автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Обеспечение работоспособности топливных насосоввысокого давления дизельных двигателей путем совершенствования технологии ремонтно-профилактических работ

На правах рукописи ПОКРАШЕНКО Сергей Михайлович

Обеспечение работоспособности топливных насосов высокого давления дизельных двигателей путем совершенствования технологии ремонта о-профилакгических работ

Специальность: 05.20.03 - эксплуатация, восстановление и ремонт сельскохозяйственной техники

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт - Петербург 1998 г.

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном аграрном университете

Научный руководитель: доктор технических наук,

доцент Л. В.Тишкин

Официальные оппоненты: засл. деятель науки и техники РФ,

доктор технических наук, академик, профессор А. В. Николаенко

кандидат технических наук, доцент А. В. Гук

Ведущее предприятие: ГП «РУССКИЙ ДИЗЕЛЬ»

Защита состоится 9 июня 1998 г. в 14 час. 30 мин. на заседании диссертационного совета К 120.37.05 по присуждению ученой степени кандидата технических наук в Санкт-Петербургском государственном аграрном университете по адресу:

189620, Санкт-Петербург - Пушкин, Академический проспект, д. 23, ауд. 719.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан «_» апреля 1998 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, доктор технических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В процессе эксплуатации топливной аппаратуры (ТА) вследствие износа деталей нарушаются регулировки, что приводит к постепенным отказам техники. Нарушение параметров топливоподачи вызывает значительные простои, которые составляют от 25 до 35 % общего времени простоя машин.

Основными элементами топливной системы, от которых главным образом зависит ее работоспособность, являются прецизионные детали: плунжерные пары, распылители форсунок и нагнетательные клапаны. Уровень их надежности определяется конструктивными, технологическими, эксплуатационными и ремонтными группами факторов.

Технология ремонтно-профилактических работ при устранении постепенных отказов топливной аппаратуры основана на методе проб и ошибок, что требует значительных затрат времени. В связи с этим возникает проблема совершенствования ремонтных воздействий.

Представленные в диссертации научные исследования, направленные на совершенствование технологии ремонтно-профилактических работ, являются весьма актуальными.

Цель исследований. Совершенствование технологии ремонтно-профилактических работ при устранении постепенных отказов топливной аппаратуры, связанных с нарушениями параметров топливоподачи.

Объект исследований. Топливный насос высокого давления дизельных двигателей «КамАЗ-740» модели 33.

Научная новизна работы.

1. Статистические данные о характере изменения цикловой подачи при постепенном отказе насоса.

2. Модели технического состояния плунжерных пар по гидроплотности и глубине износа плунжера.

3. Модели процесса топливоподачи в зависимости от угла поворота втулки и корректора.

4. Методика регулировки топливной аппаратуры, основанная на номограммах топливоподачи.

Практическая ценность. Применение разработанной методики регулировки позволяет оценить возможность устранения постепенного отказа топливной аппаратуры. На основе созданных номограмм осуществляется подбор оптимальных соотношений ремонтных воздействий, обеспечивающг параметры топливоподачи и снижение трудоемкости рабо

Апробация. Основные положения диссертации докладывались на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Санкт-Петербургского государственного аграрного университета в 1994- 1997 г.г.

Внедрение. Разработанные технологические мероприятия по обеспечению работоспособности топливных насосов высокого давления приняты к внедрению ОАО «Звезда» г. Санкт-Петербурга, АООТ «Осьминское» Ленинградской области и СХП «Заря» Брянской области.

Публикации. По теме диссертации опубликовано четыре работы.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка литературы из 118 наименований и приложений, включает 175 страниц машинописного текста, 32 таблицы и 16 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В разделе 1 проведена оценка влияния технического состояния топливной аппаратуры на работоспособность дизельных двигателей. Анализ литературных источников показал, что нарушение основных параметров процесса топливо-подачи является постепенным отказом. Определены наиболее часто встречающиеся виды постепенных отказов, которые возникают в процессе эксплуатации. Рассмотрены методы оценки технического состояния топливной аппаратуры дизелей.

