Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

1– датчик давления; 2 – гидрораспределитель; 3 – топливный бак; 4 – технологическая форсунка; 5 – пеногаситель; 6 – мерный резервуар; 7 – оптоэлектронные пары; БМПУ – блок микропроцессорного управления

Рисунок 2.12 – Схема устройства для определения величины утечек в ПП ТНВД

2.2 Подготовка к работе разрабатываемого устройства диагностики

Для того чтобы устройство работало надежно и сохраняло свои технические характеристики, необходимым условием является правильное его использование. Поэтому перед началом испытаний нужно подготовить место работы, где будет производиться диагностика. Если не соблюдать определенных требований по использованию устройства, то работоспособность, долговечность и правильность данных диагностики не обеспечена.

Еще с одной немало важно проблемой столкнулись при разработке устройства, это установка непосредственно на дизель. Решение данной проблемы, было спроектирование устройства таким образом, чтобы надежно было закреплено и не мешало работе другим узлам и агрегатам, работающим на дизеле. Проект устройства имеет малые габаритные размеры и удобства установки на дизель.

Перед началом установки устройства на дизель необходимо произвести визуальный осмотр устройства на герметичность бака, на вмятины корпуса, надежно ли закреплены устройства стенда, проверить цилиндр Снелена на различные трещины, проверить проводку, герметичность соединения топливпроводов и заряд аккумуляторной батареи.

После того как произвели осмотр, проводим подготовку посадочного места устройства на дизеле. Необходимым критерием является снятие защитных колпачков со шпилек блока цилиндров, при отсутствии колпачков, визуально осмотреть резьбу шпильки на загрязнение и деформацию. Если же имеются выше изложенные замечания, исправить. После проверки, производим снятие топливной трубки высокого давления, откручивая ее от топливного насоса высокого давления и снятие крепежного соединения от крышки клапанов дизеля. Для наглядности, на рисунке 2.13 показана подготовка посадочного места к установке устройства диагностики.

Осуществлять перемещение стенда на места проведение испытаний, либо во время испытания обязательно совершать за ручки-держатели. Запрещается стенд переворачивать во время перемещения, либо ставить на боковые, переднюю, верхнюю сторону стенда. Если с устройством не совершается никаких работ, необходимо ставить на конструктивно установленные опоры. Перед началом установки стенда на посадочное место, складываем опоры в рабочее положение для проведения испытания.

Рисунок 2.13 ­ Подготовка посадочного места к установке устройства диагностики

При подготовке устройства диагностики к работе необходимо соблюдать следующие требования:

- визуальный осмотр устройства ( на наличие трещин, целостности элементов устройства, герметичность бака, проверить топливпровод и электропроводку, обратить внимание на цилиндр Снелена на трещины, скобы и заряд аккумуляторной батарии);

- подготовка посадочного места устройства диагностики, при необходимости (удаление масел, материалов коксования, снятие колпачков со шпилек блока цилиндров и восстановление резьбы на шпильке, если имеются дефекты);

- демонтаж рабочей трубки высокого давления с дизеля;

- установка устройства диагностики на посадочное место (произвели затяжку втулок, убедились в устойчивом положении устройства, отрегулировали высоту посадки стенда);

-монтаж технологической трубки устройства (с одной стороны крепится к форсунки диагностируемого стенда, а с другой стороны к насосу высокого давления);

- убедились в правильности установки и надежности устройства;

- включили питание с помощью кнопки «старт» (тем самым подали питание на кнопку «пуск», на ЖК-дисплей, на оптоэлектронные пары и электромагнитный датчик гидрораспределителя);

- проводим проверку операционной системы и вывод данных на ЖК-дисплей (таких систем как секундомер, заряд аккумуляторной батареи и объем занимаемой памяти на карте памяти);

Примечание: установка устройства диагностики и подключение необходимым элементов производится при остановленном дизеле тепловоза.

2.3 Принцип работы устройства

После установки стенда на посадочное место, необходимо запустить дизель. Произвели запуск двигателя, выставили на кране машиниста положение соответствующее холостому ходу (номинальной частоте вращения коленчатого вала 350 мин^-1).

