Панферов В. И., Шамарин Ю. А.

НОВЫЙ СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ДИЗЕЛЬНОЙ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ ЛЕСНЫХ МАШИН

Наиболее ответственным и, вместе с тем, наименее надежным агрегатом тракторов и лесных машин яв-

ляется двигатель, а топливная аппаратура представляет собой наиболее сложную и дорогую часть ди-

зельного двигателя. Выходные параметры топливной аппаратуры непосредственно определяют характер

рабочего процесса дизеля, его мощность, экономичность и надежность в эксплуатации. Практика показы-

вает, что для повышения надежности дизелей необходимо в первую очередь повысить надежность и безот-

казность работы топливной аппаратуры. Отказы топливной аппаратуры составляют существенную часть

отказов дизеля (до 50%).

Основными элементами топливной системы высокого давления, лимитирующими еѐ работоспособность,

являются прецизионные детали плунжерной пары, нагнетательного клапана и распылителя форсунки.

Известно, что прецизионные пары (плунжер – втулка, нагнетательный клапан – гнездо клапана, игла

– корпус распылителя форсунки) имеют очень высокую чистоту поверхности и обычно подбираются индиви-

дуально один к другому. В процессе работы абразивные частицы загрязнений топлива, проникая в ТНВД,

изнашивают прецизионные пары, что в свою очередь приводит к нарушению подачи и расхода топлива,

ухудшает пусковые и мощностные качества двигателя, что в итоге приводит к отказу машины.

Заклинивание и интенсивный износ плунжерных (как и других прецизионных) пар являются следствием

использования загрязненного водой и механическими примесями дизельного топлива.

Основные виды узлы топливной аппаратуры и их неисправности представлены в табл. 1

Таблица 1

Узел Виды неисправности % от общего

количества

Насос

Форсунка

Линия низкого давления

Износ плунжерной пары; заклинивание плунжера во втулке

Износ нагнетательного клапана

Износ кулачкового вала и его подшипников

Повреждение корпуса насоса

Износ толкателя и др. неисправности

Закоксовование распылителя; заклинивание иглы распыли-

теля

Нарушение герметичности

Другие неисправности

Износ подкачивающего насоса

Износ перепускного клапана

23

10

10

6

15

18

5

4

5

4

Грамотно проведенная диагностика элементов ДТА позволяет принимать обоснованные решения при

назначении сроков и объемов мероприятий технического обслуживания и ремонта.

В настоящее время существуют два основных способа диагностирования нагнетательных клапанов в

статических условиях и соответственно две разновидности технических средств используемых для этой

цели:

Оценка герметичности клапана по запирающему конусу и гидравлической плотности по разгружающему

пояску клапана – путем измерения продолжительности в секундах падения давления технологической жид-

кости в аккумуляторе, за счет утечки жидкости в сопряжении «запирающий конус – седло клапана» и

через зазор «разгружающий поясок – седло клапана» (Прибор КИ-1086);

Оценка герметичности по запирающему конусу – путем опрессовки клапана воздухом под давлением 0,4

…0,5 МПа и проверки зазора по разгружающему пояску пневматическим длинномером (ротаметром).

Первый способ используется в основном в ремонтном производстве, второй – на заводах-

изготовителях ДТА.

Оба эти способа имеют существенные недостатки.

Основным показателем работоспособности клапана является объем разгрузки. Существует расчетный

(геометрический) и фактический объем разгрузки в реальных условиях работы клапана.

Для обеспечения качества работы насоса необходимо определить фактический объем разгрузки, кото-

рый зависит от фактического хода разгрузки и зазора между пояском и поверхностью канала седла кла-

пана.

В эксплуатации поясок изнашивается неравномерно: больший износ наблюдается на нижней части пояс-

ка.

Рассмотренные выше способы испытания клапана оценивают не фактический объем разгрузки, а лишь

величину зазора в одном сечении.

Таким образом, имеет место значительная погрешность в оценке работоспособности клапанов, особен-

но бывших в эксплуатации.

Новый способ испытания клапана, обеспечивающий оценку технического состояния клапана по фактиче-

скому объему разгрузки в условиях, максимально приближенных к реальным условиям работы клапана,

заключается в том, что определяют разгружающую способность нагнетательного клапана по количеству

технологической жидкости, вытесненной разгружающим пояском клапана. Причем с целью приближения

условий испытания к реальным условиям работы клапана и повышения достоверности, подают жидкость под

нагнетательный клапан при давлении, обеспечивающим подъем клапана на регламентированную величину и

измеряют количество топлива, вытесненного разгружающим пояском клапана в полость под клапаном при

его посадке.

Таким образом, предложенный способ наиболее полно приближен к реальным условиям работы, при этом

автоматически воспроизводится такая же величина разгружающего хода клапана, что и в обычных услови-

ях.

Погрешность измерения исходных параметров оценки технического состояния клапана, а также погреш-

ность измерения параметров режима испытания клапана, приняты аналогично установленным для контроль-

но-регулировочных стендов, используемых на заводах изготовителях и ремонтных предприятиях.

Применение предлагаемого способа диагностирования на ряде лесозаготовительных предприятий пока-

зало его эффективность и позволило более рационально планировать мероприятия технического обслужи-

вания и ремонта силовых агрегатов.

ЛИТЕРАТУРА 1. Шамарин Ю.А., Сиротов А.В., Панферов В.И., Корнеев В.М. Патент на полезную модель №

2005139930/22(044520). Устройство для определения разгружающей способности нагнетательного клапана

топливного насоса.

2. Филимонова О.Н. Совершенствование оценки качества технического сервиса при сертификации (на

примере топливной аппаратуры дизельных двигателей); диссерт. на соискание ученой степени канд.

тех. наук. 2005-169 с.