ПЗ Мороз С.Ю. (1231202), страница 3
Текст из файла (страница 3)
1 – рукоятка; 2 – топливный насос высокого давления; 3 – аккумулятор; 4 – тензоэлектрический датчик; 5 – испытуемая форсунка; 6 – бак с топливом; 7 – блок сбора данных; 8 – манометр.
Рисунок 2.1- Принципиальная схема механотестера для экспресс оценки ТС форсунок непосредственно на дизеле
На рисунке 2.2 представлен механотестер для испытания форсунок типа 10Д100.
1-ТНВД(10Д100); 2-топливный бак; 3-рукав высокого давления;
4-тензоэлектрический датчик; 5-аккумулятор; 6- манометр.
Рисунок 2.2 – Механотестер для испытания форсунок типа 10Д100
Создание механотестера позволяет:
– снизить эксплуатационные расходы за счет уменьшения трудоемкости и времени ремонта оборудования;
– предупредить аварии благодаря своевременному выявлению дефектов;
– увеличить долговечность оборудования при устранении дефектов на ранних стадиях их появления;
– уменьшить количество обслуживающего персонала;
– повысить производительность труда, оптимизировать количество запасных частей, узлов за счет прогнозирования отказов.
2.2 Принцип работы проектируемого механотестера
Для того, что бы начать испытание форсунок с помощью механотестера, достаточно открутить нагнетательную трубку от форсунки, не работающего двигателя. Располагать прибор необходимо, вдоль дизельного двигателя, как показано на рисунке 2.3. Присоединив крепежные элементы, к половичкам возле ДВС.
-
испытуемая форсунка; 2- механотестер.
Рисунок 2.3- Расположение механотестера в дизельном помещении
тепловоза.
Затем подсоединяем рукав высокого давление тестера, к испытуемой форсунки. С помощью рычага нагнетаем, топливо в аккумуляторную полость, оттуда под давление непосредственно, к форсунке. Далее, с помощью датчика давления и манометра оцениваем техническое состояние ТА.
При приведении в возвратно-поступательное движение рукоятки механотестера, топливо из бака поступает самотеком в надплунжерную полость топливного насоса высокого давления. В процессе нагнетания топливо перетекает из надплунжерной полости через нагнетательный клапан в канал высокого давления, совмещенный с аккумулятором, а далее поступает к испытуемой форсунке. Для измерения давления используется датчик, установленный в аккумуляторе, а так же манометр.
Диагностирование будем проводить следующими методами:
-
Осциллографирование процесса подачи топлива, фиксируя импульс давления в топливопроводе. Полученную диаграмму сравниваем с эталонной и определяем техническое состояние ТА;
-
Опытную диаграмму сравниваем с набором диаграмм, полученных с заведомо известными характерными неисправностями. Эффективность данного метода диагностики зависти от набора имеющихся в базе данных диаграмм с известными неисправностями.
-
Сравнение опытной характеристики подачи топлива с расчетной характеристикой.
Для получения осциллограмм процесса подачи топлива мы используем тензоэлектрический датчик типа МИДА-ДИ-13П.
Датчики давления МИДА-13П предназначены для непрерывного преобразования значения избыточного (ДИ) и абсолютного (ДА) давления жидкостей и газов, неагрессивных к материалам контактирующих деталей (титановые сплавы), в унифицированный сигнал постоянного тока или напряжения постоянного тока в системах контроля и управления давлением, использующихся, в том числе, в пищевой промышленности.
Ниже в таблице 2.1 представлены технические характеристики тензоэлектрического датчика давления МИДА-ДИ-13П.
На рисунке 2.4 изображен тензоэлектрический датчик МИДА-ДИ-13П-01.
Таблица 2.1 - Технические характеристики датчика МИДА-ДИ-13П
| Параметр | Значение |
| Область применения | Общепромышленные системы контроля |
| Рабочая среда | Жидкости и газы |
| Диапазон измеряемых давлений, МПа | 0-0,01; 0-0,016; 0-0,025; 0-0,04; 0-0,06; 0-40;0-60; 0-100; 0-160. |
| Основная погрешность, ±% | 0,15; 0,2; 0,25; 0,5 |
| Диапазон рабочих температур, °С | - 40 ... + 80 |
| Выходной сигнал (линия) | 4-20 мА (2-проводная); 0-5 мА (3-и4- проводная); U0-Umax В, где U0=(0...5) В, Umax=(2...10) В, (3- и 4-проводная) |
| Напряжение питания, В | 12...36 (4-20 мА в зависимости от нагрузки); 20...36 (для 0-5 мА);3,6...20. |
| Диапазон измеряемых давлений, МПа | 0-0,01; 0-0,016; 0-0,025; 0-0,04; 0-0,06; 0-40;0-60; 0-100; 0-160. |
| Параметр | Значение | |
| Основная погрешность, ± | 0,15; 0,2; 0,25; 0,5 | |
| Диапазон рабочих температур, °С | Минус 40 ... плюс 80 | |
| Выходной сигнал (линия) | 4-20 мА (2-проводная); 0-5 мА (3-и4- проводная); U0-Umax В, где U0=(0...5) В, Umax=(2...10) В, (3- и 4-проводная) | |
| Напряжение питания, В | 12...36 (4-20 мА в зависимости от нагрузки); 20...36 (для 0-5 мА);3,6...20. | |
| Потребляемый ток, не более, мА | 20,2 (для 4-20 мА); 10 (для 0-5 мА); | |
| Пылевлагозащищенность | IP65 | |
| Климатическое исполнение | У**2; УХЛ**3.1 | |
| Устойчивость по механике | G2 | |
| Тип подключения | сальник прямой (П) или угловой (У); разъем (Р); кабель (К) | |
| Тип штуцера | М20×1,5; М12×1,5 | |
| Масса, не более, кг | 0,25 | |
| Номер технических условий | ТУ4212-044-18004487-2003 | |
| Номер в Госреестре средств измерения | 17636 - 03 | |
Рисунок 2.4 – Тензоэлектрический датчик МИДА-ДИ-13П-01
Для питания датчика будем использовать блок питания типа МИДА БП-106
Рисунок 2.5 – Блок питания БП-106.
