Скачать статью в pdf.

УДК 621.436:62-531.9

doi: 10.15507/2658-4123.033.202302.192-206

 

Оперативный контроль мощностных показателей дизельных двигателей с топливной системой типа Common Rail

 

Сафин Филюс Раисович
кандидат технических наук, доцент кафедры электроснабжения и автоматизации технологических процессов Башкирского государственного аграрного университета (450001, Российская Федерация, г. Уфа, ул. 50-летия Октября, д. 34), ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2228-3278, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Баширов Радик Минниханович
член-корреспондент Академии наук Республики Башкортостан, доктор технических наук, профессор Башкирского государственного аграрного университета (450001, Российская Федерация, г. Уфа, ул. 50-летия Октября, д. 34), Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Неговора Андрей Владимирович
доктор технических наук, профессор кафедры мобильных энергетических и транспортных средств Башкирского государственного аграрного университета (450001, Российская Федерация, г. Уфа, ул. 50-летия Октября, д. 34), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5133-7602, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Корабельников Сергей Кимович
доктор технических наук, доцент Академии транспортных технологий (192102, Российская Федерация, г. Санкт-Петербург, ул. Салова, д. 63), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5262-1357, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Раков Николай Виктрович
кандидат технических наук, доцент Национального исследовательского Мордовского государственного университета (430005, Российская Федерация, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3687-9371, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Аннотация
Введение. Для условий эксплуатации автотракторной техники особый интерес представляют оперативные методы контроля мощностных показателей двигателей с целью непрерывного диагностирования их технического состояния. Методы характеризуются механическим КПД, определяемым в условиях ремонтных мастерских с использованием сложных тормозных устройств.
Цель статьи. Представить результаты исследования по разработке оперативного метода определения механического КПД дизельных двигателей с аккумуляторными электронно-управляемыми системами топливоподачи.
Материалы и методы. Башкирским ГАУ предложен и успешно апробирован оперативный метод оценки технического состояния дизельных двигателей с топливной аппаратурой непосредственного действия по механическому КПД, при котором он определяется по показателям работы их топливной аппаратуры, отрегулированной с использованием самого дизеля в качестве регулировочного стенда. В дальнейшем исследована возможность применения данного метода в дизельных двигателях с аккумуляторными топливными системами.
Результаты исследования. На точность определения механического КПД дизельных двигателей, электронно-управляемых топливными системами аккумуляторного типа, могут повлиять особенности их работы – корректирование цикловых подач электронным блоком управления двигателем в зависимости от технического состояния цилиндров и высокое давление впрыскивания топлива. Для проверки этой гипотезы проводились исследования на четырехцилиндровом двигателе D4EA 2,0 автомобиля HYUNDAI TUSCON с аккумуляторной топливной системой типа Common Rail. Система топливоподачи двигателя была дополнена электронным блоком, встроенным между форсункой и штатным блоком управления двигателем, который осуществлял разрыв линии передачи управляющего сигнала к форсунке по заданному алгоритму без перехода штатного блока в аварийный режим. Установлено, что предложенным методом можно успешно определять техническое состояние двигателя в целом, а также его отдельных цилиндров (чередуя отключенные и работающие цилиндры).
Обсуждение и заключение. Предложенный оперативный метод определения механического КПД успешно может использоваться для дизельных двигателей с аккумуляторными электронно-управляемыми системами топливоподачи. При этом увеличение цикловой подачи электронным блоком управления системой топливоподачи двигателем снижает величину механического КПД незначительно, и оно может учитываться лишь в особых случаях.

Ключевые слова: диагностирование оперативное, двигатель дизельный, система топливоподающая, показатели мощностные, КПД механический

Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности: авторы выражают благодарность руководителю центра по ремонту топливной аппаратуры Bosch Diesel Service ООО «Башдизель» за предоставленные образцы электроуправляемых форсунок и оборудование для испытания, а также анонимным рецензентам за указанные замечания к статье, которые позволили повысить ее качество.

Для цитирования: Оперативный контроль мощностных показателей дизельных двигателей с топливной системой типа Common Rail / Ф. Р. Сафин [и др.] // Инженерные технологии и системы. 2023. Т. 33, № 2. С. 192–206. https:doi.org/10.15507/2658-4123.033.202302.192-206

Заявленный вклад соавторов:
Ф. Р. Сафин – анализ литературных данных; описание экспериментальных и расчетных исследований; обработка полученных результатов; апробация разработанной методики.
Р. М. Баширов – научное руководство; анализ и доработка текста.
А. В. Неговора – формирование структуры статьи; доработка начального текста; составление выводов и заключения.
С. К. Корабельников – поиск и анализ информации по теме исследования; доработка текста.
Н. В. Раков – поиск и анализ информации по теме исследования; доработка текста.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Поступила 16.02.2023; одобрена после рецензирования 17.03.2023;
принята к публикации 27.03.2023

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Габитов И. И., Неговора А. В. Совершенствование средств технического сервиса автотракторной и мобильной сельскохозяйственной техники // Труды ГОСНИТИ. 2014. Т. 117. С. 62–66. EDN: TFDLLP

2. Сафин Ф. Р. Совершенствование технической эксплуатации тракторных дизелей. Уфа : Башкирская энциклопедия, 2021. 184 с. EDN: WDLBWB

3. Арженовский А. Г., Чичиланов И. И. Совершенствование методики и средств диагностирования дизельных двигателей. Зерноград : Азово-Черноморский инженерный ин-т ФГБОУ ВО Донской ГАУ, 2017. 175 с. URI: https://search.rsl.ru/ru/record/01009610300 (дата обращения: 14.02.2023).

