ПОДБОР ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТРУБОПРОВОДОВ И ФОРСУНОК ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО СТЕНДА ИСПЫТАНИЯ ТОПЛИВНЫХ НАСОСОВ ДИЗЕЛЕЙ
В современной технологии ремонта топливной аппаратуры (ТА) строго регламентирован диапазон изменения производительности топливных насосов высокого давления (ТНВД), посредством разбиения их на группы, которое производится по результатам их испытаний на специальных стендах. Данные стенды оснащены штатными нагнетательными трубопроводами и форсунками, как правило, случайным образом установленными на стенд. Однако, как показывают исследования [1], эффективные проходные сечения нагнетательных трубопроводов μfтр и форсунок μfф могут изменяться в широких диапазонах и оказывать значительное влияние на выходные показатели комплекта ТА (ТНВД, нагнетательный трубопровод, форсунка), что необходимо учитывать при оснащении стендов.
Поэтому проведена оценка возможных параметров гидравлических хаpaктеристик (ГХ) элементов ТА - μfтр (трубопровода) и μfф (форсунки), составляющих комплект. Выделение диапазона изменения этих величин определяет границы значений обобщенных показателей трубопроводов и форсунок. Изучено влияние отдельных хаpaктеристик элементов комплекта ТА на его выходные показатели. Исследовано комплексное влияние выбранных ГХ на выходные показатели комплектов, рассмотрены способы корректировки ГХ с целью устранения неравномерности подачи, связанной с разной длиной нагнетательных трубопроводов у комплектов, что имеет место, например, у дизелей типа ПД1М.
Исследования проводились с помощью автоматизированного стенда для контроля гидравлических сопротивлений каналов топливной аппаратуры дизелей [2], где эффективному проходному сечению элемента или его гидравлическому сопротивлению прямо пропорционально время истечения заданного количества топлива через данный элемент [3].
С помощью математической обработки экспериментального материала, полученного при обследовании ТА дизеля ПД1М, найдены распределения ГХ нагнетательных трубопроводов и форсунок и минимальной производительности ТНВД.
Эффективное проходное сечение нагнетательных трубопроводов μfтр может изменяться в диапазоне от 3,3 · 10-6 до 7,5 · 10-6 м2, а эффективное проходное сечение форсунок μfф - в диапазоне от 0,3 · 10-6 до 0,7 · 10-6 м2.
Указанный разброс эффективного проходного сечения трубопроводов μfтр приводит к изменению производительности комплекта ТА, замеренной на стенде для испытания ТНВД, в диапазоне от 275 до 390 мл за 800 ходов плунжера на режиме холостого хода и от 600 до 650 мл за 400 ходов плунжера на номинальном режиме.
Разброс эффективного проходного сечения форсунок μfф приводит к изменению производительности комплекта ТА в диапазоне от 290 до 370 мл за 800 ходов плунжера на режиме холостого хода и от 420 до 670 мл за 400 ходов плунжера на номинальном режиме.
Таким образом, с увеличением эффективного проходного сечения трубопроводов и форсунок производительность комплекта ТА увеличивается.
Зависимость производительности комплекта ТА от эффективного проходного сечения трубопроводов имеет точку экстремума. Это объясняется увеличением объема трубопровода и наличием остаточного давления в нем.
Продолжительность впрыска топлива в цилиндры зависит от эффективного проходного сечения трубопровода на номинальном и минимальном режимах. В обоих случаях с увеличением μfтр увеличивается продолжительность впрыска в цилиндры дизеля - на номинальном режиме с 22 до 42 градусов поворота коленвала, на минимальном режиме - с 15 до 18 градусов. Причем, чем больше плотность плунжерной пары ТНВД, тем больше увеличение продолжительности впрыска. Это обусловлено тем, что у ТНВД с большой плотностью меньше утечек давления в плунжерной паре.
С изменением длины нагнетательного трубопровода от 200 до 1400 мм эффективное проходное сечение трубопровода уменьшается с 4,6 · 10-6 до 1,9 · 10-6 м2.
С увеличением эффективного проходного сечения трубопровода увеличивается фактический угол опережения впрыска топлива. В комплекте с ТНВД большой плотности изменение фактического угла опережения впрыска топлива может достигать 1,5 - 2 градуса.
Анализ комплексного влияния ГХ форсунок, нагнетательных трубопроводов и ТНВД на выходные показатели комплекта ТА был выполнен в виде полного факторного эксперимента с числом опытов 23. На двух уровнях варьировались три фактора: x1 - эффективное проходное сечение нагнетательного трубопровода μfтр; x2 - эффективное проходное сечение форсунок μfф; x3 - группа ТНВД по минимальной производительности Qmin (табл. 1).
