Оценка технического состояния электроуправляемых форсунок дизелей по характеристике топливоподачи
Ключевые слова:
характеристика топливоподачи, ремонт форсунок, измерительный модуль, Common Rail, электронное управление
Аннотация
Введение. В настоящее время на станциях техобслуживания и ремонтных предприятиях отсутствуют доступные для широкого использования технологии и оборудование для точной оценки технического состояния форсунок аккумуляторных топливоподающих систем типа Common Rail. Реализованные на практике методы в основном дают обобщенную оценку работоспособности форсунки без выявления конкретного дефекта, что влечет за собой необоснованную замену еще работоспособных деталей электроуправляемых форсунок. Целью данной статьи является знакомство широкого круга специалистов с новым безмензурочным методом испытания форсунок с электронным управлением на основе оценки характеристик топливоподачи. Он позволяет выявить конкретные неисправности форсунки при безразборном диагностировании.
Материалы и методы. Работа основана на системном анализе заводских методик испытания форсунок, обзоре современных научных публикаций, использовании компьютерного моделирования в специализированных программах, а также экспериментальной проверке полученных результатов.
Результаты исследования. Предложенная авторами методика диагностирования дизельных форсунок с возможностью оценки технического состояния каждого элемента по топливоподаче позволяет существенно повысить информативность протокола проверки и на 24 % снизить трудоемкость ремонта электроуправляемых форсунок.
Обсуждение и заключение. Итогом исследования являются разработанные и апробированные авторами измерительный модуль и методика испытания форсунок дизелей с возможностью оценки технического состояния деталей, что позволяет выявить и устранить конкретные неисправности форсунок без разборки и избежать необоснованной замены исправных элементов при ремонте. Результаты исследования внедрены в центре по ремонту топливной аппаратуры Bosch Diesel Service ООО «Башдизель».
Литература
1. Грехов, Л. В. Выбор и обоснование типа и параметров топливоподающей аппаратуры перспективных дизелей / Л. В. Грехов, А. А. Денисов, Е. Е. Старков // Известия Волгоградского государственного технического университета. – 2014. – № 18. – С. 11–14. – URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=22621658 (дата обращения: 18.02.2021).
2. Баширов, Р. М. Совершенствование методики регулирования топливной аппаратуры тракторных дизелей / Р. М. Баширов, Ф. Р. Сафин, С. З. Инсафуддинов // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. – 2014. – № 3 (31). – С. 60–64. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=22479459 (дата обращения: 18.02.2021). – Рез. англ.
3. Тырловой, С. И. Учет волновых явлений в канале электрогидравлической форсунки при моделировании процесса впрыска в аккумуляторной системе питания / С. И. Тырловой // Двигатели внутреннего сгорания. – 2012. – № 2. – С. 25–29. – URL: http://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/83 (дата обращения: 18.02.2021).
4. Injection Rate Shaping with Possibilities of Conventional Design Common Rail System / L. V. Grekhov, Yu. E. Dragan, A. A. Denisov, E. E. Starkov // International Journal of Applied Engineering Research. – 2015. – Vol. 10, Issue 5. – Pp. 3979–3986. – URL: https://www.researchgate.net/publication/304306489_Injection_Rate_Shaping_with_Possibilities_of_Conventional_Design_Common_Rail_System (дата обращения: 18.02.2021).
5. Diesel Fuel Filtration Problems with Modern Common Rail Injection Systems / M. T. Jocanović, V. V. Karanović, D. M. Knežević, M. D. Orošnjak. – DOI 10.5937/vojtehg65-11577 // Military Technical Courier. – 2017. – Vol. 65, Issue 4. – Pp. 968–993. – URL: http://scindeks.ceon.rs/Article.aspx?artid=0042-84691704968J (дата обращения: 18.02.2021).
