Повышение надежности дизельных двигателей путем оптимизации регулировочных параметров топливной аппаратуры

Вид материала

Автореферат

Содержание Научный руководитель Адигамов Наиль Рашатович Общая характеристика работы Объект исследований Цель работы Научная новизна работы Практическая ценность работы Достоверность результатов работы Структура и объем работы. Научные положения и результаты исследований, выносимые на защиту Содержание работы В соответствии с целью данной работы поставлены следующие задачи Во втором разделе В третьем разделе В четвертом разделе В пятом разделе Общие выводы и предложения Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

Подобный материал:

• Продолжительность, 21.2kb.
• Повышение эффективности эксплуатации главных судовых дизелей методами регулирования, 744.42kb.
• Решение проблемы, 246.53kb.
• Повышение эффективности диагностирования цилиндропоршневой группы автомобильных двигателей, 268.3kb.
• Повышение эффективности выращивания молодняка крс путем оптимизации параметров и режимов, 251.61kb.
• Повышение износостойкости гильз цилиндров двигателей путем обоснования параметров анодно-механического, 246.37kb.
• Отчет ОАО «звезда», 523.68kb.
• Микроэлектроника, 271.85kb.
• Нп «сибирская ассоциация консультантов», 57.53kb.
• 1. Понятие о диагностике двигателей, 359.14kb.

На правах рукописи

Еремеев Анатолий Николаевич

ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ПУТЕМ

ОПТИМИЗАЦИИ РЕГУЛИРОВОЧНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТОПЛИВНОЙ

АППАРАТУРЫ

Специальность 05.20.03 – Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук


Казань - 2007

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия» на кафедре «Технический сервис и ремонт машин» и научно-исследовательской лаборатории «Качество и сертификация»


Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Варнаков Валерий Валентинович


Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Ильин Владимир Кузьмич

кандидат технических наук, доцент

Адигамов Наиль Рашатович


Ведущая организация: Ульяновский научно-исследовательский

институт сельского хозяйства


Защита состоится 31 мая 2007 г. в 13:00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.035.02 при ФГОУ ВПО «Казанский государственный аграрный университет» по адресу: 420011 г. Казань, Учебный городок Казанского ГАУ, УЛК ФМСХ.


С диссертацией можно ознакомится в библиотеке ФГОУ ВПО «Казанский государственный аграрный университет»


Автореферат разослан 28 апреля 2007 г.


У

ченый секретарь

диссертационного совета,

доктор технических наук, профессор А.Г. Мудров


ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Динамичное развитие и повышение эффективности всех отраслей агропромышленного комплекса во многом зависит от улучшения использования машинно-тракторного парка.

Значительная часть сельскохозяйственных машин оснащена дизельными двигателями. Эффективность использования дизельных двигателей в большей мере определяется работоспособностью (качеством работы) топливной аппаратуры (ТА), так как нарушения основных регулировочных параметров приводят к снижению динамических, мощностных и экономических показателей, вызывая значительные потери топлива при эксплуатации, а также уменьшают ресурс двигателей.

Как показывает практика, до 40% отказов всех двигателей приходится на топливную аппаратуру. После отказа ТА на двигатель устанавливается новая или капитально отремонтированная топливная аппаратура (насос, форсунки), в результате, двигатель, даже отработавший менее половины положенного срока, имеет пониженную мощность и повышенный расход топлива. Это объясняется, в первую очередь, несоответствием установочных значений регулировочных параметров топливной аппаратуры и техническим состоянием (износом) деталей механизмов двигателя, непосредственно влияющих на эффективные показатели дизеля. Отсутствие методики установления конкретных установочных значений регулировочных параметров топливной аппаратуры для двигателей в зависимости от технического состояния (износа) затрудняет выбор оптимальных значений.

Поэтому повышение качества работы двигателя путем назначения оптимальных регулировок топливной аппаратуры в зависимости от технического состояния (износа) двигателя является актуальной научно-технической задачей.

