Assessment of the Technical Condition of Electric-Controlled Diesel Injectors According to the Fuel Supply Characteristics

Capa


Citar

Texto integral

Resumo

Introduction. Currently, there are no widely available technologies and equipment available at service stations and repair facilities to accurately assess the technical condition of Common Rail battery fuel supply system injectors. The methods implemented in practice mainly give a generalized assessment of the nozzle performance without identifying a specific defect, which entails an unjustified replacement of still working parts of electrically controlled injectors. The purpose of this article is to familiarize a wide range of specialists with a new non-slip test method for injectors with electronic control based on the evaluation of their fuel supply characteristics, which allows identifying specific malfunctions of the nozzle during the procedure of diagnostic without disassembling.
Materials and Methods. The study is based on a systematic analysis of the factory methods for testing injectors, a review of modern scientific publications, the use of computer simulation in specialized programs, and experimental testing of the obtained results.
Results. A method for testing and evaluating the technical condition of diesel injectors based on the fuel supply characteristics has been developed and tested that can significantly increase the information content of the diagnostic and reduce the overall labor intensity of repairing electronically controlled injectors by 24%.
Discussion and Conclusion. The authors have developed and tested a measurement module and a test procedure for diesel injectors with the ability to assess the technical condition of their parts, which allows identifying and eliminating specific malfunctions of injectors without disassembling them and avoid unjustified replacement of serviceable elements during repair. The results of the study have been implemented in the Bosch Diesel Service fuel equipment repair center of Bashdiesel LLC.

Texto integral

Введение

Выполнение современных требований к технико-экономическим и экологическим показателям дизельных двигателей невозможно обеспечить без электронного управления процессом топливоподачи. Изменение технического состояния любого элемента форсунки приводит к ухудшению экологических и эксплуатационных показателей двигателя, поэтому все форсунки должны проходить регулярное тестирование в рамках планового техобслуживания. Конструкция электроуправляемых форсунок постоянно совершенствуется, соответственно, меняются методы и оборудование для их диагностирования и регулировки. Даже специализированные центры по ремонту топливной аппаратуры не владеют в полном объеме технологиями ремонта форсунок типа Common Rail вследствие отсутствия технической информации от заводов-производителей. Производители оборудования для диагностики и ремонта в настоящее время не предлагают методики и устройства для документального подтверждения соответствия отремонтированных форсунок заводским требованиям в условиях производства, например, путем фиксации и оценки характеристики топливоподачи, которая является наиболее информативным показателем качества работы форсунок дизелей с электронным управлением.

Отдельные образцы научно-исследовательских стендов фиксируют характеристики топливоподачи или измеряют цикловые подачи в достаточно узком диапазоне и требуют тщательной настройки и высокой квалификации персонала, что возможно только в исследовательских центрах. Концепция научного развития агропромышленного комплекса Российской Федерации до 2025 года утверждает необходимость «разработать технологии эффективного использования техники в отрасли»1. В связи с этим исследования, направленные на совершенствование средств и способов контроля технического состояния электроуправляемых форсунок дизелей, повышение точности диагностики и снижение трудоемкости ремонта, в настоящее время являются весьма актуальными и востребованными. Цель исследования – описание нового безмензурочного метода испытания форсунок с электронным управлением на основе оценки топливоподачи. Он позволяет выявить конкретные неисправности форсунки при безразборном диагностировании.

Обзор литературы

Авторами выполнен анализ работ, в ходе которого установлено, что на фоне изучения отдельных вопросов технического сервиса топливной аппаратуры в исследованиях отсутствуют доступные для широкого использования средства и технологии точной оценки технического состояния. Разработки в основном носят общий характер и не затрагивают вопросы технического сервиса конкретных агрегатов, в частности электроуправляемых форсунок.

В автотракторных дизельных двигателях используются разнообразные законы топливоподачи: треугольный, прямоугольный, трапециевидный, двухступенчатое или пятиступенчатое впрыскивание за цикл, при этом каждый впрыск имеет свою функцию (рис. 1). Характеристика выбирается в связи с условиями работы дизельного двигателя и режимом его эксплуатации.

 

 
 
Рис. 1. Разновидности характеристик основного впрыска: 1 – прямоугольная форма;
2 – форма с крутым передним фронтом; 3 – форма с пологим передним фронтом;
4 – ступенчатая форма

Fig. 1. Types of characteristics of the main injection: 1 – rectangular shape;
2 – shape with a steep front; 3 – shape with a flat front; 4 – step shape
 

Серийно выпускаемые топливоподающие системы с электронным управлением рассчитаны на гибкое управление характеристикой топливоподачи. В таблице 1 рассмотрены топливоподающие системы, в которых применяется регулирование давления при впрыскивании2.

