Сравнительные испытания форсунок дизелей с серийными и модернизированными распылителями

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. Более 60% отказов сельскохозяйственных тракторов связано с отказом дизельного двигателя. Половина отказов дизельных двигателей приходится на систему топливоподачи, где большая часть определяется ресурсом распылителей дизельных форсунок.

Цель исследования — увеличение долговечности форсунки путем модернизации иглы распылителя.

Методы. Для повышения рабочего ресурса распылителя дизельной форсунки было предложено новое техническое решение, заключающееся в нанесении винтового канала на несущую поверхность иглы. Наличие винтового канала приводит к возникновению осесимметричного давления на иглу, что придает ей повышенную устойчивость и предотвращает вероятность перекоса и зависания. На данное изобретение получен патент Российской Федерации. Для подтверждения предполагаемого эффекта были проведены сравнительные лабораторные испытания с серийной и модернизированной конструкцией распылителя. Для проведения ускоренных испытаний использовалось «запыленное» топливо, полученное путем добавления абразива кварцевого песка. В ходе испытаний оценивались: качество распыления, герметичность запирающего конуса, гидравлическая плотность, ход иглы и эффективное пропускное сечение. Оценка износа сопрягаемых поверхностей распылителя определялась по величине гидравлической плотности.

Результаты. В результате эксперимента получено, что у серийных форсунок предельное значение гидравлической плотности наступает после наработки 2500 моточасов и характеризуется нарушением герметичности. У модернизированных форсунок предел гидравлической плотности наступает после наработки 4300 моточасов.

Заключение. Нанесение винтового канала на несущей поверхности иглы позволяет увеличить ресурс дизельной форсунки на 23%.

Об авторах

Анзор Леонидович Болотоков

Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет

Email: anzor.n@Inbox.ru
ORCID iD: 0000-0002-2977-4072
SPIN-код: 7116-4270

канд. техн. наук, доцент кафедры «Технологии обслуживания и ремонт машин в АПК»

Россия, Нальчик

Ирина Павловна Трояновская

Южно-Уральский государственный университет; Южно-Уральский государственный аграрный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: tripav63@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2763-0515
SPIN-код: 6845-7532

Почетный машиностроитель РФ, профессор, д-р техн. наук, профессор кафедры «Тракторы, сельскохозяйственные машины и земледелие»; профессор кафедры «Колесные и гусеничные машины»

Россия, Челябинск; Троицк

Сергей Александрович Войнаш

Казанский федеральный университет

Email: sergey_voi@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5239-9883
SPIN-код: 9532-4604

инженер, младший научный сотрудник лаборатории интеллектуальной мобильности Института дизайна и пространственных искусств

Россия, Казань

Список литературы

  1. Краснокутский В.В., Русанов М.А., Трояновская И.П. Системы питания дизельных двигателей. Ч. 1. Назначение и конструкция. Челябинск: ЮУрГУ, 2017.
  2. Краснокутский В.В., Русанов М.А., Трояновская И.П. Системы питания дизельных двигателей. Ч. 2. Топливные насосы высокого давления. Челябинск: ЮУрГУ, 2017.
  3. Apazhev A.K., Shekikhachev Y.A., Batyrov V.I., Shekikhacheva L.Z. Influence of non-uniformity of fuel supply parameters on diesel engine performance. J. Phys.: Conf. Ser. 2020. Vol. 1678. P. 42063. doi: 10.1088/1742-6596/1679/4/042063
  4. Гурин Т.Ю. Повышение долговечности форсунок автотракторных дизелей модернизацией распылителей: автореф. дис. … канд. техн. наук. Новосибирск, 2010.
  5. Батыров В.И., Губжоков Х.Л., Болотоков А.Л. Особенности работы дизеля в высокогорных условиях // Сельский механизатор. 2017. № 2. С. 20–25.
  6. Батыров В.И., Болотоков А.Л. Повышение надежности работы распылителя форсунки дизелей // Техника в сельском хозяйстве. 2012. № 3. С. 12–15.
  7. Markov V., Devyanin S., Kamaltdinov V., Sa B. Improvement of Design of Diesel Injector Nozzles // IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 2021. Vol. 678 (1). P. 012008. doi: 10.1088/1755-1315/678/1/012008
  8. Bolotokov A., Gubzhokov H., Ashabokov K., et al. Improving the Fuel Efficiency of an Agricultural Tractor Diesel Engine // E3S Web of Conferences. 2023. Vol. 411. No. 01045. doi: 10.1051/e3sconf/202341101045
  9. Патент на изобретение РФ 2231673/ 27.06.2004. Бюл. №15. Хаширов Ю. М., Бугов Х.У., Болотоков А.Л. Распылитель дизельной форсунки. EDN: QICOPD
  10. ГОСТ 18509-88. Дизели тракторные и комбайновые. Методы стендовых испытаний. М.: Изд-во стандартов, 1988.
  11. ГОСТ 305-82. Топливо дизельное. Технические условия. М.: Изд-во стандартов, 1982.
  12. ГОСТ 10579-88. Форсунки дизелей. Общие технические условия. М.: Изд-во стандартов, 1988.
  13. ГОСТ 3647-80. Материалы шлифовальные. Классификация. Зернистость и зерновой состав. Методы контроля. М.: Изд-во стандартов, 1980.
  14. Veselovsky A., Troyanovskaya I., Syromyatnikov Y., et al. Features of Wear of Gears of Agricultural Machinery // Acta Technologica Agriculturae. 2023. Vol. 4. Р. 207–214. doi: 10.2478/ata-2023-0028

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Топливная форсунка с винтовым каналом иглы: 1 — корпус; 2 — игла; 3 — направляющая часть иглы; 4 — винтовая канавка; 5 — несущая часть иглы; 6 — запорная часть иглы; 7 — топливоподающий канал; 8 — внутренняя полость корпуса; 9 — сопловые отверстия; 10 — кольцевая канавка.

Скачать (96KB)
3. Рис. 2. Распылители форсунки ФД-22 с (a) модернизированной и (b) серийной иглой.

Скачать (84KB)
4. Рис. 3. Тензометрическая станция УТС1-ВТ-12/35 для замеров подачи топлива.

Скачать (117KB)
5. Рис. 4. Стенд КИ-35478 для испытания дизельных форсунок.

Скачать (103KB)
6. Рис. 5. Прибор КИ-3333 для испытания и регулировки форсунок.

Скачать (226KB)
7. Рис. 6. Изменение гидравлической плотности и эффективного проходного сечения в зависимости наработки .

Скачать (167KB)
8. Рис. 7. Изменение гидравлической плотности в зависимости от времени наработки в процессе ускоренных стендовых испытаний (1) модернизированных и (2) серийных распылителей.

Скачать (74KB)

© Эко-Вектор, 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).