CC BY
19
ГРНТИ 73.01.77 Макушев Юрий Петрович
к.т.н., доцент, факультет «Автомобильный транспорт»,
Сибирский государственный автомобильно-дорожный
университет (СибАДИ), г. Омск, 644080, Российская Федерация,
e-mail: [email protected].
Рындин Владимир Витальевич
к.т.н, профессор, кафедра «Механика и нефтегазовое дело»,
Факультет Металлургии, машиностроения и транспорта,
Павлодарский государственный университет имени С. Торайгырова,
г. Павлодар, 140008, Республика Казахстан,
e-mail: [email protected].
Волкова Лариса Юрьевна
к.т.н., доцент кафедра «Судовые энергетические установки и теплоэнергетика», Калининградский государственный технический университет, г. Калининград, 2360000, Российская Федерация, e-mail: [email protected].
ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ ДИЗЕЛЯ С ЗАМКНУТЫМ ОБЪЁМОМ ФОРСУНОК
Приведены теоретические и экспериментальные исследования системы питания дизеля с рециркуляцией утечек топлива в линию высокого давления. Обоснована возможность применения топливной аппаратуры с замкнутым объемом форсунок для дизелей типа КамАЗ-740.
Определены экспериментальным путём утечки топлива в зависимости от диаметрального зазора между иглой и корпусом распылителя и обосновано его предельное значение. Предложены нагнетательные клапаны насоса высокого давления, конструктивное исполнение которых способно устранять возможное «гидравлическое заклинивание» иглы распылителя форсунки с замкнутым объёмом. Отмечено, что топливная система с замкнутым объёмом форсунок обладает саморегулированием цикловой подачи топлива при увеличении зазора в распылителе.
Приведены результаты испытания дизеля КамАЗ-740 с топливной аппаратурой, оборудованной серийными и опытными форсунками. Отмечено повышение стабильности впрыска топлива, снижение расхода топлива и уменьшение сажи в отработавших газах.
Ключевые слова: топливная аппаратура, форсунка, цикловая подача, стабильность, образование сажи, утечки топлива, нагнетательный клапан.
ВВЕДЕНИЕ
В процессе работы топливной аппаратуры (ТА) дизеля часть топлива из линии высокого давления вытекает через зазоры между плунжером и втулкой насоса высокого давления, а также иглой и корпусом распылителя. Для снижения утечек в прецизионных парах начальные диаметральные зазоры в плунжерных парах выполняют малыми по величине (1-2 мкм), а в распылителях 2-4 мкм.
В процессе длительной эксплуатации ТА указанные зазоры увеличиваются в несколько раз, что приводит к повышению утечек топлива, снижению цикловой подачи, мощности двигателя и увеличению токсичности отработавших газов (ОГ).
Известно [1], что утечки топлива в картер насоса высокого давления у двигателей можно уменьшить путем создания канавки в нижней части втулки плунжерной пары и соединения ее каналом с отсечным отверстием.
На рисунке 1 показана ТА, у которой во втулке 1 плунжерной пары насоса высокого давления выполнена канавка 11 для сбора утечек. Канавка 11 при помощи дренажного отверстия 2 соединяется с отсечным отверстием 3. Утечки топлива отводятся через отсечное отверстие 3 в головку насоса (линию низкого давления), где давление не превышает 0,2-0,3 МПа.
В канале 3 в момент отсечки скорость топлива достигает больших значений, что согласно уравнению Бернулли [2] приводит к образованию малого по величине давления, а возможно и разрежения. Утечки топлива, находящиеся в канавке 11, под действием перепада давления движутся в канал 3 и поступают в линию низкого давления насоса.
1 - втулка плунжерной пары; 2 - дренажное отверстие; 3 - отсечное отверстие; 4 - корпус нагнетательного клапана; 5 - штуцер; 6 - пружина; 7 - топливопровод; 8 - нагнетательный клапан грибкового типа; 9 - отверстие предохранительное; 10 - впускное отверстие; 11 - канавка для сбора утечек; 12 - корпус форсунки; 13 - пружина; 14 - штанга; 15 - игла форсунки; 16 - распылитель. Рисунок 1 - Насос высокого давления и форсунка дизеля с рециркуляцией утечек топлива
7
12
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
Ниже обосновывается возможность создания топливной аппаратуры с механическим управлением для дизеля с возвратом (рециркуляцией) утечек топлива из форсунок обратно в линию высокого давления.