6. Temperature and Frequency Dependence of Electrical Iron Effects on Electromagnetic Characteristics of High-Speed Solenoid Valve for Common Rail Injector / J. Zhao, P. Yue, L. Grekhov [et al.]. – DOI 10.3233/JAE-180022 // International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics. – 2019. – Vol. 60, no. 2. – Pp. 173–185. – URL: https://content.iospress.com/articles/international-journalof-applied-electromagnetics-and-mechanics/jae180022 (дата обращения: 18.02.2021).
7. Kuleshov, A. S. Multidimensional Optimization of DI Diesel Engine Process Using Multi-Zone Fuel Spray Combustion Model and Detailed Chemistry NOx Formation Model / A. S. Kuleshov, L. V. Grekhov. – DOI 10.4271/2013-01-0882. – Текст : электронный // SAE Technical Paper. – 2013. – URL: https://saemobilus.sae.org/content/2013-01-0882/ (дата обращения: 18.02.2021).
8. Belchev, S. G. Method for Determining the Parameters of Injection of Common Rail Injectors / S. G. Belchev. – DOI 10.1088/1757-899X/614/1/012003. – Текст : электронный // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2019. – Vol. 614. – URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1757-899X/614/1/012003 (дата обращения: 18.02.2021).
9. Beyond Euro VI – Development of a Next Generation Fuel Injector for Commercial Vehicles / M. S. Graham, S. Crossley, T. Harcombe [et al.]. – DOI 10.4271/2014-01-1435. – Текст : электронный // SAE Technical Paper. – 2014. – URL: https://saemobilus.sae.org/content/2014-01-1435/ (дата обращения: 18.02.2021).
10. Баширов, Р. М. Совершенствование способа регулирования топливной аппаратуры дизелей / Р. М. Баширов, Ф. Р. Сафин Р. Ж. Магафуров // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. – 2017. – № 6 (152). – С. 158–163. ‒ URL: http://www.asau.ru/vestnik/2017/6/158-163.pdf (дата обращения: 18.02.2021). – Рез. англ.
11. Козеев, А. А. Повышение эффективности диагностирования электрогидроуправляемых форсунок / А. А. Козеев, Ш. Ф. Нигматуллин // Аграрный научный журнал. – 2016. – № 2. – С. 50–54. – URL: https://agrojr.ru/index.php/asj/issue/view/45/2016_2 (дата обращения: 18.02.2021). – Рез. англ.
12. Neue Messtechnik für Direkteinspritzsysteme von Diesel- und Ottomotoren / R. Henzinger, H. Kammerstetter, F. B. Radke, M. Werner. – DOI 10.1007/BF03225407 // MTZ – Motortechnische Zeitschrift. – 2006. – Vol. 67. – Pp. 524–529. – URL: https://link.springer.com/article/10.1007/BF03225407#citeas (дата обращения: 20.02.2021).
13. Seebode, J. Dieselmotorische Einspritzratenformung unter dem Einfluss von Druckmodulation und Nadelsitzdrosselung / J. Seebode. – DOI 10.15488/6452. – Hannover : Universität, Diss., 2004. – 124 p. – URL: https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6504 (дата обращения: 20.02.2021).
14. Merker, G. P. Dieselmotorische Einspritzverlaufsformung mit Hilfe optischer Messsysteme / G. P. Merker, T. Delebinski. – DOI 10.1007/BF03227435 // MTZ – Motortechnische Zeitschrift. – 2007. – Vol. 68. – Pp. 726–733. – URL: https://link.springer.com/article/10.1007/BF03227435 (дата обращения: 20.02.2021).
15. Нигматуллин, Ш. Ф. Исследование влияния температуры технологической жидкости на цикловую подачу электрогидроуправляемой форсунки / Ш. Ф. Нигматуллин, К. В. Костарев, Б. Ш. Карачурин // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. – 2015. – № 3 (35). – С. 69–71. – URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=24305109 (дата обращения: 20.02.2021). – Рез. англ.
