Патент на изобретение №2398127

(54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ И РЕГУЛИРОВКИ ДИЗЕЛЬНОЙ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ (ВАРИАНТЫ)

(57) Реферат:

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано для испытания и регулировки топливной аппаратуры (ТА) дизелей. Изобретение направлено на повышение качества регулировки дизельной топливной аппаратуры, установленной на двигателе, в процессе его эксплуатации или ремонта. Способ испытания и регулировки дизельной топливной аппаратуры заключается в раздельном испытании и регулировке топливного насоса высокого давления на испытательном стенде в комплекте с эталонными форсунками и топливопроводами, подборе комплекта форсунок и топливопроводов высокого давления на один двигатель по группам пропускной способности, отличающийся тем, что форсунки, снятые с двигателя, испытываются и регулируются на давление начала впрыскивания топлива, качество распыливания топлива, герметичность, гидравлическую плотность, демонтированные с двигателя топливопроводы высокого давления испытываются на герметичность и вместе с испытанными форсунками и топливным насосом высокого давления устанавливаются на стенд для испытания топливных насосов высокого давления, после чего топливный насос высокого давления дополнительно испытывается и регулируется в комплекте с топливопроводами и форсунками, предназначенными для установки на один двигатель, по критерию величины и равномерности цикловой подачи. По второму варианту способ испытания и регулировки дизельной топливной аппаратуры заключается в том, что форсунки, снятые с двигателя, испытываются и регулируются на давление начала впрыскивания топлива, качество распыливания топлива, герметичность, гидравлическую плотность, демонтированные с двигателя топливопроводы высокого давления испытываются на герметичность, после чего топливный насос высокого давления совместно с испытанными форсунками и топливопроводами высокого давления устанавливается на стенд для испытания топливных насосов высокого давления, испытывается и регулируется в комплекте с топливопроводами и форсунками, предназначенными для установки на один двигатель. 2 н.п. ф-лы.

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано для испытания и регулировки топливной аппаратуры (ТА) дизелей.

Известен способ испытания ТА дизелей, заключающийся в определении характеристик и параметров работы приборов топливной системы при их раздельном испытании по установленным ГОСТ методикам на специальных стендах или с использованием специальных приборов (Кривенко П.М., Федосов И.М. Техническое обслуживание дизельной топливной аппаратуры. М.: «КОЛОС», 1973. С-343; Горбаневский В.Е., Горбач Р.И. Оборудование для испытания топливной аппаратуры дизелей. – М.: «Машиностроение», 1969. С-195; Файнлейб Б.Н. Методы испытаний и исследований ТА автотракторных дизелей. М-Л.: «Машиностроение», 1965. С-176), с последующим комплектованием по группам пропускной способности.

Испытание и регулировка топливного насоса высокого давления производится на испытательном стенде в комплекте с эталонными форсунками и топливопроводами по установленной методике испытаний для насосов конкретного типа.

Испытание и регулировка форсунок производится на давление начала впрыскивания топлива, качество распыливания топлива, герметичность, гидравлическую плотность и пропускную способность. По результатам испытаний, в случае если диапазон разброса величины пропускной способности превышает 4%, форсунки делят на группы по величине пропускной способности с таким расчетом, чтобы разность пропускной способности форсунок, входящих в одну группу, не превышала 4%. При этом на дизель должны устанавливаться форсунки одной группы.

Испытание топливопроводов высокого давления производится измерением их пропускной способности, объема канала, его длины и герметичности. По результатам испытаний топливопроводы делят на группы по величине пропускной способности.

Комплектование топливной аппаратуры дизеля осуществляется путем подбора комплекта форсунок и топливопроводов по группам пропускной способности. Допускается комплектование форсунок из группы с большей пропускной способностью с топливопроводами из группы с меньшей пропускной способностью, а также топливопроводов из групп с максимальной пропускной способностью с форсунками из групп, как с меньшей, так и с большей пропускной способностью (Федосов И.М., Машкин А.Л. Руководство по испытанию и регулировке топливной аппаратуры автотракторных дизелей. – Малоярославец: ОАО “МОПАЗ”, 2004. – 76 с. е-mail: mopaz @ kaluga.ru www.mopaz.ru).

Недостатком существующих способов испытания и регулировки дизельной топливной аппаратуры является то, что при комплектовании таким способом топливной аппаратуры дизеля значительно возрастает суммарная погрешность регулировки комплекта ТА дизеля по критерию величины и равномерности цикловой подачи топлива, что приводит к ухудшению качества регулировки ТА, снижению мощностных и экономических показателей работы дизеля.

Это обусловлено тем, что регулировка величины и равномерности цикловой подачи топлива насосом высокого давления (ТНВД) производится в комплекте со стендовыми эталонными топливопроводами и форсунками, а работает он в последующем при установке на двигатель с форсунками и топливопроводами, существенно отличающимися друг от друга гидравлическими характеристиками. В результате такие регулировочные параметры ТА, как величина и равномерность цикловой подачи топлива форсунками, устанавливаемыми на один двигатель, могут значительно отличаться от значений, полученных в результате регулировки ТНВД на стенде с использованием стендовых форсунок. Вследствие этого снижаются мощностные и экономические показатели работы дизеля, повышается дымность его работы.