Объект исследований – дизельные двигатели автомобилей и тракторов сельскохозяйственного назначения.

Предмет исследований – выявление зависимости надежности работы и выходных параметров двигателя от установочных значений регулировочных параметров топливной аппаратуры.

Цель работы – исследование надежности дизельных двигателей через основные регулировочные параметры топливной аппаратуры с учетом технического состояния (износа) двигателей.

Научная новизна работы:

- предложена методика, устанавливающая оптимальные регулировочные параметры (φ_В – угол опережения впрыска топлива, g_Н – величина цикловой подачи топливного насоса на номинальном режиме; P_В – давление начала впрыскивания топлива) новой или капитально отремонтированной топливной аппаратуры в зависимости от технического состояния (износа) двигателя;

- предложена математическая модель расчета надежности дизельных двигателей в зависимости от установочных параметров топливной аппаратуры и степени износа двигателя;

- предложен способ проверки угла опережения впрыска топлива и устройство для его осуществления, основанные на сравнении эталонного и опытного образцов автоматической муфты

Практическая ценность работы:

Реализация результатов исследований позволит повысить мощность двигателей на 6,4%, снизить удельный эффективный расход топлива на 3,2%, повысить ресурс на 10% и снизить трудоемкость регулировочных работ на 15%.

Достоверность результатов работы подтверждается сравнительными испытаниями, использованием современных методов и технических средств исследования.

Апробация. Основные результаты исследований опубликованы в виде тезисов докладов на: межрегиональной научной конференции «Вавиловские чтения-2003» (г. Саратов, СГАУ им. Вавилова 2003 г.); 55-ой международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе» (г. Кострома, КГСХА 2004 г.); второй всероссийской заочной молодежной научно-технической конференции (ЗМНТК-2004) «Молодежь Поволжья – науке будущего» (г. Ульяновск, УлГТУ, 2004 г.); международной научно-практической конференции «Молодежь и наука XXI века (г. Ульяновск, УГСХА, 2006 г.); всероссийской научно-практической конференции «Аграрная наука и образование в реализации национального проекта «Развитие АПК»» (г. Ульяновск, УГСХА, 2006 г.).

Публикации. Основные положения диссертации отражены в 9 печатных статьях, в том числе имеется одна статья, опубликованная в журнале, рекомендованном ВАК, получен патент на изобретение, изданы рекомендации по техническому обслуживанию и ремонту топливной аппаратуры дизелей.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка используемых источников, включаемого 112 работ отечественных и 2 зарубежных авторов. Работа представлена на 128 страницах, содержит 10 таблиц, 34 рисунка, 6 приложений.

Научные положения и результаты исследований, выносимые на защиту:

1. Теоретическое обоснование метода регулировки установочных значений основных параметров топливной аппаратуры в зависимости от технического состояния (износа) дизельного двигателя для повышения его надежности и улучшения эксплуатационных показателей.
   
2. Обоснование методики расчета надежности дизельных двигателей в зависимости от установочных параметров топливной аппаратуры и технического состояния (износа) двигателя.
   
3. Обоснование и целесообразность применения способа проверки угла опережения впрыска топлива.
   
4. Результаты лабораторных испытаний прибора для проверки угла опережения впрыска топлива.
   
5. Результаты стендовых и эксплуатационных испытаний двигателя Д-240Л с установленной топливной аппаратурой, отрегулированной по предлагаемой методике.
   
6. Рекомендации по оптимальному регулированию топливной аппаратуры с учетом технического состояния двигателя (износа) двигателя.
   
7. Технико-экономическая оценка результатов внедрения исследований в производство.
   

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении изложено обоснование актуальности темы и основные научные положения, выносимые на защиту.

В первом разделе рассмотрены основные подходы к повышению надежности дизельных двигателей.