В результате изучения состояния вопроса и в соответствии с целью исследований были поставлены следующие задачи:

1. Выполнить статистический анализ технического состояние топливной аппаратуры.

2. Произвести теоретическую разработку методики оценки технического состояния топливной аппаратуры при ее постепенном отказе.

3. Построить модели управления процессом регулировки топливного насоса высокого давления после его постепенного отказа.

4. Экспериментально проверить разработанную методику и модели, описывающие техническое состояние топливной аппаратуры.

5. Разработать рекомендации по технологии регулировки топливной аппаратуры при постепенном отказе.

В разделе 2 приведена общая методика исследований и дано описание применяемого оборудования. Исследования включали следующие этапы: 1) статистический анализ технического состояния топливной аппаратуры; 2) теоретическая разработка методики оценки технического состояния топливной аппаратуры при постепенном отказе; 3) моделирование изменения цикловой подачи в зависимости от частоты вращения вала насоса, угла поворота втулки плунжера и давления начала впрыска форсунки; 4) исследование характера износа плунжерных пар по гидроплотности и износу; 5) моделирование изменения цикловой подачи в зависимости от угла поворота корректора и частоты вращения вала насоса; 6) совершенствование процесса регулировки топливного насоса; 7) экспериментальная проверка разработанных моделей и методов регулировки топливного насоса; 8) разработка рекомендаций по регулировке и испытаниям топливной аппаратуры при постепенном отказе.

Испытания топливных насосов проводились, с учетом требований ТК 10.16.0001.003-87, на стенде КИ-15711М-01-ГОСНИТИ ТУ 10-05.0001.028-86. Профилограммы износов плунжера снимались на профилографе модели 201.

Результаты экспериментальных исследование обрабатывались с использованием персонального компьютера и модулей математико-статистических программ: Experimental Design, Nonparametric Statistics, Central Composite Designs, Nonparametrics & Distributions, Basic Statistics, Multiple Regression, Canonical Analysis, Nonlinear Estimation.

В разделе 3 представлен теоретический анализ выбора метода оценки работоспособности топливной аппаратуры; определены функции отклика и факторы, влияющие на топ-ливоподачу; разработана методика построения модели описывающей процесс регулировки насоса.

Установлено, что фактором, которым можно управлять в процессе регулировки, является геометрический активный ход плунжера, а изменяющейся величиной в процессе эксплуатации - коэффициент подачи, который зависит от утечек топлива в местные износы плунжерной пары.

Утечки топлива в местные износы зависят от зазора плунжерной паре, давления в надплунжерном пространг

и скорости плунжера. Управляемыми факторами здесь являются давление топлива в надплунжерной полости, которым можно управлять посредством регулировки давления начала впрыска форсунки, и скорость плунжера.

Здесь управляемой величиной являются частота вращения вала насоса и геометрический активный ход плунжера.

В результате установлено, что цикловой подачей в основном можно управлять посредством факторов: частотой вращения вала насоса, геометрически активным ходом ' плунжера, путем изменения угла поворота втулки плунжера, -и давлением топлива в надплунжерном пространстве, путем 'изменения давления начала впрыска форсунки. Математически полученную модель можно представить в следующем виде:

где П - частота вращения вала насоса;

Рф- давление начала впрыска форсунки;

ав- угол поворота втулки плунжера.

Данная зависимость описана с помощью уравнения регрессии второго порядка.

Для определения параметров модели был спланирован эксперимент на основе ротатабельного центрального композиционного плана, с варьированием факторов на пяти уровнях. Выбор плана связан с обеспечением одинаковой точности во всех точках факторного пространства, а выбор уровней варьирования - с тем, чтобы точки факторного эксперимента дали более адекватную оценку процесса топливопода-чи.

В разделе 4 приводятся результаты экспериментальных исследований.