 

Таблица 1 Электроуправляемые топливоподающие системы с регулированием давления впрыскивания 

Table 1 Electrically controlled fuel supply systems with injection pressure regulation

 

Параметр / Parameter

Тип системы питания / Type of power system

UIS, UPS

Common Rail

Common Rail с двумя рампами / Common Rail with two ramps

AVL

Bosch APCRS

ITV Twin-CR

Характеристика топливоподачи / Characteristics of fuel supply

Изменение переднего фронта / Changing the leading edge

Прямоугольная / Rectangular

Прямоугольная, изменение переднего фронта, ступенчатая / Rectangular, frontal change, stepped

Максимальное давление впрыска, МПа / Maximum injection pressure, MPa

210

165

180

135

250

180

Максимальная скорость нарастания давления, МПа/мс / Maximum pressure rise rate, MPa/ms

50

80

140

80

150

Гибкость / Flexibility

Низкая / Low

Средняя / Medium

Высокая / High

Очень высокая / Very high

 

Как видно из таблицы 1, современные электроуправляемые топливоподающие системы развиваются в сторону управления величиной цикловой подачи не только за счет продолжительности впрыска, но и путем корректировки характеристик топливоподачи. Отсюда следует, что для полного диагностирования и испытания форсунок с электронным управлением необходимо фиксировать и анализировать характеристики топливоподачи при разных режимах работы [1–4].

Изучение опубликованных работ и соответствующих патентов Р. М. Баширова, Л. В. Грехова, С. Н. Девянина, С. Н. Кривцова, В. А. Маркова, Б. Н. Файнлейба и др. позволило выявить наиболее эффективные способы испытания форсунок с электронным управлением [5–9]. Проанализированы промышленные методы и средства фиксации характеристики топливоподачи, использующиеся фирмами Robert Bosch GmbH, Hartridge, Moehwald GmbH, IAV GmbH, EFS, Loccioni Group, Ono Sokki [10–13]. Способ впрыска топлива в длинный трубопровод является наиболее перспективным для разработки измерительного модуля и для фиксации характеристики топливоподачи [14]. Метод предложен фирмой Bosch и применяется в ряде исследований. Цикловой подачей здесь является площадь под кривой давления в адаптере впрыска. Основные недостатки размытые границы начала и конца рабочего цикла и узкий диапазон давления (рис. 2). Это существенно ограничивает пределы подачи топлива [15].

 

 
 
Рис. 2. Границы измерения цикловой подачи по характеристике впрыска и диапазон давлений,
фиксируемых датчиком давления

Fig. 2. The measurement limits of the cyclic supply according to the injection characteristic and the
range of pressures recorded by the pressure sensor
 

Анализ научно-исследовательских работ позволил объединить актуальные вопросы технического сервиса топливной аппаратуры. В основе новой методики испытания форсунок с электронным управлением лежат расширение диапазона, повышение точности измеряемых цикловых подач и информативности диагноза.

Материалы и методы

Для реализации предложенной методики был проведен патентный поиск с всесторонним анализом преимуществ и недостатков подходящих устройств [16–20]. На этой основе разработан измерительный модуль с возможностью автоматической фиксации характеристики впрыскивания и оценки величины цикловых подач топлива (рис. 3). При работе топливо впрыскивается форсункой в длинный трубопровод, сглаживающий отраженные от препятствий волны давления. Мгновенное изменение давления топлива регистрируется датчиком непосредственно около форсунки и преобразуется в программируемой логической интегральной схеме в характеристику топливоподачи.

 

 
 
 
Рис. 3. Функциональная схема измерительного модуля: 1 – блок управления;
2, 3, 8, 13 – топливопроводы; 4 – датчик тока сигнала управления; 5 – форсунка; 6 – адаптер
впрыска с датчиком давления; 7 – термодатчик; 9 – программируемая логическая интегральная
схема; 10 – ресивер; 11 – устройство регулировки давления; 12 – манометр; 14 – расходомеры

Fig. 3. Functional diagram of the measuring module: 1 – control unit; 2, 3, 8, 13 – fuel lines;
4 – current sensor of the control signal; 5 – nozzle; 6 – injection adapter with pressure sensor;
7 – thermal sensor; 9 – programmable logic integrated circuit; 10 – receiver; 11 – pressure adjustment
device; 12 – pressure gauge; 14 – flow meters
 

Точность измерения величины цикловых подач, как и возможность фиксации характеристики топливоподачи измерительным модулем, определяется диапазоном давления тестовой жидкости, регистрируемого датчиком в адаптере впрыска. Данный диапазон можно корректировать, воздействуя на температуру тестовой жидкости и остаточное давление в трубопроводе в процессе испытания форсунки, и таким образом расширить диапазон цикловых подач [21].