Изучению принципов работы дизельного двигателя, влиянию регулировочных параметров топливной аппаратуры на его выходные параметры, разработке необходимых приемов ремонта и технического обслуживания посвящены работы многих ученых: Антипова В.В., Баширова Р.М., Власова П.А., Загородских Б.П., Колчина А.Н., Николаенко А.В., Селиванова А.И., Пучина Е.А., Файнлейба Б.Н., Федосова И.М., Пронина С.А. и др.

В результате проведенного анализа установлено, что от выходных параметров ТА главным образом зависят мощностные, экономические и токсические показатели дизельных двигателей. Как показывает практика, при отказах двигателей, связанных с неисправностями топливных насосов на двигатель ставится новый или капитально отремонтированный насос, отрегулированный по стандартной методике, которая предусматривает регулировку для новых двигателей. При этом совершенно не учитывается тот факт, что двигатель имеет определенную наработку и для поддержания его мощностных и динамических параметров необходимо предусматривать регулировку топливного насоса по другой методике.

В связи с этим гипотеза исследований основана на том, что при установлении зависимости значений выходных параметров дизельного двигателя от основных установочных значений регулировочных параметров топливной аппаратуры, мы сможем построить математическую модель для определения вероятности состояния выходных параметров двигателя при различных установочных значениях регулировочных параметров ТА. Данная идея необходима для того, чтобы в дальнейшем, используя полученные зависимости, устанавливать регулировки ТА в зависимости от износа двигателя для улучшения его эксплуатационных показателей и обеспечения необходимого уровня надежности.

Также было установлено, что до 30% дизелей эксплуатировались с отклонением угла опережения впрыска топлива (УОВТ) от установочного на 8-12⁰ поворота коленчатого вала относительно верхней мертвой тоски. В результате увеличивается доля топлива, сгорающего в период расширения газов в цилиндре, повышается температурный режим двигателя и затрудняется запуск, в итоге мощность двигателя снижается на 10–20% и увеличивается удельный расход топлива на 19-24%. При регулировке или капитальном ремонте топливных насосов угол опережения впрыска топлива не проверяется и не регулируется, что связано с большой трудоемкостью. Возникает необходимость разработки способа и прибора, обеспечивающих проведение точной оценки действительного состояния угла опережения впрыска топлива и быстрой его регулировки.

В соответствии с целью данной работы поставлены следующие задачи:

1. Теоретически обосновать применение метода регулировки установочных значений основных параметров топливной аппаратуры в зависимости от технического состояния (износа) дизельного двигателя.
   
2. Разработать методику расчета надежности дизельных двигателей в зависимости от установочных значений основных параметров топливной аппаратуры.
   
3. Предложить способ проверки угла опережения впрыска топлива и изготовить приспособление для его осуществления.
   
4. Провести сравнительные испытания двигателя при комплектовании топливным насосом, отрегулированным по стандартной методике и топливным насосом, отрегулированным по предлагаемой нами методике.
   
5. Провести испытания приспособления для проверки УОВТ с целью определения экономии времени.
   
6. Провести технико-экономическую оценку применения предлагаемой регулировки дизельных двигателей и приспособления для проверки УОВТ.
   

Во втором разделе предложена модель расчета надежности дизельного двигателя (рис. 1).



Рисунок - 1 Модель для расчета надежности дизельного двигателя

Вектор выходных параметров является функцией многомерного вектора факторов:

U = (u_Ne, u_Gt) = F (E, R, Q). (1)

В свою очередь вектор регулировочных значений топливной аппаратуры R будет являться функцией векторов X и Y:

R = (r₁, r₂,…, r_k) = F (X, Y). (2)

Вектор Y зависит от вектора Z:

Y = (y₁, y₂,…, y_p) = F (Z). (3)

Отличительная черта предлагаемой нами блок-схемы от существующей – это наличие обратной связи. Фактор Z несет информацию о техническом состоянии двигателя. Блок обработки информации и принятия решений анализирует полученную информацию и выдает решение в виде фактора Y, о корректировке регулировочного значения фактора Х. Таким образом, мы получаем зависимость изменения выходных параметров двигателя как функцию от воздействующих факторов, и, в первую очередь, от технического состояния самого двигателя. Опасность выхода этих параметров за установленные пределы и формирует показатели надежности всей системы.

