CC BY
1
Металлографическая структура болта из нержавеющей стали после обработки раствором показана на рис. 5. Согласно статистическому анализу, размер зерен равен 12. Видно, что после обработки раствором на границе зерен не происходит осаждения карбида.
Анализ микротвердости. Твердость сечения болта проверяется в соответствии со стандартом, а значение твердости по Бринеллю соответствует требованиям спецификации.
Анализ микроструктуры. На рис. 4 показана металлографическая структура болтов из нержавеющей стали. Как показано на рис. 4(a), после статистического анализа размер зерна равен 13. На рис. 4 видно большое количество игольчатых мартенситных фаз 4(b), и большое количество карбида осаждается на границе зерен.
Заключение. В соответствии с требованиями обработки раствором аустенитной нержавеющей стали, нержавеющая сталь марки 304 после обработки раствором не должна содержать никаких отложений карбида. Однако на границе зерен болта из нержавеющей стали марки 304 осаждается карбид, что указывает на то, что болт не подвергался обработке раствором или обработка раствором не идеальна.
Список литературы
1. Герасимова Я.П., Ежов А.А., Маресев М.И. Изломы конструкционных сталей: Справочник. М.: Металлургия, 1987. 272 с.
2. Новокщеновой С.М., Винограда М.И. Дефекты стали. Справочник. М.: Металлургия 1984. 199 с.
3. Барахтин Б.К., Немец А.М., Калинкин И.П. Металлы и сплавы. Анализ и исследование. Физико-аналитические методы исследования металлов и сплавов. Неметаллические включения. СПб: Профессионал, 2006. 487 с.
4. Рахштадта А.Г. Металловедение и термическая обработка стали и чугуна. Т. 3. М.: Интермет Инжиниринг, 2004. Т. 1. 2004. 687 с.
Тарасов Евгений Александрович, канд. техн. наук, доцент, 382652@mail. ru, Россия, Воронеж, Воронежский государственный технический университет
INVESTIGA TION OF THE STAINLESS STEEL BOLT OF THE ROAD CONSTRUCTION MACHINE
E.A. Tarasov
Tensile, hardness, chemical composition, metallographic analysis and solution treatment analysis were carried out for the stainless steel bolt of the road construction machine. The results show that the Cr content is slightly below the requirements of the relevant standards, and the tensile properties and hardness meet the requirements. Comparing the microstructure of the initial sample with the microstructure of the sample after treatment with a solution, it can be seen that there is a lot of needle-like martensitic phase in the initial sample, and there are many carbide deposits on the surface.
Key words: excavator; bolt; road construction machine; martensite; carbide.
Tarasov Evgeny Alexandrovich, candidate of technical sciences, docent, 382652@mail. ru, Russia, Voronezh, Voronezh State Technical University
УДК 629.113; 621.87
DOI: 10.24412/2071-6168-2024-3-589-590
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИХ ФОРСУНОК ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ С АККУМУЛЯТОРНОЙ СИСТЕМОЙ ВПРЫСКА ТОПЛИВА
Б.В. Журавский
Статья посвящена актуальной проблеме поддержания в технически исправном состоянии аккумуляторной системы впрыска топлива дизельных двигателей, путём своевременного выявления и устранения возникающих дефектов. Большая доля отказов и неисправностей, возникающих при эксплуатации аккумуляторной системы впрыска топлива, приходится на электрогидравлические форсунки. Одними из наиболее распространённых дефектов форсунок являются дефекты управляющего клапана. В статье рассмотрено влияние негерметичности управляющего клапана и относительного изменения максимального перемещения якоря электромагнита на ряд диагностических параметров, в число которых входят показатели, характеризующие быстродействие форсунки.
Ключевые слова: дизельный двигатель, электрогидравлическая форсунка, аккумуляторная система впрыска, управляющий клапан, техническое состояние, неисправность, диагностирование.
