Повышение ресурса плунжерных пар топливных насосов высокого давления дизельных энергосредств сельскохозяйственного назначения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.03, кандидат технических наук Лебедев, Павел Анатольевич

• Лебедев, Павел Анатольевич
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Лебедев, Павел Анатольевич

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПОВЫШЕНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Обзор существующей информации об износостойкости плунжерных пар

1.2 Анализ причин и видов износа плунжерных пар ТНВД

1.2.1 Анализ способов восстановления и упрочнения плунжерных

пар

1.3 Влияние технического состояния плунжерных пар на выходные параметры топливного насоса и технико-экономические показатели дизеля

1.4 Анализ исследований по влиянию режимов работы дизельных двигателей на эксплуатационные показатели с/х агрегатов

1.5 Пути повышения эффективности работы топливной аппаратуры дизельных двигателей

1.5.1 Анализ теоретических исследований повышения эффективности работы топливной аппаратуры дизельных двигателей

1.6 Цели и задачи исследования

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ПОВЫШЕНИЯ РЕСУРСА ТНВД ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

2.1 Теоретические основы повышения ресурса топливных насосов высокого давления дизельных двигателей

2.2 Прогнозирование наработки плунжерных пар до отказа и ресурса топливного насоса

2.2.1 Модель повышения ресурса плунжерных пар нанесением покрытий

2.3 Теоретическое обоснование повышения ресурса плунжерных

пар

2

2.3.1 Выбор режимов электроискровой обработки для восстановления и упрочнения изношенных поверхностей плунжерных пар

2.3.2 Выбор режимов поверхностной пластической обработки

2.3.3 Выбор рациональных режимов финишного плазменного упрочнения

2.4 Теоретический подход к снижению расхода топлива дизельной техники

2.5 Выводы по главе

3 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Комплекс оборудования металлографических исследований и исследования структуры и качественного состава покрытий

3.2 Формирование износостойкого покрытия на рабочих поверхностях плунжерных пар ТНВД

3.2.1 Оборудование для электроискровой обработки рабочих поверхностей плунжерных пар

3.2.2 Оборудование для безабразивной ультразвуковой финишной обработки рабочих поверхностей плунжерных пар

3.2.3 Оборудование для финишного плазменного упрочнения рабочих поверхностей плунжерных пар

3.3 Исследование физико-механических и триботехнических свойств плунжерных пар

3.3.1 Методика определения микротвердости при восстановлении плунжерных пар

3.3.2 Методика определения шероховатости покрытий плунжерных пар

3.4 Методика проведения исследований гидравлической плотности плунжерных пар

3.5 Методика проведения исследования износостойкости плунжерных пар, имеющих тонкопленочное покрытие

3.5.1 Разработка матрицы и методика проведения эксперимента

3.5.2 Подготовка образцов из металла к эксперименту

3.5.3 Подготовка образцов топлива

3.5.4 Тарировка размеров отпечатков от износа

3.5.5 Методика отпечатков для определения величины износа

3.6 Методика проведения стендовых испытаний изменения цикловой подачи стандартных и экспериментальных плунжерных пар в зависимости от режимов работы ТНВД

3.7 Методика проведения эксплуатационных испытаний

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ

4.1 Результаты исследования физико-механических и триботехнических свойств плунжерных пар

4.1.1 Результаты исследования микротвердости при восстановлении плунжерной пары

4.1.2 Результаты исследования микротвердости тонкопленочного покрытия плунжерных пар

4.1.3 Результаты исследования шероховатости тонкопленочных покрытий плунжерных пар

4.1.4 Результаты исследования качественного состава тонкопленочного покрытия плунжерных пар

4.2 Результаты исследования плунжерных пар на гидравлическую плотность

4.3 Результаты исследования износостойкости плунжерных пар, имеющих тонкопленочное покрытие

4.4 Результаты проведения стендовых испытаний плунжерных пар

4.5 Результаты измерения цикловой подачи в зависимости от режимов

4.6 Результаты исследования загрузки дизельной техники по данным системы навигации

4.7 Определение ресурса выпускаемых и экспериментальных плунжерных пар

4.8 Выводы по главе

5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРЕДЛОЖЕННЫХ РЕШЕНИЙ

5.1 Экономическая эффективность от снижения расхода топлива

5.2 Расчет экономической эффективности при восстановлении

плунжерных пар

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение ресурса плунжерных пар топливных насосов высокого давления дизельных энергосредств сельскохозяйственного назначения»

ВВЕДЕНИЕ

В современных экономических условиях перед сельскохозяйственными предприятиями стоят задачи производства высококачественной продукции и снижение ее себестоимости. При этом в структуре производственных затрат наибольшую долю (25.. .30%) занимают затраты на топливо, снижение которых позволит уменьшить себестоимость производимой продукции.

Специфика выполнения разнообразных сельскохозяйственных операций машинно-тракторными агрегатами (МТА) характеризуется тем, что до 90% общего времени энергосредства этих МТА, как правило дизельные, работают на неустановившихся режимах.

Колебания нагрузки, вызванные постоянной вариацией тягового и общего сопротивления МТА, приводят к изменению параметров работы двигателя, в том числе и процесса топливоподачи, которые определяются величиной цикловой подачи топливных насосов высокого давления (ТНВД).

Показатели эффективности использования дизельных энергосредств в значительной степени определяются работоспособностью и уровнем эксплуатационной надежности топливной аппаратуры. В процессе эксплуатации со временем возникают неисправности, приводящие к снижению мощности, а так же увеличению расхода топлива, токсичности и дымности отработавших газов. В большинстве случаев это обусловлено неисправностями ТНВД, в основном из-за изнашивания плунжерных пар.

Поэтому, исследования направленные на повышение ресурса плунжерных пар топливных насосов высокого давления и эффективности работы, дизельных энергосредств в целом, представляют практический интерес и являются актуальными.

Цель исследований - повышение ресурса плунжерных пар топливных насосов высокого давления дизельных энергосредств.

Объект исследования - рабочие поверхности деталей плунжерных пар

и технические средства формирования тонкопленочного покрытия.

6

Предмет исследования - закономерности изменения свойств рабочих поверхностей деталей плунжерных пар, определяющих повышение ресурса ТНВД и эффективности работы дизельных энергосредств в целом.

Методика исследований предусматривает использование теории вероятности и надежности, применение современного оборудования при стендовых и эксплуатационных испытаниях ТНВД, а также методов планирования многофакторного эксперимента и математической статистики для обработки полученных результатов.

Диссертация состоит из пяти глав и посвящена повышению эффективности использования дизельной техники за счет увеличения ресурса плунжерных пар топливных насосов высокого давления.

В первой главе «Состояние вопроса повышение работоспособности топливной аппаратуры дизельных двигателей. Цели и задачи исследования» проведен обзор существующей информации об износостойкости плунжерных пар, проведен анализ причин и видов износа плунжерных пар ТНВД, проанализированы способы восстановления и упрочнения плунжерных пар, рассмотрены основные пути повышения эффективности, работы топливной аппаратуры дизельных двигателей, сформулированы цель и задачи исследования.

Во второй главе «Теоретические предпосылки повышения ресурса ТНВД дизельных двигателей» применен новый подход рассмотрения ТНВД как сложной системы, низшим элементом которого являются рабочие поверхности плунжерных пар, получено теоретическое прогнозирование их наработки до отказа. Разработана теоретическая модель повышения ресурса плунжерных пар нанесением покрытий, обоснован способ повышения ресурса плунжерных пар и представлен теоретический подход к снижению расхода топлива дизельной техникой.

В третьей главе «Методика экспериментальных исследований» представлена общая программа исследований, описан комплекс оборудования металлографического исследования и исследования структуры и качественного

состава покрытий, описано оборудование для формирования износостойкого

7

покрытия на рабочих поверхностях плунжерных пар, приведены частные методики исследования работоспособности плунжерных пар.

Четвертая глава «Результаты экспериментальных исследований и их анализ» включает результаты исследования физико-механических и трибо-технических свойств плунжерных пар, исследования плунжерных пар на гидравлическую плотность, многофакторный эксперимент определения скорости изнашивания пар трения, результаты измерения цикловой подачи в зависимости от режимов, исследование загрузки дизельной техники по данным системы навигации и результаты определения ресурса стандартных и упрочненных плунжерных пар.

В пятой главе дана технико-экономическая эффективность предложенных решений.

В конце диссертации сделаны общие выводы.

Научная новизна:

- разработана математическая модель формирования ресурса плунжерных пар за счет формирования на их рабочих поверхностях тонкопленочных износостойких покрытий, обеспечивающих снижение первоначального зазора, повышение исходной гидравлической плотности и исключающих их схватывание;

- установлена теоретическая зависимость учитывающая влияние технического состояния рабочих поверхностей плунжерных пар и параметров топ-ливоподачи ТНВД на общий расход топлива дизельных энергосредств на различных режимах загрузки в составе МТА;

- предложены направления повышения работоспособности ТНВД за счет упрочнения рабочих поверхностей при нанесении тонкопленочного покрытия и восстановления прецизионных деталей комбинированным способом при их ремонте (патент РФ на изобретение № 2423214).

Практическая значимость работы. Разработанный комбинированный способ восстановления и упрочнения плунжерных пар может быть использован для восстановления работоспособности других прецизионных деталей

8

топливной аппаратуры и гидравлического оборудования. Предложенные технические решения обеспечивают снижение неравномерности цикловой подачи по секциям ТНВД до 4,1% и позволяют снизить удельный расход топлива дизельными энергосредствами на неустановившихся режимах при выполнении технологических операций.

Апробация работы. Основные результаты исследований изложены на: Международной выставке-конгресе «Высокие технологии. Инновации. Инвестиции» г. Санкт-Петербург, 2008 г.; Международных специализированных агропромышленных выставках «Агроуниверсал» г. Ставрополь, 2008-2011 гг.; Выставке - конкурсе «Инновации года» г. Ставрополь, 2009 г.; Всероссийской научно-производственной конференции «Новые направления в решении проблем АПК на основе современных ресурсосберегающих инновационных технологий» г. Владикавказ, 2010 г.; У1-ой Российской научно-практической конференции: «Физико-технические проблемы создания новых технологий в АПК» г. Ставрополь, 2011 г.

Результаты исследований оценены на Всероссийских конкурсах и грантах дипломами:

- финалиста «Конкурса исследовательских проектов и разработок молодых изобретателей «Золотой Век Инноваций»» г. Ставрополь, 2010 г.;

- победителя программы Министерства образования и науки Российской Федерации «Участник молодежного научно - инновационного конкурса» г. Ставрополь, 2010 г..

Реализация результатов исследования. По результатам выполненных исследований разработаны технологические рекомендации по контролю деталей топливной аппаратуры дизельных двигателей, их перекомплектованию и упрочнению методом финишных плазменных технологий, которые приняты для внедрения в ОАО «Ставропольагропромснаб».

Входной контроль качества плунжерных пар по показателю гидравлической плотности выполнен на контрольной партии для ТНВД 4УТНМ на

предприятии ЗАО КПК «Ставропольстройопторг».

9

Разработанный способ восстановления и упрочнения прецизионных деталей внедрен в учебный процесс по подготовке инженеров по специальностям 110301.65 «Механизация сельского хозяйства» и 190603.65 «Сервис транспортных и технологических машин и оборудования в АПК» Ставропольского ГАУ.

Результаты исследований ТНВД укомплектованных экспериментальными плунжерными парами внедрены в КФХ «Курочкина E.H.».

