автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Улучшение показателей эффективности и долговечности дизелей хлопководческих пропашных тракторов Т-28Х4М путем охлаждения топлива
Автореферат диссертации по теме "Улучшение показателей эффективности и долговечности дизелей хлопководческих пропашных тракторов Т-28Х4М путем охлаждения топлива"
НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ «НЕЧЕРНОЗЁМАГРОМАШ»
На правах рукописи
УЛУЧШЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
И ДОЛГОВЕЧНОСТИ ДИЗЕЛЕЙ ХЛОПКОВОДЧЕСКИХ ПРОПАШНЫХ ТРАКТОРОВ Т-28Х4М ПУТЕМ ОХЛАЖДЕНИЯ ТОПЛИВА
Специальность 05.20.03 — Эксплуатация, восстановление и ремонт сельскохозяйственной техники
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
ЛЕНИНГРАД — ПУШКИН 1991
Работа выполнена в Таджикском ордена «Знак Почета» сельскохозяйственном институте.
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор СА-
идов ш. в.
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор АГЕЕВ Л. Е.; кандидат технических наук, с. н. с. АНДРЕЕВ В. А.
Ведущая организация: Таджикская МИС.
Защита состоится « 1991 г. в $ часов
на заседании специализированного Совета К 020.59.01 по присуждению ученой степени кандидата технических на.ук в научно-производственном объединении «Нечернозёмапромаш» по адресу: 188625, Ленинград—Пушкин, п/о Тярлеао, Фильтровское шоссе, д. 3, главный корпус, конференц-зал,
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НПО «Нечерно-зёмагромаш».
Автореферат разослан
1991 г.
Ученый секретарь специализированного
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ , Актуальность работы. В сельском хозяйстве особая роль • отводится проблеме эффективного использования средств механизации сельскохозяйственные процессов за счет повышения технического уровня, качества техника и экономил топлива и смазочных материалов. В последние годы в стране наметилось снижение уровня нефтедобычи и эта тенденция по всей видимости будет, продолжаться, в связи с чем дроблена создания энергетических установок с пониженным удельным расходом топлива и смазочных материалов становится все более актуальной. При эксплуатации энергетических установок в экстремальных условиях хлопководства в завистаосги от характера и режимов эксплуатации, а также конструктивных особенностей, наблюдается существенное ухудшение их топливно-энергетических показателей и надежности. Особенно чувствительны к экстремальным климатическим условиям хлопководства дизели о воздупным охлаждением (ДВО), что связано преаде всего с неблагоприятными условиями функционирования тогшшоподаодей аппаратуры (ТПА).
В связи с э тим, улучшение условий функционирования • .ТПА ДВО и повышение их эффективных показателей ' представляет на -учкый и практический интерес. .
Диссертационная работа выполнена в соответствии о-отраслевым координационным планом НИР министерства тракторного и • сельскохозяйственного машиностроения СССР по проблеме 150/17475, по Межведомственному координационному плану НИОКР MB и СС СССО СССР (тема 6.4.1.8) и по плану ТС2И (тема 12.6).
Цель работа. Улучшение условий функционирования ТПА и повышение эффективных показателей ДВО, эксплуатируемых на хлопководческих тракторах, путем совершенствования их охладдекия.
Объект исследований. В качестве объекта исследования выбран ДВО 4410,5/12,0 (Д144), эксплуатируемый на.хлопководческих тракторах.
Научная новизна: детерминированная модель, устанавливавшая взаимосвязь ыезду цикловой подачей топлива (ЦПГ) и составляющей внешнего теплового баланса ДВО Д144 ; математическая модель функционирования 1НВД с учетом климатических и' ря-яимных факторов; методика оценки технического состояния плунжерных пар, регулировочные параметры ТНВД УТН-5 ; методика определения мощности ДВО при .их диагностировав прибором
I.
адд-ц.
Практическая ценность. Методика оценки технического состояния плунжерных пар и предложенные регулировочные параметры ЗНЩ УТН-5 позволяют повысить точность оценки технического состояния плунжерных пар и уменьшить неравномерность подачи топлива в условиях реальной эксплуатации. Методика определения мощноетных показателей дизелей Д144 при их диагностировании прибором ШД-Ц также позволяет повысить точность определения мощности. Изменения, внесенные в систему топливоподачи дизеля Д144, повышают: - номинальную .мощность в экстремальных условиях хлопководства по сравнению с серийными энергетическими установками ; - ресурс ТПА.