16. Bosch, W. The Fuel Rate Indicator: A New Measuring Instrument For Display of the Characteristics of Individual Injection / W. Bosch. – DOI 10.4271/660749. – Текст : электронный // SAE Technical Paper. – 1966. – URL: https://saemobilus.sae.org/content/660749/ (дата обращения: 20.02.2021).
17. Патент № 190615 Российская Федерация, МПК F02M 65/00. Устройство для определения характеристики впрыскивания : № 2019109349 : заявл. 29.03.2019 : опубл. 04.07.2019 / Габитов И. И., Неговора А. В., Магафуров Р. Ж., Самиков Р. Ф. ; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «Башкирский ГАУ». – Текст : электронный. – URL: https://new.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPM&DocNumber=190615&TypeFile=html (дата обращения: 20.02.2021).
18. Bosch, W. Der Einspritzgesetz-Indikator, ein neues Meβgerat zur Direkten Bestimmung des Einspritzgesetzes von Einzeleinspritzungen / W. Bosch. – Текст : непосредственный // Motortechn. – 1964. – № 7. – Pp. 268–282.
19. Patent No. 1954938 Germany, F02 M65/00. Method And Device For Measuring the Injection Quantity and the Injection Rate of an Injection Valve for Liquids : No. 06807073 : appl. 09.10.2006 : publ. 13.08.2006 / Abt J., Kuhn U., Marx K. [et al.]. – Текст : электронный. – URL: https://patentscope.wipo.int/search/ru/detail.jsf?docId=EP14978973&tab=NATIONALBIBLIO (дата обращения: 20.02.2021).
20. Patent No. 5801308 USA. Measuring Apparatus for Measuring an Injected Quantity of Liquid : No. 08/923270 : appl 09.04.1997 : publ. 09.01.1998 / Hideaki H. – 13 p. – URL: https://www.freepatentsonline.com/5801308.pdf (дата обращения: 20.02.2021).
21. Grekhov, L. Optimization of Mixture Formation and Combustion in Two-Stroke OP Engine Using Innovative Diesel Spray Combustion Model and Fuel System Simulation Software / L. Grekhov, K. Mahkamov, A. Kuleshov. – DOI 10.4271/2015-01-1859. – Текст : электронный // SAE Technical Paper. – 2015. – URL: https://saemobilus.sae.org/content/2015-01-1859/ (дата обращения: 20.02.2021).
22. Неговора, А. В. Обоснование температуры рабочей жидкости при испытании дизельных инжекторов / А. В. Неговора, Р. Ж. Магафуров, А. И. Низамутдинов // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. – 2019. – № 3 (51). – С. 99–106. – URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41152309 (дата обращения: 20.02.2021). – Рез. англ.
23. The Modern Concept of Thermal Preparation of Automotive Equipment and Tools for Its Implementation / I. I. Gabitov, A. V. Negovora, M. M. Razyapov [et al.]. – DOI 10.1088/1757-899X/632/1/012048. – Текст : электронный // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2019. – Vol. 632. – URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1757-899X/632/1/012048
2. Баширов, Р. М. Совершенствование методики регулирования топливной аппаратуры тракторных дизелей / Р. М. Баширов, Ф. Р. Сафин, С. З. Инсафуддинов // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. – 2014. – № 3 (31). – С. 60–64. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=22479459 (дата обращения: 18.02.2021). – Рез. англ.
3. Тырловой, С. И. Учет волновых явлений в канале электрогидравлической форсунки при моделировании процесса впрыска в аккумуляторной системе питания / С. И. Тырловой // Двигатели внутреннего сгорания. – 2012. – № 2. – С. 25–29. – URL: http://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/83 (дата обращения: 18.02.2021).
4. Injection Rate Shaping with Possibilities of Conventional Design Common Rail System / L. V. Grekhov, Yu. E. Dragan, A. A. Denisov, E. E. Starkov // International Journal of Applied Engineering Research. – 2015. – Vol. 10, Issue 5. – Pp. 3979–3986. – URL: https://www.researchgate.net/publication/304306489_Injection_Rate_Shaping_with_Possibilities_of_Conventional_Design_Common_Rail_System (дата обращения: 18.02.2021).
