автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Диагностирование прецизионных узлов топливной аппаратуры тракторного дизеля по изменению давления в линии нагнетания топлива

кандидата технических наук
Крашенинников, Семён Валерьевич
город
Новосибирск
год
2011
специальность ВАК РФ
05.20.03
цена
450 рублей
Диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем на тему «Диагностирование прецизионных узлов топливной аппаратуры тракторного дизеля по изменению давления в линии нагнетания топлива»

Автореферат диссертации по теме "Диагностирование прецизионных узлов топливной аппаратуры тракторного дизеля по изменению давления в линии нагнетания топлива"

На правах рукописи

КРАШЕНИННИКОВ СЕМЕН ВАЛЕРЬЕВИЧ

ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ПРЕЦИЗИОННЫХ УЗЛОВ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ ТРАКТОРНОГО ДИЗЕЛЯ ПО ИЗМЕНЕНИЮ ДАВЛЕНИЯ В ЛИНИИ НАГНЕТАНИЯ ТОПЛИВА

Специальность 05.20.03 - Технологии и средства технического

обслуживания в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новосибирск 2011

-8 ДЕК 2011

005006744

Работа выполнена в Государственном научном учреждении «Сибирский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства» Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ СибИМЭ Россельхоза-кадемии)

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники РФ Лившиц Владимир Моисеевич (ГНУ СибИМЭ Россельхозакадемии)

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Воронин Дмитрий Максимович (ФГБОУ ВПО НГАУ)

кандидат технических наук Савченко Олег Фёдорович (ГНУ СибФТИ Россельхозакадемии)

Ведущая организация:

Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова (ФГБОУ ВПО АГТУ им. И.И. Ползунова)

Защита состоится «15» декабря 2011 года на заседании диссертационного совета ДМ 006.059.01 при ГНУ Сибирский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук по адресу: 630501, Новосибирская область, Новосибирский район, р.п. Краснообск-1, а/я 460, ГНУ СибИМЭ Россельхозакадемии. Телефон, факс (383) 348-12-09. e-mail: sibime@ngs.ru. С авторефератом можно ознакомиться на сайте http://www.sibime.sorashn.ru

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направлять в адрес диссертационного совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ СибИМЭ Россельхозакадемии

Автореферат разослан «14» ноября 2011 г. Ученый секретарь

диссертационного совета - B.C. Нестяк

2

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. К основным показателям дизельного двигателя относятся мощность, крутящий момент и расход топлива. При эксплуатации со временем происходит изменение регулировочных параметров, возникают неисправности, которые сопровождаются уменьшением мощности на 10 - 20%, увеличением расхода топлива на 10-25%. Как следствие, растут эксплуатационные затраты. В литературе отмечается, что в большинстве случаев изменение характеристик дизеля вызывается неисправностями топливной системы, на которую приходится 45-60% всех отказов, возникающих в дизельном двигателе, основной причиной которых является неудовлетворительное состояние прецизионных узлов.

Анализ существующих методов и технических средств диагностирования прецизионных узлов показал, что большинство из них требуют предварительной разборки топливной аппаратуры (ТА) перед диагностированием, а трудоемкость операций возрастает при диагностировании многоцилиндровых тракторных дизелей.

Поэтому исследования, направленные на разработку методов и средств технического диагностирования прецизионных узлов ТА, которые позволяют быстро и эффективно оценивать их состояние, являются актуальными.

Цель исследования. Сокращение материальных и трудовых затрат при диагностировании прецизионных узлов топливной аппаратуры тракторных дизелей с рядными топливными насосами высокого давления (ТНВД) за счёт совершенствования метода и технологии технического диагностирования.

Объект исследования. Процессы изменения давления топлива в линии нагнетания при изнашивании прецизионных узлов топливной аппаратуры.

Предмет исследования. Закономерности изменения давления топлива в линии нагнетания в зависимости от технического состояния прецизионных узлов.

Научная гипотеза. Для определения диагностических параметров, характеризующих техническое состояние прецизионных узлов топливной аппаратуры, могут быть использованы зависимости изменения давления в линии нагнетания топлива, полученные в процессе свободного разгона от минимальных до максимальных оборотов коленчатого вала тракторного дизельного двигателя, осуществляемого при полной подаче топлива.

Научную новизну представляют:

- зависимости изменения давления в линии нагнетания топлива от технического состояния прецизионных узлов ТА в режиме свободного разгона тракторного дизеля;

- взаимосвязи между диагностическими и структурными параметрами технического состояния плунжерных пар, нагнетательных клапанов и распылителей.

- метод безразборного диагностирования прецизионных узлов ТА тракторных дизелей с рядными ТНВД.

Практическая значимость. Разработаны информационно-измерительная система (ИИС) и технология диагностирования, позволяющие проводить техническое диагностирование прецизионных узлов ТА тракторных дизелей с рядными ТНВД,

которые упрощают процесс оценки технического состояния, сокращают время и трудоемкость постановки диагноза, снижают затраты на техническое диагностирование. Техническая новизна ИИС для диагностирования ТА дизельного двигателя внутреннего сгорания (ДВС), реализующая разработанный метод, подтверждена патентом РФ.

Реализация результатов исследования. Работа выполнена в соответствии с планом НИР ГНУ СибИМЭ Россельхозакадемии «Разработать технологии и технические средства для обеспечения работоспособности сельскохозяйственной техники нового поколения в производственно-климатических условиях Сибири на основе комплексного использования информационных ресурсов при технической эксплуатации машин», номер государственной регистрации 09.06.01.17.Н5.

Разработанная информационно-измерительная система и технология диагностирования топливной аппаратуры тракторных дизелей с рядными ТНВД прошли производственную проверку в условиях муниципального унитарного предприятия (МУП) Болотнинского района «Болотнинское автотранспортное предприятие (АТП)» и рекомендованы для диагностирования ТА дизельных ДВС в условиях эксплуатации и стационарных условиях.

Материалы исследования рассмотрены и одобрены, а исходные требования на устройство для диагностирования ТА дизельных ДВС утверждены НТС департамента АПК Новосибирской области.

Технология диагностирования ТА дизельного ДВС внедрена в учебный процесс для обучения студентов по дисциплине «Контроль техни еского состояния и техническое обслуживание автомобилей» в ФГОУ ВПО НГПУ на факультете «Технологии и предпринимательства».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на международных научно-практических конференциях: «Информационные технологии, системы и приборы в АПК» (г. Новосибирск 2009г.); «Новейшие направления развития аграрной науки», (р.п. Краснообск, 2010г.); «Актуальные вопросы научного обеспечения производства сельскохозяйственной продукции в Сибири» (р.п. Краснообск, 2011г.); «Актуальные проблемы сельского хозяйства горных территорий» (г. Горно-Алтайск, 2011г.); «Инновационные технологии сервиса транспортных средств» (г. Новосибирск, 2011г.); на международном молодёжном инновационном форуме в Сибири «Интерра» (г. Новосибирск, 2010г.); на Ученом Совете ГНУ СибИМЭ Россельхозакадемии (р.п. Краснообск, 2008-2011 гг.). Работа удостоена гранта мэрии г. Новосибирска как победитель конкурса научных работ молодых учёных (г. Новосибирск 2010-2011 гг.)

Публикации. Материалы, отражающие основное содержание диссертационной работы, опубликованы в 10 печатных работах, в том числе в одном патенте РФ на полезную модель и двух работах в изданиях, указанны.: в «Перечне ведущих рецензируемых научных журналов и изданий», рекомендованном ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, библиографического списка и приложений. Объём работы составляет

125 страниц основного текста, 43 рисунка, 14 таблиц и приложения. Библиографический список состоит из 118 источников, из них три на иностранном языке.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выполненной работы, дано её краткое содержание, сформулирована цель исследования, научная новизна и основные характеристики работы.

В первой главе проведён анализ фактического состояния ТА тракторных дизелей в условиях эксплуатации техники. Рассмотрены методы и средства её диагностирования, выявлены их преимущества и недостатки. Сформулированы задачи исследования.

Анализ состояния ТА показал, что состояние прецизионных узлов рядных ТНВД и форсунок является неудовлетворительным, а часть новых элементов ТА, поступающих в ремонтные мастерские, имеет значительные отклонения от нормативных значений.

Исследованием проблемы повышения надёжности ТА дизелей занимались: Астахов И.В., Ачкасов К.А., Баширов P.M., Вельских В.И., Бугаёв В.Н., Васильев Ю.А., Власов ПЛ., Габитов И.И., Ждановский Н.С., Кривенко П.М., Лышевский И.М., Михлин В.М., Николаенко A.B., Селиванов А.И., Терских И.П., Файнлейб Б.Н., Хаширов Ю.М. и др.