Внедрение.Результаты экспериментальных исследований и рекомендации по конструктивным изменениям системы топливоподачи переданы в ПО "Владимирский тракторный завод",где будут использоваться при проектировании новых и совершенствовании серийных дизелей. '
Дизели Д144 с внесенными изменениями приняты к внедрению в ремонтном предприятии РАЛО Коммунистического района Курган-Тюбинской области, на программу 2400 дизелей в год.
Апробация. Основные положения и результаты диссертационной работы апробированы на научных конференциях профессорско-преподавательского состава ГСЖ-1985, 1985,1989 и 1990 г.г.; на Всесоюзном, научно-техническом семинаре "Диагностика,повышение эффективности, и долговечности двигателей" (Ленинград, 1986,1987,1989, 1991 г.г.); на Всесоюзном научно-практическом семинаре "Совершенс твоаки е мощностных, экономических к экологических показателей ДВС" (Етаднмир, 1989 и 1991 г.г.); на конференции молодых ученых и студентов ЛСХИ (Ленинград, 1988г.); на республиканских научно-теоретических конференциях (Душанбе, 1987 и 1988 г.г.).
Публикация. По теме диссертации опубликовано 15 работ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов и предложений, списка литературы (III наименований, в том числе 4 на иностранных языках) и цриложения. Диссертация изложена на 233 страницах машинописного текста, содержит 81 рисунков и 18 таблиц.
' ~ ' . СОДЕРЖАЩЕЕ РАБОТЫ Во введении обосновывается актуальность темы.сформули-
рованы основные направления работы и основные положения, выносимые на защиту.
В первой главе "Состояние вопроса" содержится краткий обзор и анализ исследований по влиянию атмосферных и рехим-ных условий на показатели эффективности и долговечности двигателей и их ТПА. Установлено, что при; эксплуатации тракторов с ДВО в экстремальных условиях хлопководства в силу конструктивных особенностей существенно ухудшаются эффективные и надежностные показатели собственно и их ТПА.
Исходя из анализа состояния вопроса и в соответствии с поставленной целью сформулированы следующие задачи исследования:
1. Теоретически установить взаимосвязь условий и режимов работы ТПА с эффективными показателями ДВО Д144.
2. Сравнительными исследованиями обосновать выбор типа ТНЗД применительно к ДВО, • эксплуатируемы?.! в экстремальных условиях хлопководства.
3. Разработать модели функционирования ТНВД с учетом факторов, определяющих его качество работы в составе дизеля ДМ 4. -
4. Исследовать влияние температуры окружающей среды на протекание рабочего процесса дизеля,на его мощностно-эконош-ческие показатели и тегоюнапряяенность деталей щшпщро-порш-невой группы (Щ1ГХ.
5. Разработать предлояения,направленные на повышение надежности ТПА и улучшение топливно-энергетических показателей дизелей Д144, дать технико-экономическую оценку и внедрить в производство результаты исследований.
Во второй главе "Теоретические предпосылки" установлена взаимосвязь цикловой подачи топлива ШИТ) с составляющими внешнего теплового баланса ДВО Д144 и температурой топлива.
В общем виде уравнение теплового баланса представляется уравнением:
+^ + £?„.с + С?^ , (I)
где : Оа - количество теплоты,выделяемое при сгорании вводимого в двигатель топлива, Дк/с ; - количество теплоты,эквивалентное эффективной . работе, Дж/ с; ®ахл ~ количество теплоты,передаваемое в охлаждающую
среду, Лл/с;
(Згаз ~ количество теплоты, отводимое с выпускник газа-, ми , Дя/с ;
Ом - количество теплоты, отводимое в моторное масло, Дв/с;
С2н.с. ~ количество теплоты, потерянное при неполном сгорании топлива , Дж/с ;
йост.~ неучтенные потери, Дк/с ;
Зачастую С2М и представляют как остаточный член теплового баланса Оост,-
Одной из конструктивных особенностей дизелей с воздута -ным охлаждением Владимирского тракторного завода является то, что система тошшвоподачи расположена с ;подветреной стороны. Нагнетаемый 2 додкожухное пространство воздух, отобрав теплоту от масляного радиатора, цшшндров и его головок, нагревается до. +130°С и обдувает корпуса агрегатов системы топливо -додачи,вызывая нагрев топлива.