При эксплуатационных наблюдениях выявлено, что номинального режима не достаточно для определения технического состояния топливной аппаратуры дизельных двигателей. Это вызвано тем, что динамические характеристики автомобиля при разгоне не обеспечивали необходимой скорости для перехода на вторую ступень коробки передач при постепенном отказе насоса. В связи с этим исследован весь диапазон регуляторной характеристики и выявлено, что наибольший провал цикловой подачи приходится на режимы 600 и 400 мин"1. На эти режимы приходится основная часть

времени работы топливного насоса.

Для подтверждения этого были проведены исследования 11-и топливных насосов, при этом форсунки не обезличивались. На рис. 1 представлены плотности распределения цикловой подачи по исследуемым режимам.

О,0630 0,0585 0,0540 О,0495 ? 0,0450 1 0,0405 0,0360 g 0,0315 g 0,0270 g 0,0225 g 0,01B0 О,0135 О,0090 О,0045 О

О 10 20 30 40 50 60 70 ВО 90 100

з

Цикловая подача, км

Рис. 1. Плотность распределения цикловой подачи по режимам: 1 - 400 мин"1; 2 - 600 мин"1; 3 - 800 мин"1; 4 - 900 мин"1; 5 - 1100 мин"1; 6 - 1300 мин"1.

Установлено, что характер нарушения цикловой подачи у них одинаков, т.е. снижение цикловой подачи приходится на низкие частоты 600 и 400 мин"1.

Статистический анализ результатов исследований показал, что цикловая подача на всех режимах распределена по закону нормального распределения на 5 % уровне значимости с математическим ожиданием для режима 1300 мин"1 -70,01 мм3, режима 600 - 53,55 мм3 и режима 400 - 36,28 мм3.

Сравнением данных цикловой подачи на номинальном режиме установлено, что вероятность безотказной работы составляет 16 % (рис. 1), т. е. Практически исследуемые ТН находятся в состоянии отказа.

На рис. 2 представлена плотность распределения давления начала впрыска форсунок.

Анализ технического состояния форсунок показывает, что вероятность безотказной работы составляет 39 %. Вероятность отказов (39,1%) в нарушении значений давления начала впрыска форсунки выше уровня номинальных значений

приводит к снижению цикловой подачи, а ниже - к нарушению процесса сгорания топлива и закоксовываиию форсунок.

0,030 0.028 0,026 0,024 0,022 0,020 0,01В 0,018 0.014 0,012 0,010 0,008 0.008 0,004 0.002

..........1- "Г— ---------г ■ :--г-

!

:

;

/ ; X

:

—.— А/ -- / 7 ..... —

& _^ Ж'/ —

■

15

24

Давление форсунки, МПа

Рис. 2. Плотность распределения давления начала впрыска форсунки.

Исследования по неравномерности и коэффициенту вариации цикловой подачи (табл. 1) также подтвердили, что неравномерность возрастает на низких режимах.

Таблица 1

Изменение неравномерности (8) и коэффициента

Параметр Режимы работы топливного насоса, мни"1

1300 1100 900 800 600 400

Эксплуатационные

а в V 8,790 20,2 33,0 8,721 20.4 38.5 9,150 20,1 30,9 7,785 22,5 35,9 14,271 28,1 45,7 17,154 43,6 36,8

Нормативные

ан 6 V 0,250 3 33,3 0,417 4 33,3 0,500 6 33,3 0,667 7 33,3 1,000 8 33,3 -

Коэффициент вариации цикловой подачи у новых топ ливных насосов составляет 33%, в то время как у отказав

ших ТН колеблется от 31 до 46 %. При этом цикловая подача не меняет свое распределение на режимах 900 и 1300 мин"1 по коэффициенту вариации. Использование коэффициента вариации необходимо для оценки изменчивости цикловой подачи при постепенном отказе и принятия решения о методе регулировки. В случае, когда в распределении цикловой подачи не меняется среднее квадратическое отклонение, а изменяется лишь среднее значение, возможно восстановление этого параметра путем смещения угла поворота втулки плунжерной пары.

