CC BY
152
va, M.V. Panov. MPK B65G33/00. Zayavka: 2014147829/13, 26.11.2014, Opublikovano: 27.06.2015 Byul. № 18. - 2 s. il.
10. Torikov V.E., Mel'nikova O.V., Torikov V.V. Vyrashchivanie yarovogo yachmenya na krupyanye, pivovarennye i kormo-vye tseli na yugo-zapade Tsentral'nogo regiona Rossii: metod. rek-tsii. Bryansk: izdatel'stvo Bryanskoy GSKhA, 2014. 91 s.
11. Torikov V.E., Mel'nikova O. V., Bogomaz R.A. Urozhaynost' i kachestvo zerna novykh sortov ozimoy pshenitsy // Vestnik Altayskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2015. № 8 (130). S. 10-14.
12. Torikov V.E., Mel'nikova O. V., Torikov V. V. Urozhaynost', kormovaya tsennost' i min-eral'nyy sostav zerna sortov yarovogo yachmenya // Zernovoe khozyaystvo Rossii. 2012. № 1. S. 14-24.
УДК 621.43. 038.8
ТЕХНИЧЕСКОЕ ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ТОПЛИВНЫХ ФОРСУНОК НА СТЕНДАХ В РЕМОНТНЫХ МАСТЕРСКИХ
Technical Diagnosis of Fuel Injectors on the Stands in Engineering Workshop
Лавров В.И., к.т.н., доцент Кирдищев Д.В., преподаватель факультета среднего профессионального образования
Lavrov V.I., Kirdishchev D.V.
ФГБОУ ВО «Брянский государственный аграрный университет»
243345, Брянская область, Выгоничский район, с. Кокино, ул. Советская, 2а
Bryansk State Agrarian University
Реферат. Форсунки дизельных двигателей являются одним из самых ответственных элементов системы топливоподачи. Для диагностирования и регулировки форсунок по качеству распыления и давлению начала впрыскивания используют два основных способа. Первый способ на механических стендах отечественного и зарубежного производства. Качество распыления топлива форсункой проверяется прокачкой топлива через форсунку, отрегулированную на заданное давление начала впрыскивания при частоте 6080 впрыскиваний в минуту. Качество распыления считается удовлетворительным, если топливо впрыскивается в туманообразном состоянии и равномерно распределяется как по всем струям, так и по поперечному сечению каждой струи. Второй способ представляет собой диагностирование на компьютерном стенде. Компьютерный стенд для диагностирования и ремонта дизельных форсунок Common Rail CR 305 предназначен для дизельных двигателей легковых, грузовых автомобилей, автобусов, дорожной и строительной спецтехники. Предлагаемый нами способ вибродиагностирования исключает необходимость демонтажа форсунок с двигателя. Достоинством данного способа является низкая стоимость оборудования, простота использования, высокая точность диагностирования, мобильность и автономность оборудования.
Summary. Diesel engines injectors are considered one of the most important elements of the fuel supply system. There are two methods used to diagnose and regulate injectors' spraying quality and initial pressure injection. The first method is on the mechanical stands of domestic and foreign produce. The injectors' fuel spraying quality is tested by pumping fuel through the injector regulated at the set pressure of initial injection with the frequency of 60-80 injections per minute. The spraying quality is considered satisfactory if the fuel is injected in a mist state and uniformly distributed in all jets and the cross section of each jet. The second method is a diagnosis on a computer stand. The computer stand for diagnosis and repair of diesel injectors Common Rail CR 305 is appropriate for diesel engines of cars, trucks, buses, and road and construction machinery. The proposed method of vibrodiagnosis eliminates the necessity of disman-
tling injectors. The advantages of this method are the low cost of equipment, ease of use, high accuracy diagnosis, mobility and noninteraction of the equipment.
Ключевые слова: диагностирование, вибрация, дизельная форсунка, диагностический стенд.
Key words: diagnostics, vibration, diesel injector, diagnostic stand.
В настоящее время применяются два основных способа проверки и наладки форсунок.