На защиту выносятся следующие положения:

- математическая модель формирования ресурса плунжерных пар за счет формирования на их рабочих поверхностях тонкопленочных износостойких покрытий, обеспечивающих снижение первоначального зазора, повышение исходной гидравлической плотности и исключающих их схватывание;

- теоретическая зависимость, учитывающая влияние технического состояния рабочих поверхностей плунжерных пар и параметров топливоподачи ТНВД на общий расход топлива дизельных энергосредств при различных режимах загрузки в составе МТА;

- результаты исследования гидравлической плотности плунжерных пар (ПП) и стендовых испытаний ТНВД сравниваемых вариантов.

Публикации результатов исследований. Материалы, отражающие основное содержание диссертационной работы, опубликованы в 12 печатных работах, в том числе в 5 работах в изданиях ВАК и 1 патенте РФ на изобретение.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ПОВЫШЕНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Обзор существующей информации об износостойкости плунжерных пар

В современных экономических условиях перед сельскохозяйственными предприятиями стоят задачи производства высококачественной продукции, поиска путей снижения ее себестоимости. В структуре производственных затрат весомую долю (25%...30%) занимают затраты на топливо, возрастающие при выполнении энергоемких процессов почвообработки.

Современные технологии производства продукции растениеводства включают ряд операционно-технологических процессов: механической обработки почвы, посева и посадки различных сельскохозяйственных культур, применения средств защиты растений, уборки урожая, транспортировки продукции и др.

В настоящее время технологические процессы почвообработки характеризуется агротехническими, энергетическими и экономическими показателями и учитывается эффективность сельскохозяйственных машин, и энергетических средств. Вместе с тем, имеющиеся в сельскохозяйственных предприятиях средства механизации требуют решения вопросов по повышению эффективности их использования.

Эффективность использования сельскохозяйственной техники, в первую очередь, зависит от ее эксплуатационной надежности, которая обеспечивается системой диагностики, технического обслуживания и ремонта.

Анализ отказов дизельной техники сельскохозяйственного назначения показывает, что более 60% всех отказов связаны с двигателем (рисунок 1.1).

ш двигатель Втрансмисиия сдавая часть В прочие

Рисунок 1.1 — Распределение отказов дизельной техники Отказы дизельных двигателей связаны с выходом из строя системы смазки 7,6%, системы охлаждения - 9,3%, системы питания - 39,8%, газораспределительного механизма - 3,9% и других - 2,4%. Основная причина отказов системы питания дизельных двигателей связана с топливными насосами высокого давления (ТНВД) - 60%, к тому же из-за изнашивания ПП (рисунок 1.2).

плунжерные пары нагнетательные клапаны кулачковый вал прочие

Рисунок 1.2 - Распределение отказов ТНВД В процессе эксплуатации ТНВД происходит изнашивание подвижных сопряжений его деталей, в том числе и плунжерных пар. В результате износа элементов топливного насоса происходит изменение размеров и формы деталей, изменение шероховатости, механических свойств и износостойкости, образование задиров, рисок, царапин и других дефектов. Появление таких дефектов является причиной ухудшения технического состояния ТНВД.

Факторы, влияющие на износ плунжерных пар топливных насосов высокого

12

давления можно, классифицировать по аналогии с факторами, влияющими на изменение технического состояния изделия: конструктивные, технологические и эксплуатационные (рисунок 1.3).

Конструктивные факторы определяются формами и размерами деталей, жесткостью конструкции, точностью взаимного расположения поверхностей и осей совместно работающих деталей, правильным выбором посадок и т.д. От форм и размеров деталей зависит удельное давление на их поверхность, концентрация напряжений, ударная и усталостная прочность металла. Жесткость конструкции характеризуется свойством деталей, особенно базовых и основных, незначительно деформироваться под воздействием воспринимаемых нагрузок. Правильный выбор посадок и точность взаимного расположения деталей обеспечивает надежную работу сопряжений.

Рисунок 1.3 - Факторы, влияющие на износ плунжерных пар топливных насосов

высокого давления

Технологические факторы - это те факторы, которые зависят от качества материалов, используемых для изготовления деталей, применения соответствующей термической обработки, сборочных работ (центровка, регулировка зазоров, качество крепления и др.), квалификации рабочего, уровня

технической оснащенности предприятия и технологического процесса, организации труда и др.

Эксплуатационные факторы зависят от дорожных и климатических условий, от вида выполняемых технологических операций, условий эксплуатации, качества топлива, состояния и качества фильтрующих элементов и т.д. От вида выполняемых технологических операций зависит режим работы дизеля, влияющий на нагрузочную характеристику ТНВД.

Наибольшее влияние на техническое состояние плунжерных пар оказывают эксплуатационные факторы, а конструктивные и технологические оказывают дополнительное влияние на техническое состояние деталей.

Исходя из классификации факторов, влияющих на износ плунжерных пар, можно различить три вида надежности: конструктивную, производственную и эксплуатационную. Конструктивная надежность закладывается при проектировании изделия, производственная - обеспечивается, в процессе производства, а эксплуатационная - проявляется и обеспечивается в эксплуатации.

Ведущие производители топливной аппаратуры, такие как ОАО «Ногинский завод топливной аппаратуры», ОАО «Ярославский завод топливной аппаратуры», ООО «Алтайский завод топливной аппаратуры», ОАО «Барнаульский завод топливной аппаратуры» и др., для повышения надежности выпускаемых запасных частей (особенно прецизионных пар на уровне производственной надежности) применяют селективную сборку деталей. Селективный подход обеспечивает подбор прецизионных пар с минимальным зазором, который обеспечивает увеличение надежности деталей. Применение селективного метода сборки приводит к повышению себестоимости производимой продукции. Поэтому поддержание эксплуатационной надежности на должном уровне является важнейшей задачей.

Для повышения надежности плунжерных пар необходимо провести анализ причин износа, установить влияние технического состояния деталей

на выходные параметры ТНВД, а также установить влияние режимов работы на показатели работы дизельной техники.

1.2 Анализ причин и видов износа плунжерных пар ТНВД

Плунжерные пары работают в сложных условиях. При этом имеют место высокие давления и скорости топлива, которое содержит твердые абразивные частицы различных размеров.

Исследования [7, 12, 32] показывают, что износ деталей плунжерных пар происходит из-за минеральных частиц, входящих в состав загрязнений топлива. Изучение состава минеральных частиц [32] позволило установить, что 90% их состоит из кварца и оксидов металлов (А12Оз, 7л\0 и др.). Микротвердость таких абразивных частиц довольно высокая. Так, микротвердость оксида алюминия составляет 12000... 13000 МПа, а кварца - 10300... 11000 МПа [12], тогда как микротвердость рабочих поверхностей деталей плунжерных пар составляет лишь 9000... 10500 МПа. Отсюда становится очевидной причина абразивного износа деталей плунжерных пар.

Наличие абразивных частиц в топливе, соотношение их размеров с зазорами в плунжерных парах и высокая скорость движения топлива относительно поверхности деталей предопределяют их гидроабразивный износ и абразивное истирание вследствие столкновения частиц и топлива с поверхностью плунжера, а также защемления частиц в зазоре плунжер-втулка.

Гидроабразивный износ представляет собой процесс совместного действия абразивных частиц и жидкости, несущей эти частицы. Износ происходит в результате срезания микростружек поверхности, выбивания отдельных ее частиц, вымывания микроскопических объемов, внедрения жидкости, находящейся под высоким давлением, в дефектные очаги, сопровождающегося расклинивающим действием [44].

В большинстве работ [34, 42, 44, 49, 57] указывается на то, что абразивное истирание поверхностей плунжерных пар, вследствие защемления частиц в зазоре, происходит в том случае, когда размер абразивных частиц несколько больше зазора между сопрягаемыми поверхностями. Частицы заклиниваются в зазоре, внедряются в одну из поверхностей и действуют подобно резцу. На поверхности появляются крупные риски, направленные параллельно движению плунжера [61].

Важно отметить, что износ защемляемыми в зазоре частицами может иметь место в любой зоне сопряженных поверхностей плунжерных пар, а гидроабразивному износу могут подвергаться только те участки поверхностей, которые соприкасаются с движущимся топливом.

Анализ работы плунжерных пар [15, 32, 55, 112, 96] показывает, что движение топлива относительно поверхностей деталей происходит при просачивании его через зазоры и перетекании в окна гильзы в моменты начала и конца подачи. При перетекании топливо омывает кромки окон гильзы и плунжера и примыкающие к ним участки поверхностей. Просачивание топлива в моменты нагнетания также происходит в основном, в зонах, непосредственно примыкающих к указанным кромкам в районах открытия и закрытия окон. В этих местах создаются наиболее короткие пути перетекания топлива из полости высокого давления в полость низкого давления. Поскольку нагнетание топлива совершается на части хода плунжера, составляющего обычно 1,5...5 мм (активный ход плунжера) [118], то гидроабразивному износу, обусловленному просачиванием топлива, могут подвергаться только небольшие участки поверхностей плунжера и гильзы, соизмеримые с активным ходом плунжера по длине и примыкающие к кромкам.

Отличительной особенностью износа деталей плунжерных пар является концентрация износа на отдельных участках поверхностей. У гильзы участки износа сконцентрированы выше впускного и с нижней стороны от перепускного окон (рисунок 1.4). У плунжера местные износы располагаются в зонах по-

верхности, совмещаемых при работе с указанными участками износа гильзы, то есть на участке, примыкающему к впускному окну, и у отсечной кромки в той ее части, где происходит открытие перепускного окна при отсечке подачи.

Расположение участков местных износов на поверхностях плунжера и гильзы совпадает с зонами наиболее интенсивного просачивания топлива через зазоры при нагнетании и перетекания его в окна в начальный и конечный моменты нагнетания. Этот факт указывает на связь износа плунжерных пар с перетеканием топлива.

I -

Рисунок 1.4- Зоны изнашивания плунжера: 1 - зона наибольшего износа, против

впускного окна гильзы; 2 - зона винтовой кромки Величины местных износов у плунжера и гильзы неодинаковы. Многие авторы [7, 32, 44, 49] указывают на то, что максимальному износу подвергается участок поверхности плунжера, примыкающий к впускному окну гильзы. Глубина местной впадины у предельно изношенного плунжера в непосредственной близости от кромки верхнего торца достигает 30...35 мкм, а на расстоянии 1 мм от кромки - 20...25 мкм. Ширина изношенного участка достигает 7,5 мм по дуге окружности плунжера. По длине плунжера износ распространяется на 9... 10 мм от кромки верхнего торца [101].

В меньшей степени изнашивается втулка в зоне впускного окна. Непосредственно у кромки окна глубина впадины не превышает 20 мкм, а на расстоянии 1 мм к верху от нее - 10... 15 мкм. По мере приближения к кром-

ке окна глубина впадины постепенно увеличивается, а ее ширина по дуге окружности гильзы уменьшается [32, 34, 136].

Особенностью местных износов является то, что впадины имеют увеличивающуюся глубину по направлению к кромкам плунжера и гильзы. Это выравнивает сечение образующихся в результате износа каналов, по которым топливо перетекает из надплунжерного пространства в полость пониженного давления. Такая особенность износа свидетельствует о гидроабразивном характере процесса изнашивания.

Таким образом, можно предположить, что процесс изнашивания плунжерных пар протекает следующим образом. В момент подачи топлива через впускное окно гильзы абразивные частицы, содержащиеся в топливе, изнашивают кромки впускного окна гильзы и кромку плунжера напротив впускного окна гильзы. В начальный момент нагнетания и при отсечке подачи, движущиеся вместе с топливом твердые абразивные частицы наносят микроцарапины на кромках окон гильзы (на участках перекрытия окон) и плунжера и на непосредственно примыкающих к ним участках поверхностей.