В процессе работы системы питания дизеля давление в камере под иглой форсунки достигает 50 МПа и выше. Даже при малом начальном диаметральном зазоре 2-4 мкм между иглой 15 (рисунок 1) и направляющей корпуса распылителя 16 возникают утечки топлива. Для их удаления необходима сливная магистраль, которая усложняет конструкцию форсунок и всей топливной системы (рисунок 2), повышает ее стоимость и пожарную опасность.
На рисунке 2 показана система питания дизельным топливом двигателя КамАЗ-740, которая содержит насос высокого давления с электронным регулятором и форсунки с механическим управлением. Для отвода утечек топлив и форсунок применена сложная система трубопроводов (20, 24) соединяющая все форсунки. Потеря герметичности одного из соединений (их 8) приводит к течи топлива, загрязнению двигателя и пожарной опасности. Дренажная система содержит 34 детали, что усложняет конструкцию двигателя, увеличивает его себестоимость.
Дренажная магистраль необходима для отвода утечек топлива через зазор между иглой и корпусом распылителя. В таблице 1 приведено значение утечек топлива при различных зазорах в распылителе для дизеля КамАЗ-740.62.280 мощностью 206 кВт при частоте вращения вала насоса 950 мин-1. Кинематическая вязкость дизельного топлива была равна 4 сСт при 20 оС.
Таблица 1 - Зависимость утечек топлива через пару «игла - корпус распылитель» от диаметрального зазора на режиме номинальной мощности дизеля КамАЗ-740.62.280
Зазор, мкм 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Утечки, см3/ч 20 40 60 80 120 160 240 320 400 500
При частоте вращения кулачкового вала насоса 950 мин-1 утечки топлива из системы высокого давления за час при диаметральном зазоре в распылителе 12 мкм составили 160 см3 (таблицу 1). Зазор в распылителе равный 12 мкм был принят предельным [3].
1-4 и 9-12 - топливопроводы высокого давления; 5 - форсунка; 6 - ТНВД; 7 - насос топливоподкачивающий; 8 - трубка, идущая к фильтру тонкой очистки топлива 15; 13 - клапан электромагнитный; 14 - клапан; 16 - трубка, идущая от фильтра 15 к головке ТНВД 6; 17 - трубка топливная электрофакельного устройства (ЭФУ); 18 - клапан для перепуска топлива из головки ТНВД; 19 - клапан ЭФУ; 20 - трубка для отвода утечек топлива из форсунок правых головок цилиндра; 21 - трубка топливная, идущая от электромагнитного клапана к свечам ЭФУ; 22 - тройник; 23 - свеча ЭФУ; 24 - трубка для отвода утечек топлива из форсунок левых головок цилиндра; 25 - заправочная горловина с сетчатым фильтром; 26 - топливный бак; 27 - заборная трубка топлива с сетчатым фильтром; 28 - фильтр
" ЛЛ " "
предварительной очистки топлива; 29 - ручной топливопрокачивающий насос; 30 - датчик положения исполнительного механизма электронного регулятора; 31 - тройник; 32 - бачок системы ПЖД. Рисунок 2 - Система питания топливом двигателя КамАЗ-740, содержащая ТНВД с электронный регулятором и форсунки с механическим управлением
При зазоре более 12 мкм утечки топлива снижают цикловую подачу и мощность двигателя на 3-5 %. Кроме того, нарушается герметичность посадочного конуса распылителя и происходит течь топлива через него в носик распылителя с образованием кокса.
Отвод утечек топлива из форсунок, например, в бак, усложняет систему топливоподачи, поэтому ряд ученых [4, 5] предлагают конструкцию форсунок
с закрытием утечек (с замкнутым объёмом над иглой, без дренажной или сливной магистрали).
