УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПРЕЦИЗИОННЫХ ПАР ТРЕНИЯ АГРЕГАТОВ СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Полезная модель относится к двигателестроению, а именно к средствам ремонта и технического обслуживания дизельных двигателей внутреннего сгорания (ДВС), и предназначена для восстановления рабочих характеристик и продления ресурса прецизионных пар трения агрегатов системы питания дизельных двигателей без их разборки.
Известно устройство для восстановления плунжерной пары топливного насоса, предусматривающее подачу в зону трения металлосодержащей реновационной жидкости постоянного состава, возвратно-поступательное и возвратно-вращательное движения плунжера, контроль давления, создаваемого плунжерной парой, прекращение подачи реновационной жидкости после достижения заданного давления и выполнение этапа промывки путем подачи в зону трения топливо-масляной смеси [см. Гаркунов Д.Н., Триботехника - конструирование, изготовление и эксплуатация машин: - М.: Издательство МСХА, 2002].
Недостатком данного устройства является его сложность, реализация только в условиях специализированного ремонтного предприятия и необходимость демонтажа агрегатов системы питания с двигателя.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является устройство для очистки топливной системы, содержащее бак, подводящий и сливной трубопроводы, снабженные штуцерами (см. http://docplayer.ru/41166294-Ustanovka-dlya-ochistki-sistem-vpryska-topliva-avtomobilnyh-dvigateley-isp-dsp-easyserve-pasport-up-ps.html. Дата обращ. 13.03.2018 г. ).
Недостатком данного устройства является низкая технологичность восстановления прецизионных пар трения агрегатов системы питания дизельных ДВС, что обусловлено их разборкой и сборкой.
Техническим результатом предлагаемого устройства является повышение технологичности восстановления за счет осуществления процесса восстановления прецизионных пар трения агрегатов системы питания дизельных двигателей без их разборки при работающем ДВС.
Указанный технический результат достигается тем, что в известное устройство, содержащее бак, подводящий и сливной трубопроводы, снабженные штуцерами, согласно изобретению, дополнительно введены блок нагрева, взаимодействующий с баком, насос и перепускной клапан, встроенные в подводящий трубопровод, последовательно соединенные пульт ввода и блок управления, первый и второй выходы которого соединены с управляющими входами насоса и блока нагрева соответственно, счетчик времени, взаимодействующий с перепускным клапаном, датчик температуры, установленный в баке, выход которого соединен со вторым входом блока управления, выход счетчика времени соединен с третьим входом блока управления.
Сущность полезной модели заключается в том, что дополнительно введены блок нагрева, взаимодействующий с баком, насос и перепускной клапан, встроенные в подводящий трубопровод, последовательно соединенные пульт ввода и блок управления, первый и второй выходы которого соединены с управляющими входами насоса и блока нагрева соответственно, счетчик времени, взаимодействующий с перепускным клапаном, датчик температуры, установленный в баке, выход которого соединен со вторым входом блока управления, выход счетчика времени соединен с третьим входом блока управления.
Известно, (см., например, http://fb.ru/article/304782/plunjernaya-para-tnvd-trebovaniya-k-ekspluatatsii-vidyi-neispravnostey-i-printsip-rabotyi. Дата обращ. 13.03.2018 г.), что при эксплуатации дизельных ДВС рабочие поверхности прецизионных пар трения агрегатов системы питания изнашиваются, что приводит к нарушению герметичности их сопряжений, снижению давления подачи топлива, приводящих к потери мощности, ухудшению работы и пуска двигателя, повышенному расходу топлива, превышению норм вредных выбросов. Восстановление прецизионных пар трения осуществляется путем снятия агрегатов системы питания с ДВС с последующей их разборкой и сборкой после завершения процесса восстановления.