Процесс нагрева дизельного топлива в системе топливопода-чк ДШ Д144 от внешних источников теплоты осуществляется на всем пути топлива в системе -от топливного бака до момента нагнетании в надолушсерном пространстве. Схематизируем путь топлива в системе тошшвоподачи ДВО Д144 по участкам (рис.1).
",гГГП~~" ............"нч
------, топ,.
----
Ц ПИ
Рис,1. Схематизация'движения топлива в системе тошшвоподачи дизелей Д144 по условным участкам: -—1-корпус фильтра грубой очистки топлива (ФГОТ); -—2-от ФГОТ до перепускного кдаггакя — З-от перепускного клапана до подкачивающего насоса;-«—4- от подкачивающего насоса до корпуса фильтра тонкой очистки топлива (ФТОТ); ——< 5-кор-лус ФТОТ ; ---с в- от ФТОТ до входа в ТНВД ; -»—» 7-ТНВД.
Если количество теплоты, переданное топливу на каядом
участке, обозначить через QTf, QT¿ ,... QTf ,то сбцее количество теплоты воспринятое топливом до его нагноташк, определится суммой :
Источниками нагрева топлива в системе топливоподачн являются:
- оребрения головок и цилиндров дизеля, а также ма глянь"! радиатор, от которых теплота отводится принудительным потско:.: воздуха. Теплота от воздуха к топливу передается конвекцией, тепловым излучением и теплопроводностью;
- выпускной коллектор, расположенный над arperaсистемы топливоподачи, от которого теплота передается тепловым излучением ;
- блок-картер дизеля, являющийся. в основном источником теплоты, передаваемого к корпусам агрегатов системы топливоподачи теплопроводностью.
Количество теплоты, передаваемое топливу от двух последних источников незначительно по сравнению с теплотой,подучаемо*
первого источника. Это объясняется тем, что основная доля теплоты, выделяющей от выпускного коллектора,уносится потоком воздуха системы охлаждения в окружащую среду, а также незначительной площадью теплообмена меаду блок-картером и соприкасающимися с ним корпусами топшпзных фильтров и ТКВД.
Процесс переноса теплоты от горячего потока воздуха к топливу является сложным.
Из количества теплоты Qotj > передаваемого в ог.ружа-.ху:: воздушную среду, некоторая часть воспринимается топливом,абсолютное значение которого рассчитывается по фэртуле:
^í^l^ft^-tjf, Ыо (3)
где: К -коэффициент теплопередачи, Вт/ (г.г.°С);
t>yn -температура топлива в конце /2 -него участка,0С;
F -площадь теплообмена, г?.
Вследствие повышения температуры топлива и соответсть';:-.-но уменьшения его массового расхода происходит изменение во внешнем тепловом балансе дизеля, чего не учитывает <тергсла (Г). Это существенно влияет на выходные показатели ИЩ~ и дизеля з целом, вызывая деформацию скоростннх характериетта. Исходя из этого, уравнение внешнего теплового баланса с учетом яере-
дачи теплоты ®Тс&ц топливу можно представить в виде:
- ¿?ГсЛч= + + в газ + $ост. ■ (4)
После подстановки значений в составляющие уравнения внешнего теплового баланса (4) получал :
34, €66Ре П+ОйСр(Ьеых - Ьдср)+Л Кп ^¡щ } (5)
^ п[о,озг вн-о,оззз(Мгрс'р ЬГ-МцисргЦ^
где = 42500 кДяс/кг-низшая удельная теплота сгорания дизельного топлива;
- цикловая подача топлива, кг/с ;
/7 _ частота вращения коленчатого вала дизеля, мин ;
- температура охлаждающего воздуха 1а выходе из системы охлаждения , °С;
рв - среднее элективное давление , МПа ;
Од - расход охлаждающего воздуха, кг/с;
Ср - тешюеикость охлаждающего воздуха, Дж/(кг.К) ;
Ьщр - температура окружающего воздуха ,°С ; А// и Щ - соответственно количество свежего заряда и продуктов сгорания, кмоль ; , /Кр^Ср - соответственно средние молярные теплоёмкости свежего заряда и продуктов сгорания, Дя/Скколь-К) ; - те).ш ера тура отработавших газов, °С.
Взаимосвязь ЩТ с нагрузочным и скоростным режимами работы ДЭО обусловлена температурой топлива в насосном элементе.
