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
110 KB...
18 10 2026 23:14:45
Статья в формате PDF
113 KB...
17 10 2026 22:55:30
Статья в формате PDF
129 KB...
16 10 2026 15:12:28
Проведен сравнительный анализ результатов популяционно-генетических исследований по выявлению легкодиагностируемых врожденных пороков развития и наследственных заболеваний среди населения Муганской и Ширванской зон Азербайджана. Установлена высокая частота распространения нарушений ЦНС, аномалий скелета и врожденных патологий зрения. С использованием молекулярного метода полимеразно-цепной реакции идентифицированы типы мутаций β-талассемии в обследованных зонах. Планируется проведение пренатальной диагностики талассемии.
...
15 10 2026 21:44:28
13 10 2026 18:20:54
Краниальные брыжеечные лимфатические узлы морской свинки размещаются вдоль ствола одноименной артерии и около конца подвздошно-ободочной артерии (центральные и периферические узлы). ...
12 10 2026 1:24:36
Статья в формате PDF
103 KB...
11 10 2026 5:31:40
Статья в формате PDF
133 KB...
10 10 2026 22:24:20
09 10 2026 7:30:27
Применение хитинсодержащих препаратов оказывает положительное влияние на мясную продуктивность бычков, а превосходство по хаpaктеристикам химического состава и энергетической ценности мякоти имеют бычки, получавшие сукцинат хитозана.
...
08 10 2026 5:49:33
Статья в формате PDF
115 KB...
07 10 2026 3:11:38
Статья в формате PDF
254 KB...
06 10 2026 3:23:17
Статья в формате PDF
228 KB...
04 10 2026 3:25:29
В статье рассматриваются проблемы атрофических изменений влагалища у женщин в состоянии тотальной овариэктомии и медикаментозной супрессии яичников. Изучается влияние оперативных и химиолучевых методов лечения paка тела и шейки матки на выраженность влагалищных атрофий. Уровень постовариэктомических нарушений во влагалище изучается при помощи маркера пролиферации Ki 67. Степень вариабельности маркера определяется как предиктор влагалищных атрофий.
...
03 10 2026 13:48:35
Статья в формате PDF 115 KB...
02 10 2026 4:25:58
Статья в формате PDF
162 KB...
01 10 2026 6:40:40
Статья в формате PDF
299 KB...
30 09 2026 9:35:56
Статья в формате PDF
281 KB...
29 09 2026 19:33:31
Статья в формате PDF
111 KB...
28 09 2026 9:18:43
Статья в формате PDF
189 KB...
27 09 2026 11:46:44
Статья в формате PDF
251 KB...
26 09 2026 11:31:57
Статья в формате PDF
198 KB...
25 09 2026 21:17:58
Статья в формате PDF
306 KB...
24 09 2026 6:34:59
Статья в формате PDF
311 KB...
22 09 2026 4:37:50
Статья в формате PDF
138 KB...
21 09 2026 5:56:16
Статья в формате PDF
124 KB...
20 09 2026 16:52:52
Статья в формате PDF
189 KB...
19 09 2026 17:47:36
Статья в формате PDF
103 KB...
18 09 2026 17:19:41
17 09 2026 9:39:59
Статья в формате PDF
125 KB...
16 09 2026 7:46:59
Исследованы изменения биохимических показателей школьников в условиях их работы за компьютером. Дан сравнительный анализ изменений биохимических показателей у школьников с разными биоритмами в разные сезоны года. Получены результаты, свидетельствующие о значительном изменении биохимических показателей школьников в условиях их работы за компьютером в весенний период.
...
15 09 2026 19:39:19
Лимфоидная закладка краниальных брыжеечных лимфатических узлов определяется у плодов белой крысы 20-21 суток в результате инфильтрации лимфоцитами их стромальных зачатков.
...
14 09 2026 9:13:28
Статья в формате PDF
129 KB...
12 09 2026 8:30:24
Статья в формате PDF
302 KB...
11 09 2026 10:33:12
Статья в формате PDF
206 KB...
10 09 2026 14:56:31
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 ::