Таблица 1
Уровни варьирования факторов
Факторы |
Уровни варьирования |
||
основной |
нижний |
верхний |
|
x1 - mfтр, 10-6м2 |
6,20 |
3,95 |
7,34 |
x2 - mfф, 10-6м2 |
0,670 |
0,590 |
0,699 |
x3 - Qmin, г/400 ходов |
342,5 |
335,0 |
365,3 |
Эксперимент проведен для двух режимов работы дизеля: режимов минимальной подачи топлива (холостой ход) и максимальной подачи (номинальный режим).
План полного факторного эксперимента приведен в табл. 2, а значение функции отклика - в табл. 3, где в числителе даны значения коэффициентов регрессии, соответствующие режиму холостого хода, а в знаменателе - номинальному режиму.
Таблица 2
План полного факторного эксперимента
№ п/п |
xo |
x1 |
x2 |
x3 |
x1x2 |
x1x3 |
x2x3 |
x1x2x3 |
1 |
+ |
- |
- |
- |
+ |
+ |
+ |
- |
2 |
+ |
+ |
- |
- |
- |
- |
+ |
+ |
3 |
+ |
- |
+ |
- |
- |
+ |
- |
+ |
4 |
+ |
+ |
+ |
- |
+ |
- |
- |
- |
5 |
+ |
- |
- |
+ |
+ |
- |
- |
+ |
6 |
+ |
+ |
- |
+ |
- |
+ |
- |
- |
Таблица 3
Значения коэффициентов уравнения регрессии
Выходные хаpaктеристики комплекта |
bo |
b1 |
b2 |
b3 |
b1,2 |
b1,3 |
b2,3 |
y1 |
70,58 571,17 |
2,99 9,49 |
-14,5 -7,75 |
24,5 4,67 |
-1,58 2,58 |
1,92 -2,00 |
-3,42 -0,58 |
y2 |
78,44 500,83 |
3,44 5,83 |
0,94 40,83 |
-0,31 -13,33 |
0,94 -6,67 |
2,19 1,67 |
-0,31 9,17 |
y3 |
4,5 |
1,0 |
-2,5 |
-8 |
0 |
-0,5 |
0 |
Коэффициенты уравнений регрессии определены по формуле:
где i - 0; 1; 2;...;
m - номер последнего столбца в плане полного факторного эксперимента.
Результаты опытов описывались уравнениями регрессии следующего общего вида:
y = bo + b1x1 + b2x2+ b3x3 + b1,2x1x2 + b1,3x1x3 + b2,3x2x3 + b1,2,3x1x2x3.
В итоге получены уравнения регрессии для производительности комплекта ТА для дизеля ПД1М:
1) на режиме холостого хода:
y1 = 70,58 + 2,99x1 + 14,5x2 + 24,5x3 - 1,58x1x2 + 1,92x1x3 - 3,42x1x3,
2) на режиме максимальной подачи топлива:
y2 = 571,2 + 9,5x1 - 7,75x2 + 4,7x3 + 2,6x1x2 - 2,0x1x3 - 0,6x2x3.
Уравнение регрессии для фактического угла опережения впрыска топлива записывается в следующем виде:
y3 = 4,5 + 1,0x1 - 2,5x2 - 0,5x1x3.
Адекватность полученных моделей проверена по критерию Фишера.
Таким образом, с помощью полученных регрессионных зависимостей можно выполнить подбор устанавливаемых на стенды для испытания ТНВД нагнетательных трубопроводов и форсунок по их гидравлическим хаpaктеристикам с целью исключения их неравнозначного влияния на выходные параметры комплектов ТА многоцилиндровых дизелей.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Подача и распыливание топлива в дизелях / И. В. Астахов, В. И. Трусов, А. С. Хачиян и др. / Под ред. И. В. Астахова. - М.: Машиностроение, 1972. - 359 с.
- Стенд для измерения гидравлического сопротивления узлов и деталей топливной аппаратуры / П.Н. Блинов, А.И. Володин, В.П. Шаповал, А.М. Сапелин // Исследование надежности и экономичности дизельного подвижного состава. - Омск, 1981. - с. 27 - 29.
- Блинов П.Н., Блинов А.П. Теоретическое обоснование выбора технических средств контроля гидравлических сопротивлений каналов // Материалы международной научной конференции "Технические науки и современное производство". - Франция (Париж) / Ж. "Успехи современного естествознания". - 2009. - № 11. - с. 66 - 69.
Статья в формате PDF 452 KB...
27 03 2024 0:33:56
Статья в формате PDF 106 KB...
26 03 2024 0:10:48
Статья в формате PDF 172 KB...
25 03 2024 15:44:35
Статья в формате PDF 266 KB...
24 03 2024 6:20:11
23 03 2024 13:51:30
22 03 2024 23:54:51
Статья в формате PDF 333 KB...