Регистрация сигналов с датчиков измерительного модуля позволяет автоматизировать фиксацию характеристик последовательных впрысков с возможностью их осреднения в LabVIEW. Для этого авторами разработан алгоритм и оригинальный продукт «Программа для обработки полученных данных с устройства для определения характеристики впрыскивания дизельных форсунок»3. В основе программы лежит новый алгоритм усреднения последовательно записанных характеристик топливоподачи, полученный путем исследования различных способов их наложения (рис. 4).

 

 
 
Рис. 4. Усредненные характеристики топливоподачи (жирная линия), полученные по точкам:
a) максимального давления впрыска; b) начала нарастания давления впрыска; c) перегиба
переднего фронта характеристики; d) начала подачи управляющего импульса

Fig. 4. Averaged fuel supply characteristics (bold line) obtained from the points: a) the maximum
injection pressure; b) the beginning of the increase in injection pressure; c) the inflection of the leading
edge of the characteristic; d) the beginning of the supply of the control pulse
 

 
Установлено, что точное усреднение последовательных впрысков требует фиксации характеристик как минимум 30 последовательных впрысков, а их наложение следует производить по точкам, соответствующим началу управляющего импульса.

Результаты исследования

Гидродинамическая модель процесса работы измерительного модуля основана на решении уравнений движения и неразрывности изотермичного течения вязкой и сжимаемой жидкости в длинном трубопроводе. Датчик давления находится в самом начале трубопровода измерительного модуля, значит можно принять, что Рx=0 = Р1. Для надежной работы модуля необходимо, чтобы отраженные волны давления не возвращались к датчику до окончания измерения единичного впрыска, то есть априори Wx=0 = 0. Учитывая данные условия для точки, соответствующей началу трубопровода, можно записать волновое уравнение в форме Д’Аламбера:

 P1=P0+Fx=0,Ux=0=(P1P0)/αρ.        (1)

Характеристика топливоподачи при этом определится выражением:

Q(t)=f(P(t)PОСТ)αρ .        (2)

И текущее давление вблизи форсунки можно представить как

P(t)=Q(t)αρf+PОСТ .        (3)

Анализ формулы 3 показывает, что давление Р(t) в начале трубопровода, с учетом остаточного давления Рост в трубопроводе, прямо пропорционально цикловой подаче Q(t), плотности ρ тестовой жидкости, скорости α движения волны давления и обратно пропорционально площади f поперечного сечения трубопровода. Так как в нашем случае трубопровод имеет постоянный диаметр, а остаточное давление тоже устанавливается оператором, то давление у датчика впрыска при заданной цикловой подаче будет определяться только скоростью звука и плотностью тестовой жидкости.

Далее было проанализировано влияние температуры и остаточного давления тестовой жидкости на скорость распространения волны давления в трубопроводе. Учитывая, что коэффициент сжимаемости взаимосвязан с плотностью среды, они рассматривались совместно. Поскольку скорость звука определяется функцией α = f(P, T, ρ), то результаты измерений также зависят от температуры и плотности тестовой жидкости и ее вязкости.

Решение выражения (3) возможно только после определения фактической скорости распространения волны давления в трубопроводе и вязкости среды с учетом связи температуры и плотности тестовой жидкости:

ρ=ρ0tB+PОСТB ,            (4)

где ρ0t – плотность при температуре t и атмосферном давлении Ратм.

Аналогично вывели формулу для коэффициента сжимаемости:

β= 1 B P+B B 1 .           (5)

Скорость распространения волны давления определится как

α= 1 ρβ = ρ 0 B 1 P+B 1 .  (6)

Таким образом, выражение (3) можно представить в пригодном для анализа виде:

P=Qρ0tfB+PОСТB×ρ0B1PОСТ+B1+PОСТ .    (7)

Константы В и א приняты из эмпирических зависимостей, определенных для конкретной тестовой жидкости. Например, для дизельного топлива, наиболее близкого по свойствам к тестовой жидкости, приняты следующие значения4:

  B= 10 6 222,31,26 t20 +0,62 ρ 20 825 , =7,49+0,0086 t20 . (8)