Форсунка опытная (ФО) дизеля КамАЗ-740 конструктивно отличается от серийной с отводом утечек топлива (ФС) наличием замкнутого объёма (аккумулятора) над иглой распылителя 14 в корпусе форсунки 6 (рисунок 3) [6].
Замкнутый объем представляет собой гидравлическую пружину с жесткостью [6]
(1)
где ^ - площадь поперечного сечения иглы, м2;
УЗ - замкнутый объем в корпусе форсунки над иглой, м3; а - коэффициент сжимаемости топлива, м2/Н (принят равным 9-10-10 м2/Н).
1 - корпус распылителя; 2 - гайка распылителя; 3 - проставка; 4 - установочный штифт; 5 - штанга; 6 - корпус форсунки; 7 - колпак с дополнительным объёмом 1 см3; 8 - штуцер; 9 - фильтр; 10 - прокладка; 11, 12 - регулировочные шайбы; 13 - пружина; 14 - игла распылителя. Рисунок 3 - Форсунка дизеля КамАЗ серийный вариант (общий вид) и с замкнутым объёмом (в разрезе)
Остаточное давление в колпаке форсунки зависит от остаточного давления в линии высокого давления Ро, частоты вращения вала насоса пн, диаметрального зазора в распылителе 5И и может быть определено по формуле [7]
В процессе подъёма иглы давление в колпаке форсунки увеличивается и определяется выражением
(3)
где у - ход иглы.
Изменение давления в полости форсунки зависит от хода иглы и определяется выражением
(4)
где Ри - давление, создаваемое насосным ходом иглы в замкнутом объёме форсунки Vз;
Уи - объем топлива, вытесняемый при движении иглы. Величина Vи вычисляется по формуле
(5)
Жёсткость гидравлической пружины зависит от объёма замкнутой полости корпуса форсунки и площади (диаметра) иглы. Расчетные значения жёсткости пружины от объёма полости форсунки приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Изменение жёсткости гидравлической пружины в зависимости от объёма замкнутой полости форсунки
Объём полости форсунки, см3 2 4 6 8 10 12 14 16
Жёсткость гидравлической пружины, Н/мм 500 250 165 125 100 80 70 60
Жёсткость гидравлической пружины при неизменном диаметре иглы (например, 6 мм) зависит от величины замкнутой полости форсунки Vз. С учетом жёсткости механической пружины и гидравлической общая оптимальная жёсткость должна составлять 250-350 Н/мм. Так, для форсунки двигателя КамАЗ при VЗ= 6 см3 жёсткость гидравлической пружины составляет 165 Н/мм.
Суммарное значение жёсткости механической и гидравлической пружин будет равно 180 + 165 = 345 Н/мм. Увеличение жесткости приведет к интенсификации процесса впрыска топлива (увеличится давление впрыска), что снизит расход топлива и токсичность отработавших газов.
Форсунка с замкнутым объёмом над иглой (аккумулятором) стабилизирует протекание процесса впрыска, повышает давление, улучшает распыливание, снижает расход топлива. Утечки топлива из форсунки не покидают систему питания, а возвращаются обратно в линию высокого давления в период между впрысками через зазор в распылителе.
При работе топливной аппаратуры с бездренажными форсунками к нагнетательному клапану предъявляется дополнительное требование - устранять возможное «гидравлическое заклинивание» иглы и сохранять неизменной скоростную характеристику насоса. Под «гидравлическим заклиниванием» иглы понимается потеря её подвижности в результате значительного повышения давления топлива в замкнутом объёме над иглой. Работа топливной аппаратуры с бездренажными форсунками при «гидравлическом заклинивании» может привести к аварийной ситуации [5, 6].
С целью устранения «гидравлического заклинивания» было использовано техническое решение, защищённое а.с. № 1002650 [8]. На рисунке 4, а показан разрез серийного нагнетательного клапана дизеля КамАЗ-740, состоящего из седла 1 в форме «бочки» и трубчатого запорного клапана 2. В насосах высокого давления могут применяться клапаны грибкового типа (рисунок 5).