При отсечке подачи имеет место завихрение выходящей с большой скоростью в перепускное окно струи топлива. В результате завихрения отдельные струи топлива, с содержащимися в нем абразивными частицами, ударяются о поверхность плунжера, расположенную выше отсечной кромки. Вследствие многочисленных ударов абразивными частицами на указанной поверхности плунжера образуются многочисленные микроскопические вмятины. Движущееся топливо размывает дефектные очаги (царапины и каверны). В процессе нагнетания, при перекрытых окнах гильзы, вместе с топливом, просачивающимся по кратчайшим путям в окна гильзы, в зазор между плунжером и гильзой заносятся абразивные частицы. Мелкие и соизмеримые с зазором абразивные частицы протаскиваются между поверхностями плунжера и втулки движущимся топливом и за счет этого движения наносят царапины на поверхностях, как плунжера, так и втулки плунжера. Крупные

частицы, попадая в зазор между плунжером и втулкой, защемляются и изнашивают сопряженные поверхности. Занесенные топливом и защемленные в зазоре частицы изнашивают поверхности деталей плунжерных пар и после отсечки подачи.

Изнашивание плунжерных пар имеет гидроабразивный характер и сопровождается защемлением абразивных частиц. Износ производят движущееся топливо и все содержащиеся в нем частицы загрязнений, что приводит к появлению на поверхностях плунжерной пары глубоких борозд.

При одной и той же концентрации абразивных частиц в топливе попадание их в зазор определяется интенсивностью просачивания топлива. Поэтому интенсивность изнашивания плунжерных пар при всех прочих равных условиях определяется величиной утечек топлива, происходящих через зазоры в плунжерных парах при нагнетании. Повышение интенсивности просачивания топлива приводит к большей интенсивности изнашивания плунжерных пар также вследствие увеличивающейся скорости движения топлива и содержащихся в нем абразивных частиц [56].

Такой механизм изнашивания плунжерных пар объясняет все рассмотренные выше особенности их износа.

Расположение местных износов совпадает с зонами просачивания топлива через зазоры и перетекания его в окна. Направление бороздок указывает на то, что вблизи кромок ведущим является гидроабразивный износ, так как оно совпадает не с направлением движения плунжера, а с линиями движения топлива. Изменение направления бороздок связано с тем, что износ в этих зонах является следствием защемления частиц в зазоре. Так как участок поверхности плунжера, примыкающий к верхней торцевой кромке, перемещается в момент нагнетания из зоны действия гидроабразивного износа в зону износа только защемлёнными частицами, то бороздки здесь имеют направление, совпадающее с направлением его движения.

Механизм изнашивания деталей плунжерных пар объясняет больший износ плунжера на участке, примыкающем к впускному окну гильзы, по сравнению с соответствующим местным износом гильзы, а также меньшим износ поверхностей у отсечной кромки плунжера и перепускного окна гильзы. У гильзы изношенная поверхность имеет отрицательный угол откоса к направлению движения потока топлива, что снижает изнашивающее воздействие на неё гидроабразивной струи. Поверхность плунжера, наоборот, обращена под некоторым углом навстречу потоку топлива. Тем самым она постоянно испытывает направленное воздействие струи. Кроме того, у поверхности плунжера оказывается более высокой скорость потока топлива вследствие суммирования её со скоростью его собственного движения. Защемлённые частицы, вероятно, чаще всего шаржируются поверхностью втулки ввиду её неподвижного положения. Это также вызывает повышение износа плунжера.

Кроме абразивных частиц в дизельном топливе присутствует вода, которая способствует образованию слабых и сильных электролитов водорастворимых кислот, являющихся наиболее активными реагентами электрохимической коррозии [112, 101, 136]. Вода и растворимые в ней вещества вызывают достаточно сильную коррозию деталей системы питания, и приводят к дополнительному засорению топлива продуктами коррозии, отложению их на стенках топливных баков, топливопроводов, попаданию в зазоры прецизионных деталей [7, 12,41, 134, 135].

Описанные характер и механизм изнашивания плунжерных пар позволяют сделать вывод о том, что износ их деталей носит сложный гидроабразивный характер. В среднем плунжер изнашивается в 1,5-2 раза больше, чем втулка, и величина его износа не превышает 40 мкм. Поэтому для повышения долговечности плунжерных пар, при их восстановлении необходимо на поверхности плунжера создать слой специального покрытия толщиной не более 60 мкм (учитывая максимальную величину износа плунжера и припуски на механиче-

скую обработку), имеющий достаточную микротвердость (в сравнении с микротвердостью основных абразивов микротвердость поверхности плунжера должна превышать 13000 МПа) и высокую коррозионную стойкость.

1.2.1 Анализ способов восстановления и упрочнения плунжерных пар

Самым ответственным элементом ТНВД является плунжерная пара, но она и самый часто выходящий из строя элемент. Ресурс плунжерной пары составляет 1...4 тыс. мото-ч [128]. Задачей плунжерной пары является подача дозированного количества топлива в полость высокого давления топливной системы с высоким давлением за короткий промежуток времени в пределах 0,001...0,01 сек.

Неработоспособность плунжерной пары приводит к возникновению отказа ТНВД, ремонту всего ТНВД в специализированных условиях. В случае износов плунжерной пары, не приведшей к потери работоспособности ТНВД, процесс работы будет сопровождаться повышенным расходом топлива - до 30% [133].

В настоящее время для восстановления и упрочнения плунжерных пар топливных насосов высокого давления имеется ряд технологий, основанных на применении известных способов, таких как - диффузионная металлизация, применение присадочных материалов, технологии безразборного восстановления поверхности, электроискровое легирование, технологии пластического деформирования рабочих поверхностей и плазменные технологии. Классификация технологий по восстановлению и упрочнению плунжерных пар представлена на рисунке 1.5. Каждая из перечисленных технологий включает в себя обширное количество частных методов, но общий принцип не изменяется.

Технологии пластического деформирования рабочих поверхностей. Восстановление деталей пластическим деформированием основано на спо-

собности металлов изменять свою форму и размеры без разрушения под действием нагрузки за счет остаточной (пластической) деформации [56, 70]. При пластической деформации объем детали остается без изменений, перемещается только металл с одного участка на другой

Высок;) ¡)ф<.к-1Ш'г11ыс К'шачошп но поалиноилсшгт и упрочнению нысоко 1 очных I к)ДК1и»1х соед ш ииш

Посстнорленттс 1 со ми I1итга е.\ р;п мцхт д е I <о 1 еП I па ■; м о ¡ны м

ИШИ.НСПШ'ЛТ

( о ;да> ше модпфпццнтниншо слал ни новерхЕюС1ях дспи 1«с шпмини.ш ишшсч'НИем

ШНКПХ 1ГШ10К

Упрочпшне [юифхнекчеи

деппен пнисссиием 1 НИКОИ.-И'НОЧНЫХ |](>1фШ]Ш

Диффуиюнннм мсчатш^ация

I ГрИМСНСННС ИрНСЭДО'ШЫХ М<11 СрННЛО!«

Тсхпшюшн Г)с::р;1пиорно10 воссшювлешш пшч'рхпосш дсча ш

! ).1]С1\ Iропскропос лш иронание рабочих гюга-рлиосчеп

То.ЧНО.'ЮПШ ШШСМЕЧК'КО! О дсформи1Х)ваш1>г рабоч! к

НОВСрХНОиСЙ

Рисунок 1.5 - Схема классификации технологий по восстановлению и упрочнению высокоточных подвижных соединений применительно к ТНВД

Пластическая деформация металла происходит вследствие сдвигов целых зерен металла. В связи с тем, что при нагреве деталей происходит изменение структуры и механических свойств металла, после восстановления деталей их необходимо подвергать термической обработке.

Недостатки этого метода - сложность применяемого оборудования, образование окалины, изменение структуры и физико-механических свойств деталей, высокий процент брака и энергоемкость процесса.

Технологии диффузионной металлизации заключаются в том, что изношенные плунжерные пары разбиваются на группы по величине износа, после чего, поверхность детали подвергается ряду операций, одной из которых

22

является помещение плунжера в электролит и пропускание через него электрического тока, где на поверхность детали оседают химические элементы. После осаждения химических веществ на поверхность восстанавливаемой детали производят шлифование, доводку и полировку.

К недостаткам этих способов относится: необходимость снятия всей поверхности детали на величину износа; большое количество технологических операций; возникновение мелких трещин; вследствие обработки детали после оседания химических веществ происходит отслаивание нанесенного слоя.

Технологии безразборного восстановления включают в себя ряд известных способов, основанных на присадочных материалах (ГТМ-технологии, ХА-ДО-технология и д.р.). присадки бывают как отдельно для топлива так и для масла . Основной задачей присадок является создание на поверхностях трения антифрикционных слоев, износостойких покрытий и т.д. В состав присадочного материала входят активированные частицы тефлона, неабразивный алмазный порошок, химические реагенты, углеродосодержащие соединения и т.д.

Данные технологии имеют ряд недостатков: невозможность восстановления локальных участков рабочих поверхностей, образование нагара, засорение топливопроводов и фильтров, бесконтрольное нанесение присадочных материалов на все рабочие поверхности, контактирующие с топливом.

Наиболее перспективным развитием безразборного восстановления деталей являются применение нанотехнологий в АПК [114, 115]. Повышением износостойкости и коррозионной стойкости деталей, увеличением межремонтного срока занимаются НИИ и вузы (Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова, МГАУ им. В.П. Горячкина, ГОСНИТИ, ВИИТиН).

Технологии плазменного напыления подразделяется на технологию плазменной наплавки с толщиной покрытия от 1 до 10 мм и технологию плазменной металлизации с толщиной покрытия от 0,1 до 1 мм. Плазменной технологией возможно и нанесение тонких пленок с толщиной от долей до нескольких десятков микрометров.

Электроискровое легирование: суть данной технологии сводится к обработке рабочих поверхностей с нанесением на них износостойких материалов в несколько слоев. Недостатком этого способа являются микротрещины слоев, возникающие после доработки каждого слоя [20, 21].

Каждая из представленных технологий имеет свои преимущества и недостатки. Отчетливо видно, что по отдельности они не могут обеспечить необходимого уровня износостойкости. Поэтому для повышения работоспособности топливного насоса высокого давления необходимо рассматривать повышение ресурса плунжерных пар по двум направлениям: упрочнение и восстановление рабочих поверхностей.

1.3 Влияние технического состояния плунжерных пар на выходные параметры топливного насоса и технико-экономические показатели дизеля

Топливоподающая аппаратура непосредственно осуществляет необходимую для каждого конкретного двигателя расчетную характеристику впрыска топлива. В процессе эксплуатации детали топливной аппаратуры изнашиваются. Износы имеют различную природу в соответствии с условиями работы деталей аппаратуры. Износы непрецизионных деталей, кроме случаев аварийных отказов, приводят к смещению основных точек регуляторной характеристики и компенсируются, в основном, повторной регулировкой аппаратуры или заменой деталей в соответствии с техническими требованиями к ним.

Наибольшее влияние на работу дизельной топливной аппаратуры оказывает износ плунжерных пар. Определяющим видом изнашивания является гидроабразивное. В топливе всегда имеются твердые механические частицы. Современные фильтры тонкой очистки топлива не в состоянии отделить частицы менее 0,002 мм. Предусмотренный технологией отстой топлива не всегда осуществим в условиях рядовой эксплуатации, а частицы менее 0,001 мм

удерживаются во взвешенном состоянии в топливе даже после длительного отстоя. Процесс топливоподачи характеризуется большими перепадами давления. Топливо, перетекая из полостей низкого давления, увлекает за собой твердые механические частицы, которые снимают с поверхности прецизионных деталей микростружку. Как правило, плунжерные пары в результате такого вида изнашивания имеют местный износ. В результате износа плунжерных пар снижается цикловая подача и растет неравномерность топливоподачи по секциям насоса [5, 121, 131].