Из насоса высокого давления топливо поступает через трубку высокого давления в технологическую форсунку, далее по топливопроводу под давлением создаваемого топливным насосом высокого давления поступает в гидрораспределитель. Гидрораспределитель устройства установлен в проливочном режиме. В этом режиме все впрыснутое технологической форсункой топливо направляется в топливный бак. Для того чтобы переключить положение золотника гидрораспределителя необходимо подать сигнал с помощью кнопки «пуск» После этого, положение золотника поменяет с проливочного на установленный рабочий процесс, другими словами дает начало проведения диагностики исследуемых деталей, плунжерной пары. После чего впрыснутое технологической форсункой топливо, поступает через пеногаситель в цилиндр Снелена с дискретными датчиками уровня топлива на основе оптоэлектронной пары. В емкость погружена непрозрачная полусфера, выполняющая роль поплавка. В момент начала заполнения емкости топливом поплавок перекрывает ИК-луч оптоэлектронной пары , распложенной в нижней части резервуара, информация об этом поступает в блок микропроцессорного управления (БМПУ). Когда резервуар заполняется полностью, сфера- поплавок всплывает, тем самым перекрывая ИК-луч оптоэлектронной пары и срабатывает оптический датчик, расположенный в верхней части резервуара. Блок микропроцессорного управления переключает золотник гидрораспределителя в проливочный режим, и топливо по топливопроводу сливается в топливный бак.

В процессе заполнения топливом резервуара с момента срабатывания оптического датчика, расположенного в нижней части цилиндра Снелена, до срабатывания датчика, расположенного в верхней части резервуара по сигналу давления топлива, полученному с датчика давления (рисунок. 2.14) , подсчитывается количество впрыснутого топлива.

Рисунок 2.14 – График полученный с датчика давления от угла поворота кулачкового вала.

Далее определяется разница между рассчитанным по сигналу давления объемом топлива, и реально впрыснутым в резервуар. Полученная разница в процентах отображаются на устройстве индикации, по величине которой можно будет судить о степени износа ПП. Исходя из полученных данных можно определить, степень износа кулачковой шайбы распределительного вала дизеля Д49. Результаты сохраняются на карте памяти.

После проведения испытания, останавливаем дизель тепловоза. Выключаем питание стенда нажатием кнопки «старт». Отсоединяем штуцер технологической трубки высокого давления от насоса высокого давления. Откручиваем регулировочные втулки от шпилек блока цилиндров, придерживая стенд за ручки держатели, снимаем устройство диагностики с дизеля. Устройство ставится в устойчивое положение на половицы дизельного помещения. После снятия с дизеля устройства, необходимо установить штатную трубку высокого давления к насосу высокого давления и штатной форсунки дизеля Д49. Закрутить защитные колпачки на шпильки блока цилиндров. После ряда проведенных испытаний в нашем случаи 16-ти цилиндров дизеля Д49 в сливном резервуаре находится топливо, которое необходимо слить через сливной болт. По завершению работы, устройство диагностики переносим в место хранения.

2.4 Преимущества и недостатки устройства диагностики в сравнении уже существующими способами.

Заявляемое устройство относится к области испытания топливной аппаратуры дизельного двигателей и может быть использовано для бесстендового диагностирования технического состояния плунжерной пары ТНВД двигателей.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является способ диагностики плунжерной пары ТНВД разработанный в университете ДВГУПС на кафедре «Локомотивы».

Способ диагностики плунжерной пары ТНВД дизеля осуществляют непосредственно на дизеле, при этом изменяют направление подачи топлива, оно поступает в замкнутую емкость (технологическая форсунка), устройства диагностики, тогда как на работающем дизеле оно поступает в форсунку дизеля. Таким образом, для проведения диагностики состояния плунжерной пары не требуется создание особых условий, отличных от эксплуатационных.

Существует множество способов диагностики топливной аппаратуры и все имеют ряд преимуществ и недостатков. Имеют большие габаритные размеры, которые не позволяют проводить испытания непосредственно на двигателе. Как правило, способы диагностики требуют частичную или полную разборку отдельных узлов и агрегатов, что замедляет процесс диагностирования. Это сказывается на производительности проверки и ремонта топливной аппаратуры. Было предложено решение устранения выше изложенных недостатков. В данном дипломном проекте ваше вниманию представлено устройство диагностики (УД) топливной аппаратуры непосредственно на дизеле.