На дизельных двигателях внутреннего сгорания (ДВС) современных автомобилей и современной дорожно-строительной техники наибольшее распространение получила аккумуляторная система впрыска топлива (АСВТ) [1, 2, 3]. Применение АСВТ позволяет снизить расход топлива, увеличить литровую мощность, уменьшить эмиссию вредных веществ с отработавшими газами, а также снизить уровень вибраций и структурного шума при работе дизельных ДВС [1, 2, 3, 4].
В состав АСВТ входят контуры низкого и высокого давления, а также электронная система управления [4, 5]. В процессе эксплуатации дизельных ДВС происходит изменение структурных параметров элементов АСВТ, характеризующих их исправность. Ухудшение технического состояния элементов АСВТ негативно влияет на протекание рабочего процесса в цилиндрах дизельных ДВС, что отрицательно отражается на показателях их работы [6]. Как показывает опыт эксплуатации, значительное число отказов и неисправностей в АСВТ приходится на электрогидравлические форсунки (ЭГФ) [6]. Неисправности ЭГФ могут служить причиной снижения точности дозирования топлива и ухудшения качества его распыливания [2, 6, 7, 8].
589
Как показала практика, одними из наиболее распространённых дефектов ЭГФ при эксплуатации дизельных ДВС являются дефекты седла управляющего клапана [9]. Данные дефекты возникают вследствие износа рабочей поверхности седла [9], при этом изменяются геометрические параметры седла, в результате может появиться неплотность в сопряжении «шарик - седло клапана», а также может увеличиться ход шарика, что приведёт к изменению значения максимального перемещения якоря электромагнита. Наличие дефектов седла управляющего клапана оказывает значительное негативное влияние на работу ЭГФ и соответственно на показатели функционирования дизельного ДВС. Примеры состояния рабочих поверхностей седел управляющих клапанов ЭГФ с характерными дефектами показаны на рис. 1.
а б в
Рис. 1. Примеры состояния рабочих поверхностей седла управляющего клапана электрогидравлических форсунок
Для своевременного обнаружения и устранения дефектов ЭГФ, необходимо проведение диагностирования [7]. Предложено большое число методов и средств для диагностирования ЭГФ как без демонтажа их с ДВС, так и с демонтажем [2, 3, 5, 7, 8]. Наиболее точную информацию о техническом состоянии ЭГФ можно получить после их демонтажа с ДВС при диагностировании с помощью специальных стендов [2, 8], при этом, как правило, контролируются цикловая подача и расход тестовой жидкости в возвратную линию при разных сочетаниях продолжительности управляющего импульса и давления тестовой жидкости на входе ЭГФ согласно «тест-плану» [10]. Некоторые модели диагностических стендов позволяют определять продолжительность «задержки впрыска» ЭГФ. Под «задержкой впрыска» понимается запаздывание начала впрыскивания топлива относительно момента подачи управляющего импульса [11], данное запаздывание будет происходить вследствие наличия задержки начала подъёма иглы [6]. Измерительные системы таких стендов после незначительной доработки также могут обеспечить возможность определения запаздывания окончания впрыска, которое будет происходить вследствие задержки окончания посадки иглы [6].
Как правило, оценка технического состояния управляющего клапана при стендовом диагностировании ЭГФ производиться путём измерения расхода тестовой жидкости в возвратную линию и сравнения полученных значений с допускаемыми значениями из «тест-плана».
Техническая возможность контроля запаздывания начала и окончания впрыскивания тестовой жидкости при стендовом диагностировании ЭГФ позволяет рассмотреть применимость данных параметров в качестве дополнительных диагностических параметров при оценке технического состояния управляющего клапана.
Целью данной статьи является обоснование применения запаздывания начала и окончания впрыскивания тестовой жидкости в качестве дополнительных диагностических параметров при оценке технического состояния управляющего клапана.
Задачи исследования:
1) Определить зависимости среднего расхода тестовой жидкости в возвратную линию и чувствительности данного диагностического параметра от рассмотренных структурных параметров;
2) Установить зависимости запаздывания начала впрыскивания тестовой жидкости и чувствительности данного диагностического параметра от рассмотренных структурных параметров;
3) Установить зависимости запаздывания окончания впрыскивания тестовой жидкости и чувствительности данного диагностического параметра от рассмотренных структурных параметров.