Перспективным подходом к установлению зависимости количественных показателей безотказности двигателя от основных регулировочных параметров ТА является использование теории графов, предполагающей создание моделей для определения вероятности состояний выходных параметров двигателя при различных значениях регулировочных параметров ТА.

Важной характеристикой при анализе графа состояний является интенсивность потока событий λ, определяемая по следующей форме:

, (4)

где - средняя наработка на отказ;

λ – интенсивность потока событий.

Изменение регулировочных параметров ТА определяется их интенсивностью λ_ТА. Чем больше λ_ТА, тем быстрее наступит предельное значение выходных параметров двигателя. Но изменение λ_ТА зависит от того, какими были установочные (начальные) значения регулировочных параметров ТА.

Были разработаны и построены размеченные графы состояний выходных параметров двигателя: для эффективной мощности N_e и часового расхода топлива G. Но так как мы рассматриваем два выходных параметра N_e и G, а вероятность безотказной работы двигателя зависит от того, какой из параметров первый достигнет предельного значения, то путем наложения размеченных графов для N_e и G друг на друга и отметкой состояний, принадлежащим обоим графам, получили размеченный граф состояний для обоих выходных параметров двигателя (рис. 2).

Рассматривая данную систему S, имеющую n возможных состояний S₀, S₁,…, S_n, назовем вероятностью i-го состояния вероятность P_i(t) того, что в момент времени t система будет находиться в состоянии S_i. Очевидно, что для любого момента времени сумма всех вероятностей состояния равна единице:

. (5)

Рассмотрим размеченный гриф состояний выходных параметров двигателя (рис.2).

Последовательно проанализируем все вероятности состояний.

Вероятность состояния - это вероятность того, что в момент времени t параметры двигателя будут в допустимых пределах, т.е. в состоянии S₀.

Запишем для вероятности состояния S₀ следующее выражение:

, (6)

Рассмотрим вероятность состояния S₁: - вероятность того, что в момент времени t параметры двигателя N_e и G будут находиться в допустимых пределах.



Рисунок 2 - Размеченный гриф состояний выходных параметров

двигателя N_e и G

Запишем для следующее выражение:

. (7)

Вероятность состояния S₂: - это вероятность того, что в момент времени t параметр двигателя N_e будет находиться в допустимых пределах, а параметр G – достигнет предельного значения.

. (8)

Переходим к состоянию S’₂. Вероятность этого состояния - вероятность того, что в момент времени t параметр двигателя N_e достигнет предельного значения, а параметр G – будет находиться в допускаемых пределах.

. (9)

Рассмотрим состояние S’₁.

Вероятность этого состояния - вероятность того, что в момент времени t параметр двигателя N_e останется в допустимых пределах, а параметр G – достигнет предельного значения.

. (10)

Рассмотрим состояние S’’₁.

Вероятность этого состояния - вероятность того, что в момент времени t параметр двигателя N_e достигнет предельного значения, а параметр G – останется в допустимых пределах.

. (11)

Полученные уравнения 8, 9, 10, 11 характеризуют вероятность наступления отказа двигателя вследствие выхода любого из параметров за допустимое значение, т.е.

. (12)

отсюда вероятность безотказной работы двигателя по выходным параметрам N_e и G равна:

. (13)

В результате проведенного анализа можно сделать вывод, что полученные зависимости позволяют определить вероятность безотказной работы двигателя по основным выходным параметрам при различных установочных значениях регулировочных параметров топливной аппаратуры.