На режимах с пропуском подачи топлива серийный клапан приводит к резкому повышению давления в колпаке форсунки (рисунок 6) и выходу её из строя. Для устранения «гидравлического заклинивания» был модернизирован серийный нагнетательный клапан. В седле (корпусе) нагнетательного клапана выполнено вертикальное отверстие 3 и проточка 4 (рисунок 4, б). Высота проточки h рекомендуется от 3 до 4 мм. Разгерметизация нагнетательного клапана не должна изменять скоростную характеристику насоса.
Для топливных систем с грибковыми нагнетательными клапанами (ЯМЗ) при работе с опытными форсунками в седле нагнетательного клапана рекомендуется отверстие (рисунок 5) диаметром 0,35 мм (выше разгрузочного пояска), что устранит возможное «гидравлическое заклинивание» иглы. Линия высокого давления соединяется с линией низкого давления через зазор между разгрузочным пояском 4 клапана и корпусом 1. Проход через зазор в клапане обеспечивается через отверстие 3.
1 - седло нагнетательного клапана;
2 - нагнетательный клапан;
3 - отверстие вертикальное;
4 - проточка(канавка) Рисунок 4 - Разрез серийного нагнетательного клапана (а) и разрез седла опытного клапана с проточкой (б) дизеля КамАЗ-740
1 - седло (корпус) клапана;
2 - клапан перьевого типа;
3 - отверстие предохранительное диаметром 0,35 мм; 4 - разгрузочный поясок. Рисунок 5 - Нагнетательный клапан грибкового типа
Для упрощения исследования системы питания с замкнутым объёмом над иглой использовался насос высокого давления с механическим регулятором (рисунок 7), а не с электронным регулятором системы управления двигателем (рисунок 8). Это позволило на контрольно-испытательном стенде устанавливать любые частоты вращения вала насоса (от 100 до 1500 мин-1) и цикловые подачи топлива (от 95 до 167 мм3) в зависимости от мощности двигателя (176-309 кВт) и режима нагрузки (режим пуска, холостого хода, максимального крутящего момента и номинальной мощности).
В процессе работы насоса с серийным клапаном (рисунок 4, а) и частотах 400, 1500 мин-1 (рисунок 6), когда прекращается подача топлива (при давлении топлива в линии высокого давления меньше давления открытия иглы), в замкнутой полости форсунки происходит рост давления (под влиянием утечек топлива через зазор в распылителе), приводящий к «гидравлическому заклиниванию» иглы распылителя. При работе насоса с опытными клапанами на аварийных режимах давление в полости форсунки не превышало значения 1,6 МПа. Внешние скоростные характеристики насоса при работе с серийными клапанами и клапанами с проточкой не изменились.
200
150
т
50
-А
О 1
1
1
1 У а
1 А
1 г
\
у
"л г '—«— У—4
Г А ь_
Г \
\
1 / \
Л \
/ V
1— -Л
нь
г*
и »
и
.V
и
м
1
к0
Ш7 №
600 Ж П
1000 УЖ Шш*
Рисунок 6 - Скоростная характеристика насоса и изменение давления топлива в замкнутом объёме над иглой форсунки двигателя КамАЗ-740 при работе с серийным нагнетательным клапаном и опытным клапанами с проточкой
Рисунок 7 - Насос высокого давления с механическим регулятором
ЯИЛНИ! I
Рисунок 8 - Насос высокого давления с электронным регулятором
Дополнительно были проведены испытания опытных форсунок при работе насоса с серийными нагнетательными клапанами и с клапанами с проточкой. Частота вращения вала насоса на номинальном режиме была равна 950 мин-1. Изменение частоты вращения вала насоса от 100 (режим пуска) до 1100 мин-1 (полное выключение подачи топлива) осуществлялось при цикловых подачах топлива на номинальном режиме от 95 до 170 мм3 (рычаг управления подачей
топлива был установлен на «упоре»). Остаточное давление в колпаке форсунки не превышало 2-3 МПа.
Анализ результатов исследования показал, что использование в головке насоса высокого давления нагнетательных клапанов с проточкой полностью устраняет возможное «гидравлическое заклинивание» иглы распылителя на всех режимах работы, особенно на частотах 400 и 1100 мин-1 (режимы прекращения подачи топлива из форсунки).
