ВЪЗДЕЙСТВИЕ НА ДЕЗЕЛНИТЕ ИНЖЕКТОРНИ СПРЕЙНИ НЕИЗПРАВНОСТИ НА ПРОЦЕСА НА ВПРЪСВАНЕ НА ГОРИВО

Керученко Л.С. един , Дамански Р.В. 2

1 ORCID: 0000-0002-4969-0343, кандидат на техническите науки, доцент, 2 ORCID: 0000-0002-3663-3630, аспирант, Омски държавен аграрен университет на името на П.А. Столипин

ВЪЗДЕЙСТВИЕ НА ДЕЗЕЛНИТЕ ИНЖЕКТОРНИ СПРЕЙНИ НЕИЗПРАВНОСТИ НА ПРОЦЕСА НА ВПРЪСВАНЕ НА ГОРИВО

анотация

Статията анализира резултатите от експерименти за идентифициране на възможни дефекти в инжекторните дюзи, от които зависи ефективността на дизеловия двигател. Описан е процесът на работа на инжекторите, дадени са причините за износването, както и тяхното влияние върху техническите и икономическите показатели на дизеловия двигател. Разглежда се анализът на повредите на пръскачката, извършен от GOSNITI. Този анализ включва фактори, влияещи върху промяната в качеството на работата на инжектора и процеса на инжектиране. Описани са видовете повреди и тяхната връзка с физикохимичните свойства на използваните горива.

Ключови думи: дюза, хидравлична плътност, пулверизатор, действителна контактна повърхност, игла, тяло, уплътнителен интерфейс, деформация, износване, гориво.

Керученко Л.С. един , Дамански Р.В. 2

1 ORCID: 0000-0002-4969-0343, доктор по инженерство, 2 ORCID: 0000-0002-3663-3630, аспирант, Омски държавен аграрен университет на името на П.А. Столипин

ВЛИЯНИЕ НА НЕИЗПРАВНОСТИТЕ В ДИЗЕЛНИТЕ ИНЖЕКЦИОННИ ДЮЗИ НА ПРОЦЕСА НА ИНЖЕКЦИЯ

Резюме

Статията обобщава резултатите от експерименти, насочени към откриване на възможни дефекти в инжекционните дюзи, които влияят на ефективността на дизелов двигател. В статията се обсъжда процесът на работа на инжектора, причините за неговото износване, както и въздействието върху техническите и икономическите характеристики на дизеловия двигател. Статията разглежда повредите на дозаторите, предоставени от GOSNITI. Анализът включва факторите, влияещи върху промените в качеството на работа на дюзата и работата на инжектора. Ние описваме типовете откази и тяхната връзка с физичните и химичните свойства на използваните горива.

Ключови думи: дюза, хидравлична плътност, дозатор, действителна контактна повърхност, игла, тяло, уплътнителна връзка, деформация, износване, гориво.

Съвременното двигателно строителство се развива по пътя на принуждаването на дизеловите двигатели при такива параметри като средно ефективно налягане, скорост на въртене на коляновия вал на двигателя и намаляване на вредните вещества при отделяне на отработени газове. Тази посока е свързана с увеличаване на изискванията към оборудването за дизелово гориво, което осигурява налягането на впръскване на горивото и по-специално основния елемент на дюзата - пулверизатора. Получените високи механични, хидродинамични и топлинни натоварвания, действащи в прецизни съединители, недостатъчни смазващи свойства и коксуване на горивото, лошата му филтрация водят до значително намаляване на работните параметри и ресурса на дюзите на инжектора [1,2]. За да се обосноват изискванията, свързани с дизеловото гориво и да се подобрят конструктивните характеристики на дюзите на инжектора, е необходимо да се разберат факторите, които причиняват определени повреди на дюзите на дюзата и ефекта от тези дефекти, работните параметри на дюзите.

Дизеловите двигатели са основният източник на енергия за трактори, комбайни и друго оборудване, използвано в руския агропромишлен комплекс. Малкият ресурс на дюзите изисква проучване, за да се осигури ресурсът на дюзите, сравним с ресурса на други елементи на дюзите.

И затова информацията за дефектите на дюзите на инжектора и техния ефект върху работата на двигателя е първоначалната при решаването на проблема с увеличаването на ресурса на дюзите и винаги е в търсенето.