1. Диагностирование и регулировка на механических стендах (ДД-2110).
2. В диагностических центрах с использованием зарубежных компьютерных стендов диагностирующих форсунки в различных режимах (CR 305).
В статье предлагается третий способ диагностирования форсунок на основе измерения и анализа спектра вибрации корпуса форсунки во время подачи топлива.
Форсунки дизельных двигателей являются одним из самых ответственных элементов системы топливоподачи. Качественное протекание процессов дозирования топлива во многом определяется техническими характеристиками форсунки. Применяемые в двигателях форсунки обладают большим числом важных рабочих показателей, работают в сложных условиях вибрации двигателя, при высоких температурах и загрязненном топливе. По мере изнашивания деталей форсунки и снижения упругости пружины давление начала впрыскивания топлива уменьшается, а следствием этого являются увеличение объема впрыскиваемого топлива и угла начала впрыскивания, изменение мощности и экономичности. При значительном снижении давления впрыскивания топливо может подтекать из распылителя после посадки иглы в седло, что быстро приводит к его закок-совыванию, ухудшению качества распыливания, зависанию иглы. Закоксовывание проходных сечений распылителей определяет изменение пропускной способности и неравномерность работы дизеля [1].
На данный момент полная проверка форсунки с определением всех диагностических показателей возможна только при их демонтаже с последующим диагностированием на специальном стенде. Диагностический стенд включает в себя электронный блок управления, электрический насос, топливный распределитель, регулятор давления, мерные емкости с технической жидкостью, элементы управления и выбора диагностического режима.
Для диагностирования и регулировки форсунок по качеству распыления и давлению начала впрыскивания используют два основных способа.
Первый способ - на механических стендах отечественного и зарубежного производства EPS 100 фирмы Bosch (Германия); ДД-2110 ОАО «Мопаз» (Россия); М-106Э Красноуфимского ОЭЗ (Россия).
Принцип работы этих устройств в целом идентичен. В корпус вмонтирована плунжерная пара и клапан, обеспечивающие создание давления рабочей жидкости (за счет перемещения рукояти рычага), которое фиксируется манометром [2].
Качество распыления топлива форсункой проверяется на стендах прокачкой топлива через форсунку, отрегулированную на заданное давление начала впрыскивания при частоте 60-80 впрыскиваний в минуту. Качество распыления считается удовлетворительным, если топливо впрыскивается в туманообразном состоянии (нормативное значение диаметра капель -30-10 мкм и менее) и равномерно распределяется как по всем струям, так и по поперечному сечению каждой струи. Начало и конец впрыскивания при этом должны быть четкими. После окончания впрыскивания допускается увлажнение носика распылителя без образования капли. Впрыскивание топлива у новой форсунки сопровождается характерным резким звуком. Конус распыленного топлива должен находиться в пределах 10-20°[2].
95 90 85-ВО-75
л 70
S
i 65
£ 60 55 50 4540 35
Рис. 1. Спектр вибрации дизельных форсунок (1 зеленая - на ДД-2110 ОАО «Мопаз»;
2 синяя - на работающем двигателе, 700 об/мин (300 моточасов))
К положительной стороне стенда ДД-2110 можно отнести невысокую стоимость и простоту использования. Недостатком является низкая точность регулировки, так как физика работы форсунок на стенде и на работающем двигателе совершенно разная (см. рис. 1). Это обусловлено разным законом подачи топлива в форсунку. Чтобы на стенде создать необходимое давление топлива в форсунке нужно несколько раз нажать на ручку насоса. На работающем двигателе топливо в форсунку подается топливным насосом высокого давления за доли секунды.
Второй способ представляет собой диагностирование на компьютерном стенде. Компьютерный стенд для диагностирования и ремонта дизельных форсунок CommonRail CR 305 предназначен для дизельных двигателей легковых, грузовых автомобилей, автобусов, дорожной и строительной спецтехники. Данный стенд оснащен безмензурочной системой измерения в реальном времени (моделирует подачу топлива в форсунку как топливный насос высокого давления). Используется для диагностирования и регулировки электромагнитных и пьезо форсунок.