Установлено, что с появлением износов автоматической муфты опережения впрыска топлива (АМОВТ) изменяются следующие параметры: цикловая подача топлива g_н, распределение подачи между секциями δ_н, продолжительность основного впрыска t_В, максимальное давление впрыскивания Р_В и угол опережения впрыскивания топлива (УОВТ) φ_В. Вследствие этого уменьшается мощность, увеличивается удельный и эффективные часовой расход топлива, увеличивается жесткость работы дизеля, уровень вибрации и износ деталей цилиндропоршневой группы. Анализ работы муфты показал, что при повышении частоты вращения муфты грузы расходятся, проворачивая ведомую полумуфту относительно ведущей на некоторый угол, тем самым обеспечивая более ранний впрыск топлива . При этом возникает проворачивающий или крутящий момент М_кр, причем определенной частоте вращения муфты будут соответствовать определенные значения угла опережения впрыска топлива φ_В и крутящего момента М_кр. Можно заранее замерить эти значения у исправной (эталонной) муфты и сравнить их со значениями испытуемой муфты. Также можно, зная размеры муфты и массы грузов, теоретически рассчитать эти значения и сравнить их с испытуемыми.

Для этого была составлена схема действия сил, действующих на грузы муфты при работе (рис. 3). По этой схеме была определена зависимость крутящего момента от угла поворота фланца ведомой полумуфты относительно ведущей:

, (14)

где М_кр – крутящий момент создаваемый грузами муфты при проворачивании ведомой полумуфты относительно ведущей; k – коэффициент жесткости пружин; R - расстояние от центра муфты до осевой линии, на которой располагаются грузы; α – угол поворота фланца ведомой полумуфты относительно ведущей.



Рисунок 3 – Схема автоматической муфты опережения впрыска топлива.

В третьем разделе изложена программа и общая методика исследований и обработки полученной информации, описание экспериментальных установок и применяемой контрольно-измерительной аппаратуры.

Программа исследований включала: лабораторные, стендовые, эксплуатационные испытания, целью которых являлось определение изменения выходных параметров и уровня надежности дизельного двигателя Д-240Л в зависимости от регулировок топливной аппаратуры и степени износа двигателя.

Лабораторные испытания проводились в филиале лаборатории «Качество и сертификация». Для подтверждения теоретически полученной формулы (14) было изготовлено устройство для проверки угла опережения впрыска топлива.



1- муфта; 2 – плита; 3 – шайба; 4 – винты; 5 – динамометрический ключ;

6 - рукоятка; 7 - шкала.

Рисунок - 4 Устройство для проверки угла опережения впрыска топлива

Работа приспособления осуществляется следующим способом. Муфта 1 устанавливается на специальную плиту 2 со шплинтами, динамометрический ключ 5 вставляется в шайбу 3, которая прикрепляется при помощи двух винтов 4 к ведущей части муфты. Используя формулу (14), определяется, какой крутящий момент возникнет при проворачивании муфты на определенный градус, либо эти же замеряются эти значения у исправной (эталонной) муфты. Затем, с помощью динамометрического ключа, проворачивается ведущая полумуфта на такое же количество градусов, определяется крутящий момент и сравнивается с полученным значением. При несовпадении рассчитанного значения крутящего момента и определенного опытным путем производится регулировка жесткости пружин путем их замены на новые или добавления пластин под посадочные места. Данная методика является универсальной для всех марок автоматических муфт опережения впрыска топлива.

Сравнительные стендовые испытания двигателя Д-240Л проводились на обкаточно-тормозном стенде КИ-5543 (рис. 5).

Н


Рисунок 5 – Оборудование для стендовых испытаний двигателя Д-240Л
а двигатель поочередно устанавливались сначала топливный насос, отрегулированный по стандартной методике и затем топливный насос, отрегулированный по предлагаемой методике. При этом в качестве основных регулировочных параметров были приняты следующие: φ_В - угол опережения впрыска топлива; g_Н – величина цикловой подачи ТН на номинальном режиме; P_В – давление начала впрыскивания топлива.