Полагая, что скоростной регкд является косвенным показателем дккашхи подъег.'л ш^нжера, на основании уравнения (5) мокло утверждать, что ¿г более существенно сказывается на снгсконни ЩТ у Т1ЩД распределительного типа, так как при равны:-: значениях Л скорость {шгкеганпя у них выае.Креме того увеличение динамики работы плунжера естественно ускоряет из-ног прецизионной пары, что экспериментально подтверждается ул'.огши исследователями .
Ттет«-.? г.г.тва "Методика экспериментальных исследований" содер-л:т : оещув структуру и частные методики исследований; сг.-.'.сг.:г.:с экспорсленгзльных установок и оборудования, приборов к измерите.-.* ных устройств, отвгпдцях требования;.? ГОСТ ; методики обработки экспериментальных данных е оп^
ределения погрешности измерений.
Сбор и систематизация информации согласно ГОСТ 17510-72 о надежности ТНДЕ, в процессе эксплуатации выполнялись по плану А/иг и ОСТ 70/23.28-73. /окоренные износные испытания ТПА выполнялись в соответствии с ОСТ 23.1.364-81 на экспериментальной установке собственной конструкции. Исследования по разработке моделей функционирования ТНВД с учетом факторов, определяющих качество его работы в составе дизеля Д144, вы -полнились по плану £4 с использованием методов планирования эксперимента,на экспериментальной установке собственной конструкции. Стендовые моторные испытания проводились с целью сравнительной оценки влияния климатических условий и нагрузки на индикаторные и мощностно-зкономические показатели, а также тепловое состояние ДВО Д144 (серийного и с опытной компоновкой системы тошшвоподачк) путем снятия внешних скоростных характеристик. Основные показатели и. характеристики дизеля при стендовых испытаниях определялись по ГОСТ 18509-80. Влияние атмосферных и регулировочных параметров ТПА на т,точность дизелей ДГ44, находящихся в подконтрольной эксплуатации, определялись диагностическим прибором 1ВД-Ц.
■ Обработка результатов экспериментальных исследований осуществлялась с применением ЭШ ЕС-1033 и "НЛ1ТРИ-2", а такие программируемого микрокалькулятора ?,Ж-51.
В четвертой главе "Исследование функционирования топля-воподащей аппаратуры и дизеля Д144 в экстремальных атмосферных условиях хлопководства" представлены результаты экспериментальных исследований.
В условиях подконтрольной эксплуатации дизеле;! Г,И4 на тракторах Т-28Х4М при возделывании хлопчатника доро\:онт-ная наработка ТНВД золотникового и распределительного типов значительно ниже ресурса, регламентированного заводам изготовителями. Статистическая обработка информации свидегольот-вует о распределении доргмонткой карз'Г'огчи ТКВД по закон-/ Вейбулла-Гнеденкс (табл.I).
В таблице:а., 8 и с - характеристики масштаба,формы и смещение распределения; Т&ол и ~ соответственно,де-
верительные^ (с вероятностью сС =0,9) границы распределения и среднего значения ; -£($-ннй гаша-реоурс.
Таблица I.
Марка
долотест-во.шг
N
Параметры распределения
г а. 6
ы-ч
с.
М'Ч
Ресурс, и-ч
оС *Р,9
Н1Ея.|верх.
т
'ы *о.д
ниж. верх,
Tf*u>7.
УТН-5 70 ВД21/4 70
39 2580 1,96 S75 39 1180 1,68 219
928 5000 2691 3312 1876 186 2354 1125 1459 703
Анализ информации показывает, что в доверительные границы средних значений попадают 46...66$ отказавших объектов, причем до 703 УТН-5 не нарабатывают 3500 мото-ч, а НД21/4 вообще не достигают такого значения ресурса, хотя в условиях сродней полосы России насосы этого типа имеют наработку 5000 мото*ч.
Разительное отличие в доремонтных наработках сопоставляв-t.ücc тапов ТВДД обусловило проведение исследования динамики изменения качества их .функционирования и износа в процессе ускоренных ресурекых испытаний.
Качество функционирования ИГА, изменяющиеся в процессе ускоренных износных испытаний, оценивалось внешними скоростны-ки характеристиками ( дц , )= f ( п , 7*, tr) ( где Qg -
действительный угол опережения впрыскивания топлива ; flp -давление впрыскивания форсунки; Л -частота вращения кулачкового вала ТНДХ. Как следует из результатов экспериментальных исследований (рис.2 и 3) независимо от типа ТНБД и условий ресурсных иопыганий, внешше характеристики с достаточно высокой точностью аппроксимируются параболическими уравнениями вида: .