При реализации выбранного плана эксперимента получили математические модели, описывающие процесс подачи по каждой секции топливного насоса с относительной ошибкой 1,7 %. В кодовых обозначениях модели имеют следующий вид:

Уу =88,412+9,236^ + 22,090Х2 -6,001Х3 -7,610^-1,117X1 - ^

-2,778X1 -0,250X^2 + \АПХхХг -4,750Х2Х3 У2 =88,278+9343*! +16,545Х2 -6,352Х3 -10,020^ -5,071 Х\ -

-5,778Х32 -П,ШХхХг +0,625Х,Х3 -4,292Х2Х3 У3 =72,552+9,46Х, + 19,199Х2 -4,098Х3 -6,913Х,2 -1,728Х\ -

-3,672Х32 -3,833X^2 +1,750X^3 -0,583Х2Х3 У4 =75,129+7,423Х, +21,225Хг -3,510Х3 -5.003Х!2 -1Д25Х22 -

-0,241Х32 -2,583XiX2 +1,0XJX3 -1,250Х2Х3 У5 =91,408+9,384Х! +22,751Х2 -6,025Х3 -1,15ЪХ1 -1,689Х22 -

-2,749Х3 -0,125Х1Х2 + l,458XiX3 -5,042Х2Х3 У6 =91,276 + 9,644XL + 11,116Х2 -6,548Х3 -10,477Xi2 -5,351Х22 -

-5,940Х| +0,583X^2 +0,750Х,Х3 -4,417Х2Х3 У7 =75,555 +9,807Х! +20,055Х2 -4,246Х3 -7Д12Х!2 -1,750Х22 -

-3,871Х32 -3,875X^2 +1,792Х1Х3 -0,625Х2Х3 У8 =77,400 +7,766Х! +21,837Х2 -3,583Х3 -5,236Х!2 -1,069Х22 --0303Х| -2,708X^2 +1,125Х1Х3 -1,375Х2Х3

3)

(4)

(5) 6) 7) (8) (9)

где Х1 - частота вращения вала насоса, Х2 - угол поворота втулки плунжера, Хз - давление начала впрыска форсунки.

Анализ полученных уравнений показывает, что процесс подачи по всем секциям топливного насоса происходит аналогично. На основе полученных полиномиальных моделей оценена степень влияния каждого из факторов, содержащихся в модели, на исследуемый процесс. Для определения наиболее существенного влияния линейных, квадратичных эффектов и эффектов взаимодействия факторов на цикловую подачу использовано отображение стандартизированной Па-рето-карты, которая представлена на рис. 3 для первой секции ТН.

-20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 Значения критерия Стыодента

Рис. 3. Влияние факторов на цикловую подачу, для первой секции топливного насоса.

Анализ Парето-карты показывает, что угол поворота втулки плунжера в 2-2,5 раза оказывает большее влияние на цикловую подачу. Также видно, что все факторы значимы на 5 % уровне значимости. Давление начала впрыска форсунки, снижает цикловую подачу, на что указывает знак « - «.

На рис. 4, в качестве примера, представлена поверхность отклика для первой секции ТН при фиксировании начала впрыска форсунки на уровне 19 МПа.

Графические отображения поверхностей отклика хорошо представляют физический смысл полученных моделей. Это проявляется в поведении поверхности отклика в характерных точках факторного пространства. Совместное снижение значений угла поворота втулки и частоты вращения вала приводит к значительному уменьшению цикловой подачи.

oí. = о, 05

109,91

Рис. 4. Поверхность отклика цикловой подачи для первой секции топливного насоса.

Исследования характера износа плунжерных пар проводилось по двум направлениям: по методу статической оп-рессовки, который заключается в определении гидроплотности и по эпюрам износа.

Для того, чтобы оценить изменение гидроплотности была обеспечена возможность установки геометрического активного хода плунжера в любом положении.

Гидроплотность плунжерных пар описывается уравнением степенной модели на 5% уровне значимости:

^ =1,094-X2'701; У2 =1,230-Х2-ш; У3 =1,178-X2,793; У4 =1,874-Xг'ш; У5 =1,552-Х2'720; У6 =1,474-X2-664; У7 -1,1-Х2,692; У8 =1,178-Х2'686.