При повторной регулировке топливного насоса высокого давления для обеспечения необходимой цикловой подачи, увеличивают активный ход плунжера. Количество подаваемого топлива возрастает, но растягивается при этом продолжительность впрыска, а при условии сохранения момента начала подачи топлива насосом эта увеличенная доза топлива приходится на конец впрыска, то есть на догорание.

В.И. Толшин показал [104], что при изношенных плунжерных парах, за счет увеличения продолжительности подачи топлива, заметно ухудшается экономичность процесса сгорания вследствие снижения эффективности использования заключительных порций топлива. При этом сгорание последних порций топлива переносится на этап выпуска, вызывая при этом повышение теплона-пряженности поршневой группы, деталей линии выпуска отработавших газов и лопаток турбины.

Из-за увеличения продолжительности впрыска распылитель форсунки за каждый цикл длительнее подвергается воздействию продуктов сгорания. Его средняя температура за цикл возрастает от 180... 190° до 200...210° С. Надежность его снижается [ 26, 37, 85, 116].

Плунжерные пары на одном насосе работают практически в одинаковых условиях, но износ у них разный [90]. Дело в том, что в настоящее время плунжерные пары при комплектовке в один насос проверяют на гиревых стендах по гидроплотности. Из-за большой погрешности метода в один комплект попада-

ют плунжерные пары с неодинаковым техническим состоянием. Это является причиной неравномерного износа плунжерной пары в эксплуатации, а и х неравномерный износ увеличивает неравномерность топливоподачи [125].

Зазор в плунжерных парах рядных топливных насосов находится в пределах 0,6... 1,6 мкм. При увеличении зазора в плунжерной паре (уменьшении ее гидроплотности) уменьшается производительность насосной секции, а угол начала впрыска смещается в сторону запаздывания. Кроме того, изменяется продолжительность впрыска топлива [89]. Если, при большой частоте вращения кулачкового вала, вследствие высокой скорости перемещения плунжера и малой продолжительности процесса топливоподачи изменение зазора в плунжерной паре в широком диапазоне (0,6... 14 мкм) практически не влияет на основные показатели впрыска [120], то при работе на пусковом режиме увеличение зазора приводит к существенному изменению показателей процесса. В результате в линии нагнетания позднее создается давление, достаточное для отрыва иглы распылителя от ее седла, а после отсечки давление в линии нагнетания падает быстрее. В конечном итоге уменьшается коэффициент подачи, увеличивается угол запаздывания впрыска топлива и сокращается общая продолжительность впрыска.

На основании результатов исследования [126] установлено следующее влияние износа плунжерных пар на подачу топлива:

- износ плунжерных пар значительно снижает производительность ТНВД;

- наибольшие потери цикловой подачи топлива, имеющие место на пусковых оборотах (100...200 мин"1), составляет до 70-73% от подачи новых плунжерных пар;

- с увеличением частоты вращения перетекание топлива у изношенных плунжерных пар уменьшается, однако и при номинальных оборотах производительность все же меньше на 35% при максимальном износе, чем насоса с новыми парами;

- на пусковых оборотах потеря производительности насоса настолько велика, что не обеспечивает пуск дизеля.

При износе плунжерных пар резко возрастает неравномерность подачи топлива, особенно на пусковых оборотах [113]. Если насос с новыми плунжерными парами имеет неравномерность подачи 7%, то при изношенных плунжерных парах она возрастает до 63%. Причиной такого нарушения неравномерности подачи является наличие неодинаковых начальных зазоров в комплекте плунжерных пар. При активном ходе плунжера происходят неодинаковые перетекания топлива, результатом чего является высокая неравномерность цикловой подачи топлива [4].

Изношенные пары подают значительно меньше топлива, чем новые. Плунжерные пары с предельным износом подают мало топлива и самовыключаются при малых активных ходах.

Анализируя влияние износа плунжерной пары на подачу топлива можно отметить [59]:

- изношенные плунжерные пары не обеспечивают подачу необходимого количества топлива на малых оборотах и при малых активных ходах плунжера;

- плунжеры с местным износом 20.. .25 мкм при половинном и меньшем активном ходе самовыключают подачу на всех оборотах вала насоса.

При неравномерной или завышенной подаче топлива цилиндр дизеля работает с перегрузкой, т.е. не в оптимальном режиме. При ее увеличении возрастает среднее индикаторное давление, уменьшается коэффициент избытка воздуха, повышается температура выхлопных газов и температура деталей: клапанов, головки, поршня, колец [14].

На современных форсированных дизелях неравномерность подачи топлива оказывает значительно большее влияние на изменение экономических показателей, чем на нефорсированных. Поэтому при оценке неравномерности подачи топлива следует учитывать изменения тепловой напряженности, требований к смазочным маслам и экономических показателей двигателей.

При увеличении подачи топлива значительные трудности представляет осуществление отвода теплоты, т.к. абсолютное количество тепла, не превращаемого в работу, возрастает [31]. Повышение тепловой напряженности может представлять опасность для основных деталей двигателя: головки цилиндров, клапанов, поршня, гильзы цилиндров.

В применяемых в настоящее время двигателях водяного охлаждения увеличение среднего эффективного давления (Ре) на 0,1 МПа приводит к повышению максимальной температуры поршня на 10...25° С, головки блока-примерно на 10° С.

Для двигателей с воздушным охлаждением наибольшую опасность представляет повышение температуры головки цилиндров. При повышении Ре на 0,1 МПа температура головки возрастает примерно на 45° С.

Эти данные свидетельствуют о том, что при анализе работы отдельных конструкций двигателей необходимо учесть возможные изменения тепловой напряженности при увеличении неравномерности подачи топлива.

При увеличении нагрузки отмечается рост температуры распылителя форсунки. Многими исследователями Крючков Е.А. [58], Лышевский A.C. [71], Мазаев Ю.В. [72], Фельдман Л.Б. [117] установлена зависимость увеличения температуры деталей цилиндропоршневой группы двигателя от состава и полноты сгорания рабочей смеси.

Если изменить цикловую подачу топлива для двигателя Д-240, чтобы мощность изменилась с 75 до 80 л/с при п=2200 мин"1, то Ре изменится с 0,64 до 0,69 МПа. Коэффициент избытка воздуха изменится с 1,6 до 1,3, часовой расход топлива увеличится примерно на 13%.

Напряженность работы дизельного двигателя повышается почти в 2 раза, а это значит, что для перегруженных цилиндров необходимо иметь новый, более качественный и более дорогостоящий сорт масла для обеспечения надежной работы [123].

Исходя из анализа показателей работы форсунок на разных режимах, можно сделать вывод, что для двигателя Д-240, отрегулированного на мощность 75 кВт, длительная работа с неравномерностью подачи равной 13%, недопустима и приведет к ухудшению надежности работы [8, 119].

Одним из определяющих факторов при оценке допустимой подачи топлива является изменение экономичности работы дизеля [132].

Изменение экономичности при изменении нагрузки (цикловой подачи топлива) зависит не только от характера изменения удельного расхода в зависимости от нагрузки на выбранном скоростном режиме, но и от исходного режима работы, который выбирается как нормальный [119].

Так, например, если номинальная мощность должна быть равной 75 л/с, то при скоростном режиме 2000 мин"1 Ре=0,66 МПа, удельный расход топлива равен 240 г/кВт.ч. При увеличении нагрузки на 20% удельный расход топлива возрастает на 11 г/кВт.ч.

Но двигатель Д-240 в соответствии с техническим заданием должен обеспечивать 75...80 л/с при 2200 мин"1. При мощности 80 л/с среднее эффективное давление равно 0,69 МПа, удельный расход топлива 260 г/кВт.ч. В случае увеличения нагрузки на 10% удельный расход топлива возрастает до 270 г/кВт.ч., а при увеличении ее на 20% удельный расход возрастает до 280 г/кВт.ч., т.е. двигатель переходит на режим недопустимой нагрузки. Из этого примера следует, что увеличение неравномерности подачи топлива по цилиндрам двигателя выше 10% выводит за допустимые техническими условиями значения удельных расходов топлива.

Приведенные данные свидетельствуют о необходимости поисков путей уменьшения исходной неравномерности подачи топлива, т.к. принятое общее направление по форсированию двигателей не может быть осуществлено без повышения требований к топливной аппаратуре и уменьшению неравномерности подачи топлива.

Одна из причин неисправности топливного насоса - заклинивание (зависание) плунжерных пар [6]. Зависание плунжера относительно втулки в верхнем положении приводит к выключению подачи топлива этой секцией. При заклинивании его в нижнем положении происходит остановка насоса, срез шпоночных соединений, поломка толкателя, подшипников и других деталей.

Зависание плунжеров вызывает заклинивание рейки ТНВД. Двигатель может не запускаться. При частичном схватывании наблюдается неустойчивая частота вращения коленчатого вала двигателя.

Наиболее частой причиной зависания и нарушения подвижности плунжерных пар является попадание воды в зазор прецизионных деталей [5, 10]. При этом на трущихся поверхностях нарушается смазывающая топливная пленка, плунжер начинает работать без смазки. Происходит задир прецизионных поверхностей, их нагрев и заклинивание. Присутствие в топливе воды вызывает коррозию плунжера и втулки. На прецизионных поверхностях образуется оксидная пленка толщиной до 0,002 мм с высокой шероховатостью, что вызывает заклинивание плунжера во втулке.

Снижение цикловой подачи и изменение закона подачи является следствием изменения гидродинамических процессов, происходящих в топливной аппаратуре. Отклонение параметров рабочего процесса от оптимальных значений также могут являться результатом колебания геометрических размеров, как отдельных деталей, так и их сопряжений.

В связи с этим при подборе в комплект насоса попадают пары с различным исходным техническим состоянием, которое в дальнейшем определяет характер и темп нарастания изнашивания. Неравномерное изменение параметров подачи топлива также обусловлено последующим влиянием регулировочных операций, при помощи которых компенсируется неоднородность плунжерных пар в комплекте по зазору, активному ходу, углам сверле-

ния отверстий втулки, углу наклона винтовой кромки плунжера, конусности, овальности [9, 16, 17, 27, 35, 73].

Весьма неблагоприятно на долговечности топливной аппаратуры сказывается подбор в комплект насоса плунжерных пар с различным исходным техническим состоянием. Существующие способы контроля плунжерных пар при комплектовании их в рядный топливный насос высокого давления, базирующийся на статистической гидравлической опрессовке, не в состоянии дать объективную оценку рабочих качеств плунжерных пар [36, 52, 60, 64,74].

1.4 Анализ исследований по влиянию режимов работы дизельных двигателей на эксплуатационные показатели с/х агрегатов

Эксплуатация сельскохозяйственных тракторов характеризуется весьма разнообразными режимами работы их агрегатов и систем, зависящих от большого числа факторов различной значимости. В общем случае эксплуатационные показатели, производительность, топливная экономичность и надежность тракторов зависят от природных, производственных, эксплуатационных и конструктивно-технологических факторов. Сельскохозяйственные тракторы выполняют широкий круг работ: полевые, транспортные, стационарные и ряд других. Каждая из них отличается нагрузкой двигателя, длительностью его функционирования и долей использования трактора на данной работе. С точки зрения нагрузки двигателя все работы можно объединить по видам: работа при рабочем ходе машинно-тракторного агрегата (основной вид, характеризуемый высокой степенью нагрузки двигателя); работа двигателя при холостом ходе агрегата; холостой ход двигателя при стоянках и остановках.