При реализации существующего способа испытаний ТА дизелей погрешность измерения величины и равномерности цикловой подачи собранного комплекта топливной аппаратуры при его установке на один двигатель будет складываться из отклонений параметров регулировки всех приборов комплекта и будет значительно большей, чем установленная нормативно-технической документацией для испытываемого ТНВД.

Так, величина допустимых отклонений неравномерности подачи топлива в цилиндры дизеля в соответствии с ГОСТ 10578-96 составляет: при регулировке ТНВД на стенде 3-4%, а при его проверке 6-8% в зависимости от числа секций.

Величина допустимых отклонений пропускной способности распылителей форсунок согласно ГОСТ 10579-88 составляет ±1,5% при прокачке от секций ТНВД, а давления начала впрыскивания – от (+0,8 МПа) до (+1,2 МПа) в зависимости от типа форсунки.

Клапаны насоса, отверстия распылителей форсунок и топливопроводы высокого давления имеют широкие пределы изменения гидравлического сопротивления и пропускной способности даже при точном соответствии узлов и деталей требованиям чертежей. Установка же элементов топливной системы, имеющих различные гидравлические характеристики, на один двигатель оказывает существенное влияние на неравномерность подачи топлива в цилиндры дизеля. Так, последовательная установка на один и тот же комплект топливной аппаратуры распылителей форсунок с крайними значениями допустимой величины эффективного проходного сечения (µ_f)_min и (µ_f)_max, приводит к увеличению цикловой подачи топлива (q_ц) на 4%. Аналогичная замена топливопропроводов высокого давления также изменяет q_ц на 4%. И, наконец, замена обратных разгружающих клапанов секций ТНВД, обладающих крайними значениями эффективного проходного сечения, изменяет q_ц на 4,5%.

Таким образом, при реализации существующего способа комплектования дизелей приборами топливной системы суммарные отклонения величины и равномерности цикловой подачи топлива в цилиндры могут составить 10-12%, в то время как для эффективной работы дизеля неравномерность подачи топлива форсунками в цилиндры не должна превышать 2%.

Анализ существующих методов испытания и комплектования дизельной топливной аппаратуры показывает, что рассмотренные методы применимы для комплектования ТА на заводах изготовителях (стационарных предприятиях) при изготовлении, ремонте и проверке значений параметров их работы, где имеется достаточный запас приборов и деталей, подобранных в группы по пропускной способности, а также эталонных приборов.

Цель изобретения – повышение качества регулировки комплекта топливной аппаратуры, устанавливаемого на один двигатель, по критерию величины и равномерности цикловой подачи топлива в цилиндры дизеля, поддержание мощностных и экономических показателей его работы на заданном уровне.

Технический результат направлен на повышение качества регулировки дизельной топливной аппаратуры, установленной на двигателе, в процессе его эксплуатации или ремонта.

Технический результат достигается тем, что топливный насос высокого давления испытывается и регулируется на испытательном стенде в комплекте с эталонными форсунками и топливопроводами по установленной методике испытаний для насосов конкретного типа, форсунки испытываются и регулируются на давление начала впрыскивания топлива, качество распыливания топлива, герметичность, гидравлическую плотность, топливопроводы высокого давления испытываются на герметичность и вместе с испытанными форсунками и топливным насосом высокого давления устанавливаются на стенд для испытания топливных насосов высокого давления, после чего топливный насос высокого давления дополнительно испытывается и регулируется в комплекте с топливопроводами и форсунками, предназначенными для установки на один двигатель, по критерию величины и равномерности цикловой подачи.

Отличительным признаком от прототипа является то, что с целью снижения неравномерности цикловой подачи топлива подбор комплекта топливной аппаратуры на один двигатель осуществляется таким образом, что форсунки испытываются и регулируются на давление начала впрыскивания топлива, качество распыливания топлива, герметичность, гидравлическую плотность, топливопроводы высокого давления испытываются на герметичность и вместе с испытанными форсунками и топливным насосом высокого давления устанавливаются на стенд для испытания топливных насосов высокого давления, после чего топливный насос высокого давления дополнительно испытывается и регулируется в комплекте с топливопроводами и форсунками, предназначенными для установки на один двигатель, по критерию величины и равномерности цикловой подачи.

Способ осуществляется следующим образом.

Топливный насос высокого давления устанавливается на испытательный стенд и регулируется в комплекте с эталонными форсунками и топливопроводами по установленной методике испытаний для насосов конкретного типа.

Форсунки, снятые с двигателя, испытываются и регулируются на давление начала впрыскивания топлива, качество распыливания топлива, герметичность, гидравлическую плотность в соответствии с предусмотренными для них нормативно-технической документацией методами испытаний, после чего устанавливаются на испытательный стенд вместо стендовых форсунок.