Анализ степенных моделей 1-8 показывает (рис. 5), что гидроплотность не описывает характер местных износов, т. к. степенная функция не чувствительна к этим изменениям. Физически это объясняется тем, что в данном методе с увеличением активного хода происходит увеличение рабочего объема плунжера, который очень сильно превосходит утечки в местные износы.

1,984 2.214 2,484 2.714 2,984 3,214 3,484 3,714 2,083 2,339 2,589 2.839 3.089 3,339 3,589

Активный ход плунжера, мм

Рис. 5. Зависимость гидроплотности плунжерных пар от активного хода, где 1,2, ..., 8 - номер плунжерной пары.

При исследовании глубины износа плунжера установлено, что характер износа описывается следующими уравнением регрессии четвертого порядка на 5% уровне значимости:

^ = 988,51 -1418,7X +152,5Хг -173,6Х3 +14,68Х4 У2 =1010,9-1450,8Х+769,6Х2 -177,6Х3 + 15,02Х4

У3 = 1018,8-1462,IX + 775,6Х2-178,9Х3+15Д0Х4 У4 =1033,6-1483,4Х+786,9Х2 -181,5Х3 +15,35Х4 У5 = 1028,7-1476.3Х+783,1*2 -180,6Х3 +15,28Х4 Уб = 1022,8-1467,8Х+778,6ЛГ2 -179,6Х3 +15Д9Х4 У7 =1002,9-1439,4X4 763,6Х 2 -176,1Х3 +14,90Х4 У8 =1009,9-1449,4Х + 768,8Х2 -177,ЗХ3 +15,ОХ4

(10) (И) (12)

(13)

(14) (И) (16) (17)

Характер износа плунжеров (рис. 6), полученный по уравнениям регрессии четвертого порядка, своеобразен. Выявлено чередование глубин износов, что позволяет в процессе регулировки обеспечивать параметры топливоподачи путем подбора соотношения износов втулки и плунжера.

15 ---г

14 ■ 1

13 12

о ---'-*-<-'-'-'-'-'->-'-Л ! \ Т»

13Э6 2Л61 г,106 2311 2.435 2.581 2£6Е 2511 2536 ЭП61 Э.1В6 3311 Э.4Э6 3561

Активный ход плунжера, мм

Рис. 6. Зависимость средней глубины износа плунжера от активного хода.

В разделе 5 проведена экспериментальная проверка полученных моделей и методики, разработаны рекомендации по испытанию и регулировке топливных насосов при постепенном отказе и произведен расчет технико-экономической эффективности.

Для совершенствования процесса регулировки были построены номограммы методом двумерных сечений поверхности отклика, которые представлены на рисунке 7.

Если цикловая подача при постепенном отказе меняет только среднее значение, то восстановить параметры топли-воподачи возможно используя эту номограмму. Но если меняется у распределения цикловой подачи среднее квадрати-ческое отклонение, то необходима дополнительная регулировка корректора.

Для исследования влияния корректора в качестве управляемых факторов были выбраны частота вращения и угол поворота корректора.

В результате было установлено, что влияние корректора на цикловую подачу описывается уравнением регрессии второго порядка на 5% уровне значимости, причем наибольший эффект оказывает угол поворота корректора.

Для оптимизации регулировки угла поворота корректора была получена номограмма методом двумерных сечений поверхности отклика, которая представлена на рис. 8.

400 500 £00 700 800 900 1000 1100 1200 1300

450 550 650 750 850 950 1050 1150 1250 Частота вращения, мин1

Рис. 7. Моделирование цикловой подачи в зависимости от частоты вращения и угла поворота втулки плунжера, при фиксировании давления начала впрыска форсунки равном 19,5+ МПа.

Частота вращения, ыин"1

Рис. 8. Моделирование цикловой подачи в зависимости от частоты вращения вала насоса и угла поворота корректора.

В таблице 2 приведены значения цикловой подачи до регулировки ТН модели 33 с комплектом форсунок отрегулированных на давление начала впрыска 19,5 ,5 МПа.