Средняя степень нагрузки двигателя по мощности по всей номенклатуре выполняемых работ определяется по формуле [84]:

ЕМеср = (Е?=1 А1ЕЫе1)/Я[=1Аи (1.1)

где Е^ - нагрузка двигателя по мощности при выполнении работ ь го вида;

А[ - продолжительность работы ьго вида.

На основании статистических данных, по фактическому удельному весу работ в течении года, 25-27% общего времени использования трактора приходится на долю транспортных работ. Среднесуточная загрузка двигателя на транспортных работах ЕМеср = 0,6. Полевые работы в общем комплексе составляют 63% (в том числе вспашка - 37%, дискование - 8%, культивация -5%, посев -5%) и 11% приходится на прочие работы (погрузочно-разгрузочные, стационарные и др.) [83].

Средняя степень загрузки по всей номенклатуре выполненных за год работ для гусеничных тракторов класса 3 составляет 74,8%, а колесные трактора класса 1,4 имеют среднюю загрузку двигателя 69% в год [84].

Наряду с большим разнообразием работ, выполняемых сельскохозяйственными тракторами, и связанной с ним высокой степенью неравномерности и сезонностью загрузки следует отметить, что значительные колебания в режимах эксплуатации двигателей, вызвает нестабильность рабочих процессов и операций (частые пуски и длительные остановки двигателя, частые разгоны и торможения, кратковременные перегрузки).

Режимы работы тракторов и двигателей делят на установившиеся, при которых их основные показатели с течением времени не меняются, и неустановившиеся - при которых основные показатели претерпевают изменения во времени (все одновременно или хотя бы один из них).

Установившимся является режим работы двигателя при условии постоянства во времени параметров, определяющих его рабочий процесс (со, а, Ъ> и т.д.). В этом случае имеет место статистическое равновесие между крутящим моментом и моментом сопротивления [84]:

Мк - Мс = 0. (1.2)

В связи с неидентичностью последовательных циклов, что свойственно особенно многооборотным двигателям, и наблюдаемой обычно нестабильностью частоты вращения, принимаются во внимание усредненные по времени значения параметров. Последовательная совокупность показателей на установившихся режимах является статической характеристикой двигателя, которая представляется в виде графической зависимости показателей рабочего процесса от одного из параметров, который выступает в качестве независимой переменной.

Неустановившиеся режимы характеризуются изменениями значений параметров от цикла к циклу в период перехода от одного установившегося режима к другому.

Переходной процесс - процесс переключения двигателя с одного установившегося режима на другой - определяется динамической характеристикой двигателя. Последняя является последовательной совокупностью показателей неустановившихся режимов и представляет собой зависимость во времени параметров двигателя, изменяющихся от цикла к циклу. Переходные процессы вызывают изменения цикловой подачи топлива и момента сопротивления Мс. Основным определяющим параметром в данном случае является относительное изменение подачи топлива: 8Т = — [(„,01], а дополнительным - период изменения подачи топлива Т и характер изменения момента сопротивления от частоты вращения коленчатого вала: Мс=Дп).

Из этого типа переходных процессов можно выделить два наиболее характерных вида, обусловленных: увеличением и уменьшением частоты вращения коленчатого вала.

Из этих процессов можно выделить две основные группы, определяемые: - постоянством дц в определенной точке скоростной характеристики топливной аппаратуры; ростом Мс (торможение за счет увеличения Мс); уменьшение Мс (разгон за счет снижения Мс)

33

- постоянством п, точнее, изменением его в зоне неравномерности регулятора (подача топлива изменяется под воздействием регулятора частоты вращения); работа двигателя по регуляторной ветви может сопровождаться: возрастанием Мс с одновременным увеличением дц - увеличение нагрузки или снижением Мс с одновременным уменьшением дц - уменьшение нагрузки.

В режимах разгона двигателя за счет увеличения цикловой подачи топлива дц различают две фазы переходного процесса.

Первая фаза отличается резкими и значительными изменениями параметров рабочего процесса, что обусловлено нарушением топливоподачи в первых циклах после резкого перемещения дозирующего органа топливного насоса; интенсивным изменением частоты вращения коленчатого вала; нарушением процесса наполнения, что особенно характерно для двигателей с газотурбинным наддувом. В зависимости от типа двигателя и системы воздухо-снабжения первая фаза может длиться от нескольких секунд до 20-30 секунд.

Продолжительность второй фазы составляет от 3.. .5 до 25.. .30 мин. Она определяется временем, необходимым для прогрева двигателя. Для этой фазы характерно монотонное изменение параметров в относительно малых пределах с достижением в конце ее значений, свойственных установившемуся режиму.

Следует отметить, что в условиях неустановившихся режимов показатели рабочего цикла и основные параметры двигателя в значительной мере отличаются от соответствующих значений в установившихся режимах при проведении тормозных испытаний по типовой методике. Работа систем на неустановившихся режимах по сравнению с установившимися режимами приводит к снижению мощности и ухудшению топливной экономичности, а также увеличению неравномерности работы и износу цилиндров, повышению дымности и токсичности отработавших газов, уменьшение цикловой подачи топлива составляет 20...40% [122].

1.5 Пути повышения эффективности работы топливной аппаратуры дизельных двигателей

В настоящее время значительная часть дизелей тракторов, комбайнов в предприятиях АПК имеют эксплуатационные показатели работы, значительно отличающиеся от оптимальных значений: пониженную в среднем на 15% мощность, повышенный в среднем на 20% расход топлива и дымность отработавших газов [11].

Основными причинами пониженных мощностных, экономических и экологических показателей являются: низкое качество топлива, время наработки, несовершенство методов и средств ремонта и технического обслуживания. Все эти показатели приводят к потерям около 220 тыс. тонн топливо-смазочных материалов за год [11].

Указанные ухудшения эксплуатационных показателей топливной аппаратуры тракторных дизелей вызваны рядом причин. В процессе эксплуатации у дизелей на систему питания приходится 60% отказов, из них более 70% приходится на изнашивание прецизионных деталей, в основном на плунжерные пары, ресурс которых составляет 1...4 тыс. мото-ч [129]. Поэтому повысить эффективность работы топливной аппаратуры можно за счет повышения ресурса плунжерных пар.

Значительный вклад в развитие и совершенствование существующих систем питания, разработку принципиально новых конструкций насосов и форсунок, новых способов восстановления и ремонта прецизионных деталей топливной аппаратуры, методов контроля, испытания и оценки технического состояния узлов и деталей топливной аппаратуры внесли такие ученые, как

A.B. Николаенко [84], В.В. Антипов [7, 6], P.M. Баширов [13], В.Н. Бугаев [18], И.И. Габитов [29], Б.П. Загородских [41], П.М. Кривенко [56], Ю.В. Неговора [81, 82], Е.А. Пучин [91], Б.Н. Файнлейб [113], С.Н. Шарифулин [128],

B.М. Юдин [133], Ю.М. Хаширов [122] и другие ученые.

Анализ теоретических и экспериментальных исследований методов повышения ресурса прецизионных пар, позволил разработать классификацию существующих направлений, представленной на рисунке 1.6.

Данные направления можно разделить на две группы: конструктивные и эксплуатационные. Конструктивные методы включают в себя изменения расчетно-конструктивных параметров прецизионных пар и совершенствования технологии изготовления отдельных деталей. Эксплуатационные методы связаны с обеспечением благоприятных условий работы трущихся деталей за счет совершенствования существующей технологии ремонта и обслуживания, а также более эффективной очистки топлива.

Рисунок 1.6 - Направления повышения ресурса прецизионных пар дизельной топливной аппаратуры

Ряд ученых, таких как А.И. Толстов [103], посвятили свои работы оптимизации конструктивных параметров прецизионных пар. Исследования [103] показали, что при работе прецизионных деталей на чистом дизельном топливе в течение 700 ч работы процесс изнашивания практически прекращается и зазор стабилизируется на уровне 2,2 мкм, что превышает исходный на 1 мкм. При комплектовании топливной аппаратуры прецизионными парами с максимальным зазором ресурс снижается до 2500 часов. Комплектование ТНВД прецизионными парами с различными зазорами приводят не только к нарушению топливоподачи, но и не обеспечивают подачу необходимого количества топлива на малых оборотах и при малых активных ходах плунжера.

Смазывание деталей прецизионных пар топливной аппаратуры осуществляется дизельным топливом, смазывающие свойства которого не достаточны для обеспечения длительной работы в условиях повышенного трения. К тому же физико-химические свойства дизельного топлива сильно зависят от его состава и состояния окружающей среды. По ГОСТ 305-88 кинематическая вязкость при 20°С должна быть в пределах 1,8...5,0 мм /с. Н.И. Итинская в своей работе упоминает о положительном влиянии увеличения вязкости топлива на уменьшение величины изнашивания прецизионных пар [46, 47]. В тоже время чрезмерное увеличение вязкости топлива ведет к нарушению работы топливной аппаратуры.

Как уже было сказано в процессе эксплуатации дизельной техники более 50% отказов приходится на топливную аппаратуру. Причиной неисправностей является наличие абразивных частиц в топливе, поступающих из воздуха.

Установлено [50, 102, 103], что топливные фильтры на автотракторных дизелях не обеспечивают достаточной степени очистки топлива от механических примесей, которые свободно проникают к прецизионным деталям топливной аппаратуры. Топливные фильтры способны удерживать частицы крупнее 2 мкм. Предусмотренный технологией отстаивание топлива не всегда осущест-

вимо в условиях рядовой эксплуатации, а частицы менее 1 мкм удерживаются во взвешенном состоянии в топливе даже после длительного отстаивания.

Для дизельной топливной аппаратуры необходимо топливо высокой чистоты. По ГОСТ 2177-99 механические примеси в дизельном топливе должны отсутствовать. По данным А.И. Селиванова [95] в дизельном топливе, по пути его следования к месту доставки, концентрация абразива возрастает более чем в 100 раз и содержит 100... 120 г загрязняющих примесей на 1 т топлива.

При работе дизельной техники, при запыленности воздуха 1...1,25 г/м3 содержание загрязняющих примесей в топливе к моменту его выработки в 2...3 раза больше, чем в момент заправки. Количество загрязняющих примесей в топливных баках автомобилей и тракторов находится в прямой зависимости от запыленности района и времени года эксплуатации и достигает 200.. .300 г на 1 т топлива.

Проблеме повышения качества обкатки узлов и агрегатов автотракторной техники посвящены работы многих исследователей: Д.Н. Гаркунова [30], И.В. Крагельского [54], П.М. Кривенко [55], A.B. Николаенко [83], В.В. Стрельцова [97], В.И. Цыпцына [124] и др.

В процессе обкатки происходит изменение шероховатости поверхности трения и изменение физико-механических свойств поверхностных слоев материала. За время приработки частично устраняется вредное влияние погрешностей механической обработки деталей. Не смотря на соблюдение технических условий, при сборке все же неизбежны неточности взаимного расположения деталей и искажение их геометрических форм, что также частично устраняется в процессе приработки.

Повышение качества приработки узлов и агрегатов достигается изменением режимов и условий проведения обкатки - нагрузки, частоты вращения, длительности режимов, температуры; применением специальных приработоч-ных присадок и повышением качества рабочих поверхностей деталей [38-40].

1.5.1 Анализ теоретических исследований повышения эффектив ности работы топливной аппаратуры дизельных двигателей

Анализ публикаций по повышению работоспособности топливных насосов высокого давления показал, что многие из них направлены на теоретическое обоснование повышения износостойкости восстановленных плунжерных пар.

Начало работ, связанных с влиянием технического состояния плунжерных пар на работоспособность топливного насоса высокого давления связаны с трудами Файнлейба Б.Н. [112, 113]. В них дается теоретическая зависимость цикловой подачи от зазора плунжерной пары.