Материалы и методы. ЭГФ, подключенную к жидкостному аккумулятору, к возвратной линии и подающую тестовую жидкость в камеру впрыска измерительной системы диагностического стенда, можно представить в виде совокупности полостей, которые определённым образом соединены друг с другом при помощи каналов с различными эффективными проходными сечениями [12]. Расчётная схема ЭГФ с электромагнитным приводом управляющего клапана АСВТ дизельного ДВС показана на рис. 2.
На рис. 2 приведены следующие обозначения: ро - атмосферное давление, Па; р а — давление в жидкостном аккумуляторе, Па; р2 — давление в управляющей полости; р/ — давление в подигольной полости, Па; рс — давление в камере впрыска стенда в момент впрыска тестовой жидкости, Па; а — перемещение иглы, м; г, — перемещение якоря электромагнита управляющего клапана, м; У2 — объём управляющей полости, м3; V/ — объём подигольной полости, м3; во — расход тестовой жидкости в возвратную линию, м3/с; в?" — расход тестовой жидкости через дроссельное отверстие для слива жидкости из управляющей полости, м3/с; в<£ — расход тестовой жидкости из аккумулятора в форсунку, м3/с; ваг — расход тестовой жидкости через дроссельное отверстие для подачи жидкости в управляющую полость, м3/с; ва/ — расход тестовой жидкости из аккумулятора в подигольную полость, м3/с; вс — расход тестовой жидкости из подигольной полости в камеру впрыска стенда, м3/с; в"Л — расход тестовой жидкости через неплотности управляющего клапана; (р^оСг, г,) — эффективное проходное сечение канала, соединяющего управляющую полость с возвратной линией, м2; (^Р)аг — эффективное проходное сечение дроссельного отверстия для подачи жидкости в управляющую полость, м2; (^Р)^) — эффективное проходное сечение распылителя, м2; (^Р)шк — эффективное проходное сечение неплотности управляющего клапана, м2; Арт — предварительная затяжка пружины клапана, Н; крт — коэффициент жёсткости пружины клапана, Н/м; Арп — предварительная затяжка пружины иглы, Н; Н/м; крт — коэф-
фициент жёсткости пружины иглы, Н/м; 1е1(Г) - сила электрического тока, протекающего через обмотку электромагнита клапана; Ее1(1е) - сила, развиваемая электромагнитом, Н.
■ - гидравлическая связь.
- механическая связь;
•0 О
■ переменный объём;
■ постоянный объём.
Рис. 2. Расчётная схема электрогидравлической форсунки с электромагнитным приводом управляющего клапана: 1 - пружина иглыг; 2 - подигольная полость; 3 - управляющая полость; 4 - возвратная линия; 5 - пружина клапана; 6 - электромагнит; 7 - жидкостный аккумулятор; 8 - камера впрыгска стенда
Процессы, происходящие в ЭГФ, могут быть описаны системой дифференциальных уравнений относительно одной независимой переменной, в качестве которой выступает время
СС = (р/^ - Р*/Р - Арп - крпЪ);
С = ;
dpf
1
& аУ
/
°а/ - °с -ст1 А
СГ
(1)
1
Л .
1г=Оу: IОаг - Ог0 - Оигк+СТ1
ССи
М„
С1Т + Арги крти^и)
сг
^ = о2Си, СГ 2 и
где С1 - скорость перемещения иглы, м/с; Си - скорость перемещения подвижных элементов управляющего клапана, м/с; Г - время, с; 01, 02 - ступенчатые функции, накладывающие ограничение на перемещение соответственно иглы форсунки и управляющего клапана; а - коэффициент сжимаемости тестовой жидкости, 1/Па; Мтв! - масса подвижных элементов, движущихся вместе с иглой, кг; Мтеи - масса подвижных элементов управляющего клапана, кг; / -площадь поперечного сечения иглы, м2; /р - площадь поперечного сечения плунжера, м2; /т - площадь поперечного сечения направляющей иглы, м2; /рт - площадь поперечного сечения направляющей плунжера, м2; /ыг - площадь поперечного сечения шарика клапана по линии контакта с конусом седла, м2.