Таблица 2

Значения величины цикловой подачи до регулировки ТН

Параметр Частота вращения вала насоса, мин"1

1300 1100 900 800 600 400

Неравномерность, % 12,3 13,3 18,4 19,8 22,1 45,9

Средняя цикловая подача, мм3 73 75 71 66 50 26

Так как коэффициент неравномерности цикловой подачи на режиме 1300 мин'1 составляет 12,3% , следовательно, ТН находится в состоянии отказа. Средняя величина цикловой подачи на режиме 1300 мин"1 равна 73 мм3, поэтому снижение величины цикловой подачи составляет 7%, т.е. снижение величины цикловой подачи также можно считать отказом.

Для восстановления требуемых значений цикловой подачи необходимо по предлагаемым номограммам определить угол поворота втулки плунжера и корректора.

При значении частоты вращения 1300 мин"1 откладывается величина фактической цикловой подачи, и проводится перпендикулярный вектор к оси у, где находится шкала для угла поворота втулки (слева - в градусах, справа - в мм). Устанавливается угол поворота втулки (например, при цикловой подаче равной 73 мм , для первой секции, угол поворота составляет 4,2 градуса). Затем находится при значении частоты вращения 1300 мин"1 требуемое значение цикловой подачи (по техническим требованиям), и также проводится перпендикуляр и определяется величина поворота втулки плунжера (в данном случае равный 6 градусам). Разница в 1,8 градусов между полученными величинами и будет величиной угла поворота втулки, которая обеспечит необходимую величину цикловой подачи на режиме 1300 мин"1 . Аналогично регулируются и оставшиеся секции ТН.

Из номограммы выясняется, что не обеспечивается требуемая величина цикловой подачи на других регламентированных режимах. В частности существенное снижение на режимах 800 мин"1 и 600 мин"1. На режимах 1100 мин'1 и ниже восстановление величины цикловой подачи осуществляется с помощью регулировки корректора.

Для регулировки корректора используем номограмму представленную на рис. 8. При частоте вращения 800 мин"1 (т.к. параметры этого режима в большей степени влияют на

запас крутящего момента двигателя по сравнению с режимом 600 мин*1) откладывается величина фактической цикловой подачи и отмечается угол поворота корректора (при величине цикловой подачи 72 мм3 угол поворота корректора равен 70°). Затем находится требуемое значение величины цикловой подачи для режима 800 мин"1 и отмечается угол поворота корректора (при требуемой величине цикловой подачи 80 мм3 угол поворота корректора равен 175°). Разница между этими углами поворота корректора, равная 85 градусам, и будет обеспечивать требуемую величину цикловой подачи.

Разработанные номограммы проверены экспериментально и установлено, что расхождения между полученными значениями по номограммам и фактическими данными цикловой подачи составляют 1,5 -2 % во всем диапазоне регулировки (см. табл. 3).

Таблица 3

Значения величины цикловой подачи после регулировки

Параметр Частота вращения вала насоса, мин'1

1300 1100 900 800 600 400

Регулировка поворотом вт улки плунжера

Неравномерность, % 2,5 2,5 2,6 4,2 5,5 6,3

Средняя цикловая подача, мм3 79 80 77 72 55 32

Средняя цикловая подача по номограмме, мм3 79 82 77 72 56 32

Регулировка корректора (поворот на 85°)

Неравномерность, % 2,5 3,7 3,7 3,7 2,6 4,5

Средняя цикловая подача, мм3 79 81 82 81 76 67

Средняя цикловая подача по номограмме, мм3 80 83 82 80 74 66

Данный способ позволяет снизить затраты времени на регулировку ТН, подобрать оптимальное сочетание рабочих поверхностей плунжерной пары для обеспечения нормативной цикловой подачи, определить годность плунжерной пары и снизить требования квалификации на рабочем месте.

По результатам хронометража установлено, что использование номограмм при регулировке топливного насоса автомобиля КамАЗ, сокращает оперативное время на 25 % .