Одним из основоположников данного направления Ю.М. Хашировым [122], для выполнения расчетно-теоретического анализа влияния технического состояния элементов топливного насоса на параметры топливоподачи была разработана математическая модель гидродинамического расчета процесса топливоподачи с учетом утечек топлива через прецизионные элементы топливного насоса:

+01 ' Мк ■ /к + + ¿2,

f • С1

7т

•°2>

= -

г 1 _

н

ЛСк

Мк-ЩуСРн + РЛ + ъ-Ск'/к

,(1.3)

[Гк • (Р* - - Гк • Рк о - Спк] •

— = Ск • аг.

Заключение диссертации по теме «Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве», Лебедев, Павел Анатольевич

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Проведенный анализ теоретических и экспериментальных исследований позволил установить, что наибольшее влияние на повышение работоспособности ТНВД, как сложной технической системы, оказывают свойства рабочих поверхностей деталей плунжерных пар, которые являются низшим элементом его иерархической схемы и позволяют управлять надежностью процесса топливоподачи насоса. Перспективными направлениями повышения работоспособности ТНВД являются изменение свойств рабочих поверхностей при нанесении тонкопленочных покрытий и восстановлении прецизионных деталей комбинированным способом при их ремонте (патент №2423214).

2. Исследования физико-механических и триботехнических свойств рабочих поверхностей деталей плунжерных пар позволили установить, что формирование тонкопленочного покрытия, образованного при финишном плазменном упрочнении:

- исключает схватывание контактирующих поверхностей, уменьшает величину исходного зазора в сопряжении и увеличивает гидравлическую плотность до среднего значения 46,7 с, что на 7,6% выше в сравнении с выпускаемыми, у которых 86% ПП имеют гидроплотность не превышающей этого показателя;

- обеспечивает снижение скорости изнашивания экспериментальных образцов в 8. 11,5 раз, за счет микротвердости поверхностных слоев, которая составляет не менее 13 ГПа и превышает микротвердость абразивных частиц, входящих в состав топлива.

3. На основании теоретической модели увеличения ресурса сопряжений за счет нанесения покрытия и результатов многофакторного эксперимента расчетное значение ресурса экспериментальных ПП составило 6000.9000 ч, что в 2,25.2,4 раза выше, чем у выпускаемых, с учетом вариации скоростей изнашивания нанесенного тонкопленочного покрытия и основного материала рабочих поверхностей ПП.

4. Проведенные стендовые испытания за период 1600 ч показали, что снижение цикловой подачи топлива, выпускаемых и экспериментальных ПП составило 2,8. .9,3% и 1,3.4,9% соответственно при режимах 200. 1000 мин"1 оборотов кулачкового вала ТНВД. С изменением положения рейки ТНВД снижение подачи составило 26,1.53% у выпускаемых ПП, а у экспериментальных до 36%. Неравномерность подачи топлива в 5 раз больше, чем у экспериментальных.

5. Используя предложенную теоретическую зависимость и полученные экспериментальные данные неравномерности топливоподачи для насоса 4УТНМ проведен сравнительный анализ эффективности дизельных энергосредств по соотношению общего расхода топлива, на выполнении технологических операций, который показал снижение расхода топлива на 11. .23% в сравниваемых вариантах.

6. При годовой загрузке трактора МТЗ-80 в пределах 1000 ч экономия от снижения расхода топлива за счет обеспечения стабильности топливоподачи ТНВД на различных технологических операциях составляет 12,4 тыс.руб. на один трактор. Расчетный экономический эффект от восстановления ПП комбинированным способом, составляет 68 тыс.руб. при производственной программе 2000 штук в год.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Лебедев, Павел Анатольевич, 2012 год

Список литературы

1. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий [Текст]/ Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.Б. Грановский [Текст]. -М: Наука, 1976. - 279с.

2. Алексеев, A.B. Электроупрочнение инструмента/ A.B. Алексеев, Л.Я. Попилов. - М.: Машгиз, 1951. - С.69.

3. Андреев, В.И. Электроискровое упрочнение деталей/ В.И. Андреев, Н.И. Беда, Б.И. Гинзбург. - Машиностроитель, 1976, №10, С.22...23.

4. Антипов, В.В. Анализ утечек топлива в плунжерных парах и пути повышения их работоспособности/ В.В. Антипов // Тракторы и сельхозмашины. - 1969. - № 5.

5. Антипов, В.В. Износ прецизионных деталей и нарушение характеристики топливной аппаратуры дизелей/ В.В. Антипов. - М.: Машиностроение, 1965. - С.131.

6. Антипов, В.В. Износ прецизионных деталей и нарушение характеристики топливной аппаратуры дизелей. / В.В. Антипов - М.: Машиностроение, 1972. -177 с.

7. Антипов, В. В. Износ прецизионных деталей и нарушение характеристик топливной аппаратуры дизелей / В. В. Антипов. - М.: Машиностроение, 1972.- С. 184.

8. Артемьев, Ю.Н. Качество ремонта и надежность машин в сельском хозяйстве/ Ю.Н. Артемьев. - М.: Колос, 1981. - С.239.

9. Ачкасов, К.А. Восстановление и упрочнение топливной аппаратуры термодиффузионной металлизацией/ К.А. Ачкасов, В.Н. Бугаев, Ю.В. Мазаев и др. - М.: МИИСП, 1981. - С.7.

10. Байкин, C.B. Улучшение очистки дизельного топлива в системе питания сельскохозяйственных тракторов. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Саратов; СИМСХ, 1987, 15 с.

11. Батыров, В.И. Оптимизация параметров топливоподачи с учетом характера протекания рабочего процесса дизелей сельскохозяйственного назначения : диссертация ... к-та. тех. Наук. - Нальчик, - 2003. - С. 113.

12. Бахтиаров, Н.И. Повышение надежности работы прецизионных пар топливной аппаратуры дизелей/ Н.И. Бахтиаров, В.Е. Логинов, Н.И. Лихачев. - М.: Машиностроение, 1972. - С.286.

13. Баширов, P.M. Надёжность топливной аппаратуры тракторных и комбайновых дизелей / Р. М. Баширов, В.Г. Кислов. — М.: Машиностроение, 1978.-180 с.

14. Башта, Т.М. Машиностроительная гидравлика/ Т.М. Башта. - М.: Машиностроение, 1971. - С.670.

15. Белявцев, А. В. Топливная аппаратура автотракторных дизелей / А. В. Белявцев, А. С. Процеров. - М.: Росагропромиздат, 1988. - С.223.

16. Бененсон, А.Б. О влиянии геометрических параметров зазора на гидроплотность цилиндрического сопряжения/ А.Б. Бененсон, М.В. Кисин, A.B. Королев. - Л.: Труды ЦНИТА, 1985. - №86. - С.180-185.

17. Бобров, В.Ф. Экспериментальное исследование утечек топлива в плунжерных парах топливного насоса/ В.Ф. Бобров. Труды ХИИЖТ, 1963. -№68. - С.63-66.

18. Бугаев, В.Н. Восстановление деталей и повышение ресурса топливной аппаратуры тракторных и автомобильных дизелей термодиффузионной металлизацией: Дис. д-ра техн. наук. - М.: МИИСП, 1987. - 289 с.

19. Бурумкулов, Ф.Х. Нанесение слоя металла на поверхности детали искровым электрическим разрядом/ Ф.Х. Бурумкулов, С.А. Величко, П.А. Ионов // Современные технологии, средства механизации и технического обслуживания в АПК. Сборник научных трудов всероссийской научно-технической конференции. - Саранск: Красный Октябрь, 2002. - С.223...236.

20. Бурумкулов, Ф.Х. Электроискровые технологии восстановления и упрочнения деталей машин и инструментов (теория и практика)/ Ф.Х. Бу-

румкулов, П.П. Лезин, П.В. Сенин, В.И. Иванов, С.А. Величко, П.А. Ионов. - Саранск: Красный Октябрь, 2003. - С.504.

21. Бурумкулов, Ф.Х. Электроискровая обработка металлов - универсальный способ восстановления изношенных деталей/ Ф.Х. Бурумкулов, В.П. Лялякин, И.А. Пушкин, С.Н. Фролов. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2001. - №4. - С.23...28.

22. Бурумкулов, Ф.Х. Повышение межремонтного ресурса агрегатов с использованием наноэлектротехнологий./ Ф.Х. Бурумкулов, , В.П. Лялякин, Д.А Галин // Техника в сельск. хоз-ве. — № 3. — 2007. — С.8-13.

23. Бутовский, М.Э. Нанесение покрытий и упрочнение материалов концентрированными потоками энергии/ М.Э. Бутовский //Оборудование для электроискрового легирования .- М.: ИКФ «Каталог», 1998 - С. 158.

24. Величко, С.А. Восстановление и упрочнение электроискровой наплавкой изношенных отверстий чугунных корпусов гидрораспределителей (на примере корпуса гидрорасределителя Р-75). Автореф. дисс. канд. тех. наук.- Саранск, 2000 -16с.

25. Верхотуров, А.Д. Технология электроискрового легирования металлических поверхностей/ А.Д. Верхотуров, И.М. Муха. - Киев: Техшка, 1982.-С.181.

26. Власов, П.А. Влияние температурных условий на показатели работы топливных насосов/ П.А. Власов // Повышение надежности и долговечности деталей тракторов, автомобилей и сельскохозяйственных машин и методы их ремонта. - Саратов, 1976. - С.74.. .84.

27. Воронцов, Ю.Н. Зависимость гидравлической плотности от зазора между плунжером и втулкой/ Ю.Н. Воронцов, Б.А. Крук // Автомобильная промышленность. - 1960, № 1. - С.33-35.

28. Габитов, И.И. Улучшение эксплуатационных показателей топливной аппаратуры сельскохозяйственных дизелей путем научного обоснования и реализации в ремонтном производстве технологических процессов,

методов и средств диагностирования: дис. ... докт. тех. наук. - СПб, 2001. -320 с.

29. Габитов, ИИ. Топливная аппаратура автотракторных двигателей / И.И. Габитов, A.B. Неговора. - Уфа: БашГАУ, 2004. - 172 с.

30. Гаркунов, Д.Н. Триботехника (конструирование, изготовление и эксплуатация машин): Учебник. — 5-е изд., перераб. и доп. — М.: «Издательство МСХА», 2002. - 632 с.

31. Говорушенко, Н.Я. Диагностика технического состояния автомобилей/ Н.Я. Говорушенко. - М.: Транспорт, 1970. - С.254.

32. Горячев, С. Н. Восстановление плунжерных пар топливных насосов распределительного типа НД при ремонте дизелей : дис. канд. техн. наук / Горячев Сергей Николаевич. Саратов, 1989. - С. 158.

33. ГОСТ 17562-72. Надежность изделий машиностроения. Система сбора и обработки информации. Требования к содержанию форм учета наработок, повреждений и отказов.

34. Гуревич, Д.Ф. К теории износа плунжерных пар / Д. Ф. Гуревич // Автомобильная промышленность. - 1958. - №10. - С. 26...28.

35. Дитякин, Ю.Ф. О гидравлической плотности прецизионных пар впрыскивающей аппаратуры тракторного двигателя/ Ю.Ф. Дитякин //Вестник сельскохозяйственной науки. - №.3. - 1940. - С.17. ..19.

36. Долганов, М.С. Выбор метода испытаний плунжерных пар/ М.С. Долганов, A.A. Мылов //Экспресс-информация ЦНИИТЭИ . - №4. - 1986. -С.5...6.

37. Ждановский, Н.С. Надежность и долговечность автотракторных двигателей/ Н.С. Ждановский, A.B. Николаенко. - Д.: Колос, 1981. - С.295.