Исследования, проведённые Ворониниым Д.М., Добролюбовым И.П., Зманов-ским В.А., Змановским Вл.А., Зуевым В.А., Лившицем В.М., Натарзаном В.М., Николаенко A.B., Павловым Б.В., Плаксиным A.M., Савченко О.Ф., Хабардиным В.Н. и другими, показывают, что неисправности, возникающие в ТА, приводят к снижению мощности ДВС на 14-17% и увеличению расхода топлива на 15-25%.

Для контроля технического состояния ТА дизеля применяются методы и средства, которые позволяют проводить контрольно-диагностические операции как с частичной разборкой ТА, так и безразборно. Безразборные методы зарекомендовали себя как универсальные и оперативные, позволяющие комплексно оценить состояние прецизионных узлов ТА. Для их реализации применяется сложное электронное оборудование, которое требует высокой квалификации мастера-диагноста. Недостатками таких методов являются низкая точность постановки диагноза при неисправности нескольких прецизионных узлов и высокая стоимость средств технического диагностирования, реализующих данные методы. Разборные методы достаточно просты, но требуют обязательной разборки элементов ТА дизеля, что увеличивает время постановки диагноза и снижает надёжность ТА в целом. При разбо-рочно-сборочных работах элементы питания подвергаются загрязнению, из-за износа уплотнительных элементов образуются неплотности, а затяжка штуцеров с увеличенным моментом приводит к форсированному износу плунжерных пар.

На основе анализа методов диагностирования показано, что до настоящего времени остаётся не до конца решенной проблема комплексного диагностирования прецизионных узлов ТА. Использование автоматизированных средств диагностиро-

вания ТА позволит оценивать одновременно состояние плунжерных пар, нагнетательных клапанов и распылителей без снижения точности постановки диагноза при возникновении неисправностей сразу в нескольких прецизионных узлах.

Для достижения цели работы были поставлены следующие задачи:

1. Оценить влияние состояния прецизионных узлов ТА тракторных дизелей с рядными ТНВД на изменение давления в линии нагнетания топлива в режиме свободного разгона тракторного дизеля при полной подаче топлива и установить взаимосвязь между структурными и диагностическими параметрами.

2. Разработать информационно-измерительную систему для проведения исследований прецизионных узлов топливной аппаратуры с рядными ТНВД в режиме свободного разгона дизеля.

3. Разработать метод и технологию диагностирования прецизионных узлов ТА с использованием информационно-измерительной системы и оценить экономическую эффективность результатов исследований.

Во второй главе рассмотрены методы моделирования процесса топливопода-чи в линии высокого давления. Произведено моделирование процесса подачи топлива с учётом износов прецизионных узлов. Определены диагностические параметры, позволяющие оценить техническое состояние плунжерных пар, распылителей и нагнетательных клапанов.

В результате анализа работ, посвящённых моделированию процесса подачи топлива с учётом различных факторов, оказывающих на него влияние, установлено, что при моделировании процесса топливоподачи необходимо учитывать вязкость, сжимаемость топлива и износ элементов ТА. Исходя из этого, была предложена математическая модель расчёта процесса впрыскивания топлива насосами плунжерного типа:

Р(<рт)=Рост(<рт)+А„е->"^-^)1 + ¿„е-*"^-'"»', (1)

где Рост(?т) ~ величина остаточного давления топлива в трубопроводе к моменту начала подачи (Па);

Ч>1Т ~ угол поворота кулачкового вала ТНВД, соответствующий моменту начала

впрыскивания (рад.); ф2т ~ угол поворота кулачкового вала ТНВД, соответствующий моменту максимального давления впрыскивания (рад.); (рт- угол поворота кулачкового вала ТНВД, соответствующий концу основного процесса впрыскивания (рад.);

А,т, А2т, Ь/т, Ь2т - коэффициенты согласования аппроксимирующей функции с физическими закономерностями впрыскивания.

Моделирование процесса впрыскивания топлива по уравнению (1) осуществлялось с учётом следующих условий: экспоненциальная функция теоретически равна нулю только при срт —* 00 или ¿>/7- —> оо, значения срт и Ьп определяются из конструктивных особенностей рядных ТНВД, погрешность аппроксимации в начальной и конечной фазах импульса давления топлива не должна превышать 2%.

Для упрощения расчётов с учётом предложенной модели весь интервал процесса впрыскивания разделён на три последовательных участка: первый участок -(О - <р!т) - от момента перекрытия плунжером всасывающих окон до момента начала впрыскивания; второй участок - (<р,т - <рт) - от момента начала впрыскивания до конца основного процесса впрыскивания; третий участок - (<рт - <Рю) - от конца основного процесса впрыскивания до момента, когда прекратится впрыскивание топлива через распылитель.

На первом участке производился расчёт первой экспоненциальной составляющей модели и определялись коэффициенты Л/г, и Ч>1Т по следующим формулам.

т

«0,98 {Рнв- / ост), (2)

где Рнв - величина давления в момент начала впрыскивания (Па);

0,98 - коэффициент, полученный эмпирическим путём.

ь =__, (3)

1Г 10,7^,2г - 0,1(2>,г + 0,003

где 87,5; 10,7; 0,1; 0,003 — коэффициенты, полученные эмпирическим путём.

4>х

2й>.

Р - Р

* HR 1 П

Л У

2а>,

■(Р„

ат

2 ЛПТ

(4)

'-Ш1П 2А,г иг

где vm - скорость плунжера на первом участке процесса впрыскивания (см/рад);

сощ — ускорение плунжера на первом участке процесса впрыскивания (см/рад2);

LfP - длина топливопровода (м);

«г - скорость звука в дизельном топливе (м/сек);

пт- частота вращения кулачкового вала ТНВД (об/сек);

А¡ц, - слагаемое уравнения, учитывающее площадь плунжера ТНВД, средний объём сжимаемого топлива, коэффициент сжимаемости дизельного топлива, и ускорение движения плунжера на первом участке процесса впрыскивания;

Aïs - слагаемое уравнения, учитывающее утечки топлива через плунжерную пару, коэффициент динамической вязкости и сжимаемости дизельного топлива, частоту вращения кулачкового вала ТНВД.

На втором и третьем участке произведён расчёт второй экспоненциальной составляющей модели, определены коэффициенты А2т, Ь2Г и угол (¡>кг для частот вращения кулачкового вала ТНВД от 5,67 (об/сек) до 14,67 (об/сек) по следующим формулам:

А = Р - Р

"2Т 1 2Т 1 ОСТ

г<?

-Ь|Г ~<PlT )2

-1

(<Р2Т ~ Ç)ÏT )2

р - Р —Л

1 ИВ 1 ОСТ т

Р _ Р _ Л „-iir<i'!r-i>ir)2

1 -}Т 1 пгт ^IT41

(5)

(6)

+

Я FT ' С ИТ

+

Д гт

2

1 -

где snn - предельно-допустимый зазор в плунжерной паре (м);

son - исходный зазор в плунжерной паре (м);

Y'sn - предельная величина зазора в плунжерной паре (м);

Дрт - слагаемое уравнения, учитывающее пропускную способность распылителя, сжимаемость дизельного топлива, частоту вращения кулачкового вала ТНВД, неплотности в распылителе и средний объём сжимаемого топлива;

Дет - слагаемое уравнения, учитывающее геометрические размеры плунжера, сжимаемость дизельного топлива, частоту вращения кулачкового вала ТНВД, неплотности в плунжерной паре, средний объём сжимаемого топлива, пропускную способность распылителя и скорость плунжера в момент начала впрыскивания топлива;

Дут - слагаемое уравнения, учитывающее геометрические размеры плунжера, сжимаемость дизельного топлива, частоту вращения кулачкового вала ТНВД, неплотности в плунжерной паре, средний объём сжимаемого топлива, и ускорение движения плунжера в момент начала впрыскивания топлива;

СцТ- постоянная интегрирования.

По математической модели (1) с учётом гидродинамических процессов, возникающих при движении дизельного топлива от ТНВД к форсунке по топливопроводу высокого давления, и с учётом износов плунжерной пары, распылителя и нагнетательного клапана, построены кривые изменения давления, представленные на рис. 1.

Р(<рт),МПа 40

30

10

20

TJ I ■ I ■ I ш 11

— - прецизионные узлы имеют допустимые зазоры в сопряжениях

Рис. 1. Изменение давления от угла поворота кулачкового вала ТНВД при частоте его вращения п=14,67 (об/сек):

- прецизионные узлы изношены.

о

5

10

сград

15

20

Установлено, что существенное влияние на характеристику давления впры-сивания оказывают зазоры в прецизионных парах и величина давления начала трыскивания топлива.

В ходе моделирования процесса подачи топлива были определены утечки топ-ива, которые возникают при износах прецизионных узлов (рис. 2).