Регулировка основных параметров топливной аппаратуры производились на стенде NC-129 «MOTORPAL» согласно ГОСТ-8670-75. У двигателя снимались такие показатели как: Nе - мощность, Gт - часовой расход топлива, gе - удельный эффективный расход топлива, Mк - крутящий момент.

Эксплуатационные испытания проводили по следующему плану: было отобрано 4 дизеля Д-240Л, установленных на тракторы МТЗ-80. Техническое состояние (износ) двигателей было определено с помощью прибора для определения технического состояния цилиндропоршневой группы двигателей без их разборки модель НИИАТ-69. 2 дизеля оснащались топливной аппаратурой, отрегулированной по предлагаемой методике, другие 2 дизеля оснащались топливной аппаратурой, отрегулированной по стандартной методике. Наблюдение за эксплуатацией дизелей и сбор информации об их наработке и техническом состоянии проводили непосредственно на предприятиях, где они эксплуатировались. Полученные экспериментальные данные обрабатывались с использованием методов математической статистики и ПЭВМ.

В четвертом разделе представлены результаты лабораторных, стендовых и эксплуатационных испытаний двигателя Д-240Л при регулировке топливной аппаратуры по стандартной методике и при регулировке топливной аппаратуры по предлагаемой методике.

Результаты лабораторных испытаний прибора для проверки угла опережения впрыска топлива показали (рис. 6), что при проверке угла опережения впрыска топлива трудоемкость работ снижается примерно на 56% при использовании предлагаемого способа по сравнению со стандартным, а общая трудоемкость регулировки топливной аппаратуры при этом снижается на 15%.



- по стандартной методике;

- по предлагаемой методике.

Рисунок 6 - Трудоемкость проверки угла опережения впрыска топлива

По результатам стендовых испытаний двигателя Д-240Л были определены оптимальные значения угла опережения впрыска топлива φ_В, величина цикловой подачи топливного насоса на номинальном режиме g_Н, давление начала впрыскивания топлива P_В. Для двигателя имеющего наработку равную 980 моточасов они составили: φ_В = 26º±0,5; g_н = 71±2 см³, Pв = 185±0,5 МПа.

По результатам анализа скоростной характеристики (рис. 7), которая предполагает получение предельно возможных энергетических показателей, установлено, что эффективная мощность двигателя на номинальных оборотах коленчатого вала и максимальном крутящем моменте при регулировке ТА по предлагаемой методике, увеличилась на 6,4% при этом часовой расход топлива снизился на 2,4% по сравнению с вариантом, при котором регулировка ТА проводилась по стандартной методике.



N_е1, G_т1, g_е1, M_к1 – мощность, часовой расход топлива, удельный эффективный расход топлива, крутящий момент дизеля Д-240Л при регулировке топливной аппаратуры по стандартной методике (1); N_е2, G_т2, g_е2, М_к2 - мощность, часовой расход топлива, удельный эффективный расход топлива, крутящий момент дизеля Д-240Л при регулировке топливной аппаратуры по предлагаемой методике (2)

Рисунок 7 - Сравнительная скоростная характеристика двигателя Д-240Л



1 – стандартная методика; 2 – предлагаемая методика

Рисунок 8 - Сравнительная регуляторная характеристика двигателя Д-240Л

При анализе регуляторной характеристики (рис. 8), которая позволяет судить о характере изменения динамических и энергетических показателей двигателя, работающего в определенном скоростном диапазоне чисел оборотов, установлено, что регулировка ТА по предлагаемой методике, привела к повышению номинальной мощности двигателя на 7,6% по сравнению с номинальной мощностью, развиваемой двигателем при регулировке ТА по стандартной методике.

