CC BY
86
Панферов В. ИШамарин Ю. А. НОВЫЙ СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ДИЗЕЛЬНОЙ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ ЛЕСНЫХ МАШИН
Наиболее ответственным и, вместе с тем, наименее надежным агрегатом тракторов и лесных машин является двигатель, а топливная аппаратура представляет собой наиболее сложную и дорогую часть дизельного двигателя. Выходные параметры топливной аппаратуры непосредственно определяют характер рабочего процесса дизеля, его мощность, экономичность и надежность в эксплуатации. Практика показывает, что для повышения надежности дизелей необходимо в первую очередь повысить надежность и безотказность работы топливной аппаратуры. Отказы топливной аппаратуры составляют существенную часть отказов дизеля (до 50%).
Основными элементами топливной системы высокого давления, лимитирующими её работоспособность, являются прецизионные детали плунжерной пары, нагнетательного клапана и распылителя форсунки.
Известно, что прецизионные пары (плунжер - втулка, нагнетательный клапан - гнездо клапана, игла - корпус распылителя форсунки) имеют очень высокую чистоту поверхности и обычно подбираются индивидуально один к другому. В процессе работы абразивные частицы загрязнений топлива, проникая в ТНВД, изнашивают прецизионные пары, что в свою очередь приводит к нарушению подачи и расхода топлива, ухудшает пусковые и мощностные качества двигателя, что в итоге приводит к отказу машины.
Заклинивание и интенсивный износ плунжерных (как и других прецизионных) пар являются следствием использования загрязненного водой и механическими примесями дизельного топлива.
Основные виды узлы топливной аппаратуры и их неисправности представлены в табл. 1
Таблица 1
Узел Виды неисправности % от общего количества
Насос Износ плунжерной пары; заклинивание плунжера во втулке 23
Износ нагнетательного клапана 10
Износ кулачкового вала и его подшипников 10
Повреждение корпуса насоса 6
Износ толкателя и др. неисправности 15
Форсунка Закоксовование распылителя; заклинивание иглы распыли-
теля 18
Нарушение герметичности 5
Другие неисправности 4
Линия низкого давления Износ подкачивающего насоса 5
Износ перепускного клапана 4
Грамотно проведенная диагностика элементов ДТА позволяет принимать обоснованные решения при назначении сроков и объемов мероприятий технического обслуживания и ремонта.
В настоящее время существуют два основных способа диагностирования нагнетательных клапанов в статических условиях и соответственно две разновидности технических средств используемых для этой цели:
Оценка герметичности клапана по запирающему конусу и гидравлической плотности по разгружающему пояску клапана - путем измерения продолжительности в секундах падения давления технологической жидкости в аккумуляторе, за счет утечки жидкости в сопряжении «запирающий конус - седло клапана» и
через зазор «разгружающий поясок - седло клапана» (Прибор КИ-1086);
Оценка герметичности по запирающему конусу - путем опрессовки клапана воздухом под давлением 0,4 ...0,5 МПа и проверки зазора по разгружающему пояску пневматическим длинномером (ротаметром).
Первый способ используется в основном в ремонтном производстве, второй - на заводах-изготовителях ДТА.
Оба эти способа имеют существенные недостатки.
Основным показателем работоспособности клапана является объем разгрузки. Существует расчетный (геометрический) и фактический объем разгрузки в реальных условиях работы клапана.
Для обеспечения качества работы насоса необходимо определить фактический объем разгрузки, кото-
рый зависит от фактического хода разгрузки и зазора между пояском и поверхностью канала седла клапана.
В эксплуатации поясок изнашивается неравномерно: больший износ наблюдается на нижней части пояска.
Рассмотренные выше способы испытания клапана оценивают не фактический объем разгрузки, а лишь величину зазора в одном сечении.
Таким образом, имеет место значительная погрешность в оценке работоспособности клапанов, особенно бывших в эксплуатации.
Новый способ испытания клапана, обеспечивающий оценку технического состояния клапана по фактическому объему разгрузки в условиях, максимально приближенных к реальным условиям работы клапана, заключается в том, что определяют разгружающую способность нагнетательного клапана по количеству технологической жидкости, вытесненной разгружающим пояском клапана. Причем с целью приближения условий испытания к реальным условиям работы клапана и повышения достоверности, подают жидкость под нагнетательный клапан при давлении, обеспечивающим подъем клапана на регламентированную величину и измеряют количество топлива, вытесненного разгружающим пояском клапана в полость под клапаном при его посадке.
Таким образом, предложенный способ наиболее полно приближен к реальным условиям работы, при этом автоматически воспроизводится такая же величина разгружающего хода клапана, что и в обычных условиях.
Погрешность измерения исходных параметров оценки технического состояния клапана, а также погрешность измерения параметров режима испытания клапана, приняты аналогично установленным для контрольно-регулировочных стендов, используемых на заводах изготовителях и ремонтных предприятиях.
Применение предлагаемого способа диагностирования на ряде лесозаготовительных предприятий показало его эффективность и позволило более рационально планировать мероприятия технического обслуживания и ремонта силовых агрегатов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Шамарин Ю.А., Сиротов А.В., Панферов В.И., Корнеев В.М. Патент на полезную модель № 2005139930/22(044520). Устройство для определения разгружающей способности нагнетательного клапана топливного насоса.
2. Филимонова О.Н. Совершенствование оценки качества технического сервиса при сертификации (на примере топливной аппаратуры дизельных двигателей); диссерт. на соискание ученой степени канд. тех. наук. 2005-169 с.