38. Жильцов, С.Н. Влияние поверхностно-активных веществ на физико-механические свойства поверхностей трения / С.Н. Жильцов // Актуальные проблемы сельскохозяйственной науки и образования: сборник научных трудов II Международной научно-практической конференции. - Самара, 2005.-С. 18...20.

39. Жильцов, С.Н. Повышение поелеремонтпого ресурса агрегатов топливной аппаратуры тракторных дизелей применением при обкатке смазочных композиций: Дис. канд. технич. наук / С.Н. Жильцов. Самара, 2004. -С.148.

40. Загородских, Б.П. Повышение надежности топливной аппаратуры путем применения металлоплакирующих присадок / Б.П. Загородских, Л.И. Рубенштейн // Тез. докл. зон. конференции «Повышение надежности трибо-техническими методами» / Пенз. полит, ин-т - Пенза, 1988. - С.65.. .66.

41. Загородских, Б. П. Ремонт и регулирование топливной аппаратуры автотракторных и комбайновых двигателей / Б. П. Загородских, В. В. Хатько. -М.: Россельхозиздат, 1986. - С. 142.

42. Зубчетов, Н. П. Исследование насосов распределительного типа / Н. П. Зубчетов // Тр. НАТИ. М.: 1960. - С. 23-28.

43. Иванов, Т.П. Технология электроискрового упрочнения инструментов и деталей машин/ Т.П. Иванов. - М.: Машгиз, 1961. - С.304.

44. Икрамов, У. А. Расчет абразивного износа сопряжения плунжер -втулка топливоподающей аппаратуры дизелей / У. А. Икрамов, М. И. Ташку-латов, К. X. Махкамов // Проблемы трения и изнашивания. 1980. - № 17.-С.75...78.

45. Инженерия поверхности деталей / А. Г. Суслов [и др.] ; под ред. А. Г. Суслова. - М. : Машиностроение , 2008. - 320 с.

46. Итинская, Н.И. Топливо, смазочные материалы и технические жидкости / Н.И. Итинская. М.: Колос, 1974. - С.352.

47. Итинская, Н.И. Справочник по топливу, маслам и техническим жидкостям / Н.И. Итинская, Н.А. Кузнецов. М.: Колос, 1982. - С.208.

48. Ионов, П.А. Выбор оптимальных режимов восстановления изношенных деталей электроискровой наплавкой: (на примере золотника гидрораспределителя Р-75). Автореф. дисс. канд. тех. наук.- Саранск, 1999 -16с.

49. Износ плунжерных пар насосов / Б. И. Костецкий и др. // Механизация и электрофикация сельского хозяйства. 1973. - №12. - С. 33-36.

150

50. Калячкин, И.Н. Причины загрязненности дизельного топлива водой и механическими примесями на нефтескладах сельскохозяйственных предприятий / И.Н. Калячкин // Повышение эффективности использования автотракторной и сельскохозяйственной техники: Межвуз. Сб. науч. Трудов XVI региональной научно-практической конференции вузов Поволжья и Предуралья. - Пенза: РИО ПГСХА, 2005. - С.69...73.

51. Калячкин, И.Н. Совершенствование технологии доочисгки и контроль качества дизельного топлива в условиях сельскохозяйственных предприятий: Дис. . канд. техн. паук: 05.20.03, 05.20.01 / И.Н. Калячкин. Пенза, 2005.- С.276.

52. Киселев, П.Г. Гидравлика: Основы механики жидкости / П.Г. Киселев. М.: Энергия, 1980. - С.360.

53. Кравченко, И.Н. Основы надежности машин: Учебное пособие для вузов / И.Н. Кравченко, В.А. Зорин, Е.А. Пучин, Г.И. Бондарева //. -Часть II. - М.: Изд-во, 2007. - 260 с.

54. Крагельский, И.В. Основы расчетов на трение и износ / И.В.Крагельский, М.Н. Добычин, B.C. Комбалов. -М.: Машиностроение, 1997 - 526 с.

55. Кривенко, П. М. Ремонт и регулирование дизельной топливной аппаратуры / П. М. Кривенко, И. М. Федосов. М.: Колос, 1964. - С. 189.

56. Кривенко, П. М. Ремонт и техническое обслуживание системы питания автотракторных дизелей / П. М. Кривенко, И. М. Федосов. -М.: Колос, 1980.-С.288.

57. Кривенко, П. М. Техническое обслуживание дизельной топливной аппаратуры / П. М. Кривенко, И. М. Федосов. -М.: Сельхозиздат, 1962. -С.374.

58. Крючков, Е.А. Исследование системы двухфазной топливоподачи дизеля сельскохозяйственного трактора с насосом распределительного типа. Автореф. канд. дисс. Рязань, 1975. - С.34.

59. Кузнецов, A.C. Исследование работы топливной системы автотракторных дизелей на малых оборотах / A.C. Кузнецов. М.: 1975. - С.142.

60. Кузнецов, И.Н. Зависимость активного хода плунжера от предельных отклонений основных размеров плунжерной пары и его влияние на гидроплотность / И.Н. Кузнецов. М.: Труды ГОСНИТИ, №53. - 1977. -С.56...62.

61. Кулаков, М. М. О характере износа деталей плунжерных пар насосов распределительного типа НД 22/2 / М. М. Кулаков, Н. П. Майоров. // Тр. Горьковского СХИ. Горьков, год. - №58. - С. 27-31.

62. Лазаренко, Б.Р. Электроискровая обработка токопроводящих материалов / Б.Р. Лазаренко. М.: Изд-во АН.СССР, 1959. - С. 184.

63. Лазаренко, Б.Р. Современный уровень и перспективы развития электроискрового легирования металлических поверхностей/ Б.Р. Лазаренко // Электроискровая обработка металлов, 1967. - №5. - С.46.. .48.

64. Лазовский, В.Н. Надежность и долговечность золотниковых и плунжерных пар / В.Н. Лазовский. М.: Машиностроение, 1971.- С.58.

65. Лебедев, А.Т. Восстановление работоспособности плунжерных пар [Текст] / А.Т. Лебедев, П.А. Лебедев // Механизация и электрификация сельского хозяйства - 2010. - №1. - С. 23-24.

66. Лебедев, А.Т. Нанесение тонкопленочного покрытия на рабочую поверхность плунжера / А.Т. Лебедев, A.B. Захарин, P.A. Магомедов, П.А. Лебедев// Актуальные проблемы научно-технического прогресса в АПК./ Сборник материалов международной научно-практической конференции. Ставрополь: Изд-во «Агрус» 2009. -С. 81...84.

67. Лебедев, А.Т. Повышение износостойкости плунжера топливного насоса [Текст] / А.Т. Лебедев, П.А. Лебедев // Механизация и электрификация сельского хозяйства - 2010. - №1. - С. 24-25.

68. Лебедев, А.Т. Повышение эффективности работы топливной аппаратуры дизельных двигателей [Текст] / А.Т. Лебедев, П.А Лебедев // Тракторы и сельхозмашины. - 2011. - №7.- С. 43-45.

152

69. Лебедев, П.А. Повышение эффективности использования топливного насоса высокого давления / П.А. Лебедев.// Физико-технические проблемы создания новых технологий в АПК./ Сборник материалов VI Российской научно-практической конференции, г. Ставрополь.: Изд-во параграф 2011 г.-с. 81-85.

70. Левитский, И. С. Технология ремонта машин и оборудования / И. Левитский. М.: Колос, 1975. - С.560.

71. Лышевский, A.C. Питание дизелей. Новочеркасский политехнический институт / A.C. Лышевский. Новочеркасск, 1974. - С. 128.

72. Мазаев, Ю.В. Исследование работоспособности и надежности распылителей форсунок энергонасыщенных тракторов, восстановленных диффузионным титанированием. Канд. дисс. М.: 1982. - С. 154.

73. Макарьин, Р.И. Исследование влияния основных факторов на характеристики плунжерных пар селективной сборки дизелей лесотранспорт-ных машин. Автореф. канд. дисс. М.: 1973. - С.23.

74. Макарьин, Р.И. К вопросу о выборе метода и условий контроля плунжерных пар на гидравлическую плотность/ Р.И. Макарьин // Известия ВУЗов. Лесной журнал. - № 3. - 1976. - С.57...67.

75. Мелкумов, Я.С. Экономическая оценка эффективности инвестиций.- М.: ИКЦ «ДИС», - 1997. - С.160.

76. Мельников, C.B. Планирование эксперимента сельскохозяйственных процессов / C.B. Мельников, В.Р. Алешкин, П.М. Рощин.-Л.: Колос. 1980.-168 с.

77. МР 151-85. Метод оценки безотказности и долговечности восстановленных деталей по результатам стендовых износных испытаний.-М.: ВНИИНМАШ, Госстандарт СССР, 1985.-52с.

78. Методические указания по определению ресурса деталей.-М.: ГОСНИТИ, 1977.-103с.

79. Наумов, О.П. Повышение эффективности использования машинно-тракторных агрегатов на операциях обработки почвы газодизельными

153

энергосредствами (на примере трактора К-701). Дисс. ... канд. тех наук., Ставропольский ГАУ. - Ставрополь, 2010. - 164с.

80. Наумов, О.П. Повышение эксплуатационных показателей газодизельного трактора К-701 / О.П. Наумов, А.Т. Лебедев// Механизация и электрификация сельского хозяйства - 2007. - №7. - С. 29 - 30.

81. Неговора, A.B. Современные тенденции технического сервиса топливной аппаратуры автотракторных и комбайновых дизелей / И.И. Габи-тов, A.B. Неговора // Труды ГОСНИТИ. - М., 2008. - Т. 101. - С. 38-43.

82. Неговора, A.B. Техническое обслуживание и диагностика топливной аппаратуры автотракторных дизелей / И.И. Габитов, Л.В. Грехов, A.B. Неговора. - М.: Легион-Авто дата, 2008. - 248 с.

83. Николаенко, A.B. Количественная оценка потерь топлива из-за неоптимальности регулировок топливной аппаратуры дизелей. — Научн. труды / А. В.Николаенко, Л. Я. По дольный// ЛСХИ. Пушкин, 1981. - Том 411, С. 3-9.

84. Николаенко, A.B. Улучшение топливно-энергетических показателей автотракторных двигателей / A.B. Николаенко — Л., 1990. — 47с.

85. Отчет. Анализ уровня безотказности и долговечности (ресурса) продукции головного ремонтного предприятия Немировской райсельхозтех-ники Винницкой области. М.: ГОСНИТИ, 1985. - С.181.

86. Пат. 2064380 Российская Федерация. Способ восстановления плунжерных пар [Текст] / Ю.И. Мулин, В.Н. Хромов //. - № 93028608; Заявлено 19.05.1993; опубл. 27.07.1996.

87. Пат. 2423214 Российская Федерация. Способ восстановления прецизионных деталей [Текст] / А.Т. Лебедев, P.A. Магомедов, П.А. Лебедев [и др]. - № 2009147528; Заявлено 21.12.2009; опубл. 10.07.2011.

88. Пат. 2008117604 Российская Федерация. Технология восстановления плунжерных пар [Текст] / Н.Р. Адигамов, С.Н. Шарифуллин [и др]. -№ 2008117604; Заявлено 4.05.2008; опубл. 10.11.2009.

89. Подача и распиливание топлива в дизелях. (Под общ. ред. проф. И.В.Астахова). М.: Машиностроение, 1978. - С.360.

90. Пономарев, О. Контроль плунжерных пар по гидроплотности / О. Пономарев // Автомобильный транспорт. - № 2. - 1987. - С.25...26.

