СПОСОБ КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ДИЗЕЛЬНОЙ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ
CONTROL METHOD OF DIESEL ENGINE FUEL HARDWARE TECHNICAL CONDITION

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к стендам для испытания и регулировки топливной аппаратуры дизельных двигателей внутреннего сгорания (ДВС).
Цикловая подача топлива является одним из важных параметров, характеризующих техническое состояние дизельного ДВС, в частности состояние топливного насоса высокого давления (ТНВД). Выход указанного параметра за пределы допускаемых значений приводит к ухудшению работы двигателя, закоксовыванию деталей цилиндропоршневой группы, снижению мощности двигателя, увеличению удельного расхода топлива. Поэтому измерение цикловой подачи топлива крайне важно как при эксплуатации, так и при регулировке дизельного ДВС.
Известен способ определения цикловой подачи топлива, заключающийся в суммарном замере количества впрыскиваемого топлива в мерный стакан за определенное количество циклов (ГОСТ 10578-95. Насосы топливных дизелей. Общие технические условия).
Недостатком известного решения является то, что измерения параметров производятся только при установившейся нагрузке.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является способ контроля технического состояния топливной аппаратуры, заключающийся в обеспечении заданных скоростных и нагрузочных режимов работы, измерении величины параметров процесса подачи топлива, сравнении с эталонной величиной параметров. При этом скоростной и нагрузочный режимы задают переменными, а в качестве диагностических параметров выбирают величину значений относительного изменения цикловой подачи топлива и угла сдвига фаз между моментами подачи топлива и положением рейки насоса на указанных режимах. По разности этих величин судят о техническом состоянии топливной аппаратуры (RU 2054573, МПК F02M 65/00, опубл. 20.02.1996).
Недостатком известного решения является то, что при определении параметров процесса подачи топлива скорость вращения приводного вала топливного насоса имеет постоянное значение, а связь исполнительного механизма регулятора частоты вращения с рейкой топливного насоса отсутствует, что не позволяет учесть влияние переменного характера изменения скорости вращения приводного вала топливного насоса дизельной топливной аппаратуры на режим работы ее следующих основных составляющих:
- топливного насоса в целом;
- всережимного центробежного регулятора;
- топливопроводов высокого давления;
- форсунок.
В свою очередь, режим работы данных составляющих дизельной топливной аппаратуры определяется их конструктивными особенностями и техническим состоянием.
Технический результат заключается в повышении достоверности оценки технического состояния топливной аппаратуры дизельных двигателей внутреннего сгорания за счет учета влияния конструктивных особенностей и технического состояния топливного насоса, всережимного центробежного регулятора, топливопроводов высокого давления, а также форсунок на процесс формирования величины цикловой подачи топлива.
Сущность изобретения заключается в том, что способ контроля технического состояния дизельной топливной аппаратуры заключается в том, что обеспечивают при стендовых испытаниях дизельной топливной аппаратуры сначала постоянный, а затем переменный характер изменения скорости вращения приводного вала ее топливного насоса. Скорость вращения приводного вала топливного насоса дизельной топливной аппаратуры изменяют по гармоническому закону, не нарушая связи исполнительного механизма регулятора частоты вращения с его рейкой. Измеряют величины цикловой подачи топлива, полученные за заданное количество циклов стендовых испытаний дизельной топливной аппаратуры при постоянном и переменном характере изменения скорости вращения приводного вала ее топливного насоса. По результатам сравнения разности этих величин оценивают техническое состояние испытываемой дизельной топливной аппаратуры.
Способ контроля технического состояния дизельной топливной аппаратуры осуществляют следующим образом. Дизельная топливная аппаратура состоит из топливного насоса, всережимного центробежного регулятора, топливопроводов высокого давления и форсунок. Испытываемую дизельную топливную аппаратуру по известным технологиям ее испытаний и регулировке (ГОСТ 10578-95. Насосы топливных дизелей. Общие технические условия) устанавливают на стенд, обеспечивающий возможность испытания дизельной топливной аппаратуры как в режиме постоянного, так и переменного характера изменения скорости вращения приводного вала топливного насоса. Переменный скоростной режим испытания дизельной топливной аппаратуры реализуется возможностью стенда изменять скорость вращения приводного вала топливного насоса по гармоническому закону относительно его номинальной частоты вращения. Амплитуду и частоту гармонического изменения скорости вращения приводного вала топливного насоса определяют маркой испытуемой дизельной топливной аппаратуры.