В таблице ниже приведены технические характеристики блока питания МИДА БП-106
Таблица 2.2 – Технические характеристики блока питания МИДА БП-106.
| Параметр | Значение |
| Область применения | электрическое питание датчиков и других приборов с гальваническим разделением каналов |
| Выходное напряжение канала, В | 24 ± 0,48 |
| Максимальный ток нагрузки, мА | 20 |
| Количество каналов | 2 |
| Диапазон рабочих температур, °С | Минус 10 ... плюс 60 |
| Ток срабатывания защиты, не более, мА | 38 |
| Ток короткого замыкания, не более, мА | 32 |
| Напряжение питания блока | 220В 50 Гц |
| Потребляемая мощность, не более, ВА | 4,5 |
| Пылевлагозащищенность | IP30 |
| Климатическое исполнение | УХЛ** 3.1 |
Окончание таблицы 2.2
| Параметр | Значение |
| Устойчивость по механике по ГОСТ 12997 | С3 |
| Способ крепления | на DIN-рейке; на стене |
| Масса, не более, г | 260 |
| Обозначение технических условий | МДВГ.430600.001ТУ |
БП - Блок питания (БП-106); Д – тензоэлектрический датчик давления (МИДА-ДИ-13П-01); БСД - Блок сбора данных.
Рисунок 2.6 – Принципиальная схема работы датчика давления
Блок сбора данных предназначен для сбора, обработки и передачи информации, например преобразования и передачи результатов измерения параметров датчика.
2.3 Правила проверки форсунок типа 10Д100
Рассмотрим основные этапы экспресс диагностики форсунок. Заполнить полость нагнетания топливом, произведя несколько перемещений ручки, до начала повышения давления.
Определяем плотность форсунки, т.е. время падения давления в системе стенда. Для этого необходимо затягивать пружину форсунки, пока давление в системе стенда не достигнет 400 кгс/
(40Мпа). По секундомеру засекаем время, в течения которого давление топлива в системе стенда понизится с 330 (33Мпа) до 280 кгс/ (28 МПа). Время падения давления в системе стенда должно быть в пределах от 27 до 100 с. Операцию повторяем дважды.
Полученную плотность сравниваем с эталонной форсунки. Среднеарифметическое время двух измерений принимаем за плотность распылителя контролируемой форсунки.[7]
Проверяем впрыск топлива. Впрыск должен быть четким и сопровождаться характерным звуком. Звуки высоких тонов или изменение характера звучания указывают на плохое качество распыливания топлива и на необходимость последующих углубленных выяснений причины вплоть до демонтажа форсунки.
Проверяем затяжку пружины. Пружина должна быть затянута на давление 210 кгс/ (21 Мпа). При этом давление должен происходить подъем иглы, и соответственно впрыск топлива.
Сведем все основные неисправности форсунки 10Д100, при обнаружении
механотестером, в таблицу.
Таблица 2.3- Неисправности форсунок 10Д100
| Неисправность | Способы обнаружения |
| Низкая гидроплотность распылителя форсунки. | Контролируется темп падения давления. После прекращения подачи контролировать скорость снижения давления, которое не должно быть не менее 27 с. |
| Разрегулировка затяжки пружины. | Если данный признак отказа совпадает с предварительным (быстрое падение давление) то распылитель подлежит замене. Если распылитель по признакам качества распыливания и гидравлической плотности удовлетворяет требованиям, а давление впрыска не соответствует допускаемым значениям на 04,- 0,9 Мпа от номинального, отрегулировать затяжку пружины. |
| Зависание или прихватывание иглы распылителя форсунки. | Основным признаком является некачественный распыл топлива, косвенно выраженный в плавном изменении тембра звука в период впрыска топлива. |
| Засорение или закоксовывание сопловых отверстий. | Процесс сопровождается характерным звуком высоких тонов (писк). |
Предполагается, что использование данного механотестера позволит по ряду характеристик (максимальное, минимальное, остаточное давление, перепад давления в процессе впрыскивания, затяжка и жесткость пружины форсунки) оценить ТС форсунок. В случае выявления отклонений в работе, произвести их демонтаж с дизеля и продолжить процесс диагностирования в ремонтном подразделении при помощи представленного выше метода идентификации с использованием модернизированного стенда типа А106.
3.МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВПРЫСКА ТОПЛИВА НА ДИЗЕЛЕ 10Д100
3.1. Теоретические сведения расчета топливной аппаратуры
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