Главным преимуществом устройством диагностики, проверка плунжерной пары без разборки топливного насоса высокого давления. Испытания проводится непосредственно на дизеле и тем самым сокращается время проверки.

Простота использования разработанного прибора, не требует глубоких знаний и проведение диагностики топливной аппаратуры, так как устройство имеет программное обеспечение, которое не требует вмешательство человека. Программа рассчитывает, насколько изношенна плунжерная пара и кулачковая шайба в ходе испытания. Результат выдает на ЖК-дисплей в процентном соотношении степени износа. Разработанный прибор имеет малые габаритные размеры, по сравнения уже с существующими стендами испытания ТА.

Стоит отметить, что устройство имеет недостатки. Это собственный источник питания, который требует постоянного контроля заряда батареи и малую ударопрочность некоторых элементов прибора.

Впервые в практике поршневых двигателей внутреннего сгорания предложен метод диагностирования технического состояния, являющийся универсальным инструментом для решения основной задачи технической диагностики топливной аппаратуры. Разработанный метод диагностирования топливной аппаратуры дизеля показал приемлемую для эксплуатации точность, а их адаптация при переходе к новому объект не требует значительного объема доработок и временного фактора.

3 РАСЧЕТНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТОПЛИВОПОДАЧИ И ОПТИМИЗАЦИИ ВПРЫСКИВАЮЩЕЙ АППАРАТУРЫ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

3.1 Описание и принцип работы в программном комплексе «Впрыск»

Программный комплекс (ПК) Впрыск предоставлен лабораторией топливных систем кафедры «Поршневые двигатели» МГТУ им. Н.Э. Баумана.

ПК Впрыск предназначен для математического моделирования процессов подачи и компьютерной оптимизации систем впрыска. ПК Впрыск применяется для расчетов, исследований и проектирования топливоподающей аппаратуры (ТПА), непосредственного действия.

ПК впрыск позволяет осуществлять расчет характеристик топливоподачи топливоподающей аппаратурой (ТПА) на произвольном режиме ее работы, получать скоростные и нагрузочные характеристики, возможно исследование ТПА различных типов, исследование влияние процесс подачи различных конструктивных режимных параметров ТПА, решать многофакторные задачи оптимизации процесса подачи, используя для этого метод одномерного, двухмерного и многомерного сканирования, проектировать привод топливного насоса высокого давления и исследовать его влияние на подачу.

Используемые в ПК Впрыск математические модели процесса обладают высокой точностью и быстродействием. ПК Впрыск создавались для проектирования ТПА дизелей, а также быть полезным для решения гидродинамических задач в системах впрыска бензина и альтернативных топлив.

Особенность ПК Впрыск является их универсальность относительно особенностей ТПА дизелей и даже двигателей непосредственного впрыска бензина и альтернативного топлива. Программа позволяет работать с аккумуляторными системами, рядными, распределительными, роторным ТНВД, с кулачковым, гидравлическим или иным приводом. Форсунки могут быть любого типа, с гидроимпульсным запиранием, двумя пружинами. ТПА может включать дополнительные клапаны, золотники, жиклеры, аккумуляторы, трубопроводы, фильтры и так далее.

При анализе сложных систем пользователь испытывает трудности интерпретации их схем и идентификации получаемых результатов по элементам ТПА. Поэтому для иллюстрации исследуемой ТПА используется графический образ, в котором пользователь из имеющихся примитивов может удалить или добавить элемент в рамках принятого типа ТПА. Предусмотрены типовые редакционные манипуляции с элементами и файлами. Программы обработки распознают образы, формируют матрицу связи, расчетную схему, проверяют корректность и доступность для расчета созданной схемы. Только в данном ПК пользователь без ограничения возможностей анализа, оперирует с укрупненными элементами (плунжерная пара, гидропривод, клапан и так далее), а не с элементарными (зазор, щель, конус, окно). Это облегчает и ускоряет работу пользователя.

Рисунок 3.1 – Заставка программного комплекса Впрыск

Запускается программы активацией файла SmartEnv.exe. При этом на дисплее должна появится заставка (рисунок 3.1) и несколько секунд загружается необходимые файлы программы.

Характеристики

Список файлов ВКР