В состав системы дифференциальных уравнений (1) входят уравнения объёмного баланса, а также уравнения механического движения подвижных элементов ЭГФ [12, 13]. Уравнение объёмного баланса, описывающее изменение давления в управляющей полости форсунки составлено с учётом расхода тестовой жидкости через неплотности управляющего клапана.
В общем случае объёмный расход жидкости в рассматриваемую полость через соединительный канал вычисляется по формуле [12, 13, 14]:
2,
(2)
° = 81§П(р - р^ ) -|р - р,| '
где р - давление в рассматриваемом объёме, Па; р1 - давление в объеме, сообщающимся с рассматриваемым, Па; ц -коэффициент расхода; ^ - площадь сечения канала, соединяющего объёмы, м2; р - плотность тестовой жидкости, кг/м3.
< =
0, если zj = 0 и pffi - pzfp - A 0, если Zj = Zj m.
pri
< 0;
p f fi pzfp Apri kprizi > 0;
1, в остальных случаях .
0, ecrn zu = 0 и pzfcir + Fel - Apru < 0;
<2 =
0, еслИ zu = zu max и pzfcir + Fel Apru kpruzu > 0;
(3)
(4)
1, в остальных случаях.
где Zi max - максимальное значение подъёма иглы, м; zu max - максимальное фактическое значение перемещения якоря электромагнита управляющего клапана, м.
[ fdpi, пРи zi = 0 (5)
(6)
f. =
i I fni, пРи zi > где fdpi - площадь дифференциальной площадки иглы, м2.
= [ fni, пРи zi < zimax;
\fni — fhp, при zi = zi max. где fhp - площадь поперечного сечения хвостовика плунжера, м2.
Для определения эффективного проходного сечения распылителя ЭГФ может быть использована полиноминальная зависимость [12]:
№ )c = № )c
,3 Л
2,64-i--2,37
Z7 mnv
+ 0,73
(7)
где (^F)c - текущее эффективное проходное сечение распылителя, м2; (^F)c max - максимальное эффективное проходное сечение распылителя, м2;
Эффективное проходное сечение канала, соединяющего управляющую полость с возвратной линией [12]
(MF ) z0 = mm
Mon "
n à,.
4
(8)
Mzàn àzà (zi max zi);
2 Màkn zuI àsp + zu Haf | | sin(au).
где Цои - коэффициент расхода для дроссельного отверстия, соединяющего полость управления c возвратной линией; don - диаметр дроссельного отверстия для слива жидкости из полости управления, м; цzd - коэффициент расхода для проходного сечения между хвостовиком плунжера и входным каналом перед дроссельным отверстием; dzd - диаметр входного канала, м; ^.dt - коэффициент расхода для проходного сечения между поверхностью шарика и конической поверхностью клапана седла; dsp - диаметр шарика, м; au - угол конуса седла клапана, рад.
Эффективное проходное сечение дроссельного отверстия для наполнения управляющей полости и канала, соединяющего аккумулятор с подигольной полостью определяются по формуле [13]:
■2
(МР )i = Mi
(9)
где ц, — коэффициент расхода для рассматриваемого проходного сечения; di — диаметр рассматриваемого проходного сечения, м.
Сила, развиваема электромагнитом управляющего клапана [10]
2
(IeWel ) M0 M?
Fel ( I el ) =
ps ,
(10)
2
2(8т - 2и)
где 1е1 - сила электрического тока, протекающего через обмотку электромагнита, А; м>е1 — количество витков в обмотке электромагнита; цо — магнитная постоянная, Гн-м-1; ц — относительная магнитная проницаемость тестовой жидкости; Брз — площадь сердечника с учётом отверстия для установки пружины, м2; 8т — фактическая величина начального зазора между якорем и сердечником, м.