5. Diesel Fuel Filtration Problems with Modern Common Rail Injection Systems / M. T. Jocanović, V. V. Karanović, D. M. Knežević, M. D. Orošnjak. – DOI 10.5937/vojtehg65-11577 // Military Technical Courier. – 2017. – Vol. 65, Issue 4. – Pp. 968–993. – URL: http://scindeks.ceon.rs/Article.aspx?artid=0042-84691704968J (дата обращения: 18.02.2021).
6. Temperature and Frequency Dependence of Electrical Iron Effects on Electromagnetic Characteristics of High-Speed Solenoid Valve for Common Rail Injector / J. Zhao, P. Yue, L. Grekhov [et al.]. – DOI 10.3233/JAE-180022 // International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics. – 2019. – Vol. 60, no. 2. – Pp. 173–185. – URL: https://content.iospress.com/articles/international-journalof-applied-electromagnetics-and-mechanics/jae180022 (дата обращения: 18.02.2021).
7. Kuleshov, A. S. Multidimensional Optimization of DI Diesel Engine Process Using Multi-Zone Fuel Spray Combustion Model and Detailed Chemistry NOx Formation Model / A. S. Kuleshov, L. V. Grekhov. – DOI 10.4271/2013-01-0882. – Текст : электронный // SAE Technical Paper. – 2013. – URL: https://saemobilus.sae.org/content/2013-01-0882/ (дата обращения: 18.02.2021).
8. Belchev, S. G. Method for Determining the Parameters of Injection of Common Rail Injectors / S. G. Belchev. – DOI 10.1088/1757-899X/614/1/012003. – Текст : электронный // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2019. – Vol. 614. – URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1757-899X/614/1/012003 (дата обращения: 18.02.2021).
9. Beyond Euro VI – Development of a Next Generation Fuel Injector for Commercial Vehicles / M. S. Graham, S. Crossley, T. Harcombe [et al.]. – DOI 10.4271/2014-01-1435. – Текст : электронный // SAE Technical Paper. – 2014. – URL: https://saemobilus.sae.org/content/2014-01-1435/ (дата обращения: 18.02.2021).
10. Баширов, Р. М. Совершенствование способа регулирования топливной аппаратуры дизелей / Р. М. Баширов, Ф. Р. Сафин Р. Ж. Магафуров // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. – 2017. – № 6 (152). – С. 158–163. ‒ URL: http://www.asau.ru/vestnik/2017/6/158-163.pdf (дата обращения: 18.02.2021). – Рез. англ.
11. Козеев, А. А. Повышение эффективности диагностирования электрогидроуправляемых форсунок / А. А. Козеев, Ш. Ф. Нигматуллин // Аграрный научный журнал. – 2016. – № 2. – С. 50–54. – URL: https://agrojr.ru/index.php/asj/issue/view/45/2016_2 (дата обращения: 18.02.2021). – Рез. англ.
12. Neue Messtechnik für Direkteinspritzsysteme von Diesel- und Ottomotoren / R. Henzinger, H. Kammerstetter, F. B. Radke, M. Werner. – DOI 10.1007/BF03225407 // MTZ – Motortechnische Zeitschrift. – 2006. – Vol. 67. – Pp. 524–529. – URL: https://link.springer.com/article/10.1007/BF03225407#citeas (дата обращения: 20.02.2021).
13. Seebode, J. Dieselmotorische Einspritzratenformung unter dem Einfluss von Druckmodulation und Nadelsitzdrosselung / J. Seebode. – DOI 10.15488/6452. – Hannover : Universität, Diss., 2004. – 124 p. – URL: https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6504 (дата обращения: 20.02.2021).