Анализът на повредите на дюзите на инжектора, извършен от GOSNITI [1] (Фигура 1), показва, че повредите на дюзите са от един и същи тип, но разпределението на повредите за различните типове двигатели е различно, което е свързано с конструктивните характеристики на дюза. Неизправността на пръскачките, по един или друг начин, е свързана с физикохимичните свойства на използваните горива.

Фигура: 1 - Видове откази на инжекторните дюзи: 1 - нарушена подвижност на иглата; 2 - влошаване на качеството на спрея; 3 - нарушение на херметичността; 4 - промяна в хидравличната плътност; 5 - износване в отворите на дюзите; 6 - промяна на размера на отворите за пръскане

Фигура 2 показва типичните причини за качеството на дизела при неизправности на дюзите на инжектора Причините за неуспехите са различни (Фигура 2). При цилиндрично водещо прецизно чифтосване повърхността на иглата (нейният водач) е износена по протежение на диаметъра dH и тялото dK, което допринася за увеличаване на процепа, образува се въглерод на повърхностите на частите, което води до стесняване на процепа и нарушение на подвижността на иглата. При уплътняващо прецизно чифтосване, под удара на иглата, повърхностните слоеве на седалката на тялото и иглата се деформират. Когато са изложени на високи температури и пробив на газове, в дупките се получава коксуване, което означава, че размерът им намалява и формата се променя. [3]

Фигура: 2 - Местоположения на нарушения, засягащи параметрите на инжекторите: A - кухина за подаване на гориво; B, контактната повърхност на седалката и иглата, съответно; D - въглеродни отлагания; 1 - тяло на пръскачката; 2 - спирателен конус на пръскачката; 3 - направляваща част на иглата за пръскане; 4 - инжекторна пружина

Износването на направляващия точен партньор и образуването на въглеродни отлагания по повърхностите на частите водят до промяна в първоначалните геометрични параметри на частите. При липса на образуване на въглерод, има празнина в прецизния интерфейс, която се формира от случайно съвпадение на максималните издатини на обработени части. При голям просвет цикличното подаване на гориво и ъгълът на предварителен впръскване на горивото намаляват, хидравличната плътност намалява и налягането при впръскване също намалява. По време на работа в дизелов двигател с течение на времето налягането намалява, когато инжекторите впръскват гориво в резултат на изтичане на контактните повърхности на частите и загуба на еластичност на пружината. Най-интензивният спад на налягането се случва през първите 1000 мотоциклетни часа. работа на новия инжектор. Впоследствие се наблюдава по-бавен спад на налягането в началото на впръскването на горивото. В резултат на експериментални проучвания [3] беше установено, че когато началното налягане на впръскването се отклонява от номиналната стойност с 6,0-7,0 MPa, разходът на гориво се увеличава с 20-25%. Микрометрията на частите на инжектора, получени за ремонт, показва, че основните причини за спада на налягането в началото на впръскването на горивото в инжекторите са:

- износване на пружината (най-често екстремните й завои);

- износване на сферичната повърхност на пръта в контакт с дръжката на иглата на дюзата;

- износване на свързващата носеща повърхност на регулиращия винт;

- износване на затварящия конус на тялото на дюзата.

Резултатите от получените закономерности дават препоръки за необходимостта от проверка на инжекторите след около 500 моточаса. време на работа и също така е необходимо да се регулира налягането в началото на впръскването на горивото. [2]

Напръскайте дупки в кокса на тялото на дюзата в резултат на физикохимични процеси, протичащи в горивото при високи температури в дюзата на дюзата. Следните фактори влияят върху интензивността на появата на твърди отлагания по повърхностите на частите:

- химичния състав на горивото;

- промяна в размера на процепа между дюзата на пръскачката и дизеловата глава;

- допълнително впръскване на гориво;

- намаляване на налягането под иглата за пръскане.

Коксоването на отворите за пръскане води до намаляване на площта на потока на дюзите за пръскане. В резултат на това през инжекторите се впръсква по-малко гориво, нарушава се равномерността на подаването му през цилиндрите.

Износени отвори за пръскане в корпуса на пистолета за пръскане. Отворите за пръскане се характеризират с тяхната ефективна площ на потока (μf). Зависимостта на промяната (μf) на пръскачките от тяхното време на работа е показана на фиг. 3.