а'

Рис. 2. Утечки топлива в зависимости от зазора в сопряжениях прецизионных узлов: — ■♦■■- - плунжерная пара, —■— - распылитель, —А— - нагнетательный клапан

В результате моделирования процесса подачи топлива установлено, что основным параметром контроля состояния прецизионных узлов ТА может служить «гистрация изменения давления в линии нагнетания топлива, в зависимости от уг-[а поворота кулачкового вала ТНВД или коленчатого вала ДВС. При этом должна обеспечиваться максимальная подача топлива в цилиндры ДВС. В условиях эксплуатации максимальная подача топлива осуществляется при полной загрузке дизеля или в режиме его свободного разгона от минимальной до максимальной часто-ы вращения коленчатого вала, когда двигатель полностью загружается силами инерции. Поэтому в качестве тестового режима может использоваться режим свободного разгона дизеля. В качестве диагностических параметров предлагается использовать изменение максимального давления топлива, изменение давления начала подачи топлива, максимальное давление топлива, полученное в области номинальных частот вращения коленчатого вала дизельного двигателя в процессе его свободного разгона.

В третьей главе приведена методика экспериментальных исследований по обоснованию диагностических параметров оценки технического состояния прецизионных узлов ТА тракторных дизелей в режиме свободного разгона.

Исходя из поставленной цели, программа исследований предусматривала:

1) исследование влияния параметров технического состояния прецизионных узлов (плунжерная пара, нагнетательный клапан, распылитель) на процессы изменения давления топлива в топливопроводах высокого давления в режиме свободного разгона ДВС;

2) анализ экспериментальных данных с целью определения возможности использования предлагаемых диагностических параметров для оценки технического состояния нагнетательных клапанов, распылителей и плунжерных пар;

Исследования проводились в лабораторных условиях с использованием необходимого контрольно-измерительного оборудования. В качестве физического объекта для проверки выводов теоретических исследований был выбран дизельный двигатель А-41 с топливным насосом высокого давления марки 4ТН 9x10. ДВС установлен на нагрузочном стенде, что позволяло производить регистрацию изменения давления топлива в топливопроводах высокого давления как в стационарном режиме с установившейся частотой вращения коленчатого вала (с нагрузкой и без), так и в режиме свободного разгона с неустановившейся частотой вращения коленчатого вала (переходной режим). Структурная схема экспериментальной установки представлена на рис. 3.

Рис. 3. Структурная схема экспериментальной установки

Для измерения изменения давления в линии нагнетания топлива в режиме свободного разгона дизеля использовался в качестве первичного преобразователя тензопреобразователь серии МД-10-150-У. Установка преобразователей давления осуществлялась на штуцеры ТНВД (рис. 4).

Рис. 4. Место установки датчиков МД

В качестве преобразователя частоты вращения использовался датчик прибора ИМД-Ц, установленный в картере маховика двигателя. Использование такого типа датчика обусловлено получением наиболее достоверных результатов измерения частоты вращения при проведении экспериментальных исследований, хотя частоту вращения можно определять по пульсациям давления, при этом использование дополнительного датчика частоты не обязательно, но такое решение приводит к усложнению алгоритмов обработки получаемой информации. Для перевода данных, получаемых с датчиков в виде аналоговых величин, в цифровой код использовался аналогово-цифровой преобразователь (АЦП), выбор которого осуществлялся с учётом таких параметров, как время преобразования АЦП и разрешающая способность. Расчёт производился для использования АЦП с целью обработки сигналов давления в линии нагнетания топлива тракторного четырехцилиндрового дизеля. В результате установлено, что разрешающая способность АЦП должна быть не менее 10 бит, а время преобразования не более 2,78 мкс (100 КГц) на один канал преобразования.

При проведении экспериментальных исследований регистрировалось изменение давления в линии нагнетания топлива при перемещении рычага управления топливоподачей в сторону максимальной подачи топлива. Одновременно включалась запись на персональном компьютере (ПК) участка разгона коленчатого вала двигателя от минимальной частоты вращения до максимальной частоты вращения холостого хода. При этом производилось моделирование таких неисправностей, как низкая гидроплотность плунжерных пар, распылителей форсунок, нагнетательных клапанов и изменялась частота вращения коленчатого вала ДВС. Эксперименты проводились как при единичных моделируемых неисправностях, так и при их типичных сочетаниях в соответствии с планом эксперимента типа 23. Все измерения проводились с пятикратной повторностью при температуре охлаждающей жидкости и масла не менее 75°С.

Для обработки результатов измерений, разработана информационно-измерительная система, которая состоит из блоков, представленных на схеме экспериментальной установки (рис. 3).

В системе реализованы алгоритмы обработки получаемой информации в виде программного обеспечения, которое позволяет регистрировать кривые изменения давления топлива в процессе свободного разгона дизеля (рис. 5) и определять такие числовые параметры, как давление начала и конца подачи топлива, максимальное давление импульса подачи топлива, длительность импульса подачи топлива, частота вращения и ускорение разгона коленчатого вала ДВС.

Рис. 5. Кривые изменения давления топлива, полученные в топливопроводах высокого давления в режиме свободного разгона дизеля от минимальных до максимальных оборотов коленчатого вала

Полученные в ходе эксперимента данные использовались для расчёта коэффициентов регрессионных уравнений и подтверждения теоретических расчётов влияния неплотностей, возникающих в прецизионных узлах в результате их износа, на процессы изменения давления в топливопроводах высокого давления.

В четвертой главе приводятся результаты экспериментальных исследований оценки технического состояния прецизионных узлов ТА в режиме свободного разгона дизеля, их анализ, а также технология диагностирования ТА тракторных дизелей по изменению давления в линии нагнетания топлива.

В результате проведённых экспериментов получены зависимости, которые подтверждают предположение о возможности диагностирования прецизионных узлов ТА дизельных ДВС с рядными ТНВД по изменению давления топлива в линии нагнетания в режиме свободного разгона, высказанное в рабочей гипотезе. В теоретических исследованиях были получены диагностические параметры, которые устанавливают связь между параметрами технического состояния прецизионных узлов и изменением давления в линии нагнетания топлива. Результаты теоретических исследований подтверждены экспериментально (рис. 6, 7).

а б

Рис. 6. Зависимость изменения максимального давления впрыскивания от гидроплотности плунжерной пары (гидроплотность распылителя 35 с) (а), зависимость изменения максимального давления впрыскивания от гидроплотности распылителя (гидроплотность плунжерной пары 30 с) (б)

Рис. 7. Комплексное влияние частоты вращения коленчатого вала ДВС и гидроплотности нагнетательного клапана на давление начала подачи топлива

Из рис. 6а видно, что значения изменения максимального развиваемого давления в процессе разгона дизеля можно принять в качестве диагностического параметра, так как давление зависит от гидроплотности. Значения диагностических параметров для плунжерной пары, полученные в процессе разгона дизеля, лежат в диапазоне 30-4 ШПа при гидроплотности 15-30 сек. Из рис. 66 видно, что значение изменения максимального давления, полученного в процессе разгона дизеля в области номинальных частот вращения коленчатого вала, зависит от гидроплотности распылителя и при его исправном состоянии должно находиться в пределах 36-42 МПа, которые соответствуют гидроплотности от 20 до 35 сек. Из рис. 7 видно, что давление начала подачи топлива в процессе разгона при хорошем состоянии нагнетательного клапана остаётся стабильным, но при уменьшении гидроплотности и с ростом чистоты вращения коленчатого вала ДВС давление начала подачи растёт вплоть до предельных значений. В результате установлено, что давление начала подачи в диапазоне от 0,5 до 3 МПа соответствует значениям гидроплотности нагнетательного клапана от 30 до 45 сек, а наибольшее значение давления начала подачи

Р,МПа

..Цз

при предельном состоянии нагнетательного клапана определяется в области номи нальных частот вращения коленчатого вала ДВС в процессе его разгона.

Целью обработки экспериментальных данных являлось получение математи ческой модели с использованием регрессионного анализа. В качестве исходно; функции выбрана модель вида У=Ь0+Ь,х, +Ь2х2+Ь3х ,2+Ь4х22+Ь5х¡х2, где хь х2 - факте ры модели, Ь0, Ьь Ь2, Ь3, Ь4, Ь5 - коэффициенты модели. Для математической модел: оценки технического состояния плунжерной пары и распылителя Упр (х), в качеств факторов используются X] - гидроплотность плунжерной пары, х2 - гидроплотност распылителя; для математической модели оценки технического состояния нагнета тельного клапана Ук (х), в качестве факторов используются Х| - гидроплотность на гнетательного клапана, х2 - частота вращения коленчатого вала ДВС.