Эффективность и работоспособность опытной топливной системы с механическим управлением хода иглы была проверена на моторной установке и в дорожных условиях. Стендовые испытания проводились с использованием одноцилиндрового и полноразмерного двигателей на Камском автомобильном заводе (Набережные Челны) [6, 7]. Дорожные испытания опытной топливной аппаратуры проводились на автомобиле КамАЗ-5320. Испытания показали, что за 25 тыс. км пробега автомобиля при работе топливной аппаратуры с замкнутым объемом форсунок не были отмечены неисправности и отказы.
В таблице 3 приведены данные нагрузочной характеристики дизеля КамАЗ-740 при номинальной мощности 166 кВт и частоте вращения коленчатого вала 2600 мин-1. Дизель работал с серийной топливной аппаратурой (с отводом утечек топлива из форсунок) и опытной без отвода топлива из форсунок (форсунки с замкнутым объемом). Диаметральный зазор в распылителях форсунок был равен 5 мкм. В результате интенсификации и стабилизации процесса впрыска топлива удельный расход топлива снизился на 2-3 г/(кВтч), а дымность (образование сажи) отработавших газов уменьшилась на 20 % по сравнению с серийной аппаратурой [6].
Дымность отработавших газов зависит от интенсивности впрыска (давления впрыскиваемого топлива), качества (мелкости) распыливания топлива, наличия требуемого количества воздуха (кислорода) и скорости тепловыделения в процессе сгорания топлива [9-12].
Быстрое сгорание паров топлива, которые образовались за период задержки воспламенения, и сгорание в основной фазе зависят от интенсивности процесса подачи топлива и его дисперсности. Применение форсунок с замкнутым объемом над иглой увеличивают давление впрыска топлива и тем самым уменьшают образование сажи.
Таблица 3 - Изменение дымности отработавших газов и удельного расхода топлива при работе двигателя КамАЗ-740, оборудованного ФС и ФО, по нагрузочной характеристике
Среднее эффективное давление, МПа 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7
Дымность отработавших газов,% Серийная 3,0 4,1 8,0 12 16
Опытная 2,5 3,0 6,0 8,0 12
Удельный расход топлива, г/(кВт-ч) Серийная 270 244 232 225 224
Опытная 270 242 230 223 221
Наибольшее значение утечек топлива через зазор в распылителе за цикл достигает на режиме пуска. В таблице 4 показано изменение цикловой подачи топлива ^ц) на режиме пуска (частота вращения вала насоса 100 мин-1) для двигателя КамАЗ-740 при изменении диаметральных зазоров в распылителе от 5 до 30 мкм. В результате утечек топлива из ФС значение qц снизилось со 200 до 150 мм3 за цикл, а при работе с ФО значение qц практически не изменилось.
Таблица 4 - Изменение цикловой подачи топлива на режиме пуска в зависимости от диаметрального зазора между иглой и корпусом распылителя
Диаметральный зазор, мкм 5 10 15 20 25 30
Цикловая подача топлива для ФС, мм3 200 194 190 185 178 150
Цикловая подача топлива для ФО, мм3 200 200 200 198 196 193
Из анализа таблицы 4 следует, что форсунки с замкнутым объемом над иглой обладают саморегулированием цикловой подачи топлива. Меньшая «чувствительность» к росту зазора опытных форсунок позволило повысить начальный зазор в распылителе до 4-6 мкм (вместо 2-4 мкм), что увеличит подвижность иглы, уменьшит число отказов в результате зависания иглы.
Топливную систему без сливной магистрали рекомендуется применять для форсунок, имеющих гидромеханическое управление.
ВЫВОДЫ
1 В результате теоретических и экспериментальных исследований показана возможность использования топливной аппаратуры дизеля с рециркуляцией утечек топлива из форсунок с гидромеханическим управлением.
2 Экспериментальными исследованиями подтверждена эффективность применения модернизированного нагнетательного клапана насоса высокого давления, конструкция которого способна устранять возможное «гидравлическое заклинивание» иглы, приводящее к отказу в работе топливной аппаратуры.
3 Топливная аппаратура с замкнутым объёмом над иглой обладает саморегулированием цикловой подачи топлива, менее чувствительна к увеличению зазора в распылителе, снижает удельный расход топлива на 2-3 г/(кВт-ч), и дымность отработавших газов на 20 %.