е0 =0,1065... 1,3431
fy-Jo+fi* -&<**, =0.0572.. .0,9512
где cí и jS - коэффициента регрессии'
б"а - основная ошибка аппроксимации. Интерполяция полученных уравнений показывает,что критич-
(6)
нами к изменениям Ът а Т являются показатели; ^ц и 6д при номинально;! (IGC0 -частоте вращенля;координаты точки
перегиба Е;-:е~:ге2 скоростной характеристики
во**И со-
стзотств^-дие частоты вращения кулачкового вала níu и /1« . Однако наиеслзе приеилгаикн следует признать первье два по? казателя.
Рис. 2. Изменение внешней'скоростной характеристики ТНВД
НД21/4 по ЦПТ(а) и О^ (б) от времени изнашивания при (57- =90°С- о —X—исходное состояние; х -2-после 6 ч с эталонной форсункой; а-3-посло 10 ч с эталонной форсункой. - • Установлено, что скорость изменения оценочных показателей НД21/4 на порядок выше,чем у УТН-5.Интенсивность сникения при tт =90°С по сравнению с УТН-5 возрастает з 9,7 раза^ на номинальной частоте вращения- в 9,9 раза. Для &£ххх и интенсивность снижения при этих яе условиях равны 10,4 и 6,9. Это обусловлено тем,что за один оборот кулачкового вала плунжер насоса ВД21/4 совершает четыре рабочих хода.При этом возвратно-поступательное двиявние сопровождается возвратно-вращательным, а более высокая динамика нагнетания топлива вызывает большую деформацию прецизионной пары.
Таким образом, представляется корректным через интенсивности изменения выходных показателей ТНВД рассуждать об их ресурсе и на основании этого мояно заключать о целесообразности комплектования ДВО ДГ44, эксплуатируемых в хлопководстве, насосами 7ТН-5.Однако, в целях повышения ресурса в условиях харкого климата ТПА. ДВО.должны обеспечиваться надлежащей теплоизоляцией , с тем,чтобы ¿г не превышала 50...60°С.
Математической обработкой результатов экспериментов получено уравнение, взаимосвязывающее ЦПТ с Ьт и 7 насоса УТН-5 при различных сервисных воздействиях:
fc=a-gtr-(ci-cttT) Г,
мг/ц
(7)
где а , 6 , с же/ - коз ффшхиен ты, учитывающие условие эксплуатации и сервисные воздействия.
«г
л!
1
лГ
Г Х5 хэ
1
b 4 рч
>5' ь 1 ==saí \
4 X, Г ¿ па
п
. Ш 600 Шт ЮНО
Рис.3. Изменение внешней скоростной характеристики ТЩЦ ЛН-5 по ^ц а &д от времеягт изнашивания при: %)ъ6)~ ¿Г=20°С ;
B)Er)-¿r =90°С. о - 1,1- исходное состояние; х - 2,2- после 20. ч испытаний с эталонными Форсунками к нагнетательными клапанами; п-3,3'-после 60 ч с эталонными форсунками и . нагнетательными клапанами; д-4,4-после 60 ч с изношенными форсунками (/>£,=15,0 и 13,3 МПа); • - 5-после 60 ч с изношенной форсункой, отрегулированной на flp =17,0 МПа; v -6-после 60 ч. с изношенными форсункой к нагнетательным клапаном;
в -7- после 60 ч о эталонной форсункой и изношенным нагнетательным клапаном..
Для прогнозирования ресурса ТНВД в зависимости от Ьг и сервисных воздействий предлагается уравнение:
Т=?-е*7~?<< .к , ------ <8)
мого-ч
где
C + dtr
Qn- цредельная величшк, регламентирующая годность плун-° яерных пар ( ^ц ^ 43 мг/цикл или 62 мм3/цикл
при П =1000 К =100-коэффЕцяент ускорения износа.
Анализ показывает, что высокие значения ресурса ТНЕД • (5500...5900 мото'ч) достигаются путем понижения "Ьу до 20... 30°С. При Ьт =90°С наработка до предельного состояния, в зависимости от степени сервисных воздействий варьирует в пределах 2890... 3950 мого-ч, что удовлетворительно согласуется с данными реальной эксплуатации Стабл.1).