Значимость коэффициентов Ь проверяли по ^критерию Стьюдента. Адекват ность полученных моделей оценивалась по критерию Фишера. После исключени незначимых коэффициентов получена регрессионная зависимость, отражающа связь функции отклика с исследуемыми факторами, которая для плунжерной пар] и распылителя имеет вид:

Упр(х) = 14,217+0,372х,+0,705х2) (8)

а для нагнетательного клапана:

Ук(х) = 12,34-0,725x1+0,004887х2+0,012х,2 +0,0000006858х22. (9)

Регрессионный анализ экспериментальных данных подтвердил предположе ние о возможности оценивать плунжерные пары по изменению максимального дав ления в линии нагнетания топлива в процессе свободного разгона дизеля; распыли тели - по изменению максимального давления импульса подачи топлива, получен ного в области номинальной частоты вращения коленчатого вала ДВС; а нагнета тельные клапаны - по давлению начала подачи, полученному в процессе свободно го разгона дизеля в области номинальной частоты вращения коленчатого вала ДВС.

По результатам экспериментальных исследований была подтверждена во: можность диагностирования прецизионных узлов ТА по изменению давления в лк нии нагнетания топлива в процессе разгона дизеля от минимальных до максимал! ных оборотов коленчатого вала. Определены диагностические параметры и их зне чения для прецизионных узлов ТА с рядными ТНВД. На основании полученных ре зультатов были разработаны алгоритмы извлечения диагностической информации разработана технология диагностирования прецизионных узлов.

В основе предлагаемой технологии лежит метод диагностирования, основа! ный на анализе процессов изменения давления в линии нагнетания топлива, возт кающих при свободном разгоне дизеля и полной подаче топлива. В ходе испытани двигатель работает в переходном режиме. Положение рек :<и топливного насоса сс ответствует корректорной ветви внешней скоростной характеристики до момент уменьшения подачи топлива за счет работы регулятора частоты вращения. Таки образом, в условиях разгона двигатель полностью загружается силами инерции внутреннего сопротивления и обеспечивается полная цикловая подача топлива. Ра: 14

работанная технология диагностирования реализована в виде шести диагностических карт, в которых представлен весь комплекс действий, которые необходимо выполнить для оценки технического состояния прецизионных узлов системы топ-ливоподачи. Общая схема алгоритма диагностирования прецизионных узлов ТА дизельного ДВС представлена на рис. 8.

По полученным в процессе диагностирования данным производится построение графиков и определяются численные значения диагностических параметров, характеризующих техническое состояние плунжерных пар, нагнетательных клапанов и распылителей (рис. 9,10,11).

Подготовка дизеля к измерениям

(карта №1, №2)

Тестовые воздействия на дизель (карта №3)

Запись данных с датчиков и их экспорт в программу обработки

Анализ полученной диагностической информации

X

Диагностика плунжерных пар (Карта №4)

X

Диагностика нагнетательных клапанов (Карта №5)

Диагностика р аспылигелей (Карта №б)

Р^ЗОМП« Р»«<»ОМПа

1 I »

Исправна Неисправна

3,1 МПа

ЗМПа

-Г"

1_

Снять ТНВД с ДВС

Заменить плунжерные пары

Отрегулировать ТНВД на стенде

Установить ТНВД на дизель

Повторная диагностика, начиная с карты №1

I !§

5

§ е

1

1 А и

О,

е

м о Ц

в

Рли*>42МЛа Рв1лл<3 6 МПа

к 1

Исправен Неисправен

X

Отрегу-дароватъ форсунку

Эксплуатация

. Общая схема алгоритма диагностирования прецизионных узлов ТА дизельного ДВС

Рис. 9. График зависимости изменения максимального давления импульса подачи топлива от частоты вращения коленчатого вала ДВС в тестовом режиме свободного разгона

п, об/мин

2000

°500

1000 1500

п,об/мин

Рис. 10. Графики зависимости давления начала и конца подачи топлива от частоты вращения коленчатого вала ДВС в тестовом режиме свободного разгона

2000

Рис. 11. График импульса подачи топлива, полученный в области номинальной частоты вращения коленчатого вала ДВС в тестовом режиме свободного разгона

10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 градусы

В работе представлены следующие технологические карты: карта №1 - «Подготовка дизеля к измерениям» включает указания по установке датчиков, подключение датчиков к ИИС, запуск дизеля, его прогрев и визуальный осмотр на наличие неплотностей в соединениях;

карта №2 - «Установка программного обеспечения и подготовка ИИС» включает указания по установке программного обеспечения и рекомендации по его настройке для проведения диагностических испытаний;

карта №3 - «Измерение параметров топливной аппаратуры тракторного дизеля» включает описание последовательности действий, необходимых для получения диагностической информации»;

карта №4 - «Диагностирование плунжерной пары по характеристике давления впрыскивания в режиме свободного разгона дизеля» включает последовательность действий, необходимых для оценки полученных диагностических параметров;

карта №5 - «Диагностирование нагнетательного клапана по характеристике давления, впрыскивания в режиме свободного разгона дизеля» включает последовательность действий, необходимых для оценки полученных диагностических параметров;

карта №6 - «Диагностирование распылителя по характеристике давления впрыскивания в режиме свободного разгона дизеля» включает последовательность действий, необходимых для оценки полученных диагностических параметров.

Предложенная технология прошла производственную проверку в составе ИИС в условиях МУП «Болотнинское АТП» и рекомендована для диагностирования прецизионных узлов ТА тракторных дизелей с рядными ТНВД в эксплуатационных и стационарных условиях.

В пятой главе дана оценка экономического эффекта от использования в процессе диагностирования ТА предлагаемой технологии и ИИС. Экономический эффект от предложенной технологии достигается за счет сокращения продолжительности постановки диагноза и составляет 260 рублей на одно диагностирование.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Установлено, что до 45-60% отказов в тракторном дизеле приходится на топливную систему. Состояние ТА в условиях эксплуатации тракторов является неудовлетворительным, а существующие средства и технологии диагностирования прецизионных узлов ТА тракторных дизелей имеют недостатки, выраженные в высокой трудоёмкости диагностирования, низкой достоверности диагноза, частичной разборке элементов топливной системы.

2. Показано, что дизель при проведении диагностирования должен работать в переходном режиме свободного разгона, при котором обеспечивается полная цикловая подача топлива и его загрузка.

3. Моделированием процесса подачи топлива установлено, что при предельном состоянии распылителя и плунжерной пары давление топлива в линии нагнетания уменьшается на 40%, а износ нагнетательного клапана приводит к увеличению давления начала подачи топлива в линии нагнетания на 20%. Такое существенное изменение давления отражает тесную взаимосвязь между техническим состоянием распылителя, плунжерной пары, нагнетательного клапана с изменением давления в линии нагнетания топлива, которая подтверждается увеличением утечек топлива на 84% через образовавшиеся неплотности в прецизионных узлах в результате их износа до предельного состояния.

4. Разработана ИИС диагностирования прецизионных узлов ТА тракторных дизелей с рядными ТНВД, которая состоит из аналогово-цифрового преобразователя, персонального компьютера, датчиков, монтируемых на ДВС и ТА, коммутационных элементов и программного обеспечения. ИИС позволяет проводить исследования процесса изменения давления топлива в режиме свободного разгона дизеля и определять такие числовые параметры, как давление начала подачи топлива, давление конца подачи топлива, максимальное давления импульса подачи топлива, длительность импульса подачи топлива, частота вращения и ускорение коленчатого вала тракторного дизеля.

5. Теоретическими и экспериментальными исследованиями определены перечень и значения диагностических параметров. Для диагностирования плунжерных

пар используется значение изменения максимального давления в линии нагнетания топлива, которое не должно опускаться ниже 30 МПа. Для диагностирования распылителей используется значение максимального давления, полученное в области номинальной частоты вращения коленчатого вала двигателя, значения параметра лежат в диапазоне от 36 до 42 МПа. Диагностирование нагнетательных клапанов осуществляется по параметру изменения давления начала подачи топлива в линии нагнетания, значения параметра должно лежать в диапазоне от 0,5 МПа до 3 МПа. Значения диагностических параметров получают в режиме свободного разгона тракторного дизеля.

6. Разработанные регрессионные модели, характеризующие зависимость изменения давления топлива в линии нагнетания от состояния прецизионных узлов, в режиме свободного разгона дизеля, позволяют оценивать состояние плунжерной пары, распылителя, нагнетательного клапана с погрешностью, не превышающей 5%.

7. Разработана технология и метод диагностирования прецизионных узлов ТА тракторных дизелей с рядными ТНВД с использованием ИИС, которые позволяют снизить трудоёмкость диагностирования в 3 раза за счёт сокращения времени на проведение операций по техническому диагностированию и постановки диагноза.

8. В результате расчёта экономической эффективности применения технологии и ИИС для технического диагностирования прецизионных узлов ТА получена экономия от снижения затрат при диагностировании четырехцилиндрового дизеля в размере 260 рублей на одно диагностирование.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Лившиц В.М. Перспективные разработки в области диагностики автотракторных дизелей / В.М. Лившиц, C.B. Крашенинников, С.П. Пятин // Научно-практический журнал «Вестник ИрГСХА», раздел «Механизация. Электрификация» посвящен итогам семинара «Чтения И.П. Терских». Иркутск: ФГОУ ВПО «ИрГСХА», 2010.-С. 77-81.

