Повышение износостойкости плунжерных пар топливной аппаратуры при работе на биодизельном топливе Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

Аграрный вестник Урала №8 (87), 2011 г.—<^Щ^

Инженерия

ПОВЫШЕНИЕ ИЗНОСОСТОИКОСТИ ПЛУНЖЕРНЫХ ПАР ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ ПРИ РАБОТЕ НА БИОДИЗЕЛЬНОМ ТОПЛИВЕ

П. В. ДРЮПИН, ассистент кафедры тракторов, автомобилей и эксплуатации, А. Ю. ГОЛОВИН, аспирант кафедры сельскохозяйственных машин и механизации животноводства, Омский ГАУ

644008, г. Омск, ул. Сибаковская, д. 9, кв. 82; тел. 8-908-317-1835; e-mail: Golova_44@mail.ru

Ключевые слова: биодизельное топливо, гидравлическая плотность, износ, метиловый эфир рапсового масла, плунжерная пара, топливная аппаратура.

Keywords: biodiesel fuel, hydraulic density, wear, methyl ether of rapeseed oil, pump element, fuel injection equipment.

Топливная аппаратура современной техники является наиболее сложным, дорогим и ответственным ее агрегатом, на долю которого приходится от 30 до 50 % отказов. Из них до 50 % приходится на форсунки и 20-30 % на плунжерные пары и нагнетательные клапаны. Основным параметром технического состояния топливной аппаратуры дизеля, определяющим ее надежность, является состояние ее прецизионных деталей [1, 5]. Плунжер и втулка образуют прецизионную плунжерную пару. Техническое состояние такой пары оценивается ее герметичностью (гидравлической плотностью) [2].

Работы, связанные с использованием в технике альтернативных видов топлива, становятся все более актуальными. Это вызвано рядом факторов - ограниченностью ископаемых ресурсов (нефть, газ и т. д.), неблагоприятной экологической обстановкой, постоянным повышением цен на минеральное топливо и ухудшением качества топлива, реализуемого в сфере АПК. В качестве альтернативного топлива в данной работе рассматривается биодизельное топливо (метиловый эфир рапсового масла), ввиду того что по своим физикохимическим свойствам оно схоже с дизельным топливом и может быть использовано в двигателях без их переоборудования [3].

Цель и методика исследований.

Целью данной работы является определение влияния биодизельного топлива на техническое состояние плунжерных пар топливной аппаратуры.

Исследования включали в себя проведение ускоренных стендовых сравнительных износных испытаний серийного топливного насоса марки УТН-5 по стандартной методике, разработанной в ЦНИТА и приведенной в отраслевом стандарте ОСТ 23.1.364-81 [4]. Согласно этой методике, для интенсификации процесса изнашивания топливо загрязнялось тонкими

микропорошками кварца зернистостью 3-14 мкм до концентрации 12,5 г/т. Общая продолжительность эксперимента составляла 60 ч на каждом из пяти образцов топлива. При этом проводился контроль гидравлической плотности плунжерных пар до и после эксперимента.

Результаты исследований.

Исследованию подвергались пять образцов топлива:

1. ДЛ (топливо дизельное летнее) - кинематическая вязкость топлива при 20°С, 4,4 мм2/с.

2. БД (биодизельное топливо) -кинематическая вязкость топлива при 20°С, 8,5 мм2/с.

3. БД-75 (смесевое топливо, состоящее из 25 % ДЛ и 75 % БД) - кинематическая вязкость топлива при 20°С, 7,3 мм2/с.

4. БД-50 (смесевое топливо, состоящее из 50 % ДЛ и 50 % БД) - кинематическая вязкость топлива при 20°С, 5,9 мм2/с.

5. БД-25 (смесевое топливо, состоящее из 75 % ДЛ и 25 % БД) - кинематическая вязкость топлива при 20°С, 4,5 мм2/с.

Изменение средней (по секциям) гидравлической плотности плунжерных пар, в зависимости от вида используемого топлива, представлено в табл. 1.

Выводы.

При проведении ускоренных стендовых сравнительных износных испытаний серийного топливного насоса УТН-5 за критерий оценки технического состояния плунжерных пар бралась их гидравлическая плотность до и после испытания. Анализируя полученные данные, представленные в табл. 1, можно говорить о том, что увеличение концентрации биодизельного топлива приводит к постепенному повышению гидравлической плотности плунжерных пар по окончании эксперимента. Это свидетельствует об уменьшении износа и улучшении технического состояния плунжерных пар. Проведенные исследования показывают, что использование биодизельного топлива позволяет повысить долговечность плунжерных пар и тем самым увеличить ресурс топливной аппаратуры.

Таблица 1

Влияние биодизельного топлива на техническое состояние плунжерных пар

Показатель № образца исследуемого топлива

gw W - ох 5 * * '■? ох 5 W - ох 0 * £ '■? ох 0 W - ох 5 5 2 * £ '■? ох 5 t-

Гидравлическая плотность в начале эксперимента, (с) 67 70 68 68 66

Гидравлическая плотность в конце эксперимента, (с) 2,89 15 11,89 10,42 6,65

Группа плотности Выбраковка III II II I

Литература

1. Антипов В. В. Износ прецизионных деталей и нарушение характеристики топливной аппаратуры дизелей. 2-е изд., перераб. и доп. М. : Машиностроение, 1972. 177 с.

2. Гергенов С. М. Диагностика топливной аппаратуры дизелей на основе безмоторных методов испытаний : метод. указ. к лаб. работам по дисц. «Автомобили и двигатели» для спец. 150200 «Автомобили и автомобильное хозяйство». Улан-Удэ : ВСГТУ, 2001. 65 с.

3. Девянин С. Н., Марков В. А., Семенов В. Г. Растительные масла и топлива на их основе для дизельных двигателей. Харьков : Новое слово, 2007. 452 с.

4. ОСТ 23.1-364-81. Насосы топливные высокого давления тракторных и комбайновых дизелей. Метод ускоренных испытаний на надежность. М. : Изд-во ЦНИТА, 1982. 28 с.

5. Ташпулатов М. М. Обеспечение работоспособности топливоподающей аппаратуры дизелей. Ташкент : Фан,

1990. 128 с.

www. m-avu. narod. ru

37