Демонтированные с двигателя топливопроводы высокого давления испытываются на герметичность установленными для этого нормативно-технической документацией методами, после чего также устанавливаются на испытательный стенд ТНВД вместо стендовых топливопроводов.

После этого топливный насос высокого давления дополнительно испытывается и регулируется на испытательном стенде в комплекте с топливопроводами и форсунками, предназначенными для установки на один двигатель, по критерию величины и равномерности цикловой подачи. Испытанный и отрегулированный комплект ТА устанавливается на двигатель с соблюдением размещения приборов по линиям нагнетания топлива, соответствующим их регулировке на стенде.

Предлагаемый способ испытания и регулировки дизельной топливной аппаратуры более совершенен по сравнению с известным, так как повышает качество регулировки ТА, обусловленное уменьшением величины погрешности регулировки комплекта ТА по критерию величины и равномерности цикловой подачи топлива в цилиндры дизеля до значения 3-4% (против 10-12% в известном способе) за счет снижения относительной погрешности измерений, обусловленной различием гидравлических характеристик форсунок и топливопроводов высокого давления. Это достигается тем, что топливный насос высокого давления дополнительно испытывается и регулируется на испытательном стенде в комплекте с топливопроводами и форсунками, предназначенными для установки на один двигатель, по критерию величины и равномерности цикловой подачи.

В свою очередь, это повышает равномерность подачи топлива в цилиндры двигателя на основных режимах его работы, а следовательно позволит улучшить (или поддержать на заданном уровне) мощностные и экономические характеристики работы двигателя.

Вместе с тем не все организации, занимающиеся эксплуатацией автомобильного транспорта, в том числе его техническим обслуживанием и ремонтом, имеют достаточную производственную базу, позволяющую испытывать и регулировать топливные насосы высокого давления дизелей с использованием эталонных стендовых форсунок и топливопроводов высокого давления, в связи с чем испытывают трудности в выполнении качественной регулировки дизельной топливной аппаратуры.

Вместе с тем требуемого качества регулировки ТА можно достичь при реализации следующего способа испытания и регулировки дизельной топливной аппаратуры.

Способ осуществляется следующим образом.

Форсунки, снятые с двигателя, испытываются и регулируются на давление начала впрыскивания топлива, качество распыливания топлива, герметичность, гидравлическую плотность в соответствии с предусмотренными для них нормативно-технической документацией методами испытаний, после чего устанавливаются на испытательный стенд вместо стендовых форсунок.

Демонтированные с двигателя топливопроводы высокого давления испытываются на герметичность установленными для этого нормативно-технической документацией методами, после чего также устанавливаются на испытательный стенд ТНВД вместо стендовых топливопроводов.

После этого топливный насос высокого давления устанавливается на испытательный стенд совместно с испытанными форсунками и топливопроводами высокого давления, испытывается и регулируется по установленной методике испытаний для насосов конкретного типа в комплекте с топливопроводами и форсунками, предназначенными для установки на один двигатель.

В результате реализации предлагаемого способа обеспечивается высокое качество регулировки комплекта ТА дизеля по критерию величины и равномерности цикловой подачи топлива в цилиндры дизеля. Неравномерность цикловой подачи в этом случае составит 3-4%.

Формула изобретения

1. Способ испытания и регулировки дизельной топливной аппаратуры, заключающийся в раздельном испытании и регулировке топливного насоса высокого давления на испытательном стенде в комплекте с эталонными форсунками и топливопроводами, подборе комплекта форсунок и топливопроводов высокого давления на один двигатель по группам пропускной способности, отличающийся тем, что форсунки, снятые с двигателя, испытываются и регулируются на давление начала впрыскивания топлива, качество распыливания топлива, герметичность, гидравлическую плотность, демонтированные с двигателя топливопроводы высокого давления испытываются на герметичность и вместе с испытанными форсунками и топливным насосом высокого давления устанавливаются на стенд для испытания топливных насосов высокого давления, после чего топливный насос высокого давления дополнительно испытывается и регулируется в комплекте с топливопроводами и форсунками, предназначенными для установки на один двигатель, по критерию величины и равномерности цикловой подачи.

2. Способ испытания и регулировки дизельной топливной аппаратуры, заключающийся в раздельном испытании и регулировке топливного насоса высокого давления на испытательном стенде в комплекте с эталонными форсунками и топливопроводами, подборе комплекта форсунок и топливопроводов высокого давления на один двигатель по группам пропускной способности, отличающийся тем, что форсунки, снятые с двигателя, испытываются и регулируются на давление начала впрыскивания топлива, качество распыливания топлива, герметичность, гидравлическую плотность, демонтированные с двигателя топливопроводы высокого давления испытываются на герметичность, после чего топливный насос высокого давления совместно с испытанными форсунками и топливопроводами высокого давления устанавливается на стенд для испытания топливных насосов высокого давления, испытывается и регулируется в комплекте с топливопроводами и форсунками, предназначенными для установки на один двигатель.