С учетом полученных номограмм были разработаны рекомендации по испытанию и регулировке ТА при постепенном отказе, которые были проверены и внедрены в открытом акционерном обществе «ЗВЕЗДА», АООТ «ОСЬМИНСКОЕ» и СХП «ЗАРЯ».

Технико-экономическая оценка показала, что внедрение полученных рекомендаций позволяет снизить на 25 % затраты времени на регулировку ТН и на 12 % приведенные затраты в денежном эквиваленте.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Постепенными отказами топливной аппаратуры являются нарушения параметров топливоподачи, вызываемые износом ее деталей. Основную часть этих отказов составляют изменения цикловой подачи, ее неравномерности и давления начала впрыска форсунок. Для оценки диапазона нарушений параметров топливоподачи необходимо снимать регуляторную характеристику.

2. Цикловая подача, выявленная при постепенных отказах, на всех режимах работы топливного насоса рассеяна по нормальному закону распределения с доверительной вероятностью, равной 0,95. В диапазонах 900-1300 мин"1 и 400-800 мин"1 характер варьирования топливоподачи одинаков (уровень значимости 0,05). При этом в диапазоне высоких частот среднее квадратическое отклонение подачи (6,565-6,654 мм3) меньше и значимо отличается от значений меры рассеивания (7,367-8,571 мм3) при низких частотах.

3. Установлено с помощью коэффициента вариации цикловой подачи, что на режимах 900 мин"1 и 1300 мин"1 изменяется лишь среднее значение подачи в сторону его уменьшения. На остальных режимах полностью меняется характер распределения топливоподачи по сравнению с нормативными значениями.

Для полного выявления постепенного отказа насоса необходимо осуществлять дополнительную проверку на частоте вращения 400 мин"1, так как на этом режиме параметрические оценки топливоподачи более чувствительны к износу плунжерной пары.

4. Цикловая подача топлива описывается математической моделью в виде уравнения регрессии второго порядка с относительной ошибкой, равной 1,7 %. Управляемые факторы: частота вращения вала насоса, угол поворота втулки и дав-

левие начала впрыска форсунки. Угол поворота втулки оказывает в 2-2,5 раза большее влияние на цикловую подачу по сравнению с другими управляемыми факторами.

5. Моделированием установлен принцип восстановления параметров топливоподачи при постепенном отказе. Он заключается в следующем: если параметры распределения цикловой подачи (среднее значение и среднее квадратиче-ское отклонение) изменяются по сравнению с нормативными, то необходимо использовать два способа регулировки -углом поворота втулки плунжера и углом поворота корректора; при изменении только среднего значения подачи достаточно отрегулировать ее углом поворота втулки плунжера.

6. Зависимость гидроплотности плунжерных пар от активного хода носит степенной характер. Моделированием установлено, что определить неравномерность износа во всем диапазоне работы отсечпой кромки плунжера не возможно из-за нечувствительности данного способа к местным износам.

7. Эпюра износа плунжера описывается уравнением регрессии четвертого порядка на 5-процентном уровне значимости с относительной ошибкой 1,8 %. Моделированием установлено, что в рабочей зоне изношенные поверхности чередуются с неизношенными, что вызвано эксплуатационными режимами работы. Это позволяет устранять постепенный отказ сдвигом изношенных участков плунжера для работы на кратковременных эксплуатационных режимах.

8. Процесс регулировки топливоподачи посредством корректора адекватно описывается уравнением регрессии второго порядка на 5-процентном уровне значимости с относительной ошибкой 0,6 %. На основе моделирования процесса регулировки с использованием метода двумерного сечения поверхности отклика получены номограммы для восстановления параметров топливоподачи топливной аппаратуры КамАЗа.

9. Моделированием равных значений цикловой подачи получены номограммы, обеспечивающие направленные действия при установке угла поворота втулки плунжерной пары топливного насоса КамАЗ, с точностью регулировки подачи до 1 мм3.

10. Разработанный метод устранения постепенных отказов сокращает оперативное время регулировки топливной аппаратуры на 25 %.