Уравнение (8) явно показывает, что изменение остаточного давления в трубопроводе и температуры тестовой жидкости оказывает прямое влияние на давление в трубопроводе, что доказывает возможность его корректировки путем изменения данных режимных параметров при оценке характеристики топливоподачи. Для того чтобы расчетная характеристика топливоподачи соответствовала текущему графику, к выражению (2) был добавлен поправочный коэффициент k, который учитывает фактическое изменение скорости движения волны давления и плотности среды из-за скорректированных значений температуры и остаточного давления тестовой жидкости в трубопроводе:

Q(t)=kf(P(t)PОСТ)αρ .      (9)

С помощью поправочного коэффициента k возможно привести расчетные значения давления в трубопроводе к фактическим данным, соответствующим стандартным условиям. Это позволяет компенсировать изменение физических свойств тестовой жидкости, а также прочих факторов, в том числе остаточного давления и температуры тестовой жидкости [22].

Указанный алгоритм гидродинамического расчета реализован в разработанном профессором Л. В. Греховым специализированном программном продукте «Впрыск», дополненном отдельным модулем, позволяющим исследовать процессы в трубопроводе за форсункой соответствующему измерительному модулю. Из всего диапазона возможных измерений при расчетах мы ограничились режимами «максимальная подача» и «предварительный впрыск». Далее был сформирован план численных исследований с диапазоном остаточного давления 0,1–2,5 МПа и температурой тестовой жидкости 40–90 °C. Расчеты производились в рамках однофакторного и двухфакторного экспериментов. Пример одного из вариантов расчета характеристики топливоподачи для разных значений остаточного давления показан на рисунке 5.

 

 
 
Рис. 5. Пример расчета характеристики топливоподачи для разных значений остаточного
давления: a) расчетные графики давления в адаптере впрыска на режиме «предварительный
впрыск»; b) расчетные значения поправочного коэффициента и площади под кривой при разном
остаточном давлении (gц = 0,002 г при Pакк=110 МПа)

Fig. 5. Example of calculating the fuel supply characteristic for different values of residual pressure:
a) calculation graphs of the pressure in the injection adapter in the “pre-injection” mode;
b) the calculated values of the area under the curve and the correction factor when the residual pressure
changes (gц = 0.002 g at Pакк =110 MPa)
 
 

На графиках (рис. 6) видно, что повышение остаточного давления до 2,5 МПа приводит к увеличению площади S1 более чем в 2 раза, что повышает точность при измерении малых цикловых подач. Необходимый для ее корректировки поправочный коэффициент при этом линейно возрастает с 1,0 до 0,466.

 

 
 
Рис. 6. Пример расчета характеристики топливоподачи для разных значений температуры
тестовой жидкости: а) графики изменения давления в адаптере впрыска при изменении
температуры топлива с 40 до 90 °С; b) Расчетные значения площади под кривой и поправочного
коэффициента при изменении температуры тестовой жидкости6 

Fig. 6. Example of calculating the fuel supply characteristic for different values of the test fluid
temperature: a) graphs of the pressure change in the injection adapter when the fuel temperature changes
from 40 to 90°C; b) the calculated values of the area under the curve and the correction factor when the
temperature of the test liquid changes
 
 

Анализ полученных результатов при изменении температуры тестовой жидкости показывает (рис. 6), что ее влияние на характеристику топливоподачи заметнее и приводит к снижению давления в трубопроводе в два раза (с 11,6 до 6,0 МПа). Используя данный факт, можно существенно расширить диапазон измеряемых модулем цикловых подач. При этом поправочный коэффициент изменяется в прямо пропорциональной зависимости с 1,0 до 1,943.

Таким образом, проведенные эксперименты подтвердили рабочую гипотезу: расширить диапазон измеряемых цикловых подач возможно путем управляемого воздействия на величину остаточного давления и температуру тестовой жидкости в трубопроводе. Для минимальных цикловых подач (менее 10 мм3/цикл) площадь S1 под характеристикой топливоподачи необходимо увеличивать за счет повышения остаточного давления, а при максимальных подачах (свыше 75 мм3/цикл) – снижать за счет подогрева трубопровода и тестовой жидкости в нем.

Для испытания электронных форсунок в лаборатории ФГБОУ ВО «Башкирский государственный аграрный университет» была создана опытная установка на базе стенда ВТС-1015. В ходе экспериментов на разработанном измерительном модуле были экспериментально проверены полученные расчетным путем закономерности. Обработка результатов позволила определить закономерности влияния отраженной волны, остаточного давления и температуры тестовой жидкости в трубопроводе на характеристику топливоподачи. Для исключения воздействия температуры тестовой жидкости на рабочий процесс форсунки испытание проводилось при стабильной температуре тестовой жидкости, равной 50 °C, а управление параметрами измерительного модуля выполнялось только регулировкой температуры измерительного трубопровода и ресивера.