91. Пучин, Е.А. Надежность технических систем / Е.А. Пучин, О.Н. Дидманидзе, П.П. Лезин, Е.А. Лисунов, И.Н.Кравченко. — М.: УМЦ «Триада», 2005. — 353 с.

92. Раков, Н.В. Технология и средства восстановления деталей гидрораспределителей с плоскими золотниками методом электроискровой обработки. (на примере гидрораспределителя Р-12П). Автореф. дисс. канд. тех. наук.- Саранск, 2003 -16с.

93. Самсонов, Г.В. Электроискровое легирование металлических поверхностей / Г.В. Самсонов, А.Д. Верхотуров, Г.А. Бовкун, B.C. Сычев.- Киев: Наукова думка, 1976. - С.219.

94. Селиванов, А.И. Теоретические основы ремонта и надежности сельскохозяйственной техники / А.И. Селиванов, Ю.Н. Артемьев. - М.: Колос, 1978. - С.248.

95. Селиванов, А.И. Дизельная топливная аппаратура / А. И. Селиванов. М.: Сельхоз-гиз, 1953.- С.534.

96. Селиванов, А. И. Дизельная топливная аппаратура. Устройство, техническое обслуживание и ремонт / А. И. Селиванов. М.: Сельхозгиз, 1954.- С.534.

97. Стрельцов, В. В. Ресурсосберегающая ускоренная обкатка отремонтированных двигателей [Текст] : монография / В. В. Стрельцов, В. Н. Попов, В. Ф. Карпенков. - М. : Колос, 1995. - 175 с.

98. Суслов, А.Г. Качество поверхностного слоя деталей машин/ А.Г.Суслов. - М.Машиностроение, 2000. - С.320.

99. Суслов, А.Г. Проектирование операций отдел очно-упрочняющей

обработки поверхностно-пластическим деформированием / А.Г.Суслов,

Р.В.Гуров // Упрочняющие технологии и покрытия. - 2010. - №3

155

100. Смелянский, В.М. Механика упрочнения деталей поверхностным пластическим деформированием/ В.М.Смелянский. - М.: Машиностроение, 2002. - С.300.

101. Ташкинов, Г. А. Исследование изнашиваниия плунжерных пар дизельного топливного насоса / Г. А. Ташкинов // Трение и износ в машинах. - М.: АН СССР, 1959. - №13. - С.34...37.

102. Ташпулатов, М.М. Механизм изнашивания деталей топливопо-дающей аппаратуры дизелей / М.М. Ташпулатов // Тезисы докладов Всесоюзной научно-практической конференции «Повышение эффективности использования автомобильного транспорта и автомобильных дорог в условиях жаркого климата и высокогорных районов». - Ташкент: ТАДИ, 1982. - С. 181.

103. Ташпулатов, М.М. Обеспечение работоспособности топливопо-дающей аппаратуры дизелей / М.М. Ташпулатов. Ташкент: Фан, 1990. -С.128.

104. Толшин, В.И. Устойчивость параллельной работы дизель-генераторов / В.И. Тошин. М.: Машиностроение, 1970. - С.243.

105. Тополянский, П.А. Исследование ионно-плазменных износостойких покрытий на инструментальных сталях / П.А. Тополянский // Металлообработка, 2004. -№1 (19). - С. 24-30.

106. Тополянский, П.А. Получение равномерного пленочного покрытия на площади круга при финишном плазменном упрочнении./ П.А. Тополянский, С.А. Ермаков, H.A. Соснин //Материалы 7-й Международной практической конференции-выставки 12-15 апреля 2005 г. Санкт-Петербург. Изд. СПбГПУ, 2005, с. 310 - 315.

107. Тополянский, П.А. Твердость тонкопленочного покрытия, наносимого методом финишного плазменного упрочнения (часть 1) ./ П.А. Тополянский, С.А. Ермаков, H.A. Соснин //Материалы 7-й Международной практической конференции-выставки 12-15 апреля 2005 г. Санкт-Петербург. Изд. СПбГПУ, 2005, с. 274-298.

108. Тополянский, П.А. Твердость тонкопленочного покрытия, наносимого методом финишного плазменного упрочнения (часть 2) ./ П.А. Тополянский, С.А. Ермаков, H.A. Соснин //Материалы 7-й Международной практической конференции-выставки 12-15 апреля 2005 г. Санкт-Петербург. Изд. СПбГПУ, 2005, с. 274-298.

109. Тополянский, П.А. Твердость тонкопленочного покрытия, наносимого методом финишного плазменного упрочнения (часть 3) ./ П.А. Тополянский, С.А. Ермаков, H.A. Соснин //Материалы 7-й Международной практической конференции-выставки 12-15 апреля 2005 г. Санкт-Петербург. Изд. СПбГПУ, 2005, с. 274-298.

110. Тополянский, П.А. Технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки./ П.А. Тополянский //Материалы 7-й Международной практической конференции-выставки 12-15 апреля 2005 г. Санкт-Петербург. Изд. СПбГПУ, 2005, с. 316 - 333.

111. Тополянский, П.А. Толщина тонкопленочного покрытия при финишном плазменном упрочнении./ П.А. Тополянский, С.А. Ермаков, H.A. Соснин //Материалы 7-й Международной практической конференции-выставки 12-15 апреля 2005 г. Санкт-Петербург. Изд. СПбГПУ, 2005, с. 299309.

112. Файнлейб, Б. Н. Топливная аппаратура автотракторных дизелей / Б. Н. Файнлейб. Л.: Машиностроение, 1990. - С.349.

113. Файнлейб, Б.Н., Методы испытаний и исследований топливной аппаратуры автотракторных дизелей / Б. Н. Файнлейб, И.Г. Голубков, Л.А. Клочев. Л.: 1965. - С.269.

114. Федоренко В.Ф. Направления использования нанотехнологий и наноматериалов в АПК и задачи информационного их развития / В.Ф. Федоренко, Д.С. Буклагин, И.Г. Голубев и др. // Нанотехнологии - производству / Тр. Межд. науч.-прак. конференции. Фрязино. - М.: ФГНУ «Янус-К», 2006. -С.409-413.

115. Федоренко В.Ф. Научные разработки по нанотехнологиям и их внедрение в АПК / В.Ф. Федоренко // В Кн.: Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве. Часть 5. Нанотехнологии и инфокоммуника-ционные технологии. - М.: ВИЭСХ, 2008. - С.26-30.

116. Фельдман, Л.Б., Уровень безотказности и долговечности отремонтированной топливной аппаратуры типа УТН и ЛСТН / Л.Б. Фельдман, A.A. Мылов, В.В. Новиков // Экспресс-информация ЦНИИТЭИ, М.: №4. -1986. - С.9...10.

117. Фельдман, Л.Б. Метод выбора значений критериев предельного состояния распылителей тракторных дизелей / Л.Б. Фельдман, П.И. Смолов-ский, Л.Я. Подольный, Ю.М. Хаширов // Двигателестроение, №1. - 1987. -С.7...8.

118. Фомин, Ю. Я. Топливная аппаратура дизелей : Справочник / Ю. Я. Фомин, Г. В. Никонов, В. Г. Ивановский. М.: Машиностроение, 1982. -С.168.

119. Фомин, Ю.Я. Топливная аппаратура дизелей / Ю.Я Фомин, [и др] . М.: Машиностроение, 1982. - С.168.

120. Фомин, Ю.Я., Исследование пусковых режимов дизеля при установке распылителей и плунжерных пар с пониженной гидроплотностью / Ю.Я Фомин, В.И. Черемисин // Труды Пермского СХИ, 1976. - С.36.. .39.

121. Хакимов, A.M. Исследование влияния на равномерность подачи основных параметров и допусков на изготовление элементов топливной аппаратуры автотракторного дизеля / A.M. Хакимов. М.: МАДИ, 1975. - С.256.

122. Хаширов, Ю. М. Улучшение показателей работы дизелей сельскохозяйственного назначения путем создания и внедрения системы эталонирования дизельной топливной аппаратуры в ремонтно-обслуживающем производстве: автореф. ... докт. тех. наук. - СПБ- Пушкин, 1998. - 29 с.

123. Хомяк, Е. Важнейшие достижения института авиации в области топливной аппаратуры за последние годы / Е. Хомяк, 3. Цишек // Труды ЦНИТА, №85. - 1985. - С. 128... 130.

124. Цыпцын, В.И. Снижение токсичности выбросов автотракторных дизелей [Текст] / В.И. Цыпцын, В.А. Стрельников, С. В. Истомин // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2003. - N 4. - С. . 22-23.

125. Челпан, Л.К. Теоретическое исследование влияния характеристики впрыска топлива на показатели рабочего процесса тракторных дизелей / Л.К. Челпан // Труды ГОСНИТИ, т.70. М.: 1984. - С.125...138.

126. Челпан, Л.К. Исследование ремонтного фонда топливных насосов распределительного типа с целью определения динамики технического состояния плунжерных пар / Л.К. Челпан, Н.И. Бахтиаров, Н.В. Трубач // Труды ГОСНИТИ, т.79. М.: 1984. - С. 105... 108.

127. Черноиванов В.И. Нанотехнологии - основа повышения качества обслуживания и ремонта машин // Применение нанотехнологий и наномате-риалов в АПК: Сб. докл. - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2008. -С.56-77.

128. Шарифуллин, С.Н. Повышение эксплуатационной надежности топливных насосов высокого давления автотракторных дизельных двигателей : Дисс. ... д-ра. тех наук. - Москва, 2009. - 368с.

129. Шарифуллин, С.Н. Пути повышения эффективности работы топливной аппаратуры автотракторных дизельных двигателей / С.Н. Шарифу-лин, Н.Р. Адигамов. - Казань: Казанский гос. ун-т, 2008. - 296 с.

130. Экономика: справочное пособие / под ред. Д.В. Валовой [и др.] -М.: Интел-Синтез, -2003.-С.154.

131. Эрлих, Л.А. Влияние технического состояния прецизионных деталей топливного насоса на подачу топлива и технико-экономические показатели дизелей ЯМЗ / Л.А. Эрлих, В.К. Данилов // Труды ЦНИТА, вып.84. Л.: 1984.-С.220...227.

132. Эфрос, В.В. Выбор критериев и методов оценки топливной экономичности тракторных и комбайновых двигателей / В.В. Эфрос, М.С. Столбов, П.Д. Лупачев // Тракторы и сельхозмашины. - №7. -1986. -С.13...16.

133. Юдин, М.И. Ремонт машин в агропромышленном комплексе / М.И. Юдин, И.Г. Савин, В.Г. Кравченко и др.; под ред. М.И. Юдина. — Краснодар: КГАУ, 2000. — 688 с.

134. Bartunek, В. Direct Induction Natural Gas (DING): A Diesel- Derived Combustion System for Low Emissions and High Fuel Economy.//SAE Technical Paper Series. - 2000.- № 2000-01-2827.

135. Fukano, Y. In - Cylinder Combustion in a Natural Gas Fueled Spark Ignition Engine Probed by High Speed Schlieren Method and its Dependence on Engine Specifications / Y. Fukano, H. Hisaki, S. Kida et al. // SAE Technical Paper Series. - 1999. - № 1999-01-1493.

136. Ikilic C., Yucesu H. Investigation of the Effect of Sunflower Oil Methyl Esther on the Performance of a Diesel Engine // Energy Sources. - 2006. -Vol. 27. - № 13. - P. 1225-1234.

137. Myo Т., Hamasaki K., Kinoshita E., Kitte M. Diesel Combustion Characteristics of Coconut Oil Methyl Ester // Transactions of the JSME. Ser. B. -2006. - Vol. 72. - №715. - P. 846-851.