14. Merker, G. P. Dieselmotorische Einspritzverlaufsformung mit Hilfe optischer Messsysteme / G. P. Merker, T. Delebinski. – DOI 10.1007/BF03227435 // MTZ – Motortechnische Zeitschrift. – 2007. – Vol. 68. – Pp. 726–733. – URL: https://link.springer.com/article/10.1007/BF03227435 (дата обращения: 20.02.2021).
15. Нигматуллин, Ш. Ф. Исследование влияния температуры технологической жидкости на цикловую подачу электрогидроуправляемой форсунки / Ш. Ф. Нигматуллин, К. В. Костарев, Б. Ш. Карачурин // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. – 2015. – № 3 (35). – С. 69–71. – URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=24305109 (дата обращения: 20.02.2021). – Рез. англ.
16. Bosch, W. The Fuel Rate Indicator: A New Measuring Instrument For Display of the Characteristics of Individual Injection / W. Bosch. – DOI 10.4271/660749. – Текст : электронный // SAE Technical Paper. – 1966. – URL: https://saemobilus.sae.org/content/660749/ (дата обращения: 20.02.2021).
17. Патент № 190615 Российская Федерация, МПК F02M 65/00. Устройство для определения характеристики впрыскивания : № 2019109349 : заявл. 29.03.2019 : опубл. 04.07.2019 / Габитов И. И., Неговора А. В., Магафуров Р. Ж., Самиков Р. Ф. ; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «Башкирский ГАУ». – Текст : электронный. – URL: https://new.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPM&DocNumber=190615&TypeFile=html (дата обращения: 20.02.2021).
18. Bosch, W. Der Einspritzgesetz-Indikator, ein neues Meβgerat zur Direkten Bestimmung des Einspritzgesetzes von Einzeleinspritzungen / W. Bosch. – Текст : непосредственный // Motortechn. – 1964. – № 7. – Pp. 268–282.
19. Patent No. 1954938 Germany, F02 M65/00. Method And Device For Measuring the Injection Quantity and the Injection Rate of an Injection Valve for Liquids : No. 06807073 : appl. 09.10.2006 : publ. 13.08.2006 / Abt J., Kuhn U., Marx K. [et al.]. – Текст : электронный. – URL: https://patentscope.wipo.int/search/ru/detail.jsf?docId=EP14978973&tab=NATIONALBIBLIO (дата обращения: 20.02.2021).
20. Patent No. 5801308 USA. Measuring Apparatus for Measuring an Injected Quantity of Liquid : No. 08/923270 : appl 09.04.1997 : publ. 09.01.1998 / Hideaki H. – 13 p. – URL: https://www.freepatentsonline.com/5801308.pdf (дата обращения: 20.02.2021).
21. Grekhov, L. Optimization of Mixture Formation and Combustion in Two-Stroke OP Engine Using Innovative Diesel Spray Combustion Model and Fuel System Simulation Software / L. Grekhov, K. Mahkamov, A. Kuleshov. – DOI 10.4271/2015-01-1859. – Текст : электронный // SAE Technical Paper. – 2015. – URL: https://saemobilus.sae.org/content/2015-01-1859/ (дата обращения: 20.02.2021).
22. Неговора, А. В. Обоснование температуры рабочей жидкости при испытании дизельных инжекторов / А. В. Неговора, Р. Ж. Магафуров, А. И. Низамутдинов // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. – 2019. – № 3 (51). – С. 99–106. – URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41152309 (дата обращения: 20.02.2021). – Рез. англ.
23. The Modern Concept of Thermal Preparation of Automotive Equipment and Tools for Its Implementation / I. I. Gabitov, A. V. Negovora, M. M. Razyapov [et al.]. – DOI 10.1088/1757-899X/632/1/012048. – Текст : электронный // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2019. – Vol. 632. – URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1757-899X/632/1/012048
Опубликован
2021-06-16
Раздел
Технологии и средства технического обслуживания в сельском