Для исследования процесса влияния температуры тестовой жидкости на максимальное давление в трубопроводе была разработана специальная методика [23]. Экспериментально полученные данные позволили сравнить лабораторные и расчетные исследования и проверить адекватность аналитических выражений, полученных для корректировки зафиксированных измерительным модулем результатов (табл. 2).

 

Таблица 2 Проверка адекватности расчетных данных

Table 2 Checking the adequacy of analytical expressions

 

Выборочная дисперсия (σ2) / Sampling variance (σ2)

F-критерий (критерий Фишера) /F-criterion (Fisher’s criterion)

1-я выборка / 1st sample

2-я выборка / 2nd sample

Эмпирический /Empirical

Критический (теоретический) /Critical (theoretical)

3,00

3,17

1,05

1,61 (α = 0,10)

1,84 (α = 0,05)

2,66 (α = 0,01)

 

Видно, что эмпирический критерий Fэмп меньше критического Fкрит, значит, проверка адекватности подтверждает однородность данных выборки и сходимость результатов, что доказывает точность полученной математической модели и подтверждает выявленные закономерности воздействия температуры тестовой жидкости на максимальное давление и площадь под кривой7.

Анализ полученных экспериментально данных показывает (рис. 7), что повышение температуры тестовой жидкости с 40 до 90 °C неизменно ведет к снижению давления в измерительном трубопроводе, что позволяет расширить границы диапазона измерения цикловых подач до величины 120 мм3/цикл, соответствующей максимальной цикловой подаче основных моделей парка автотракторной техники.

 

 
 

Рис. 7. Зависимость максимального давления в адаптере измерительного модуля от температуры
тестовой жидкости при различной цикловой подаче


Fig. 7. The dependence of the maximum pressure in the adapter of the measuring module on the
temperature of the test liquid at different fuel delivery

 

 

В ходе экспериментальных исследований форсунки на измерительном модуле было установлено, как влияет остаточное давление в трубопроводе измерительного модуля на максимальное давление в трубопроводе и на характеристику впрыска. Эксперименты проводились в режиме «предварительный впрыск» при работе форсунки с цикловой подачей 0,002 г, так как повышать давление в трубопроводе необходимо только на режимах малых цикловых подач. Также для выявления всех особенностей рабочего процесса измерительного модуля эксперименты были выборочно продолжены на разных режимах работы форсунки (табл. 3). Для управления были выбраны следующие параметры: Pост – остаточное давление в трубопроводе; tвпр – продолжительность управляющего сигнала; gц – цикловая подача.

 

Таблица 3 Данные экспериментальных исследований

Table 3 Eperimental study data

 

Рост, МПа /Рост, MPa

gц, мм3/цикл /gц, mm3/cycle

Слив, мм3/цикл /Drain, mm3/ cycle

t, °С

S1, мм2 /S1, mm2

Твпр, мс / Твпр, ms

TРmax, мс /TРmax, ms

Pmax, МПа /Pmax, MPa

max

0,1

30,6

16,2

44,0

114,059

1,7460

0,9822

9,4516

29,398

0,5

30,3

16,5

44,1

112,935

1,7059

0,9468

9,5227

26,984

1,0

30,0

16,4

44,3

109,648

1,6864

0,9630

9,6203

24,608

1,5

29,5

16,4

44,2

106,472

1,6708

0,9377

9,7617

20,067

2,0

29,3

16,5

44,5

104,336

1,6484

0,9136

9,8198

17,606

2,5

29,0

16,3

44,4

101,556

1,6334

0,8836

9,9819

16,389

 

 

При анализе данных экспериментов (рис. 8) видно, что увеличение остаточного давления в трубопроводе с 0,1 до 2,5 МПа позволяет значительно поднять давление в трубопроводе в процессе впрыска и тем самым повысить точность измерения малых цикловых подач8. Такой способ управления можно рекомендовать тем, кто разрабатывает стенды для испытания топливной аппаратуры с целью расширения диапазона измеряемых стендом подач, при этом для определения фактического значения цикловой подачи требуется применять соответствующие поправочные коэффициенты.