2. Крашенинников C.B. Диагностика топливной аппаратуры дизельного двигателя / C.B. Крашенинников, С.П. Пятин // Сельский механизатор. - 2010. - №7. -С. 30-31.

Публикации в описаниях на изобретения, сборниках научных трудов

3. Лившиц В.М. Современные подходы к созданию диагностических систем /

B.М. Лившиц, C.B. Крашенинников, С.П. Пятин // Проблемы диагностики и эксплуатации автомобильного транспорта: сб. матер. II междунар. научн.-практ. конф. - Иркутск: ИГТУ, 2009. - С. 4-6.

4. Лившиц В.М. Система для диагностики состояния топливной аппаратуры автотракторного дизельного двигателя в условиях эксплуатации / В.М. Лившиц,

C.B. Крашенинников, С.П. Пятин // Информационные технологии, системы и приборы в АПК: сб. матер. 4-ой междунар. научн.-практ: конф. - Новосибирск: Сиб-ФТИ, 2009. - С. 360-364.

5. Лившиц В.М. Диагностирование топливной аппаратуры дизельного двига-гля / В.М. Лившиц, C.B. Крашенинников // Новейшие направления развития аграр-ой науки в работах молодых учёных: сб. матер. III междунар. научн.-практ. конф. ол. учёных. - Кемерово: Кузбассвузиздат, 2008. - С. 285-287.

6. Крашенинников C.B. Диагностика нагнетательного клапана и распылителя ри помощи современного оборудования / C.B. Крашенинников // Новейшие на-равления развития аграрной науки в работах молодых учёных: сб. трудов ч.2. меж-унар. научн. конф. мол. учёных посвящ. 40-летию СО Россельхозакадемии. - Но-осибирск: р-п. Краснообск, 2010. - С. 357-361.

7. Крашенинников C.B. Метод диагностирования прецизионных деталей топ-ивной аппаратуры автотракторных двигателей / C.B. Крашенинников // Аграрная аука - сельскому хозяйству / V международная науч.-практ. конф.: сб.ст. кн.2. -арнаул, ФГОУ ВПО АГАУ, 2010. - С. 492-495.

8. Крашенинников С.В Использование динамического метода для диагности-ования топливной аппаратуры дизельного двигателя / C.B. Крашенинников // Ак-уальные вопросы научного обеспечения производства сельскохозяйственной про-укции в Сибири: сб.ст. междунар. науч.-практ. конф. Новосибирск, ГНУ СибИМЭ оссельхозакадемии, 2011. - С. 285-290.

9. Крашенинников C.B. Технология диагностирования топливной аппаратуры изельного двигателя с использованием автоматизированной информационно-змерительной системы / C.B. Крашенинников // Инновационные технологии сер-иса транспортных средств: матер. I междунар. научн.-практ. конф. - Новосибирск, зд-во. ФГОУ ВПО НГПУ, 2011. - С. 68-78.

10. Пат. 103916 Российская Федерация, МПК G01M15/04. Автоматизирован-ая система диагностики топливной аппаратуры дизельных автотракторных двига-глей / C.B. Крашенинников, В.М. Лившиц, С.П. Пятин, A.A. Моносзон, В.Г. Коше-ой; заявитель и патентообладатель Российская академия сельскохозяйственных на-к научное учреждение Сибирский научно-исследовательский институт механиза-ии и электрификации сельского хозяйства; заявл. 29.09.10; опубл. 27.04.11, Бюл. «12-6с.

Подписано в печать 10.11.2011 г. Формат 60x84 Объем 1п.л. Заказ № 40. Тираж 100 экз.

Отпечатано в ФГБОУ ВПО НГПУ 630126, г. Новосибирск, Вилюйская, 28

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Крашенинников, Семён Валерьевич

Введение

Глава 1. Состояние вопроса, научная гипотеза и задачи исследования

1.1 Состояние топливной аппаратуры в условиях эксплуатации 7 техники

1.2 Методы и технические средства диагностирования топливной 10 аппаратуры тракторных дизелей

1.3 Выбор места установки датчика давления при диагностировании 18 топливной аппаратуры

1.4 Выбор режима работы тракторного дизеля в процессе 21 диагностирования топливной аппаратуры

Научная гипотеза и задачи исследования

Глава 2. Теоретические предпосылки диагностирования прецизионных узлов топливной аппаратуры по изменению давления 25 в линии нагнетания топлива

2.1 Анализ методов моделирования процесса подачи топлива

2.2 Моделирование процесса подачи топлива с учётом износа прецизионных узлов топливной аппаратуры, вязкости и 32 сжимаемости топлива

2.3 Оценка влияния прецизионных узлов на изменение давления в линии 54 нагнетания топлива

Глава 3. Методика экспериментальных исследований

3.1 Программа экспериментальных исследований

3.2 Основные положения методики проведения экспериментальных 67 исследований и методика обработки полученных данных

3.3 Экспериментальная установка, оборудование, приборы, 73 информационно-измерительная система

Глава 4. Результаты экспериментальных исследований

4.1 Анализ влияния параметров технического состояния прецизионных узлов топливной аппаратуры на изменение давления в линии 83 нагнетания топлива

4.2 Технология диагностирования прецизионных узлов топливной аппаратуры дизельного двигателя по изменению давления в линии нагнетания топлива

Глава 5. Оценка экономической эффективности

5.1. Методика определения экономического эффекта

5.2 Расчёт экономической эффективности

Введение 2011 год, диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем, Крашенинников, Семён Валерьевич

К основным показателям дизельного двигателя относятся мощность, крутящий момент и расход топлива. При эксплуатации со временем происходит изменение регулировочных параметров, возникают неисправности, которые сопровождаются уменьшением мощности на 10 - 20%, увеличением расхода топлива на 10-25%. Как следствие, растут эксплуатационные затраты. В литературе отмечается, что в большинстве случаев изменение характеристик дизеля вызывается неисправностями топливной системы, на которую приходится 45-60% [18,19,23,24,29] всех отказов, возникающих в дизельном двигателе, основной причиной которых является неудовлетворительное состояние прецизионных узлов.

Анализ существующих методов и технических средств диагностирования прецизионных узлов показал, что большинство из них требуют предварительной разборки топливной аппаратуры (ТА) перед диагностированием, а трудоемкость операций возрастает при диагностировании многоцилиндровых тракторных дизелей.

Поэтому исследования, направленные на разработку методов и средств технического диагностирования прецизионных узлов ТА, которые позволяют быстро и эффективно оценивать их состояние, являются актуальными.

Цель исследования. Сокращение материальных и трудовых затрат при диагностировании прецизионных узлов топливной аппаратуры тракторных дизелей с рядными топливными насосами высокого давления (ТНВД) за счёт совершенствования метода и технологии технического диагностирования.

Объект исследования. Процессы изменения давления топлива в линии нагнетания при изнашивании прецизионных узлов топливной аппаратуры.

Предмет исследования. Закономерности изменения давления топлива в линии нагнетания в зависимости от технического состояния прецизионных узлов.

Научную новизну представляют:

- зависимости изменения давления в линии нагнетания топлива от технического состояния прецизионных узлов ТА в режиме свободного разгона тракторного дизеля;

- взаимосвязи между диагностическими и структурными параметрами технического состояния плунжерных пар, нагнетательных клапанов и распылителей.

- метод безразборного диагностирования прецизионных узлов ТА тракторных дизелей с рядными ТНВ Д.

Практическая значимость. Разработаны информационно-измерительная система (ИИС) и технология диагностирования, позволяющие проводить техническое диагностирование прецизионных узлов ТА тракторных дизелей с рядными ТНВД, которые упрощают процесс оценки технического состояния, сокращают время и трудоемкость постановки диагноза, снижают затраты на техническое диагностирование. Техническая новизна ИИС для диагностирования ТА дизельного двигателя внутреннего сгорания (ДВС), реализующая разработанный метод, подтверждена патентом РФ.

Реализация результатов исследования. Работа выполнена в соответствии с планом НИР ГНУ СибИМЭ Россельхозакадемии «Разработать технологии и технические средства для обеспечения работоспособности сельскохозяйственной техники нового поколения в производственно-климатических условиях Сибири на основе комплексного использования информационных ресурсов при технической эксплуатации машин», номер государственной регистрации 09.06.01.17.Н5.

Разработанная информационно-измерительная система и технология диагностирования топливной аппаратуры тракторных дизелей с рядными ТНВД прошли производственную проверку в условиях муниципального унитарного предприятия (МУЛ) Болотнинского района «Болотнинское автотранспортное предприятие (АТП)» и рекомендованы для диагностирования ТА дизельных ДВС в условиях эксплуатации и стационарных условиях.