Электрический ток протекает через обмотку электромагнита ЭГФ при подаче управляющего импульса. Экспериментальным путём были получены зависимости 1е/ = /А) при разных продолжительностях управляющего импульса, далее были определены аналитические выражения при помощи метода кусочно-линейной аппроксимации [6].
Фактическое значение максимального перемещения якоря электромагнита управляющего
клапана
' ' (11)
zu max zu max n ' 1 +
100
где zu max n - номинальное значение максимального перемещения якоря электромагнита управляющего клапана, м; с -относительное изменение максимального перемещения якоря электромагнита - доля в процентном отношении изменения максимального перемещения якоря электромагнита от номинального значения максимального перемещения, %.
2
z
z
X
z
z
При изменении максимального перемещения якоря электромагнита изменяется также величина начального зазора между якорем и сердечником. Фактическое значение начального зазора можно найти по формуле:
(12)
^m ^mn + zu max n
с 100
где 5т т - номинальное значение начального зазора между якорем и сердечником электромагнита, м.
Расход жидкости через неплотности управляющего клапана определяется по формуле [15]:
°шк = )и/кЛ z Эффективное проходное сечение неплотности управляющего клапана форсунки
I ' I I ^ I \J 1\J 1СЯ1ICti. 1U
(М^ )utk = Мог
4
s 100
(13)
(14)
где 5 - неплотность управляющего клапана - доля в процентном отношении эффективного проходного сечения неплотности управляющего клапана от эффективного проходного сечения дроссельного отверстия для слива жидкости из управляющей полости, %.
Чувствительность диагностических параметров определялась по известному выражению как модуль первой производной зависимости диагностического параметра от структурного параметра
(15)
К/ = f (S)
где i - обозначение структурного параметра; j - обозначение диагностического параметра; f(S) - зависимость диагностического параметра от структурного параметра.
В качестве структурных параметров управляющего клапана ЭГФ были рассмотрены неплотность клапана s и относительное изменение максимального перемещения якоря электромагнита с.
В качестве диагностических параметров рассмотрены средний расход тестовой жидкости в возвратную линию, запаздывание начала и окончания впрыска, задержка начала подъёма и окончания посадки иглы. При этом принималось допущение о том, что продолжительность запаздывания начала впрыска совпадает по величине с задержкой начала подъёма иглы, а продолжительность запаздывания окончания впрыска совпадает с задержкой окончания посадки иглы. Задержка начала подъёма иглы tsi определяется как время, прошедшее от начала управляющего импульса до момента, когда игла начнёт отходить от уплотняющего конуса распылителя [6]. Задержка окончания посадки иглы toi - время, прошедшее с момента окончания управляющего импульса до того момента, когда игла коснётся нижнего упора [6].
Изначально устанавливались зависимости задержки начала подъёма и окончания посадки иглы от структурных параметров, а затем по полученным зависимостям делалась выводы о характере зависимостей от структурных параметров запаздывания начала и окончания впрыска.
Для исследования влияния рассмотренных структурных параметров на диагностические параметры были проведены вычислительные эксперименты при помощи системы компьютерной математики Mathcad 15.
В качестве объекта исследования была выбрана ЭГФ с электромагнитным приводом управляющего клапана BOSCH 0445110293. К особенностям конструкции рассматриваемой ЭГФ можно отнести следующее: применение мультипликатора запирания, гидравлически неразгруженный управляющий клапан с шариковым запорным элементом, наличие обратной связи по подъёму иглы [16].
Моделирование работы ЭГФ проводилось при разных сочетаниях давления в жидкостном аккумуляторе и продолжительности управляющего импульса, соответствующих тестовым режимам: работа дизельного двигателя на холостом ходу, работа с частичной нагрузкой и работа с полной нагрузкой согласно «тест - плану» (таблица) [10].