В результате наблюдений за эксплуатационными испытаниями было установлено, что у 2 дизелей, оснащенных топливной аппаратурой, отрегулированной по стандартной методике, был зафиксирован отказ, у 1 дизеля из 2, оснащенных топливной аппаратурой, отрегулированной по предлагаемой методике, также был зафиксирован отказ. Причем средняя наработка и время эксплуатации дизелей оснащенных топливной аппаратурой, отрегулированной по предлагаемой методике (1620 моточасов) превысили соответствующие показатели для дизелей, оснащенных топливной аппаратурой, отрегулированной по стандартной методике (1460 моточасов). Однако, после регулировки 2 дизелей по предлагаемой методике, выходные параметры этих двигателей оказались чуть меньше ожидаемых (на 5%). По нашему мнению, это связано с тем, что значения основных параметров, по которым производилась регулировка топливной аппаратуры, определялись на новом стендовом двигателе, а при эксплуатационных испытаниях использовались капитально отремонтированные двигатели.

В пятом разделе на основе полученных экспериментальных данных произведена оценка экономической эффективности.

Произведенный экономический расчет показал, что годовая экономия при внедрении в ремонтное производство методики регулировки ТА в зависимости от технического состояния (износа) двигателей и разработанного прибора для проверки угла опережения впрыска топлива, составляет 585 тыс. 740 руб. при программе 2000 ремонтов в год и годовым экономическим эффектом на один двигатель равным 12 тыс. 340 руб.

Общие выводы и предложения

1. Установлено, что до 40% отказов всех двигателей приходится на топливную аппаратуру, после чего на двигатель устанавливается новая или капитально отремонтированная топливная аппаратура, в результате, двигатель, даже отработавший менее половины положенного срока, имеет пониженную мощность и повышенный расход топлива. Поэтому необходима корректировка регулировочных параметров новой или капитально отремонтированной топливной аппаратуры с учетом технического состояния (износа) двигателя.

2. Теоретически обоснована методика, предусматривающая регулировку основных параметров топливной аппаратуры в зависимости от технического состояния (износа) дизельного двигателя.

3. Предложена модель расчета надежности двигателя в зависимости от установочных параметров топливной аппаратуры и степени износа двигателя.

4. Разработан способ проверки угла опережения впрыска топлива, позволяющий снизить трудоемкость регулировочных работ, получена теоретическая зависимость угла разворота полумуфт от крутящего момента, создаваемого грузами муфты.

2. По результатам стендовых испытаний были установлены оптимальные значения основных регулировочных параметров топливной аппаратуры для двигателя, имеющего наработку, равную 980 моточасов: угол опережения впрыска топлива φ_В = 26º±0,5, величина цикловой подачи топливного насоса на номинальном режиме g_н = 71±2 см³, давление начала впрыскивания топлива Pв = 185±0,5 МПа.

3. Установлено, что при комплектовании стендового двигателя Д-240Л топливной аппаратурой, отрегулированной по предлагаемой методике, мощность двигателя повысилась на 6,4%, удельный эффективный расход топлива уменьшился в среднем на 3,2%, часовой расход топлива снизился на 2,4% (скоростная характеристика) по сравнению с вариантом комплектования двигателя топливной аппаратурой, отрегулированной по стандартной методике.

4. Эксплуатационные испытания показали, что ресурс двигателя Д-240Л при комплектовании топливной аппаратуры, отрегулированной по предлагаемой методике, увеличился на 10% и составил 1620 моточасов.

5. Сравнительные испытания способа проверки угла опережения впрыска топлива с использованием разработанного прибора и стандартного стенда MOTORPAL показали, что при применении предлагаемого прибора общая трудоемкость регулировки ТА снижается в среднем на 15%.

6. Годовая экономия при внедрении методики регулировки ТА в зависимости от технического состояния (износа) двигателей и разработанного прибора для проверки угла опережения впрыска топлива, в ремонтное производство составляет 585 тыс. 740 руб. при программе 2000 ремонтов в год и годовым экономическим эффектом на один двигатель равным 12 тыс. 340 руб.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

В изданиях, рекомендованных Высшей Аттестационной Комиссией:

1. Еремеев, А.Н. Эксплуатационные методы улучшения показателей дизельных двигателей./ А.Н. Еремеев, В.В. Варнаков, Д.В. Варнаков// Ремонт, восстановление, модернизация. – № 10. 2006 г. С. 38-42.