 

 
Рис. 8. Зависимость площади под кривой от остаточного давления тестовой жидкости
в измерительном модуле при различной цикловой подаче9

Fig. 8. The dependence of the area under the curve on the residual pressure of the test liquid in the
measuring module at different fuel delivery
 
 
 

Обсуждение и заключение

На основании анализа проведенных расчетных и экспериментальных исследований можно сделать следующие выводы:

  1. Для современных топливоподающих систем с электронным управлением характеристика топливоподачи является наиболее информативным показателем качества работы форсунок, при этом использующиеся методы и оборудование для их технического обслуживания не рассчитаны на ее фиксацию и последующий анализ.
  2. Разработана и апробирована методика диагностирования электронно-управляемых форсунок дизелей по характеристике топливоподачи, которая позволяет определить конкретные неисправности и сократить общую трудоемкость ремонта форсунок на 24 %.
  3. Разработан и в производственных условиях апробирован новый измерительный модуль для оценки технического состояния форсунок дизелей по характеристике топливоподачи на разных режимах работы10.
  4. Установлены закономерности, раскрывающие влияние режимных параметров на гидродинамические процессы в измерительном модуле, что позволило обосновать пути расширения диапазона измеряемых стендом цикловых подач с одновременным повышением точности. Увеличение диапазона измерения цикловых подач до 120 мм3/цикл обеспечивалось изменением температуры тестовой жидкости с 40 до 90 °С, а повышение точности измерения цикловых подач величиной менее 5 мм3 на режиме предварительного впрыска ‒ за счет увеличения остаточного давления в адаптере форсунки до 2,5 МПа.
  5. Разработанный алгоритм автоматизации процесса измерения характеристики топливоподачи зарегистрирован в виде программы для ЭВМ (свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ № 2019663873).

Перспективным направлением дальнейшей разработки темы является исследование влияния каждого структурного параметра форсунки на параметры топливоподачи с целью формирования алгоритмов для автоматического распознавания дефектных элементов форсунки в процессе диагностирования. Применение разработанной методики и измерительного модуля за счет увеличения полноты диагностирования позволяет преждевременно выявлять конкретные неисправности форсунок, снижать трудоемкость диагностирования и ремонта.

Разработанный авторами подход позволяет приблизиться к решению задачи безразборного диагностирования любого компонента топливной аппаратуры с точной оценкой технического состояния отдельных деталей, что предполагается осуществить в дальнейших исследованиях.

 

 

1           О Концепции развития аграрной науки и научного обеспечения АПК России до 2025 года [Электронный ресурс] // Утв. приказом Минсельхоза России от 25 июня 2007 года № 342. URL: https://docs.cntd.ru/document/902099525 (дата обращения: 18.02.2021).

2           Магафуров Р. Ж. Разработка методики испытания форсунок автотракторных дизелей с электронным управлением: дис. ... канд. техн. наук. Уфа, 2020. 163 с.

3           Там же.

4           Там же.

5           Там же.

6           Там же.

7           Там же.

8           Там же.

9           Там же.

10           Там же.

×

Sobre autores

Nikolay Rakov

National Research Mordovia State University

Autor responsável pela correspondência
Email: nikolaymgu@yandex.ru
ORCID ID: 0000-0003-3687-9371

Associate Professor, Cand.Sc. (Engineering)

Rússia, 68 Bolshevistskaya St., Saransk 430005

Ildar Gabitov

Bashkir State Agrarian University

Email: gabitov@bsau.ru
ORCID ID: 0000-0003-4443-3126

Rector, D.Sc. (Engineering), Professor

Rússia, 34, 50-letiya Oktyabrya St., Ufa 450001

Andrey Negovora

Bashkir State Agrarian University

Email: negovora@bsau.ru
ORCID ID: 0000-0002-5133-7602

Professor of the Chair of Automobiles and Tractor Systems, D.Sc. (Engineering)

Rússia, 34, 50-letiya Oktyabrya St., Ufa 450001

Filyus Safin

Bashkir State Agrarian University

Email: vestnik_mrsu@mail.ru
ORCID ID: 0000-0003-2228-3278

Associate Professor of the Chair of Automobiles and Tractor Systems, Cand.Sc. (Engineering)

Rússia, 34, 50-letiya Oktyabrya St., Ufa 450001

Ruslan Magafurov

Bashkir State Agrarian University

Email: magafurov@bsau.ru
ORCID ID: 0000-0001-8821-2769

Senior Lecturer of the Chair of Automobiles and Tractor Systems, Cand.Sc. (Engineering)