21 03 2024 0:46:27
Статья в формате PDF 126 KB...
20 03 2024 5:57:48
Статья в формате PDF 230 KB...
19 03 2024 2:45:59
Статья в формате PDF 300 KB...
18 03 2024 23:34:40
Статья в формате PDF 199 KB...
17 03 2024 16:54:25
Статья в формате PDF 116 KB...
16 03 2024 8:55:21
Статья в формате PDF 294 KB...
15 03 2024 18:13:42
Статья в формате PDF 114 KB...
14 03 2024 4:20:28
Статья в формате PDF 133 KB...
13 03 2024 12:19:28
Статья в формате PDF 133 KB...
12 03 2024 10:18:58
Статья в формате PDF 133 KB...
11 03 2024 18:33:56
Статья в формате PDF 245 KB...
10 03 2024 17:45:47
Статья в формате PDF 141 KB...
09 03 2024 15:54:55
Статья в формате PDF 124 KB...
08 03 2024 18:16:18
Статья в формате PDF 120 KB...
07 03 2024 19:16:41
Статья в формате PDF 109 KB...
06 03 2024 8:33:28
Статья в формате PDF 123 KB...
04 03 2024 10:32:21
Статья в формате PDF 122 KB...
03 03 2024 8:51:25
Статья в формате PDF 363 KB...
01 03 2024 1:57:29
Статья в формате PDF 298 KB...
29 02 2024 9:14:27
Проведен анализ поведения 380-летних изменений солнечной активности, температуры, осадков, солнечной радиации, штормистости и СО2. Обнаружена тенденция совпадения всех процессов на ветви роста 400-летних изменений. Показано, что основным фактором климатических изменений на Земле является солнечная активность. Для дальнейших сценариев существования человечества в обозримой перспективе, уже не так важно, что лежит в основе глобального повышения температуры, CO2, осадков … Теперь важно искать пути, как снизить риски глобальных климатических изменений на природу, биосферу и экономику. Важно также оценить факторы положительные экономического развития мирового сообщества в целом и России, в частности, вызванные этими изменениями. Показано, что своевременное отслеживание и прогнозирование изменения активности Солнца и вызванных ею земных явлений позволяют снижать экономические риски и выpaбатывать оптимальную стратегию для предотвращения природных катастроф. ...
28 02 2024 18:36:53
Статья в формате PDF 300 KB...
27 02 2024 18:26:33
Исторически развитие лесной таксации происходило на основе многовекового позитивного (для лесного хозяйства, также и для леса как экологической системы) опыта взаимодействия людей с деревьями. Исходя из биотехнического принципа в лесной таксации, показана возможность моделирования возрастных распределений лесных деревьев по сортности бревен, экспертно назначаемых таксатором на стволе растущих деревьев подеревной глазомерной таксацией. ...
25 02 2024 19:40:25
Статья в формате PDF 151 KB...
24 02 2024 3:45:48
Медицинская пиявка (Hirudo medicinalis L.) относится к классу пиявок (Hirudinea) подклассу настоящих пиявок (Euhirudinea) отряду челюстных пиявок (Ghathobdellidae), роду Hirudo. Более 30 веков она использовалась человеком как лечебное средство. В России велик опыт клинического применения пиявки (гирудотерапия), его расцветом считаются 18-19 века, когда по экспорту пиявки Россия занимала место, равное злаковым культурам, что являлось существенной статьей дохода государственной казны. В статье показаны оптимальные условия среды для обитания медицинской пиявки и возможные лимитирующие факторы ее распространения и численности. Сегодня основной причиной снижения численности пиявки в Краснодарском крае является антропогенный фактор. Так бpaконьерский вылов Hirudo medicinalis привел к сильному подрыву ее популяции в большинстве районов Краснодарского края, по сравнению с серединой 90-х годов, ее численность снизилась до 10 раз. В 2002 г. губернатором Краснодарского края А.Н. Ткачевым было выпущено постановление №955 «Об изучении и сохранении медицинской пиявки на территории Краснодарского края». Важным условием сохранения медицинской пиявки в нашем крае является введение запрета на ее вылов на территории Ростовской области, куда в последнее время сместились рынки нелегальной торговли пиявкой. Идеальным вариантом стал бы запрет на ловлю пиявки во всем Южном федеральном округе и принятие коллективных мер по ее охране. ...
23 02 2024 1:57:30
Статья в формате PDF 147 KB...
22 02 2024 18:44:26
Статья в формате PDF 127 KB...
21 02 2024 18:54:14
Статья в формате PDF 100 KB...
20 02 2024 8:46:29
Статья в формате PDF 118 KB...
19 02 2024 23:38:30
Статья в формате PDF 102 KB...
18 02 2024 10:46:41
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::