4. Власов В. М., Жанказиев С. В., Круглов С. М. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей. М. : Изд. центр «Академия», 2013. 432 с. URI: https://search.rsl.ru/ru/record/01008889845 (дата обращения: 14.02.2023).

5. Justification for Widening the Control Parameters Limits of Diesel Fuel Injectors during Repair / I. Gabitov [et al.] // International Review of Automatic Control. 2022. Vol. 15, issue. 2. P. 70–89. https://doi.org/10.15866/ireaco.v15i2.21630

6. Method and Technology for Continuous Control of Performance and Operating Quality of Automotive and Combine Machinery / I. Gabitov [et al.] // International Review of Mechanical Engineering. 2020. Vol. 14, issue 3. P. 160–168. https://doi.org/10.15866/ireme.v14i3.18731

7. Diesel Fuel Filtration Problems with Modern Common Rail Injection Systems / М. Jocanović [et al.] // Military Technical Courier. 2017. Vol. 65, issue 4. P. 968–993. https://doi.org/10.5937/vojtehg65-11577

8. Способ диагностирования и регулирования дизельной топливной аппаратуры на двигателе : патент 2668589 Российская Федерация / Баширов Р. М. [и др.]. № 2018103579 ; заявл. 30.01.2018 ; опубл. 02.10.2018. Бюл. № 28. 9 с. EDN: WSXLVG

9. Баширов Р. М., Сафин Ф. Р. Сравнительный анализ методик определения механического КПД автотракторных дизелей // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2019. № 2 (50). С. 95–103. https://doi.org/10.31563/1684-7628-2019-50-2-95-103

10. Ложкин М. Н. Расчет тепловых, газодинамических и механических параметров автотракторных двигателей : учеб.-метод. пособие. Тольятти : Изд-во ТГУ, 2012. 31 с. URI: https://dspace.tltsu.ru/bitstream/123456789/351/1/Ложкин%201-22-11.pdf (дата обращения: 14.02.2023).

11. Injection Rate Shaping with Possibilities of Conventional Design Common Rail System / L. Grekhov [et al.] // International Journal of Applied Engineering Research. 2015. Vol. 10, issue 5. P. 3979–3986. URL: https://www.researchgate.net/publication/304306489 (дата обращения: 14.02.2023).

12. Graham M., Crossley S., Harcombe T. Beyond Euro VI – Development of a Next Generation Fuel Injector for Commercial Vehicles // SAE Technical Papers. 2014. https://doi.org/10.4271/2014-01-1435

13. Hardware and Software Complex and a Device for Setting Optimal Parameters of the Unit Injector Operation in Diesel Engines / I. Gabitov [et al.] // Int. J. Mechatronics and Manufacturing Systems. 2020. Vol. 13, issue. 2. P. 111–124. https://doi.org/10.1504/IJMMS.2020.109784

14. Zhao J., Yue P., Grekhov L. Temperature and Frequency Dependence of Electrical Iron Effects on Electromagnetic Characteristics of High-Speed Solenoid Valve for Common Rail Injector // International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics. 2019. Vol. 60, no. 2. P. 173–185. https://doi.org/10.3233/JAE-180022

15. Belchev S. Method for Determining the Parameters of Injection of Common Rail Injectors // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 614. https://doi.org/10.1088/1757-899X/614/1/012003

16. Диагностирование и регулирование топливной аппаратуры дизелей в полевых условиях методикой Башкирского ГАУ / С. З. Инсафуддинов [и др.] // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2019. № 4. С. 165–171. EDN: QMUXKZ

17. Баширов Р. М., Сафин Ф. Р. Особенности определения механического КПД тракторных и комбайновых дизелей по методике Башкирского ГАУ // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2019. № 3 (77). С. 172–176. EDN: VUQEYO

18. Denso. Electronical Technical Service Information [Электронный ресурс]. URL: http://www.denso-am.eu (дата обращения: 14.02.2023).

19. Diagnostics and Regulation of Fuel Equipment of Diesels on Stands with Injection to Medium with Counter-Pressure / I. Gabitov [et al.] // Journal of Engineering and Applied Scinces. 2018. Vol. 13, issue S11. P. 8782–8788. https://doi.org/10.3923/jeasci.2018.8782.8788

20. Баширов Р. М., Сафин Ф. Р., Инсафуддинов С. З. Совершенствование методики регулирования топливной аппаратуры тракторных дизелей // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2014. № 3 (31). С. 60–64. EDN: SXXWJT

21. Инсафуддинов С. З., Сафин Ф. Р. О влиянии противодавления при регулировке форсунок автотракторных дизелей // Материалы Междунар. науч.-практ. конф. «Агрокомплекс-2014»: «Перспективы инновационного развития АПК» ч. II. Уфа : Башкирский ГАУ, 2014. С. 63–68. EDN: SFJWXR

22. Neue Messtechnik für Direkteinspritzsysteme von Diesel und Ottomotoren / R. Henzinger [et al.] // MTZ – Motortechnische Zeitschrift. 2006. Vol. 67. P. 524–529. https://doi.org/10.1007/BF03225407

23. Grekhov L., Mahkamov K., Kuleshov A. Optimization of Mixture Formation and Combustion in Two-Stroke OP Engine Using Innovative Diesel Spray Combustion Model and Fuel System Simulation Software // Technical Paper. 2015. https://doi.org/10.4271/2015-01-1859

24. Оценка механического КПД дизельных двигателей с электронным управлением: свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ 2021619336 Российская Федерация / Сафин Ф. Р. [и др.]. № 2021618449 ; заявл. 31.05.2021 ; опубл. 08.06.2021. EDN: CEZWBU

 

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.