Согласно полезной модели, восстанавливать прецизионные пары трения агрегатов системы питания без их снятия с двигателя и разборки возможно при работающем ДВС с помощью устройства для очистки топливной системы, в бак которого вместо состава для очистки, предлагается заливать ремонтно-восстановительный состав (РВС). При этом происходит как очистка топливной системы двигателя, так и восстановление прецизионных пар трения агрегатов системы питания ДВС. Время, необходимое для полного их восстановления зависит от типа применяемого РВС и температуры его нагрева, создаваемой, дополнительно введенным, блоком нагрева совместно с датчиком температуры, блоком управления и пультом ввода, и контролируется с помощью счетчика времени, взаимодействующего с перепускным клапаном, срабатываемым при включении (отключении) насоса, подающего РВС в систему питания ДВС. Этим достигается указанный в изобретении технический результат.
Структурная схема устройства, в варианте исполнения блока нагрева в виде емкости для теплоносителя с электронагревателем, представлена на фигуре, где показаны: 1 - емкость для теплоносителя; 2 - электронагреватель; 3 - блок управления; 4 - пульт ввода; 5 - насос; 6 - счетчик времени; 7.1, 7.2 - подводящий и сливной трубопровод, соответственно; 8 - перепускной клапан; 9.1, 9.2 - подводящий и отводящий штуцеры, соответственно; 10 - бак; 11 - датчик температуры; 12 - блок нагрева.
Блок нагрева 12 предназначен для поддержания ремонтно-восстановительного состава (РВС), находящегося в баке 10, в заданном температурном диапазоне, при котором происходит максимальный восстанавливающий эффект. Например, для ремонтно-восстановительного состава марки «РВС» границы заданного диапазона могут быть приняты равными 70°С и 90°С, соответственно, для нижней и верхней границ из [см., например, Дунаев А.В., Герман А.Ю., Ладиков В.В. Нетрадиционная триботехника для повышение ресурса автотракторной техники. - М.: ФГБНУ, 2013. - С. 21].
В исполнении блока нагрева 12 в виде емкости для теплоносителя 1 с электронагревателем 2, на которую устанавливают бак 10, нагрев РВС происходит за счет теплообмена между теплоносителем, нагреваемым электронагревателем 2 и баком 10, находящимся в теплоносителе.
Датчик температуры 11, установленный в баке 10, предназначен для измерения текущей температуры ремонтно-восстановительного состава. В качестве такого датчика может быть использован, например, датчик указателя температуры ТМ-100А [см., например, Руководство по ремонту и техническому обслуживанию автомобилей КамАЗ. - М.: «Военное издательство», 2003. - С. 218].
вост
вост
Введение счетчика времени 6 обусловлено необходимостью контроля времени восстановления прецизионных пар трения агрегатов системы питания дизельного двигателя - t, которое, например, для состава марки «РВС» составляет t=4,0…5,0 ч. [см., например, Дунаев А.В., Лялякин В.П. Технологические рекомендации по повышению ресурса агрегатов тракторов - ремонтно-восстановительными добавками к смазочным маслам. - М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2013. - С.38].
Счетчик времени 6 может быть выполнен, например, в виде цифрового таймера обратного отсчета типа TR-030-top (см., например, http://www.td-timer.ru/catalog/tajmery.htm. Дата обращ. 10.04.2018 г. ).
Счетчик времени 6 взаимодействует с перепускным клапаном 8, например, посредством концевого выключателя кнопочного типа [см., например, М.П. Александров. Грузоподъемные машины. Учебник для вузов. - М: Высшая школа, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. - С. 344] и выход счетчика времени 6 соединен с третьим входом блока управления 3.
зад2
Tзад1)
вост
С помощью пульта ввода 4 задают верхнюю (Т) и нижнюю ( границы температурного диапазона нагрева ремонтно-восстановительного состава, в пределах которого происходит наиболее эффективный процесс восстановления изношенных рабочих поверхностей прецизионных пар трения агрегатов системы питания двигателя, а также время восстановления (t).
Блок управления 3 предназначен для хранения и анализа информации, поступающей с пульта вода 4, датчика температуры 11 и счетчика времени 6, и выдачи по их результатам команд на включение, выключение насоса 5 и электронагревателя 2.
Пульт ввода 4 и блок управления 3 могут быть выполнены на микроконтроллерах семейства pic (см., например, http://elwo.ru/publ/skhemy_na_mikrokontrollerakh/mikrokontrollery_pic/9-1-0-251. Дата обращ. 13.03.2018 г.).
