр высших жирных кислот, которые содержатся в растительных маслах этих культур, позволяют использовать их не только в пищевой промышленности, но и в технических целях. На территории Российской Фе-