В связи с изложенным возникла необходимость установить количественные взаимосвязи между факторами,определяющими качество функционирования ТНВД 7Ш-5.
На основании результатов безмоторных испытаний по оценке комплексного влияния температуры топлива (X/),технического состояния плунжерных пар (X¿), частоты вращения вала ТНЭД (хз) и давления в цилиндре дизеля (хь) на цикловую подачу л действительный угол опережения впрыскивания (у ) получены уравнения в виде полиномов второй степени: на регуляторной. и корректорной ветвях внешней скоростной характеристики:
¿ыгХ$+$ц Хц+ оц + ■
+ +• ¿2*+■ Взч .
где 601 ё/, 8г.... 634 — коэффициенты регрессии.
Проверка уравнений (9)' по -критерию Фишера подтверждает гипотезу об йх адекватности ( =0,9628...2,4100<
Для наглядного представления о геометрических образах исследуемых функций отклика уравнения (9) преобразовались в канонический вид и строились двумерные сечения.
Из анализа математических моделей функционирования ТНЩ следует, что Ьт является определяющим фактором снижения Щ1Т и запаздывания . Особенно чувствительны к повышению ~Ьу плунжерные пары, бывшие в эксплуатации. В связи с этим оценку технического состояния плунжерных пар и регулировку и бр рекомендуется выполнять на серийно выпускаемых промышшн-ностью стендах о применением топлива,плотность которого должна быть 770± 2,5 кг/м?,что соответствует плотности топлива марки ЛЛ при её температуре 80...90°С. На основании результатов выполненных исследований рекомендуются сл едущие регулировочные параметры ТНВД УТН-5: ^ =50 мг/ц (или 65 та3/ц) л вд = 43+1 гоад.
* II.
Испытания дизеля Д144, проведенные на режимах статических нагруженлй при различных и построенные по ним скоростные характеристики указывает на весьма существенную зависимость выходных показателеЗМЩТ, а таете дефицита воздуха. Так с повышением от +20 до +40 и +55...60°С эффектив-
ная мощностьЛ^'понизилась соответственно на 5,5 и 11,5$ при одковраменном уменьшении на 5,3 и 13,2%,а на 2,5 и 9,1$,на основании чего можно заключить, что сникекие эффективных показателей ДВО Д144 происходит главным образом из-за уменьшения массового расхода топлива.
Для обеспечения нормальной ¿г (50...60°С) в головке ТНВД дизелей Д144 рекомендуется на заводе-изготовителе перенести агрегаты системы годливоподачи (1ШШ, корпуса фильтров) на левую сторону дизеля. А для дизелей Д144, эксплуатирующиеся в настоящее время в Среднеазиатском регионе (более 200 тысяч), представляется необходимым на ремонтных предприятиях изменить компоновку системы тошшвоподачи и внести некоторые изменения в конструкцию дизеля. При этом решение этой задачи не должно вносить коренных изменений в конструкцию дизеля.
В техническом плане задача решена следующим образом. Медные топливопровода низкого давления заменены на теплоизолированные стеклотканью полихрониявиниловые. Удалены по четыре ребра с боковых поверхностей в нижней части цилиндров, и в образовавшиеся между ними пространства установлены воздуховоды, по которым охлаждавший воздух из подкожухного пространства направляется на корпуса ШВД и топливных фильтров,которые огго-.. рожены экранами от горячего потока.
Предложенное техническое решение обладает дополнитель -ными положительными эффектами, так как улучшаются условия функционирования вентилятора в связи с уменьшением риска впадания .в помпажную ветвь характеристики, а также снижается уровень засорения оребрений цилиндров и головок.
Внесение изменений в систему тошшвоподачи ДВО Д144 позволило понизить температуру топлива в головке ТНЕЩ на 10... 18°С. Результаты стендовых испытаний дизеля Д144 с внесенными изменениями показывают, что в зависимости от ^скр •^¿повышается на 4,1...7,6$ с одновременным увеличением Сг на 1,7...4,Ь% в сравнении с серийным вариантом.
При диагностировании дизелей прибором ЙМД-Ц из-за отсутствия нагрузки не достигается в головке ТНВД, 12.
характерная для реальных эксплуатационных условий. 3 результате показания прибора не дают достоверного представления о техническом состоянии дизелей. Точность определения фактической мощности дизелей ДГ44 повышена на 6,0...7,2$ введением в расчетную формулу температурной поправки.