Rússia, 34, 50-letiya Oktyabrya St., Ufa 450001

Bibliografia

  1. Grekhov L.V., Denisov A.A., Starkov Ye.Ye. [Selection and Justification of Type and Parameters of Fuel Supplying Equipment of Perspective Diesel Engines]. Izvestiya Volgogradskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta = Volgograd State Technical University Bulletin. 2014; (18):11-14.Available at: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=22621658 (accessed 18.02.2021). (In Russ.)
  2. Bashirov R.M., Safin F.R., Insafuddinov S.Z. Improving Methods of Regulation Fuel Equipment Tractor Diesel. Vestnik Bashkirskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Bashkir State Agrarian University Bulletin. 2014; (3):60-64. Available at: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=22479459 (accessed 18.02.2021). (In Russ., abstract in Eng.)
  3. Tyrlovoy S.I. [Consideration of Wave Phenomena in the Electrohydraulic Injector Channel in the Simulation of the Injection Process in the Accumulator Feeding System]. Dvigateli vnutrennego sgoraniya= Internal Combustion Engines. 2012; (2):25-29. Available at: http://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/83 (accessed 18.02.2021). (In Russ.)
  4. Grekhov L.V., Dragan Yu.E., Denisov A.A., Starkov E.E. Injection Rate Shaping with Possibilities of Conventional Design Common Rail System. International Journal of Applied Engineering Research.2015; 10(5):3979-3986. Available at: https://www.researchgate.net/publication/304306489_Injection_Rate_Shaping_with_Possibilities_of_Conventional_Design_Common_Rail_System (accessed 18.02.2021). (In Eng.)
  5. Jocanović M.T., Karanović V.V., Knežević D.M., Orošnjak M.D. Diesel Fuel Filtration Problems with Modern Common Rail Injection Systems. Military Technical Courier. 2017; 65(4):968-993. (In Eng.)DOI: https://doi.org/10.5937/vojtehg65-11577
  6. Zhao J., Yue P., Grekhov L., et al. Temperature and Frequency Dependence of Electrical Iron Effects on Electromagnetic Characteristics of High-Speed Solenoid Valve for Common Rail Injector. International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics. 2019; 60(2):173-185. (In Eng.) DOI:https://doi.org/10.3233/JAE-180022
  7. Kuleshov A.S., Grekhov L.V. Multidimensional Optimization of DI Diesel Engine Process Using Multi-Zone Fuel Spray Combustion Model and Detailed Chemistry NOx Formation Model. SAE TechnicalPaper. 2013. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.4271/2013-01-0882
  8. Belchev S.G. Method for Determining the Parameters of Injection of Common Rail Injectors.IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019; 614. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/614/1/012003
  9. Graham M.S., Crossley S., Harcombe T., et al. Beyond Euro VI – Development of a Next Generation Fuel Injector for Commercial Vehicles. SAE Technical Paper. 2014. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.4271/2014-01-1435
  10. Bashirov R.M., Safin F.R., Magafurov R.Zh. Improvement of Diesel Engine Fuel Equipment Adjustment Technique. Vestnik Altayskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Altai State Agrarian University. 2017; (6):158-163. Available at: http://www.asau.ru/vestnik/2017/6/158-163.pdf (accessed 18.02.2021). (In Russ., abstract in Eng.)
  11. Kozeev A.A., Nigmatullin S.F. Improving the Efficiency of Diagnosis of Injectors. Agrarnyy nauchnyy zhurnal = Agrarian Scientific Journal. 2016; (2):50-54. Available at: https://agrojr.ru/index.php/asj/issue/view/45/2016_2 (accessed 18.02.2021). (In Russ., abstract in Eng.)
  12. Henzinger R., Kammerstetter H., Radke F.B., Werner M. Neue Messtechnik für Direkteinspritzsysteme von Diesel- und Ottomotoren. MTZ – Motortechnische Zeitschrift. 2006; 67:524-529. (In Germ.)DOI: https://doi.org/10.1007/BF03225407
  13. Seebode J. Dieselmotorische Einspritzratenformung unter dem Einfluss von Druckmodulation und Nadelsitzdrosselung. Hannover: Universität, Diss.; 2004. 124 p. (In Germ.) DOI: https://doi.org/10.15488/6452
  14. Merker G.P., Delebinski T. Dieselmotorische Einspritzverlaufsformung mit Hilfe optischer Messsysteme.MTZ – Motortechnische Zeitschrift. 2007. 68:726-733. (In Germ.) DOI: https://doi.org/10.1007/BF03227435
  15. Nigmatullin Sh.F., Kostarev K.V., Karachurin B.Sh. Effect of Process Liquid Temperature on Cyclic Supply of the Electric Hydrodynamic Nozzle. Vestnik Bashkirskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Bashkir State Agrarian University Bulletin. 2015; (3):69-71. Available at: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=24305109 (accessed 20.02.2021). (In Russ., abstract in Eng.)
  16. Bosch W. The Fuel Rate Indicator: A New Measuring Instrument For Display of the Characteristics of Individual Injection. SAE Technical Paper. 1966. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.4271/660749
  17. Gabitov I.I., Negovora A.V., Magafurov R.Zh., Samikov R.F. [Device for Determining the Injection Characteristic]. Patent 190,615 Russian Federation. 2019 July 04. Available at: https://new.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPM&DocNumber=190615&TypeFile=html (accessed 20.02.2021).(In Russ.)
  18. Bosch W. Der Einspritzgesetz-Indikator, ein neues Meβgerat zur direkten Bestimmung des Einspritzgesetzesvon Einzeleinspritzungen. Motortechn. 1964; (7):268-282. (In Germ.)
  19. Abt J., Kuhn U., Marx K., et al. Method and Device For Measuring the Injection Quantity and the Injection Rate of an Injection Valve for Liquids. Patent 1,954,938 Germany. 2006 August 13. Available at: https://patentscope.wipo.int/search/ru/detail.jsf?docId=EP14978973&tab=NATIONALBIBLIO (accessed 20.02.2021). (In Eng.)
  20. Hideaki H. Measuring Apparatus for Measuring an Injected Quantity of Liquid. Patent 5,801,308 USA. 1998 January 09. Available at: https://www.freepatentsonline.com/5801308.pdf (accessed 20.02.2021). (In Eng.)
  21. Grekhov L., Mahkamov K., Kuleshov A. Optimization of Mixture Formation and Combustion in Two-Stroke OP Engine Using Innovative Diesel Spray Combustion Model and Fuel System Simulation Software. SAE Technical Paper. 2015. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.4271/2015-01-1859
  22. Negovora A.V., Magafurov R.Zh., Nizamutdinov A.I. Substatiation of the Working Fluid Temperature When Testing Diesel Injectors. Vestnik Bashkirskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta =Bashkir State Agrarian University Bulletin. 2019; (3):99-106. Available at: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41152309 (accessed 20.02.2021). (In Russ., abstract in Eng.)
  23. Gabitov I.I., Negovora A.V., Razyapov M.M., et al. The Modern Concept of Thermal Preparation of Automotive Equipment and Tools for Its Implementation. IOP Conference Series:Materials Science and Engineering. 2019; 632. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/632/1/012048