4 Испытания топливной аппаратуры дизелей КамАЗ-740, оборудованных опытными форсунками, показали стабильность подачи топлива при увеличении диаметрального зазора в распылителях до 20 мкм.
5 Топливную систему без сливной магистрали рекомендуется применять для форсунок, имеющих гидромеханическое управление с малым остаточным давлением в трубопроводе между насосом и форсунками (не более 2 МПа).
6 Дорожные испытания автомобиля КамАЗ-5320, оборудованного опытной системой подачи топлива, показали её надёжность и эффективность, что даёт основание рекомендовать её в производство.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1 Файнлейб, Б. Н. Топливная аппаратура автотракторных дизелей: справочник / Б. Н. Файнлейб. - 2-е изд., перераб. и доп. - Л. : Машиностроение, Ленинг. отд-ние, 1990. - 352 с.
2 Чугаев, Р. Р. Гидравлика. (Учебник для вузов). - Л. : «Энергия», 1975. - 600 с.
3 Улучшение экологических и эффективных показателей дизеля в эксплуатации путем рециркуляции утечек в топливной аппаратуре / Ю. П. Макушев,
A. Л. Иванов, В. А. Каня [и др.] // Вестник СибАДИ. - 2016. - № 3 (49). - С. 22-30.
4 Роганов, С. Г. Определение некоторых параметров форсунки с замкнутым надыголочным объёмом / С. Г. Роганов, Ю. П. Макушев // Изв. вузов. Машиностроение. - 1978. - № 2. - С. 107-112.
5 Грехов, Л. В. Улучшение показателей топливной аппаратуры дизелей аккумулированием утечек в надыголочном объёме форсунок / Л. В. Грехов // Рабочие процессы дизелей; под ред. В. А. Вагнера, Н. А. Иващенко, Д. Д. Матиевского. - Барнаул : Изд-во АлтГТУ, 1995. - С. 47-56.
6 Макушев, Ю. П. Системы питания быстроходных дизелей: учебное пособие / Ю. П. Макушев. - Омск : Изд-во СибАДИ, 2004. - 181 с.
7 Системы питания дизелей [Электронный ресурс] : монография / Ю. П. Макушев, Л. Ю. Волкова, А. П. Жигадло : кафедра «Тепловые двигатели и автотракторное электрооборудование». - Омск : СибАДИ, 2017. - 168 с. Режим доступа : http://lib.sibadi.org/books/ed2228.
8 А.с. 1002650. СССР, М. Кл.3 F 02 59/44. Нагнетательный клапан / Ю. П. Макушев, В. А. Комаров, В. П. Василевский (СССР). Павлодарский индустриальный институт. - № 3371797/25-06; заявл. 28.12.1981; опубл. 7.03.1983, Бюл. № 9. - 2 с. : ил. 1.
9 Лашко, В. А. Концепция образования выбросов отработавших газов и возможность управления процессом сгорания в поршневом двигателе /
B. А. Лашко, И. Ю. Привальцев. Актуальные проблемы создания, проектирования и эксплуатации современных двигателей внутреннего сгорания. Выпуск 5. Хабаровск, 2012. - С. 49-65.
10 Ордабаев, Е. К., Ахметов, С. И., Есаулков, В. С. О расширении возможностей метода рециркуляции отработавших газов в поршневом двигателе внутреннего сгорания // Наука и техника Казахстана. - 2019. - № 1. - С. 22-26.
11 Кавтарадзе, Р. З. Теория поршневых двигателей: Специальные главы : учебник для вузов / Р. З. Кавтарадзе. - М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана. - 2008. - 720 с.
12 Волкова, Л. Ю., Макушев, Ю. П. Диагностирование процесса подачи топлива в дизелях // Наука и техника Казахстана. - 2018. - № 2. - С. 19-29.
Материал поступил в редакцию 16.09.19.