В авторских свидетельствах и патентах:

2. Патент РФ №2244152 «Устройство для оценки технического состояния плунжерных пар» от 21.07.2004./ В.В. Варнаков, А.Н. Еремеев, О.Н. Филимонова, В.И. Жиганов, М.Е. Дежаткин, Д.В. Варнаков, В.И. Курдюмов. Опубл. 10.01.05 Бюл.№1.

В материалах международных научно-практических конференций:

3. Еремеев, А.Н. Эксплуатационные методы улучшения показателей тракторных дизелей./ А.Н. Еремеев, В.В. Варнаков// Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе. Сб. материалов Международной научно-практической конференции. – Кострома, 2004. С. 21-22.

4. Еремеев, А.Н. Результаты испытания двигателя Д-240 при комплексном регулировании топливной аппаратуры./ А.Н. Еремеев// Молодежь и наука XXI века. Сб. материалов Международной научно-практической конференции. - Ульяновск, 2006. С. 160-164.

В трудах и материалах научно-практических конференций:

5. Филимонова, О.Н. Совершенствование способов оценки технического состояния плунжерных пар топливных насосов./ О.Н. Филимонова, А.Н. Еремеев, В.В. Варнаков// Проблемы развития машинных технологий и технических средств производства сельскохозяйственной продукции. Сб. материалов научно-практической конференции. – Пенза: РИО ПГСХА, 2002. – с.38-41.

6. Еремеев, А.Н. Повышение надежности двигателей сельскохозяйственной техники./ А.Н. Еремеев, М.Е. Дежаткин// Вавиловские чтения-2003. Сб. материалов межрегиональной научной конференции – Саратов, 2003.

7. Еремеев, А.Н. Анализ влияния нарушения регулировок топливной аппаратуры газораспределительного механизма на показатели работы дизеля./ А.Н. Еремеев// Региональные проблемы народного хозяйства. Сб. материалов Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых - Ульяновск, 2004. С. 264-268.

8. Еремеев, А.Н. Эксплуатационные методы улучшения показателей тракторных дизелей./ А.Н. Еремеев, В.В. Варнаков// Вестник УГСХА, №11, 2004. – Ульяновск, 2004. С. 59 – 63.

9. Еремеев, А.Н. Применение программного метода испытаний при расчете параметрической надежности топливной системы высокого давления./ А.Н. Еремеев, В.В. Варнаков// Молодежь Поволжья – науке будущего. Сб. трудов второй Всероссийской заочной молодежной научно-технической конференции (ЗМНТК-2004) - Ульяновск: УлГТУ, 2004. С. 58-61.

10. Варнаков, В.В. Рекомендации по техническому обслуживанию топливной аппаратуры дизелей Д-240, Д-65, Д-60, Д-37, Д-50.// В.В. Варнаков, А.П. Кожевников, О.Н. Филимонова, Д.В. Варнаков, А.Н. Еремеев.// Ульяновск: ГСХА, 2005. – 49 с.

11. Еремеев, А.Н. Приспособление для регулировки автоматической муфты опережения впрыска топлива./ А.Н. Еремеев// Аграрная наука и образование в реализации национального проекта «Развитие АПК». Сб. материалов Всероссийской научно-практической конференции. – Ульяновск, 2006. С. 154-160.


Подписано к печати 26.04.07

Формат 68×84/16

Бумага офсетная.

Печать офсетная.

Уч.-изд. л. 1,0

Тираж 100 экз.

Заказ № 759

Отпечатано в типографии

ФГОУ ВПО УГСХА

432980, г. Ульяновск,

бульвар Новый Венец, 1