Давление в жидкостном аккумуляторе и продолжительность управляющего импульса
Тестовый режим Наименование параметра
Давление в жидкостном аккумуляторе, МПа Продолжительность управляющего импульса, мкс
Холостой ход 30 695
Частичная нагрузка 60 630
Полная нагрузка 145 800
При исследовании зависимостей диагностических параметров от структурных параметров последние варьировались по отдельности в заданных диапазонах. Значение неплотности управляющего клапана варьировалось в диапазоне 5 = 0...20о/о с шагом 5%о. Относительное изменение максимального перемещения якоря электромагнита варьировалось в диапазоне с = 0.40% в сторону увеличения перемещения с шагом 5%.
Результаты. В результате решения системы дифференциальных уравнений (1) были получены временные зависимости перемещений иглы и якоря электромагнита; мгновенного расхода тестовой жидкости в возвратную линию; объёма тестовой жидкости, поступившей в возвратную линию при различных значениях неплотности управляющего клапана и относительного изменения максимального перемещения якоря электромагнита для разных тестовых режимов.
В качестве примера на рис. 3 а, б и рис. 4 а, б показаны полученные временные зависимости параметров, характеризующих функционирования ЭГФ, для тестового режима - полная нагрузка.
На рис. 5 а приведены графики полученных зависимостей среднего расхода тестовой жидкости в возвратную линию и чувствительности данного диагностического параметра для разных тестовых режимов.
На рис. 5 б представлены графики зависимости задержки начала подъёма иглы от неплотности управляющего клапана.
Из графиков (рис.5 а) видно, что с увеличением неплотности управляющего клапана на всех тестовых режимах происходит увеличение среднего расхода из ЭГФ в возвратную линию. Чувствительность данного диагностического параметра практически не изменяется во всём рассматриваемом диапазоне изменения неплотности. Наибольшая чувствительность соответствует режиму полной нагрузки.
Рис. 3. Графики временных зависимостей силы электрического тока, перемещения иглы и якоря электромагнита при различных значениях неплотности управляющего клапана (а) и относительного изменения максимального хода якоря электромагнита (б)
а б
Рис. 4. Графики временных зависимостей расхода жидкости в возвратную линию и перемещения якоря электромагнита (а); объёма тестовой жидкости, поступившей в возвратную линию (б) при различных значениях неплотности управляющего клапана форсунки
-&=ЛУ;----
а б
Рис. 5. Графики зависимостей среднего расхода тестовой жидкости в возвратную линию и чувствительности диагностического параметра (а); задержки начала подъёма иглы (б) от неплотности управляющего клапана: 1 - режим холостого хода; 2 - режим частичных нагрузок; 3 - режим полной нагрузки
Как показывают результаты вычислительных экспериментов, варьирование относительного изменения максимального перемещения якоря электромагнита в заданном диапазоне практически не оказывает влияния на средний расход тестовой жидкости в возвратную линию.
Из полученных результатов (рис.5 б) видно, что изменение неплотности управляющего клапана в заданном диапазоне практически не влияет на задержку начала подъёма иглы и соответственно на запаздывание начала впрыска для всех заданных тестовых режимов.
На рис. 6 а, б приведены графики полученных зависимостей задержки окончания посадки иглы и чувствительности данного диагностического параметра от неплотности управляющего клапана.
Из графиков видно, что задержка окончания посадки иглы и соответственно запаздывание окончания впрыска возрастают с увеличением неплотности управляющего клапана. Полученная зависимость нелинейная, с возрастанием неплотности интенсивность увеличения задержки окончания посадки иглы и соответственно запаздывания окончания впрыска растёт. Параметр соответствует критерию однозначности. Чувствительность данного диагностического параметра возрастает с увеличением неплотности. Наибольшая чувствительность практически во всём заданном диапазоне изменения неплотности будет соответствовать тестовому режиму — холостой ход.
15 s,% 20
, .50 Ks , МКС 40"
30-
20
10
1 \ 2
- 3
О
10
б
15 s,% 20
Рис. 6. Графики зависимостей задержки окончания посадки иглы (а) и чувствительности диагностического параметра (б) от неплотности управляющего клапана: 1 - режим холостого хода;2 - режим частичныгх нагрузок; 3 - режим полной нагрузки
На рис. 7 а, б представлены графики полученных зависимостей задержки начала подъёма и окончания посадки иглы и чувствительности данных диагностических параметров от относительного изменения максимального перемещения якоря электромагнита.