Стандартный тест состоит из шести последовательных шагов, во время которых производится тестирование форсунки на всех режимах работы, после чего формируется итоговый отчет.
96: 94: 4290:
807876: 74-i 72: 70:
ш 64-t 62-
|56: I 56-| 64:
SO: 4846:
42: 40:
3634:
3026: 24: 22-
Рис. 2. Спектр вибрации дизельной форсунки на стенде CR-305 (режим нагрузки)
К достоинствам этого стенда относится высокая точность диагностирования, широкий спектр режимов работы. К недостаткам использования - высокая стоимость, наличие высококвалифицированного персонала.
Основным недостатком двух вышеописанных способов является необходимость демонтажа форсунок с двигателя.
Для снижения трудоемкости и продолжительности процедур проверки форсунок целесообразнее использовать методы, не предусматривающие демонтажные работы.
Работа дизельных двигателей неразрывно связана с эффектом вибраций, интенсивность и характер которых, проявляются разным образом в зависимости от технического состояния оборудования. Получить полную информацию о техническом состоянии без вывода оборудования из рабочего режима, т.е. без демонтажа или без разборки можно анализируя вибрации тем или иным методом. Периодически проводя такой анализ можно спрогнозировать остаточный рабочий ресурс задолго до выхода оборудования из строя.
Предлагаемый нами способ вибродиагностирования исключает необходимость демонтажа форсунок с двигателя. В состав оборудования для вибродиагностирования входят: датчик вибрации, устройство согласования и ноутбук с необходимым программным обеспечением. Датчик крепится на магните к форсунке, что исключает негативное воздействие вибрации создаваемой двигателем при записи результатов.
Достоинством данного способа является низкая стоимость оборудования, простота использования, высокая точность диагностирования, мобильность и автономность оборудования.
Выводы
1. Проведенные исследования показали, что оценка технического состояния форсунок на стенде типа ДД-2110 не позволяет достоверно оценить ее работу.
2. Компьютерная система диагностирования позволяет более полно и достоверно оценить степень износа, но для этого необходимо демонтировать форсунку с двигателя.
3. Оценка работы форсунки по спектру вибрации дает дополнительную информацию о режиме работы и настройки форсунки.
Библиографический список
1. Диагностика и техническое обслуживание машин: учебник для студентов высш. учеб. заведений / А.Д. Ананьин [и др.]. М.: Изд. центр "Академия", 2008. 432 с.
2. Устройство для испытания топливной форсунки на качество распыла топлива / В.И. Черноиванов, Р.Ю. Соловьев, Е.М. Филиппова, Н.А. Петрищев, Г.Г. Емельянов, И.Б. Ивлева, А.А. Данков, Р.Т. Юсипов: патент RU 2355908 C1.
3. Грунтович Н.В. Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования: учеб. пособие. Минск: Новое знание; М.: ИНФРА-М, 2013. 271 с.: ил. (Высшее образование: Бакалавриат).
References
1. Diagnostika i tekhnicheskoe obsluzhivanie mashin: uchebnik dlya studentov vyssh. ucheb. Zavedeniy /A.D. Anan'in [i dr.]. M.: Izd. tsentr "Akademiya", 2008. 432s.
2.Chernoivanov Vyacheslav Ivanovich, Solov'yev Rudolf Yur'yevich, Filippova Elena Mikhaylovna, Petrishchev Nikolay Alekseevich, Emel'yanov Georgiy Gennad'yevich, Ivleva Irina Borisovna, Dankov Aleksey Alekseevich, Yusipov Ruslan Tagerovich. Ustroystvo dlya ispytaniya toplivnoy forsunki na kachestvo raspyla topliva. Patent RU 2355908 C1
3. Gruntovich N.V. Montazh, naladka i ekspluatatsiya elektrooborudovaniya: ucheb. Posobie. Minsk: Novoe znanie; M.: INFRA-M, 2013. 271s.: il.- (Vysshee obrazovanie: Bakalavriat).