Испытания дизельной топливной аппаратуры в режиме поддержания постоянной скорости вращения приводного вала ее топливного насоса осуществляют в следующей последовательности. Согласно ГОСТ 10578-95, с помощью задатчика циклов, которым оборудован испытательный стенд, устанавливают требуемое количество циклов испытания дизельной топливной аппаратуры. Во время проведения данных стендовых испытаний основные рабочие органы всережимного центробежного регулятора топливного насоса испытываемой дизельной топливной аппаратуры занимают соответствующее равновесное положение, что, в конечном итоге, определяет положение рейки топливного насоса, которое, в свою очередь, определяет величину цикловой подачи топлива каждой секции испытываемой дизельной топливной аппаратуры. После завершения стендовых испытаний в мерных сосудах каждой секции испытываемой дизельной топливной аппаратуры окажется объем дизельного топлива, соответствующий заданному количеству циклов. Отношение зафиксированного объема дизельного топлива к заданному количеству циклов позволяет определить цикловую подачу топлива каждой секции топливного насоса испытываемой дизельной топливной аппаратуры, характерную для постоянного скоростного режима ее стендовых испытаний.
Далее, в целях повышения достоверности оценки технического состояния дизельной топливной аппаратуры, проводят ее испытания при переменном режиме (по гармоническому закону) изменения скорости вращения приводного вала топливного насоса, который обеспечивает возможность испытательного стенда. Для сопоставимости результатов испытаний дизельной топливной аппаратуры, полученных в условиях постоянного и переменного скоростных режимов ее стендовых испытаний, необходимо выдержать следующее условие: продолжительность стендовых испытаний дизельной топливной аппаратуры в режиме гармонического изменения скорости вращения приводного вала ее топливного насоса (измеряется промежутком времени, необходимым для реализации требуемого количества циклов, установленного ГОСТ 10578-95).
Во время проведения стендовых испытаний основные рабочие органы всережимного центробежного регулятора топливного насоса испытываемой дизельной топливной аппаратуры постоянно изменяют свое положение, что приводит к постоянному передвижению рейки испытываемого топливного насоса относительно ее равновесного положения. По данному основанию возникающие перемещения рейки топливного насоса относительно ее равновесного положения являются причиной постоянного изменения величины цикловой подачи топлива каждой секции топливного насоса испытываемой дизельной топливной аппаратуры. В конечном итоге, величина возникающих перемещений рейки топливного насоса испытываемой дизельной топливной аппаратуры определяет техническое состояние следующих ее основных составляющих:
- топливного насоса в целом;
- всережимного центробежного регулятора;
- топливопроводов высокого давления;
- форсунок.
После завершения стендовых испытаний в мерных сосудах каждой секции испытываемой дизельной топливной аппаратуры окажется объем дизельного топлива, соответствующий заданному количеству циклов. Отношение зафиксированного объема дизельного топлива к заданному количеству циклов позволяет определить цикловую подачу топлива каждой секции топливного насоса испытываемой дизельной топливной аппаратуры, характерную для ее стендовых испытаний в режиме гармонического изменения скорости вращения приводного вала топливного насоса.
Сравнение величин цикловой подачи топлива, полученных при стендовых испытаниях дизельной топливной аппаратуры, соответственно в режимах постоянного и переменного (по гармоническому закону) характера изменения скорости вращения приводного вала ее топливного насоса позволяет достоверно определить степень отклонения эксплуатационных параметров испытываемой дизельной топливной аппаратуры от нормы.
По сравнению с известным решением предлагаемое позволяет повысить достоверность оценки технического состояния дизельной топливной аппаратуры за счет учета особенности работы топливного насоса, всережимного центробежного регулятора, топливопроводов высокого давления и форсунок в условиях непрерывного изменения скорости вращения приводного вала топливного насоса, характерного для его работы в условиях реальной эксплуатации.