Макушев Юрий Петрович t.f.k., доцент, «Автомобиль келш» факультет^ Ci6ip мемлекеттiк автомобиль-жол университет (СибАДИ), Омск к., 644080, Ресей; e-mail: [email protected]. Рындин Владимир Витальевич
т^.к., профессор, «Механика жэне мунай-газ ici» кафедрасы, Металлургия, иашина жасау жэне келж факультетi, С. ТораЙFыров атындаFы Павлодар мемлекеттiк универcитетi, Павлодар к., 140008, Казахстан Республикасы, e-mail: [email protected]. Волкова Лариса Юрьевна
т^.к., доцент, «Кемелж энергетикалык кондырFылар жэне жылуэнергетикасы» кафедрасы, Калининград мемлекетпк техникалык универcитетi, Калининград к., 236000, Ресей Федерациясы, e-mail: [email protected]. Материал баcпаFа 16.09.19. тYcтi.
Дизелдi жабдык жабдьщтыц вткiзушi кYштерiмен операциялары
Жогары цысымды желшерге отынныц агып кетуш рециркуляциялаумен дизельЫ электрмен цамтамасыз ету жуйесШц теориялъщ жэне тэжiрибелiк зерттеулерi келтiрiлген. КАМАЗ-740 сияцты дизельЫ цозгалтцыштар ушш сацылаулардыц жабыц квлемiмен жанармай жабдыцтарын пайдалану мумктдш нег1зделген.
Инелер мен сацылау дене& арасындагы диаметральальды айырмашылыцца байланысты отын агып, эксперименталды турде аныцталды жэне оныц шектi мэшн ацтады. Конструкция жабыц квлемдегi сацылаулардыц инелерШц «гидравликалыц кептелуш» жоюга цабiлеттi жогары цысымды соргылыцразряд клапандары усынылган. Жабыц инжектор квлемi бар отын жуйеа шашатын сацылаудыц жогарылауы кезтде отын циклтщ e3M-e3i реттеуi бар екешн атап вткен жвн.
KAMAZ-740 дизельдi цозгалтцышын сериялыц жэне эксперименталдыц инжекторлармен жабдыцталган отын жабдыцтары бойынша сынацтан вттзу нэтижелерi келтiрiлген. Отын отыныныц турацтылыгын жогарылату, отын шыгынын азайту жэне пайдаланылган газдардагы кyлдiц азаюы байцалды.
Кiлттi свздер: отын жабдыцтары, шумек, циклдж бершс, турацтылыц, ылгалдыц пайда болуы, отын агып кетуi, разряд клапаны
Makushev Iurij Petrovich
Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor, Faculty of «Road transport»,
Siberian State Automobile and Road University (SibADI),
Omsk, 644080, Russian Federation,
e-mail: [email protected].
Ryndin Vladimir Vitalevich
Candidate of Engineering Sciences, Professor,
Department of «Mechanics and Oil and Gas Engineering»,
Faculty of Metallurgy, Machine Building and Transport, S. Toraigyrov Pavlodar State University, Pavlodar, 140008, Republic of Kazakhstan, e-mail: [email protected]. Volkova Larisa Iurevna
Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor Department of «Ship Power Stations and Power System», Kaliningrad State Technical University, Kaliningrad, 236000, Russian Federation, e-mail: [email protected]. Material received on 16.09.19.
Features of operation of the diesel fuel equipment with a closed volume forces
Theoretical and experimental studies of the diesel power supply system with recirculation offuel leaks to the high-pressure line are given. The possibility of using fuel equipment with a closed volume of nozzles for diesel engines such as KAMAZ-740 is substantiated.
Determined experimentally by the leakage of fuel, depending on the diametral gap between the needle and the nozzle body and justified its limiting value. High pressure pump discharge valves are proposed, the design of which is capable of eliminating the possible «hydraulic jamming» of a nozzle needle with a closed volume. It is noted that the fuel system with a closed injector volume has self-regulation of the fuel cycle during the increase of the gap in the nozzle.
The results of testing a KAMAZ-740 diesel engine with fuel equipment with serial and experimental injectors are presented. An increase in the stability of fuel injection, a reduction in fuel consumption and a reduction in soot in the exhaust gases were noted.
Keywords: fuel equipment, nozzle, cyclic feed, stability, soot formation, fuel leakage, discharge valve.
