ПЗ ДИПЛОМ (1229877), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Рисунок 3.14.1 – Окно просмотра графиков
Рисунок 3.14.2 – Окно просмотра графиков
3.2 Расчет топливной аппаратуры
Целью расчета топливной аппаратуры является проверка изменения таких параметров как подъем плунжера, расход топлива через форсунку, давление впрыскивания, путем варьирования значений максимального радиуса на выстое кулачка и радиуса выпуклого профиля при вершине кулака. Создавая имитацию износа кулачковой шайбы получаем характеристики работы топливной аппаратуры при этом износе кулака.
Расчет произведен в ПК «Впрыск», где были получены результаты исследования, которые сведены в таблицу 3.1. В работе сначала были просчитаны значения с эталонным профилем кулачковой шайбы дизеля Д49, а затем сравнены в графическом и табличном варианте четыре вида износа, с различными радиусами рабочей поверхности кулака.
Таблица 3.1 – Интегральные показатели подачи варианта ТПА
| Показатель | Виды износа | ||||
| эталон | износ 1 | износ 2 | износ 3 | износ 4 | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Действительная цикловая подача Gц, г | 0,9379 | 0,9869 | 1,029 | 1,038 | 1,044 |
| Активный ход плунжера мм | 5,500 | 5,500 | 5,500 | 5,500 | 5,500 |
| Максимальная скорость плунжера м/c | 1,590 | 1,559 | 1,527 | 1,420 | 1,419 |
| Максимальное давление над плунжером МПа | 61,83 | 64,41 | 62,89 | 63,30 | 62,33 |
| Коэффициент подачи системы | 0,9114 | 0,9591 | 0,9995 | 1,008 | 1,014 |
| Масса утечек в плунжерной паре при впрыске, г | 0,9128E-01 | 0,1006 | 0,1015 | 0,1018 | 0,1089 |
| Макс. контактное напряжение кулачке, МПа | 887,4 | 903,0 | 886,4 | 882,0 | 875,2 |
| Максимальный момент на кулачковом валу, Н*м | 670,2 | 685,8 | 643,6 | 607,4 | 601,0 |
| Максимальный момент по всему приводу ТНВД, Н*м | 0,000 | 0,000 | 0,000 | 0,000 | 0,000 |
| Максим. неравномерность вращения кулачка, % | 0,000 | 0,000 | 0,000 | 0,000 | 0,000 |
| Максимальное давление перед форсункой, МПа | 67,58 | 69,70 | 69,28 | 66,40 | 66,02 |
Продолжение таблицы 3.1
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Максимальное давление в кармане распылителя, МПа | 69,85 | 70,44 | 70,18 | 67,17 | 66,30 |
| Максимальное давление впрыскивания, МПа | 59,09 | 59,60 | 59,38 | 56,83 | 56,10 |
| Среднее давление впрыскивания, МПа | 34,03 | 34,13 | 37,92 | 36,36 | 35,69 |
| Максимальное давление первого датчика, МПа | 70,96 | 72,34 | 69,21 | 72,67 | 69,50 |
| Максимальное давление второго датчика, МПа | 0,000 | 0,000 | 0,000 | 0,000 | 0,000 |
| Подача после первого закрытия иглы,% | 100,0 | 0,2034 | 0,1222 | 0,3433E-01 | 0,5635E-01 |
| В том числе величина подвпрыска, % от Gц | 0,000 | 99,80 | 99,88 | 99,97 | 99,94 |
| Средневзвешенный заутеровский диаметр капли, мкм | 0,000 | 0,000 | 0,000 | 0,000 | 0,000 |
| Продолжительность подачи геометрическая, град | 9,405 | 9,405 | 9,409 | 9,539 | 9,528 |
| Общее время подачи (от начала до конца), град | 11,38 | 12,31 | 12,33 | 12,36 | 12,49 |
| Действительное время собственно впрыска, град | 11,38 | 12,21 | 12,29 | 12,35 | 12,48 |
Окончание таблицы 3.1
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Угол начала подачи геометрический, град | 21,71 | 21,71 | 21,71 | 21,71 | 21,71 |
| Угол начала подачи действительный, град | 23,77 | 22,82 | 23,90 | 22,95 | 22,97 |
| Начальное давление в ЛВД, МПа | 0,1400E-02 | 0,1400E-02 | 0,1400E-02 | 0,1400E-02 | 2,494 |
| Остаточное давление в ЛВД, МПа | 0,1400E-02 | 0,1400E-02 | 0,1400E-02 | 0,1400E-02 | 2,494 |
| Остаточный объем газов в ЛВД, % | 2,980 | 1,430 | 0,2547 | 0,3514 | 0,000 |
| Масса утечек в распылителе при впрыскивании, г | 0,3017E-04 | 0,3286E-04 | 0,3040E-04 | 0,3142E-04 | 0,6403E-04 |
По результатам таблицы 3.1 построим графики изменения различных параметров от увеличения степени износа кулачковой шайбы и приведем по каждому графику описание и выводы.
Рисунок 3.15 – График зависимости действительной цикловой подачи топлива от степени износа кулачковой шайбы
По графику (рисунок 3.15) видно, что с увеличение степени износа от эталонного значения увеличивается действительная цикловая подача топлива, вследствие чего увеличивается расход топлива.
На рисунке 3.16 показано, что максимальная скорость плунжера уменьшается при увеличении степени износа кулачковой шайбы.
Рисунок 3.16 – График зависимости максимальной скорости плунжера от степени износа кулачковой шайбы
Рисунок 3.17 – График зависимости общего времени подачи топлива от степени износа кулачковой шайбы
С увеличением степени износа кулачковой шайбы увеличивается общее время подачи топлива (рисунок 3.17). В результате этого нормальная работа дизеля может нарушиться.
Рисунок 3.18 – График зависимости максимальной скорости плунжера от степени износа кулачковой шайбы
Как показано на рисунке 3.18, максимальная скорость плунжера увеличивается от увеличения степени износа кулачковой шайбы.
Для наглядности необходимые параметры (подъем плунжера, расход топлива через форсунку, давление впрыскивания топлива) изображены в виде графиков, показанные на рисунках 3.19–3.21.
Рисунок 3.19 – График зависимости подъема плунжера от угла поворота кулачкового вала
Рисунок 3.20 – График зависимости расхода топлива через форсунку от угла поворота кулачкового вала
Рисунок 3.21 – График зависимости давления впрыскивания топлива от угла поворота кулачкового вала
Исходя из результата графиков можно сказать, что при увеличении износа кулачковой шайбы, подъем плунжера становится меньше вследствие чего увеличивается расход топлива через форсунку и давление впрыскивания топлива становится неравномерным. Что негативно сказывается на работе топливной аппаратуры и всего дизеля. Неравномерная подача топлива в цилиндры двигателя приводит к неустойчивой работе его на малых оборотах, перебоям в работе отдельных цилиндров, значительной вибрации блока двигателя. Запаздывание момента впрыска, также может являться следствием износа кулачковых шайб распределительного вала дизеля.
Конкретно по ремонту топливной аппаратуры можно сказать следующее, что ремонт топливной аппаратуры необходимо проводить, когда:
- резко увеличился расход топлива;
- снизилось давление подачи топлива от насоса к форсункам;
- тепловоз начал терять мощность;