Материалы исследования рассмотрены и одобрены, а исходные требования на устройство для диагностирования ТА дизельных ДВС утверждены НТС департамента АПК Новосибирской области.

Технология диагностирования ТА дизельного ДВС внедрена в учебный процесс для обучения студентов по дисциплине «Контроль технического состояния и техническое обслуживание автомобилей» в ГОУ ВПО Н111У на факультете «Технологии и предпринимательства». е

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены: на международных научно-практических конференциях: «Информационные технологии, системы и приборы в АПК» (г. Новосибирск 2009г.); «Новейшие направления развития аграрной науки», (р.п. Краснообск, 2010г.); «Актуальные вопросы научного обеспечения производства сельскохозяйственной продукции в Сибири» (р.п. Краснообск, 2011г.); «Актуальные проблемы сельского хозяйства горных территорий» (г. Горно-Алтайск, 2011г.); «Инновационные технологии сервиса транспортных средств» г. Новосибирск, 2011г.); на международном молодёжном инновационном t форуме в Сибири «Интерра» (г. Новосибирск, 2010г.); на Ученом Совете ГНУ СибИМЭ Россельхозакадемии (р.п. Краснообск, 2008-2011 гг.). Работа удостоена гранта мэрии г. Новосибирска как победитель конкурса научных работ молодых учёных (г. Новосибирск 2010-2011 гг.)

Публикации. Материалы, отражающие основное содержание диссертационной работы, опубликованы в 10 печатных работах, в том числе в одном патенте РФ на полезную модель и двух работах в изданиях, указанных в «Перечне ведущих рецензируемых научных журналов и изданий», рекомендованном ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, библиографического списка и приложений. Объём работы составляет 125 страниц основного текста, 43 рисунка, 14 таблиц и приложения. Библиографический список состоит из 118 источников, из них три на иностранном языке.

Заключение диссертация на тему "Диагностирование прецизионных узлов топливной аппаратуры тракторного дизеля по изменению давления в линии нагнетания топлива"

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Установлено, что до 45-60% отказов в тракторном дизеле приходится на топливную систему. Состояние ТА в условиях эксплуатации тракторов является неудовлетворительным, а существующие средства и технологии диагностирования прецизионных узлов ТА тракторных дизелей имеют недостатки, выраженные в высокой трудоёмкости диагностирования, низкой достоверности диагноза, частичной разборке элементов топливной системы.

2. Показано, что дизель при проведении диагностирования должен работать в переходном режиме свободного разгона, при котором обеспечивается полная цикловая подача топлива и его загрузка.

3. Моделированием процесса подачи топлива установлено, что при предельном состоянии распылителя и плунжерной пары давление топлива в линии нагнетания уменьшается на 40%, а износ нагнетательного клапана приводит к увеличению давления начала подачи топлива в линии нагнетания на 20%. Такое существенное изменение давления отражает тесную взаимосвязь между техническим состоянием распылителя, плунжерной пары, нагнетательного клапана с изменением давления в линии нагнетания топлива, которая подтверждается увеличением утечек топлива на 84% через образовавшиеся неплотности в прецизионных узлах в результате их износа до предельного состояния.

4. Разработана ИИС диагностирования прецизионных узлов ТА тракторных дизелей с рядными ТНВД, которая состоит из аналогово-цифрового преобразователя, персонального компьютера, датчиков, монтируемых на ДВС и ТА, коммутационных элементов и программного обеспечения. ИИС позволяет проводить исследования процесса изменения давления топлива в режиме свободного разгона дизеля и определять такие числовые параметры, как: давление начала подачи топлива, давление конца подачи топлива, максимальное давления импульса подачи топлива, длительность импульса подачи топлива, частота вращения и ускорение коленчатого вала тракторного дизеля.

5. Теоретическими и экспериментальными исследованиями определены перечень и значения диагностических параметров. Для диагностирования плунжерных пар используется значение изменения максимального давления в линии нагнетания топлива, которое не должно опускаться ниже 30 МПа. Для диагностирования распылителей используется значение максимального давления, полученное в области номинальной частоты вращения коленчатого вала двигателя, значения параметра лежат в диапазоне от 36 до 42 МПа. Диагностирование нагнетательных клапанов осуществляется по параметру изменения давления начала подачи топлива в линии нагнетания, значения параметра должно лежать в диапазоне от 0,5 МПа до 3 МПа. Значения диагностических параметров получают в режиме свободного разгона тракторного дизеля.

6. Разработанные регрессионные модели, характеризующие зависимость изменения давления топлива в линии нагнетания от состояния прецизионных узлов, в режиме свободного разгона дизеля, позволяют оценивать состояние плунжерной пары, распылителя, нагнетательного клапана с погрешностью, не превышающей 5%.

7. Разработана технология и метод диагностирования прецизионных узлов ТА тракторных дизелей с рядными ТНВД с использованием ИИС, которые позволяют снизить трудоёмкость диагностирования в 3 раза за счёт сокращения времени на проведение операций по техническому диагностированию и постановки диагноза.

8. В результате расчёта экономической эффективности применения технологии и ИИС для технического диагностирования прецизионных узлов ТА получена экономия от снижения затрат при диагностировании четырехцилиндрового дизеля в размере 260 рублей на одно диагностирование.

Библиография Крашенинников, Семён Валерьевич, диссертация по теме Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве

1. ГОСТ 20793-86. Тракторы и машины сельскохозяйственные. Техническое обслуживание. М.: Изд-во стандартов, 1987. - 17 с.

2. ГОСТ 4749-73. Топливо для быстроходных дизелей. М.: Изд-во стандартов,1980.-5 с.

3. ГОСТ 17510-79. Надежность в технике. Система сбора и обработки информации. Планирование наблюдений. М.: Изд-во стандартов, 1979. - 23 с.

4. ГОСТ 20911-89. Техническая диагностика. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1990. - 13 с.

5. ГОСТ 23435-79. Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Номенклатура диагностических параметров. М.: Изд-во стандартов, 1979. - 8 с.

6. ГОСТ 18509-80. Дизели тракторные и комбайновые. Методы стендовых испытаний. М.: Изд-во стандартов, 1985. - 58 с.

7. ГОСТ 20760-75. Техническая диагностика. Тракторы. Параметры и качественные признаки технического состояния. М.: Изд-во стандартов, 1975. -12 с.

8. ГОСТ 20417-75. Техническая диагностика. Общие положения о порядке разработки систем диагностирования. М.: Изд-во стандартов, 1975. - 4 с.

9. ГОСТ 25044-81. Диагностирование автомобилей, тракторов, сельскохозяйственных, строительных и дорожных машин. Основные положения. М.: Изд-во стандартов, 1982. - 9 с.

10. ГОСТ 24925-81. Техническая диагностика. Тракторы. Приспособленность к диагностированию. Общие технические требования. М.: Изд-во стандартов,1981.-14 с.

11. ГОСТ 22870-84. Техническая диагностика. Тракторы сельскохозяйственные. Правила диагностирования. — М.: Изд-во стандартов, 1984.-8 с.

12. ГОСТ 22631-77. Техническое диагностирование тракторов и сельскохозяйственных машин. Общие требования. М.: Изд-во стандартов, 1977. - 8 с.

13. ГОСТ 23603-79. Статистическая оценка нагруженности машин и механизмов. Методы выбора условий проведения испытаний. М.: Изд-во стандартов, 1979. - 13 с.* *

14. Автомобильный справочник / Б. С. Васильев, М. С. Высоцкий, К. Л. Гаврилов, В. М. Приходько и др.. М.: Машиностроение, 2004. - 704 с.

15. Автомобильный справочник: пер. с. англ. / Г. С. Дугин, Е. И. Комаров, Ю. В. Онуфрийчук. М.: ЗАО "ОСИ "За рулем", 2004. - 992 с.

16. Альт В. В., Добролюбов И. П., Савченко О. Ф. Информационное обеспечение экспертизы состояния двигателей / В. В. Альт. Новосибирск: СО РАСХН, 2001.-220 с.

17. Амельченко П. А., Бычков Н. И., Козлов Е. Н., Подкидыш Ф. Г. Эксплуатация тракторов МТЗ-100 и МТЗ-102. М.: Росагропромиздат, 1991. -171 с.

18. Андреев Ю. В., Свистула А. Е. Быстроходные дизели производства зарубежных стран: учеб. пособие. Барнаул: Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова, 2002. - 169 с.

19. Астахов И. В. Динамика процесса впрыска топлива в быстроходных дизелях. Киев.: Бюро новой техники, 1948. - 91 с.

20. Астахов И. В. Топливные системы и экономичность дизелей / И. В. Астахов, Л. Н. Голубков, В. И. Трусов. -М.: Машиностроение, 1990. 288 с.

21. Ачкасов К. А., Вегера В. П. Справочник начинающего слесаря: ремонт и регулирование приборов системы питания и гидросистемы тракторов, автомобилей, комбайнов. М.: Агропромиздат, 1987. - 352 с.