В пятой главе "Технико-экономическая оценка эффективности результатов исследования, производственные испытания я внедрение" проведен расчет эффективности результатов исследования, приведены результаты производственных испытаний.Экономический эффект от использования дизелей Д144 с внесенными изменениями достигается за счет экономии топливосмазочных материалов, повышения производительности МТА, а также за счет увеличения ресурса прецизионных пар ТПА.. Расчетный экономический эффект от использования одного дизеля с внесенными изменениям составил 291,10 руб.
ОБЩЕ ВНВОДЫ И прдажшя
I. Предложенная детерминированная модель устанавливает взаимосвязь между ЩГ и составляющими внешнего теплового баланса дизеля Д144, а также с tт .
. 2. Качество функционирования и ресурс ТПА существенно зависят от конструктивного' исполнения и атмосферных условий. В условиях жаркого климата показатели функционирования и ресурса ТНВД золотникового (ЛН-5) я распределительного (11221/1) типов ухудшаются, однако использование насосов УТН-5 более предпочтитетльно. Бри этой износ плунжерных пар ТНВД сопровождается линейным ухудшением выходных показателей,из которых наиболее информативны!.! является ЦПГ на номшалыгой частоте вращения вала насоса. Сравнительный анализ применяемых методик оценки технического состояния плунжерных пар указывает на их несовершенство.
3. Из анализа математической модели функционирования ТНВД следует, что Ь? является определяющим фактором снижения ЦПТ и запаздывания во .Особенно чувствительны к пот&с-нш €т плунжерные пары, бывшие в эксплуатации.3 целях г.осушения ресурса и эффективности в условиях тарного климата 7.1 А ДВО.должна обеспечиваться надлежащей теплоизоляцией, с тс:.!, чтобы температура топлива не превышала 50...60°С.
4. Для понижения температуры топлива в головке ТНВЯ предложена новая компоновка агрегатов системы тошнвоподачи,
13.
а такав незначительные изменения в конструкцию дизеля, что дает возможность снизить температуру топлива на 18°С. Сравнительные моторные испытания дизеля Д144 с серийной и экспериментальной системой тошшюподачи показали,что с применением экспериментальной системы мощность повышается на 1,7...2,8кВт при одновременном улучшении экономичности на 9,0...30,0 г/кВт. ч.
5. Предложенная методика определения мощностных показателей дизелей Д144 при диагностировании приборов ШД-Ц позволяв? повысить точность определения мощности на 6,0...7,2%.
6. Производственные испытания дизелей Д144 с экспериментальной системой топливоподачк показали,что мощность по сравнению с регламентированной согласно ТУ повысилась на 0,27... 2,3-1 кВт.
7. Расчетный экономический эффект от внедрения результатов работ в Таджикской ССР составляет 698640 руб.
Основное содержание диссертации опубликовало в следующих печатных работах:
1. Исследование надежности новых и отремонтированных двигателе;! 137Е и А41, эксплуатируемых в Таджикской ССР: Отчет ТСХ1!,Гос..'Ю1820.089936;инв.Ю2.84.0060899/ Сакдов Ш.В., ¡Самолов Т.М. и др.-Лушанбе, 1983-127 с.
2. Камолов 1.1Т. К вопросу исследования параметрической надежности топливной аппаратуры дизелей Д144 в условиях,им-митируюцих клзг.ат и состояние ЩГ//Тез.матер.росп.науч-лракт. конф.мол.ученых л спец.-Душанбе,1384.-С.192-194.
3. Исследование безотказности к топливной яконошгчности дизеле?. ВТЗ: Отчет о ШР. (паклвчительннй) /КГО и,ентр;Руководи-тачь О.В.Саидов.п?: Г? 0182008956: Инв.Ж)205.0076653-Дутнбе, 1985,-97 с.
4. Камелов Т.Н. Методика экспериментов по'исследованию тоулературы топлива в головке ГШЩ УТН-5 дизеля ДГ44
ка его регуляторкуа характеристику при ускоренных износкых пс:глг:,.::^-т.х-//Гсз.дскл.11ауч-практ.кокф.мол.ученых и спец.,1987,-
и¿.¿с*.
