Повышение эффективных показателей тракторных дизелей электронным управлением топливоподачи - Автореферат

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наукРабота выполнена в ФГОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет» Научный консультант: доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ и РБ Сковородин Василий Яковлевич доктор технических наук, профессор Ефремов Борис Дмитриевич доктор технических наук, профессор Русинов Ростислав Викторович Защита диссертации состоится 30 октября 2009 г. в 13.30 ч. на заседании диссертационного совета Д 220.060.05 при Санкт-Петербургском государственном аграрном университете по адресу: 196601, Санкт-Петербург-Пушкин, Петербургское шоссе, 2, ауд.К тракторным дизелям, работающим в широких диапазонах частот вращения и нагрузок, причем неустановившихся нагрузок, предъявляется комплекс довольно жестких требований по их технико-экономическим показателям, важнейшими из которых являются эффективные, в частности мощностные и топливно - экономические, определяемые соответствующими индикаторными показателями и механическим к.п.д. В этой связи применительно к тракторным дизелям особый интерес представляют появившиеся в последние годы топливоподающие системы с аккумуляторной аппаратурой топливоподачи и малоинерционными электронными регуляторами. В этой связи большой практический интерес представляет дальнейшее совершенствование электронно-управляемых топливоподающих систем как аккумуляторного типа, так и непосредственного действия, особенно применительно к тракторным дизелям. Работа выполнялась в соответствии с федеральной целевой программой «Повышение эксплуатационных показателей топливоподающих систем тракторных дизелей» (№ 281-3-3М МСХ и П РФ, 1995…97гг.), республиканской программой «Научные основы создания ресурсосберегающих конструкций, методов эксплуатации и ремонта сельскохозяйственной техники» (№ 164/АН РБ, 1993…2000гг., АН РБ) и государственной научно-технической программой «Повышение машинно-технологического и энергетического потенциалов сельского хозяйства» (№18/8 с.х., 2008г.), выполнявшихся на основе договорных работ с АН РБ, ОАО «Ногинский завод топливной аппаратуры», Уфимским тепловозоремонтным заводом (ТРЗ) и рядом других предприятий и организаций. Для достижения поставленной цели предусматривалось решение следующих задач: - разработать целесообразные схемы электронно-управляемых топливоподающих систем, причем применимые для тракторных дизелей, находящихся как в производстве, так и в эксплуатации;Таковыми являются из числа параметров управляемых - цикловая подача qц и суммарная (межсекционная и межцикловая) степень неравномерности топливоподачи ?, опережение ? и давление впрыска Рв, число работающих цилиндров i и количество подач топлива m; выходных - удельный эффективный расход топлива ge и частота вращения коленчатого вала n; возмущающих - нагрузка N. Расчеты с использованием выше полученных выражений показывают, что при работе по первому варианту на корректорной ветви с увеличением частоты вращения реализуемая цикловая подача будет превышать цикловую подачу по «желаемой» характеристике, например, на режиме ni на величину Dqц..i., причем на номинальном режиме это превышение может достичь 20% и двигатель будет работать с соответствующим пониженным коэффициентом избытка воздуха (порядка 1,3 вместо 1,5), а по второму варианту - на частотах вращения, меньших номинальных, наоборот, с большим коэффициентом избытка воздуха. Рисунок 5 - Варианты скоростных характеристик (qцс), внешних характеристик «желаемого» вида (qцк) с регуляторной ветвью (qцр) и зависимости номера пропускаемой подачи (к) и «степени нечувствительности регулятора» (??) от частоты вращения кулачкового вала насоса НД-21/2 при работе на «корректорной» и регуляторной ветвях по первому варианту (а) и второму (б); заштрихованная зона - одна секция выключена полностью, а во второй пропускаются последовательно две и более подач Отсюда следует, что при обоих вариантах по мере увеличения частоты вращения следует корректировать величину реализуемой цикловой подачи топлива - уменьшать (первый случай) или увеличивать (второй - до регуляторной ветви). Рисунок 8 - Зависимости порядковых номеров следующих за реализуемыми подачами пропускаемых очередных подач к, цикловых подач qц и степени нечувствительности регулятора ?? от частоты вращения кулачкового вала nk: индексы 1 и 2 соответствуют случаям к и к 1; заштрихованные зоны - не поддающиеся для реализации цикловые подачи Характеристики QIЦ.р на частичных режимах (рисунок 4) могут быть определены по текущему значению положения имитатора рычага управления Ri с учетом шага изменения частоты вращения: , (29) где nв и nвmin - частота вращения полного выключения подач при максимальном и минимальном значениях положения имитатора рычага управления Rmax и Rmin.