22. Баловнев В. И. Автомобили и тракторы: краткий справочник / В. И. Баловнев, Р. Г. Данилов. М.: Академия, 2008. - 384 с.

23. Барский И. Б. Конструирование и расчет тракторов. М.: Машиностроение, 1980.-335 с.

24. Баширов Р. М. Топливные системы автотракторных и комбайновых дизелей, конструктивные особенности и показатели работы. Уфа: БГАУ, 200 -156 с.

25. Баширов Р. М. Основные показатели работы топливных систем автотракторных дизелей. Ульяновск, 1978. - 85 с.

26. Баширов Р. М. Топливоподающие системы автотракторных дизелей. Уфа: БГАУ, 1969. - 129 с.

27. Белов В. В. Снижение влияния колебаний на качество работы сельскохозяйственных агрегатов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2000. - № 1. - С. 30-32.

28. Вельских В. И. Диагностика технического состояния и, регулировка тракторов. М.: Колос, 1973. - 495 с.

29. Белявцев А. В., Процеров А. С. Топливная аппаратура автотракторных дизелей: конструктивные особенности и эксплуатация. М.: Росагропромиздат, 1988.-223 с.

30. Биргер И. А. Техническая диагностика. М.: Машиностроение, 1978. - 240 с.

31. Бледных В. В., Северный А. Э. Техническое обслуживание и ремонт машин в сельском хозяйстве: учеб. пособие / В. И. Черноиванов. — Москва -Челябинск: ГОСНИТИ. ЧГАУ, 2003. 492 с.

32. Вантюсов Ю. А. Динамика механических цепей сельскохозяйственных агрегатов. Саранск: Изд-во Сарат. ун-та, 1984. - 204 с.

33. Вантюсов Ю. А., Поповский А. А., Макевнин А. В. Система контроля и регистрации энергетических процессов мобильных агрегатов // Техника всельском хозяйстве. 1989. - № 3. - С. 46-47.

34. Веденяпин Г. В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных / Веденяпин Г. В. М.: Колос, 1973. - 199 с.

35. Габитов И. И. Обеспечение надежности топливной аппаратуры дизелей сельскохозяйственного назначения в процессе ее эксплуатации / И. И. Габитов.- Санкт-Петербург: СПбГАУ, 2000. 317 с.

36. Габитов И. И., Неговора А. В. Топливная аппаратура автотракторных дизелей / И. И. Габитов, А. В. Неговора. Уфа: БГАУ, 2004. - 216 с.

37. Гольверк О. А., Бойко В. Д. Исследование эксплуатационной надежности топливной аппаратуры тракторов Т-74 // Механизация и электрификация сельского хозяйства: републ. межведомств, тематич. научнотехнич. сб. 1971. -№15.-С. 55-60.

38. Гольверк А. А., Вагнер И. В. Методика испытаний топливной аппаратуры дизелей. Киев: Урожай, 1964. - 152 с.

39. Горбаневский В. Е., Горбач Р. Н. Оборудование для испытания топливной аппаратуры дизелей. М.: Машиностроение, 1981. - 198 с.

40. Гребенников А. С. Диагностирование автотракторных двигателей динамическим методом. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2002. - 196 с.

41. Грехов JI. В., Светлов В. А, Сячинов А. В. Автоматизированный комплекс для исследования и диагностирования топливных систем дизельных двигателей. Рабочие процессы дизелей: учеб. пособие. — Барнаул: АлтГУ, 1995.- 160 с.

42. Грехов Л. В., Иващенко Н. А., Марков В. А. Топливная аппаратура и системы управления дизелей: учебник для вузов. М.: Легион-Автодата, 2004.- 344 с.

43. Гурин Т. Ю. Повышение долговечности форсунок автотракторных дизелей модернизацией распылителей. Дисс. на соиск. уч. ст. к.т.н. Омск, 2010.

44. Гуров О. Б., Змановский В. А., Стремнин В. А., Криков А. М. Диагностика и техническое обслуживание машин / О. Б. Гуров, В. А. Змановский, В. А. Стремнин, А. М. Криков // Сб. науч. тр., вып. 8, часть 2 / СО ВАСХНИЛ

45. СибИМЭ. Новосибирск: Западно-сибирское книжное издательство, 1972. -182 с.

46. Двигатели внутреннего сгорания: теория поршневых и комбинированных двигателей / Д. Н. Вырубов, Н. А. Иващенко, В. И. Ивин, А. С. Орлин и др.. -М.: Машиностроение, 1983.-372 с.

47. Диагностирование дизелей / Е. А. Никитин, Л. В. Станиславский, Э. А. Улановский и др.. М.: Машиностроение, 1987. - 224 с.

48. Диагностические испытания дизелей / В. М. Лившиц, А. А. Моносзон, Г. П. Бобрышев // Журнал "Автомобильная промышленность". 1998. - № 2. - С. 2326.

49. Дизели: справочник / Б. П. Байков, С. М. Баранов, В. А. Ваншейдт, И. П. Воронов, Л. В. Гендлер и др.; под ред. В. А. Ваншейдта. Л.: Машиностроение, 1964. - 600 с.

50. Динамический метод эксплуатационной диагностики автотракторных двигателей: научно-технический бюллетень № 5 / В. М. Лившиц. -Новосибирская область: СО ВАСХНИЛ, 1978.

51. Добролюбов И. П., Савченко О. Ф., Альт В. В. Идентификация состояния сельскохозяйственных объектов измерительными экспертными системами. — Новосибирск: СО РАСХН, 2003. 209 с.

52. Домников И. Ф. Техническая диагностика машин. М.: Моск. рабочий, 1978.- 152 с.

53. Дролов Л. В. Исследование способа оценки технического состояния дизельных двигателей по характеристикам переходного процесса в эксплуатационных условиях. Дисс. на соиск. уч. ст. к.т.н. Новосибирск, 1981.

54. Дьяченко Н. X. Теория двигателей внутреннего сгорания / Н. X. Дьяченко. -Л.: Машиностроение, 1974. 552 с.

55. Евсиков А. В., Попов В. Я. Технология производства и ремонта топливной аппаратуры дизелей. М.: Машгиз, 1958. - 307 с.

56. Ежевский А. А., Черноиванов В. И., Федоренко В. Ф. Научно-аналитический обзор (по материалам выставки "SIMA 2005") / А. А. Ежевский, В. И. Черноиванов, В. Ф. Федоренко. - М.: ФГНУ "Росинформагротех", 2005. - 224 с.

57. Ждановский Н. С., Улитовский Б. А., Аллилуев В. А. Диагностика дизелей автотракторного типа. Л.: Колос, 1970. - 192 с.

58. Ждановский Н. С., Николаенко А. В. Надежность и долговечность автотракторных двигателей / Н. С. Ждановский, А. В. Николаенко. Л.: Колос, 1981.-296 с.

59. Загородских Б.П., Хатько В.В. Ремонт и регулирование топливной аппаратуры автотракторных и комбайновых двигателей / Б.П. Загородских, В.В. Хатько. -М.: Россельхозиздат, 1986. 142 с.

60. Казарцев В. И. Ремонт машин (тракторов, автомобилей и сельскохозяйственных машин) / В. И. Казарцев. Л.: Государственное издательство сельхоз литературы, 1949. - 696 с.

61. Косенко Б. Ф., Тюркин Б. П. Тракторы: справочная книга. Л.: Лениздат, 1968.-502 с.

62. Костин А. К. Работа дизелей в условиях эксплуатации: справочник / А. К. Костин, Б. П. Пугачев, Ю. Ю. Кочинев; под ред. А. К. Костина. Л.: Машиностроение, 1989. - 284 с.

63. Кривенко П. М., Федосов И. М. Дизельная топливная аппаратура. М.: Колос, 1970.-536 с.

64. Крохотин Ю. М. Дизельные двигатели иномарок. Отказы и неудовлетворительная работа. Причины и способы устранения. М.: Легион-Автодата, 2000 - 76 с.

65. Крючков С. В. Совершенствование методов и средств контроля показателей топливоподачи при испытаниях топливных насосов тракторных двигателей. Дисс. на соиск. уч. ст. к.т.н. Саранск, 2006.

66. Кудрин А. И. К вопросу о диагностировании топливной аппаратуры дизелей. / А. И. Кудрин. Челябинск: ЧПИ, 1974. - 106 с.

67. Кулешов А. С., Грехов Л. В. Математическое моделирование и компьютерная оптимизация топливоподачи и рабочих процессов двигателей внутреннего сгорания. М.: МГТУ, 2000. - 64 с.

68. Купер Дж., Макпилен К. Вероятностные методы анализа сигналов и систем. Пер. с англ. М.: Мир, 1989. - 376 с.

69. Кутовой В. А. Впрыск топлива в дизелях. М.: Машиностроение, 1981. -119 с.