Фигура: 3 - Промяна на ефективната площ на потока в зависимост от времето на работа

Анализът на промяната на μf в зависимост от времето на работа предполага, че в началния етап на работа на инжектора (до около 1500 моточаса), площта на потока на дюзите намалява поради коксуването на отворите за пръскане поради наличието на абразив частици в горивото. В резултат на това диаметърът на отворите за пръскане се увеличава и площта на потока се увеличава.

Течът на дюзата за пръскане по затварящия конус възниква поради хидроабразивния ефект на горивото. Твърдите механични частици, проникващи заедно с горивото под иглата на дюзата, причиняват образуването на драскотини по повърхностите на конуса на затварящата игла на дюзата. Поради увеличеното износване на тези повърхности, плътността на пръскачката по затварящия конус е нарушена. [4]

В прецизната двойка „игла за пулверизатор - тяло на пулверизатора“ размерът на процепа между чифтосващи се цилиндрични повърхности е 2,5-6,0 микрона. Този дизайн осигурява мобилността на иглата на дюзата в корпуса и изтичането на дюзата.

Промяната в процепа по време на работа се осъществява чрез хидроабразивно износване на повърхностите на тялото и иглата на дюзата. Износването се дължи на влиянието на механичните частици в горивото. Това води до повишено изтичане на гориво в процепа между иглата и тялото на дюзата. [4]

Динамиката на промените в хидрогенността на дюзите (GP) в зависимост от времето на работа е показана на фиг. 4.

Фигура: 4 - Промяна в хидравличната плътност в зависимост от времето на работа

Подвижността на иглата се оценява от качеството на пулверизацията на горивото. Закачването на иглата на дюзата може да възникне в резултат на проникването на малки механични частици. Това води до липса на впръскване на гориво в цилиндрите на двигателя, в резултат на което скоростта на коляновия вал рязко намалява и в горивната система се образуват високи налягания, които могат да причинят разрушаване в частите на горивната помпа. [пет]

Увеличете хода на пистолета за пръскане. За да се гарантира идентичността на скоростите на инжектиране в конструкциите на дюзите, ходът на иглата на дюзата е строго регулиран. Максималният ход на иглата на пръскачките на тракторни дизелови двигатели варира от 0,2-0,45 мм. Важен параметър на пулверизатора на дюзата е неговата хидравлична характеристика, т.е. зависимост на ефективната площ на потока на дюзата от хода на иглата и дюзата. [един]

По време на работата на дюзите ходът на иглата на пръскачката се увеличава, което се дължи на износването на тялото на дюзата в точката на контакт със спирателния конус.

По този начин основният елемент на инжектора, чието техническо състояние значително намалява техническите и икономическите показатели на дизеловия двигател, е пулверизаторът. С увеличаване на времето за работа на дюзите, работната мощност на двигателя намалява и за да се стабилизират техническите и икономически показатели на двигателя е необходимо да се подменят или поправят дюзите на дюзите.

Референции/Референции

Трелин А.А. Основните показатели за техническото състояние на инжекторите са налягането в началото на инжектирането, качеството на пулверизацията на горивото, херметичността и производителността. Трелин, К.В. Трелин // Известия на ГОСНИТИ. –2007. Т. 99. - С. 61-63.
Fainleib BN Горивно оборудване на автомобилни дизелови двигатели/B. N Fainleib. // Справочно издание. Ленинград 1990. -352с.
Зеленихин А.И. Изследване на процеса на коксови отвори на дюзите на пръскачките при работа на дизел върху бензодизелова смес/А.И. Зеленихин. // - Ленинград: ОНТИ ЦНИТА, 1966. - Брой 29. - С.6-12.
Kukis V.S.Стабилизиране на контролните параметри на принудителни дизелови инжектори/V.S. Кукис, В.А. Романов // Тр. Международен форум за наука, технологии и образование. - Москва: Академия по геонауки, 2005. - С. 110-111.
Лаврик А.Н., Лаврик А.Н., Теребов А.С., Лазарев В.Е. Анализ на факторите, влияещи върху коксуването на отворите на дюзите на дюзите на горивните инжектори за дизелови двигатели // Повишаване на ефективността на електроцентралите на колесни и верижни превозни средства. - Челябинск: CHVAI, 2001. - С. 31–37.

Списък литература На Английски език / Справки на английски език