б.Хлма-.оэ Г..'!., Абдуалимсв А. К исследования воздействия гексеккой температуры окружающей среды на основные пока-зптс,".'.'. ра:сти* дг.з*.-л 5144// Тез.докл.респ.науч.-практ.кокф. тр;о::ых я спец.-Душанбе, 1987.-0.125-126.
6. Рекомендации по повшенгаэ надобности к эффективности использования дизелей пропашных тракторов /Саидов Ш.В.,Намолов Т.М. и др. - Душанбе, 1988.- 54 с.
7. Камолов Т.М. и др. К вопросу улучивши показателей работы дизелей 44 10,5/12 в условиях каркого климата //Тез. докл.конф.мол.ученых и студентов ЛСЖ-Л.:1988.-С.98.
8. Диагностирование дизелей Д144 тракторов Т-28}ММ устройством ИМД-Ц/ Саидов Ш.В., Камолов Т.Г.1. и др.-Информационный листок ТадашкНШ1ШИ.-1989.-Я5-89.-3 с.
9. Саидов Ш.В. .Камолов Т.М. Оптимизация параметров тот-ливоподачи дизелей Д144 применительно к условия;.! Таджикской ССР// Тез.докл.Всесоюзн.науч-прак.семинара "Совершенствование мощностных, экономических и экологических показателей ДВС".-Владимир, 1989.- С.79-80.
10. Камолов Т.М. Улучшение эффективных показателей дизелей Д144 в условиях Таджикистана путем улучшения условий работы системы топливоподачи // Тез.докл.Воесоюзл:аучн-тохн.семинара "Диагностика, повышение эффективности,экономичности и долговечности двигателей".-Ленинград-Пушкин,IS89.-С.38-40.
11. Камолов Т.М. Результаты ускоренных износных испытаний тошшвоподающей аппаратуры дизелей Д144 в условг'лх нарко-го климата // Тр.Тадк.СХИ Вопросы эксплуатации,восстанозле-гохя и ремонта сельскохозяйственной техники.- Душанбе.-IC89.--С.112-118.
12. Камолов Т.Н., Тен М.Г., Эркинов М. Етняние клп'дт;:-чесних условий на показатели дизеля Д144// Тр.Тадж.СБ! Вопросы эксплуатации, восстановления и ремонта сельскохозяйственной техники.-Душанбе.-1989.-C.II8-I20.
13. Эррос В.В.,Саидов Ш.В.,Камолов Т.М. Влияние зкеплуа-гациошшх факторов на изменение регулировочных параметров топливной аппаратуры тракторных дизелей// Двигатолестроеиио.-1989.-1-9.-0.34-36, 60.
14. Саидов Ш.В., Камолов Т.М. К определении фактической мощности дизелей с воздушным охлаждением Д144 при их диагностировании прибором ИЦД-Ц // Тез.докл.Всссовз.нзуч-пра-::. сегашара "Совершенствование мощностных, экономических :: экологических .показателей ДВС". -Владимир,1991.- С.37.
•• 15. Тен М.Г., Камолов Т.М. Влияние регуллровоЧгз;х параметров и атмосферных условий на модность дизелей с ноздулгг: охлазденпем//Тез.докл.Всесоюз.науч-79Л1.сем:кара "Дкагнозт-.т-
15.
ка, повышение эффективна ста, экономичности и долговечности двигателей".-Ленинград-Пушкин,1891.- С.30-31.
16. Эфрос В.В., Савдов Ш.В., Камолов Т.М. Функционирование к ресурс топливных насосов высокого давления дизелей с воздушным охлаждением в условиях жаркого климата //Двн-гателестроение. - 1991. (. в печати).
;№„о в набор 22.0S.9I. Ой»*,* , 23.05.91.4^, 60 84/Г€.
Бткага паечьх. Сметная печать. Усд.-печ.д.О.Э. Уч.-и>*.л.0,5. Гдрах ЮОчы, Згиа» § 2ббГ
-
Похожие работы
- Повышение эксплуатационных показателей дизелей энергонасыщенных универсально-пропашных тракторов путем оптимизации температурного режима
- Расчетно-теоретические методы оценки эффективности систем воздушного охлаждения дизелей
- Снижение уровня загрязненности дизельного топлива при работе тракторов
- Повышение эффективности дизелей воздушного охлаждения сельскохозяйственных тракторов при эксплуатации в условиях низких температур окружающего воздуха
- Повышение показателей работы тракторного дизеля за счет испарительного охлаждения наддувочного воздуха