70. Кутьков Г. М. Теория трактора и автомобиля. М.: Колос, 1996. - 287 с.

71. Ленин И. М., Малашкин О. М., Самоль Г. И., Костров А. В. Системы топливоподачи автомобильных и тракторных двигателей. М.: Машиностроение, 1976. - 287 с.

72. Лившиц В. М. Управление технологическими процессами технического обслуживания машинотракторного парка (методы, алгоритмы, средства): научно-технический бюллетень / В. М. Лившиц. Новосибирская область: СО ВАСХНИЛ, 1987.

73. Лившиц В. М. Развитие методов и средств повышения эффективности использования сельскохозяйственной техники: научно-технический бюллетень № 42 / В. М. Лившиц. Новосибирская область: СО ВАСХНИЛ, 1981.

74. Лившиц В. М. Динамический метод эксплуатационной диагностики автотракторных двигателей: научно-технический бюллетень № 5 / В. М.

75. Лившиц. Новосибирская область: СО ВАСХНИЛ, 1978.

76. Лившиц В. М., Добролюбов И. П., Дролов Л. В. Динамический метод диагностики автотракторных двигателей. Часть 3. Методика экспериментальных исследований: метод, рекомендации. Новосибирск: СО ВАСХНИЛ, 1983. -115 с.

77. Лышевский А. С. Системы питания дизелей: учеб. пособие / А. С. Лышевский. М.: Машиностроение, 1981. — 216 с.

78. Лышевский А. С. Процессы распыливания топлива дизельными форсунками. М.: Машгиз, 1963. - 177 с.

79. Марков В. А., Баширов Р. М., Габитов И. И. Токсичность отработавших газов дизелей. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. - 376 с.

80. Марков В. А., Девянин С. Н., Мальчук В. И. Впрыскивание и распыливание топлива в дизелях. М.: Издательство МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2007. - 360 с.

81. Митропольский А. К. Техника статистических вычислений / А. К. Митропольский. М.: Наука, 1971. - 576 с.

82. Налимов В. В, Голикова Т. И. Логические основания планирования эксперимента / В. В. Налимов, Т. И. Голикова. М.: Наука, 1980. - 64 с.

83. Неговора А. В. Улучшение эксплуатационных показателей автотракторных дизелей совершенствованием конструкции и технологии диагностирования топливоподающей системы. Дисс. на соиск. уч. ст. д-ра техн. наук. Санкт-Петербург-Пушкин, 2004.

84. Немцев А. Е. Система технического сервиса в АПК / А. Е. Немцев. -Новосибирск: РАСХН сиб. отд-ние СибИМЭ, 2002. 264 с.

85. Николаенко А. В. Диагностика, повышение эффективности, экономичности и долговечности двигателей / А. В. Николаенко. — Л.: Колос, 1982. 257 с.

86. Обеспечение работоспособности автотракторных дизельных двигателей: учеб. пособие / Б. С. Антропов, Е. П. Слабов, Ю. 3. Звонкин и др.. -Ярославль: ЯГТУ, 2005. 186 с.

87. Ольшевский С. Н. Комплексный контроль технического состояния ДВС по параметрам переходных режимов. Дисс. на соиск. уч. ст. к.т.н. Новосибирск, 2005.

88. Павлов Б.В. Технический сервис в сельскохозяйственных предприятиях и организациях. Сб. статей / РАСХН Сиб. отд-ние. СибИМЭ. Новосибирск, 2005.-176 с.

89. Петровский Д. И. Диагностирование топливной системы высокого давления дизелей по амплитудно-фазовым параметрам топливоподачи. Дисс. на соиск. уч. ст. к.т.н. — Москва, 2004.

90. Подлевских А. П. Разработка и обоснование параметров технологической оснастки для ремонта двигателей внутреннего сгорания. Дисс. на соиск. уч. ст. к.т.н. Оренбург, 2006.

91. Пронин В.М., Прокопенко В. А. Технико-экономическая оценка эффективности сельскохозяйственных машин и технологий по критерию часовых эксплуатационных затрат. М.: ООО «Столичная типография». 2008. -162 с.

92. Родичев В. А., Родичева Г. И. Тракторы и автомобили. М.: Агропромиздат, 1986.-251 с.

93. Савченко О. Ф., Добролюбов И. П., Альт В. В., Ольшевский С. Н. Автоматизированные технологические комплексы экспертизы двигателей. -Новосибирск: СО РАСХН, 2006. 272 с.

94. Сафарбаков А. М., Лукьянов А. В., Пахомов С. В. Основы технической диагностики: учеб. пособие. Иркутск: ИрГУПС, 2006. - 216 с.

95. Свиридов Ю. Б., Малявинский Л. В., Вихерт М. М. Топливо и топливоподача автотракторных дизелей. Л.: Машиностроение, 1979. - 248 с.

96. Системы управления дизельными двигателями: пер. с нем. / Ю. Г. Грудский, А. Г. Иванова. М.: ЗАО "КЖИ "За рулем", 2004. - 480 с.

97. Соловьев Д. Е. Разработка метода диагностирования дизеля в условиях эксплуатации с использованием неустановившихся режимов работы. Дисс. на соиск. уч. ст. к.т.н. Москва, 2004.

98. Спиридонов С. Б. Повышение долговечности топливных насосов высокого давления распределительного типа. Дисс. на соиск. уч. ст. к.т.н. Омск, 2006.

99. Спиридонов А. А. Планирование эксперимента при исследовании технологических процессов / А. А. Спиридонов. М.: Машиностроение, 1981. -184 с.

100. Справочник по тракторам "Кировец" / М. Г. Пантюхин, JI. И. Безверхний, Н. А. Березин и др.. М.: Колос, 1982. - 271 с.

101. Справочник слесаря по топливной аппаратуре двигателей / А. А. Зарин, А. Э. Зарин, В. Е. Логинов и др.. М.: Машиностроение, 1990. — 288 с.

102. Станиславский Л. В. Техническое диагностирование дизелей / Л. В. Станиславский. Киев; Донецк: Головное изд-во, 1983. — 136 с.

103. Техническая диагностика тракторов и зерноуборочных комбайнов / В.А. Аллилуев, Н.С. Ждановский, A.B. Николаенко и др.. М.: «Колос», 1978. -287с.

104. Тракторы "Беларус" семейств МТЗ и ЮМЗ. Устройство, работа, техническое обслуживание / Я. Е. Белоконь, А. И. Окоча, Г. В. Шкаровский и др.. ПКФ "Ранок", 2003. - 257 с.

105. Файнлейб Б. Н. Топливная аппаратура автотракторных дизелей: справочник. Л.: Машиностроение, 1990. - 352 с.

106. Федотов Г. Б., Левин Г. И. Топливные системы тепловозных дизелей. Ремонт, испытания, совершенствование. — М.: Транспорт, 1983. 192 с.

107. Фомин Ю.Я. и др. Топливная аппаратура дизелей: Справочник / Ю.Я. Фомин, Г.В. Никонов, В.Г. Ивановский. М.: Машиностроение, 1982. - 168с.

108. Цифровой виртуальный прибор для определения технического состояния топливного насоса высокого давления дизеля / Е.А. Пучин, С.В. Данилов // Журнал "Техника и оборудование для села". 2009. - №2. - С. 32-33.

109. Чемазоков М. М. Улучшение показателей работы тракторных дизелей путем совершенствования режима настройки топливных насосов высокого давления при выполнении ремонтно-обслуживающих работ. Дисс. на соиск. уч. ст. к.т.н. Нальчик, 2006.

110. Черепанов Д. А. Расчетно-экспериментальная модель изнашивания опор скольжения коленчатых валов поршневых ДВС. Дисс. на соиск. уч. ст. к.т.н. -Санкт-Петербург, 2004.

111. Черноиванов В. И. Концепция развития технического сервиса в АПК России на период до 2010 года / В. И. Черноиванов. М.: ФГНУ "Росинформагротех", 2004. - 200 с.

112. Шпилько А.В., Драгайцев В.И. и др. Экономическая эффективность механизации сельскохозяйственного производства. -М.: РАСХН, 2001. 346 с.

113. Юлдашев А. К., Медведев В. М., Юлдашев А. А. Динамические характеристики автотракторных двигателей // Труды II Международной научно-практической конференции "Автомобиль и техносфера". Казань: изд-во Казан, гос. техн. ун-та, 2001. - С. 187-190.

114. Mauer G.F., Watts R.J. Combustion engine performance diagnostics by kinetic energy measurement Trans ASME J. Eng. Gas Turbines and Power, 1990-112. №3.- p.301-307.

115. Mollenhauer K., Tschoeke H. Handbook of diesel engines Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2010-636.

116. Delphi Diesel Systems, Publication №: DDNX125(EN) Delphi Diesel Aftermarket Operations UK, 2002 - 76.