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
2. Fig. 1. Types of characteristics of the main injection: 1 – rectangular shape; 2 – shape with a steep front; 3 – shape with a flat front; 4 – step shape

Baixar (33KB)
3. Fig. 2. The measurement limits of the cyclic supply according to the injection characteristic and the range of pressures recorded by the pressure sensor

Baixar (48KB)
4. Fig. 3. Functional diagram of the measuring module: 1 – control unit; 2, 3, 8, 13 – fuel lines; 4 – current sensor of the control signal; 5 – nozzle; 6 – injection adapter with pressure sensor; 7 – thermal sensor; 9 – programmable logic integrated circuit; 10 – receiver; 11 – pressure adjustment device; 12 – pressure gauge; 14 – flow meters

Baixar (90KB)
5. Fig. 4. Averaged fuel supply characteristics (bold line) obtained from the points: a) the maximum injection pressure; b) the beginning of the increase in injection pressure; c) the inflection of the leading edge of the characteristic; d) the beginning of the supply of the control pulse

Baixar (91KB)
6. Fig. 5. Example of calculating the fuel supply characteristic for different values of residual pressure: a) calculation graphs of the pressure in the injection adapter in the “pre-injection” mode; b) the calculated values of the area under the curve and the correction factor when the residual pressure changes (gц = 0.002 g at Pакк =110 MPa)

Baixar (97KB)
7. Fig. 6. Example of calculating the fuel supply characteristic for different values of the test fluid temperature: a) graphs of the pressure change in the injection adapter when the fuel temperature changes from 40 to 90°C; b) the calculated values of the area under the curve and the correction factor when the temperature of the test liquid changes

Baixar (101KB)
8. Fig. 7. The dependence of the maximum pressure in the adapter of the measuring module on the temperature of the test liquid at different fuel delivery

Baixar (36KB)
9. Fig. 8. The dependence of the area under the curve on the residual pressure of the test liquid in the measuring module at different fuel delivery

Baixar (35KB)

Declaração de direitos autorais © Rakov N.V., Gabitov I.I., Negovora A.V., Safin F.R., Magafurov R.Z., 2025

Creative Commons License
Este artigo é disponível sob a Licença Creative Commons Atribuição 4.0 Internacional.

Founded in 1990
Certificate of registration PI № FS77-74640 of December 24 2018.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».