Насос 5 предназначен для подачи РВС из бака 10 по подводящему трубопроводу 7.1 через перепускной клапан 8 и подводящий штуцер 9.1 в систему питания ДВС. Насос 5 может быть выполнен, например, в виде насоса для дизельного топлива типа DB-40 DC12 (см., например, http://mskompany.ru/nasosy-dlya-dizelnogo-topliva-solyarki-kerosina-i-benzina-12-24-220-volt?yclid=1829695304388844886. Дата обращения 10.04.2018 г.).
Электронагреватель 2 предназначен для нагрева теплоносителя, находящегося в емкости 1. Электронагреватель 2 может быть выполнен, например, в виде трубчатого электронагревателя (ТЭН) типа «Аристон» (см., например, http://housetronic.ru/otoplenie/element/device/teny-dlya-nagreva-vody.html. Дата обращения 10.04.2018 г.).
Назначение перепускного клапана 8 понятно из его названия. Перепускной клапан 8 может быть выполнен, например, в виде перепускного клапана КамАЗ типа 338.1111140-20 (см., например, http.//www.autoopt.ru/auto/catalog/.../kamaz/kamaz-43261-euro1-2/317/. Дата обращения 10.04.2018 г.).
Установка работает следующим образом. Подключают устройство к системе питания ДВС посредством подводящего 9.1 и отводящего 9.2 штуцеров. Вводят с помощью пульта ввода 4 в блок управления 3 исходные данные о температуре нагрева РВС в баке 10 и на счетчике времени 6 задают время восстановления. Включают устройство, например, при помощи тумблера (не показан) на блоке управления 3. Блок управления 3 анализирует информацию, поступающую с пульта вода 4, датчика температуры 11 и счетчика времени 6.
рвс
зад1
Если температура РВС меньше нижней границы заданного температурного диапазона нагрева (Т<T), то блок управления 3 выдает команду на включение электронагревателя 2.
рвс
зад1
При достижении температуры РВС нижней границы заданного температурного диапазона нагрева (Т=T), блок управления 3 выдает команду на включение насоса 5, который всасывает РВС из бака 10 и передает ее по подводящему трубопроводу 7.1 к перепускному клапану 8, который срабатывает, включается счетчик времени 6 и РВС поступает в систему питания ДВС. Запускают двигатель и в процессе его работы под действием разогретого до необходимой температуры РВС, осуществляется процесс восстановления изношенных рабочих поверхностей прецизионных пар трения за счет образования на них металлокерамического защитного покрытия.
рвс
зад2
рвс
зад1
зад1
рвс
зад2.
В процессе работы ДВС, если температура РВС достигает верхней границы заданного температурного диапазона нагрева (Т=Т), блок управления 3 выдает команду на выключение электронагревателя 2. При достижении температуры РВС нижней границы заданного температурного диапазона нагрева (Т=T) блок управления 3 выдает команду на повторное включение электронагревателя 2. Таким образом, температура РВС в баке 10 поддерживается автоматически в пределах Т≤Т≤Т
По достижении времени восстановления, контролируемым счетчиком 6, блок управления 3 подает команду на отключение насоса 5, который прекращает всасывание РВС из бака 10. Срабатывает перепускной клапан 8 и выключается счетчик времени 6. Завершен процесс восстановления прецизионных пар трения агрегатов системы питания ДВС.
Таким образом, восстановление прецизионных пар трения агрегатов системы питания дизельных двигателей обеспечивается без их разборки при работающем ДВС, что повышает технологичность восстановления.
Предлагаемое техническое решение практически применимо, так как для его реализации могут быть использованы типовые устройства и электронные узлы.
Предлагаемое техническое решение позволяет без проведения разборно-сборочных работ восстанавливать рабочие поверхности прецизионных пар трения агрегатов системы питания дизельных ДВС непосредственно при их эксплуатации, улучшить контрольные параметры по величине подачи топлива и давлению подачи топлива до 60%, продлить ресурс прецизионных пар трения агрегатов системы питания дизельных ДВС до 30%, значительно улучшить запуск двигателя, что особенно важно при эксплуатации автомобильной и специальной техники в условиях низких температур, а также в условиях Арктики.