240
. МКС
220
200 180 160 140
1 А
-«----
и—--
3 /X— 2
1,0
0
10 20
ЧГ/^А- ~
30 с, % 40 -Kc'-"=f(c)
0,8 ^
0,6
0,4
0,2
0
700-
• 1-Я МКС
650 600 550 500 450 400'
---
"i" г
1 1 / 3 2
—г -г
-*—
—•—
0 10 20 30 с, % 40
-tm=f(c);----K'-°'=f(c)
б
'V:
1 ,0 МКС
%
0,9 0,8 0,7 0,6 0,5
Рис. 7. Графики зависимостей задержки начала подъёма иглыг и чувствительности диагностического параметра (а); задержки окончания посадки иглыг и чувствительности диагностического параметра (б) от относительного изменения максимального перемещения якоря электромагнита: 1 - режим холостого хода; 2 - режим частичным нагрузок; 3 - режим полной нагрузки
Из полученных результатов видно, что с возрастанием относительного изменения максимального перемещения якоря электромагнита происходит рост задержки начала подъёма и продолжительности посадки иглы форсунки и соответственно увеличение запаздывания начала и окончания впрыска. Чувствительность данных диагностических параметров практически не изменяется во всём рассматриваемом диапазоне варьирования относительного изменения максимального перемещения якоря электромагнита управляющего клапана. Чувствительность диагностического параметра - задержка начала подъёма иглы и соответственно параметра - запаздывание начала впрыска уменьшается при переходе от тестового режима - холостой ход к режиму - полная нагрузка. Чувствительность диагностического параметра - продолжительности посадки иглы и соответственно параметра - запаздывание окончания впрыска при переходе от режима холостого хода к режиму полной нагрузки увеличивается.
Заключение. Результаты проведённого исследования позволяют утверждать, что с увеличением значения структурного параметра - неплотность управляющего клапана, на всех тестовых режимах происходит возрастание среднего расхода из ЭГФ в возвратную линию, рост запаздывания окончания впрыска. При этом изменение неплотности управляющего клапана в заданном диапазоне практически не влияет на запаздывание начала впрыска.
С увеличением значения структурного параметра - относительное изменение максимального перемещения якоря электромагнита, на всех тестовых режимах происходит рост запаздывания начала и окончания впрыска. При этом варьирование относительного изменения максимального перемещения якоря электромагнита в заданном диапазоне практически не оказывает влияния на средний расход тестовой жидкости в возвратную линию, то есть при оценке технического состояния управляющего клапана только по одному этому диагностическому параметру возможен пропуск дефекта - увеличение хода якоря.
Чувствительность рассмотренных диагностических параметров зависит от режима тестирования ЭГФ.
Комплексное применение традиционных и рассмотренных дополнительных диагностических параметров позволит повысить точность и достоверность диагностирования управляющего клапана ЭГФ.
Список литературы
1. Курманов В. В. Математическое моделирование работы электрогидравлической форсунки с разгруженным от давления топлива управляющим клапаном / В. В. Курманов, О. В. Олисевич, С. Д. Скороделов // Автомобильная промышленность. 2007. № 10. С. 36-40.
2. Журавский Б.В. Методы и средства диагностирования форсунок системы впрыска топлива "Common Rail" дизельного двигателя // Архитектурно-строительный и дорожно-транспортный комплексы: проблемы, перспективы, инновации : Сборник материалов VI Международной научно-практической конференции, Омск, 25-26 ноября 2021 года. Омск: Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ), 2021. С. 101-106.
3. Неговора А.В. Модуль для поэлементного диагностирования топливоподающей системы дизелей / А. В. Неговора, А. А. Козеев, М. М. Габдрахимов, У. А. Махиянов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2010. № 3. С. 13-14.
4. Живлюк Г.Е. Состояние и перспективы совершенствования систем топливоподачи Common Rail / Г.Е. Живлюк, А.П. Петров // Вестник государственного университета морского и речного флота им. адмирала С.О. Макарова. 2016. № 1(35). С. 108-123.
5. Волков Е.В. Методика экспресс - диагностирования дизелей автомобильной техники, оборудованных топливной системой с электронным управлением // Инженерный вестник Дона. 2018. № 3(50). С. 21.
6. Журавский Б.В. Влияние структурных параметров электрогидравлической топливной форсунки дизельного двигателя на совокупность диагностических параметров // Вестник Сибирского государственного автомобильно-дорожного университета. 2023. Т. 20, № 2(90). С. 230-247.
7. Сенин П.В. Диагностика форсунок топливной системы Common rail / П. В. Сенин, Д. А. Галин // Нива Поволжья. 2016. № 4(41). С. 113-120.
8. Лавров В.И. Техническое диагностирование топливных форсунок на стендах в ремонтных мастерских / В.И. Лавров, Д.В. Кирдищев // Вестник ФГОУ ВПО Брянская ГСХА. 2016. № 5(57). С. 65-68.
9. Якимов И.В. Функциональные характеристики электрогидравлической форсунки дизельного двигателя, при изменении управляющих и структурных параметров / И.В. Якимов, С.Н. Кривцов, Т.И. Кривцова // Проблемы механики современных машин: материалы VII Международной научной конференции. Улан-Удэ: ВосточноСибирский государственный университет технологий и управления, 2018. С. 177-181.
10. Жигадло А. П. Теоретические исследования и техническое обслуживание форсунок с электрогидравлическим управлением / А. П. Жигадло, Ю. П. Макушев // Вестник СибАДИ. 2022. Т. 19 (6). С. 842-857.
11. Мазинг М. В. Анализ эффективности форсунок аккумуляторных топливных систем с учетом их работы на дизельном и альтернативном топливах / М. В. Мазинг, О. В. Олисевич, Л. Н. Голубков, Д. А. Михальченко // Труды НАМИ. 2010. № 243. С. 117-126.
12. Абаляев А. Ю. Математическая модель гидродинамических процессов в электрогидравлической форсунке / А. Ю. Абаляев, А. А. Пигарина // Двигателестроение. 2000. №1. С. 13-14.
13. Астахов И.В., Трусов В.И., Хачиян А.С., Голубков Л.Н. Подача и распыливание топлива в дизелях. Москва: Машиностроение, 1971. 359 с.
14. Драган Ю.Е. Анализ исследований гидродинамических процессов в электрогидравлических форсунках дизелей // Двигатели внутреннего сгорания. 2012. № 1. С. 3-7.
15. Якимов И.В. Анализ формирования утечек топлива в электрогидравлических форсунках автомобильного дизельного двигателя / И.В. Якимов, С.Н. Кривцов // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2016. № 6(113). С. 163-168.
16. Грехов Л.В., Иващенко Н.А., Марков В.А. Топливная аппаратура и системы управления дизелей: учебник для вузов. Москва: Легион - Автодата, 2004. 344 с.
Журавский Борис Викторович, старший преподаватель, [email protected]. Россия, Омск, Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет
IMPROVING DIAGNOSIS ELECTROHYDRAULIC DIESEL INJECTORS ENGINES WITH BATTERY SYSTEM FUEL
INJECTION
B.V. Zhuravsky
The article is devoted to the urgent problem of maintaining the accumulator fuel injection system of diesel engines in a technically sound condition, through timely identification and elimination of emerging defects. A large proportion offailures and malfunctions that occur during the operation of a battery fuel injection system occur in electrohydraulic injectors. One of the most common injector defects is control valve defects. The article examines the influence of control valve leakage and the relative change in the maximum movement of the electromagnet armature on a number of diagnostic parameters, which include indicators characterizing the speed of the injector.
Key words: diesel engine, electrohydraulic injector, accumulator injection system, control valve, technical condition, speed, diagnostics.
Zhuravsky Boris Viktorovich, senior lecturer, ra9meo@mail. ru, Russia, Omsk, Siberian State Automobile and Highway University
