УДК 629.1 Исследование технического состояния топливных

УДК 629.1
Исследование технического состояния топливных форсунок по диагностическим
параметрам (на примере двигателя DEUTZ BF6M1013FC)
С.Н. Шалимов, В.В. Коваленко
Научный руководитель д.т.н., проф. Н.Ф. Булгаков
Сибирский федеральный университет, пр. Свободный, 79, г. Красноярск, 660079,
Россия
Политехнический институт, ул. Киренского, 26, г. Красноярск, 660074, Россия
Аннотация: В процессе эксплуатации происходит непрерывное изменение
технического состояния автотранспортного средства, их узлов, агрегатов и деталей,
вследствие протекания различных процессов старения (изнашивания, усталостных
явлений, коррозий и т.д.). При этом происходит изменение диагностических
параметров. В статье рассматривается исследование технического состояния
топливных форсунок по диагностическим параметрам (на примере двигателя Deutz
BF6M1013FC).
Ключевые слова: диагностические параметры, надежность транспортных
средств, система профилактики, технический ресурс, гарантийный ресурс, диагностика,
техническое состояние.
Ведение. В процессе эксплуатации происходит непрерывное изменение
технического состояния автотранспортного средства, их узлов, агрегатов и деталей,
вследствие протекания различных процессов старения (изнашивания, усталостных
явлений, коррозий и т.д.). При этом происходит изменение диагностических
параметров. Выявление закономерностей изменения диагностических параметров, а,
следовательно, и прогнозирование технического состояния автомобиля его узлов,
агрегатов и деталей, повысит эффективность его использования (позволит дать
рекомендации по повышению уровня надежности, по обоснованию диагностических
параметров, по созданию нормативов, методов и средств инструментального
диагностирования, по корректировки периодичности и номенклатуре работ по
разновидностям профилактики автомобилей и т.д.).
Постановка задачи. Целью настоящей статьи является рассмотрение
технического состояния топливных форсунок по диагностическим параметрам
двигателя Deutz BF6M1013FC, в городских условиях эксплуатации.
Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи:
- исследовать технический ресурс топливных форсунок по критериям
надежности;
- исследовать диагностические параметры двигателя Deutz BF6M1013FC
оценивающие техническое состояние топливных форсунок.
Известно, что транспортная система (автотранспортные средства и дорожное
хозяйство) в России, в том числе и
в г.Красноярске требует существенной
модернизации.
В отрасли, до настоящего времени, нет технического регламента на
профилактику городского пассажирского транспорта, позволяющего улучшить
качество технического регулирования, с момента их ввода в эксплуатации и до
предельного состояния. Используется устаревшая методика, предложенная в начале 20го века, для расчета параметров эффективности и проектирования технологии
технического обслуживания ТО и ремонта в пассажирских автотранспортных
предприятиях (ПАТП). Обратим особое внимание, только в автодорожной отрасли
осуществляется двухступенчатая технология (ТО) автомобилей, а текущий - аварийный
ремонт (ТР) автотранспортных средств (АТС) по – потребности, то есть в случайное
время без знаний закономерности проявления отказов.
Все это сводит работу пассажирского предприятия в хаотичное, неуправляемое
состояние к существенному увеличению эксплуатационных затрат. Исследование
показывает, что в настоящее время только на ТО и ТР 90 автобусов затрачивается более
13 млн. руб., что составляет 144444,4 тыс. руб./авт. в год. При этом затраты на
выполнение аварийных отказов, выполняемые методом ТР автобусов, составляют более
45%.
Метод решения задачи.
По результатам проведенных исследований были получены и проанализированы
вариационные ряды замены элементов топливной форсунки лимитирующих ее
надежность (статистический метод). Результатом анализ стало построение графика
вероятности безотказной работы см. рис. 1.
Рисунок 1 – График вероятности безотказной работы распылителей топливных
форсунок Bosch двигателя Deutz BF6M1013FC до первой замены
При этом был установлен фактический технический ресурс на замену
распылителей топливных форсунок Bosch двигателя Deutz BF6M1013FC применяемый
на предприятии эксплуатирующую технику. Однако исследования показали, что
данный способ определения технического состояния трудоемкий и требует частичной
разборки двигателя, что является затратным.
Для снижения затрат предлагается использовать диагностические параметры, по
которым можно делать выводы о техническом состоянии форсунок без длительной
остановки эксплуатации транспортного средства. Были предложены 2 основных
диагностических параметра, влияющих на работу двигателя, причиной изменения,
которых является техническое состояние топливных форсунок (распылителей)
двигателя см. табл.1. При этом представляется возможном определить количество
неисправных распылителей.
Таблица 1 – Показания диагностических параметров
№
Наработка,
мото/час
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
6100
4008
4900
5319
3500
3000
4700
5600
4875
3340
4701
5604
4105
3911
3204
6544
6342
6005
3101
5692
4954
3548
4886
4944
4502
4800
3900
5600
6200
5443
4998
3999
5010
5100
5918
6441
4766
5300
4280
4741
Количество
неисправных
распылителей, шт.
4
1
2
3
0
0
2
3
2
1
1
4
2
1
0
5
4
3
0
2
1
1
2
2
1
3
2
4
5
5
3
2
3
4
4
5
1
4
3
4
Дымность,
м-1
2,57
0,9
0,95
1,57
0,54
0,31
0,91
1,64
0,96
0,7
0,82
2,9
0,87
0,79
0,12
3,1
2,59
1,75
0,11
0,93
0,63
0,83
0,81
0,88
0,79
1,83
1,1
2,66
3,11
2,99
1,74
1,05
1,80
2,71
2,68
3,01
0,89
2,57
1,71
2,81
Увеличение расхода
топлива,
%
20-30
до 5
10-20
до 5
10-20
до 5
20-30
до 5
30-35
20-30
10-20
до 5
до 5
до 5
10-20
до 5
20-30
30-35
30-35
10-20
до 5
10-20
20-30
20-30
30-35
20-30
10-20
20-30
Практическое приложение результатов.
В результате исследования технического состояния топливных форсунок были
определены количественные показатели диагностических параметров, влияющих на
работу двигателя, и успешно внедрены на производстве МП г.Красноярска “КПАТП5”.
Список использованной литературы
1.
Положение о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава
автомобильного транспорта. М.: Транспорт, 1986. 70 с..
2.
Руководство по эксплуатации двигателя 1012-1013 Deutz;
3.
Оценка показателей надежности автотранспортных средств с
использованием ЭВМ [Текст] : Метод. указ. для студентов специальности 1505 / Н.Ф.
Булгаков, Ц.Ц. Бурхиев, В.А. Кучинский ; Краснояр. политехн. ин-т. - Красноярск,
1990. - 24 с.;
4.
Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ
№2010614370 от 6 июля 2010 г. “Модель автоматизированного управления
информационным обеспечением системы профилактики ” Авторы: В.В.Коваленко,
Н.Ф.Булгаков, С.Н. Шалимов;
5.
Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ
№2007613059, 17 июля 2007 “Модель статистического оценивания характеристик
надежности и эффективности” Авторы: Н.Ф.Булгаков, Л.Н. Сиренко, В.В.Коваленко,
М.А. Сысоев;
6.
Исследование безотказности и долговечности автобусов МАЗ-103 (на
примере топливной системе двигателя Deutz), сборник VII Всероссийской научнотехнической конференции Красноярск-Новосибирск 2010г., 3 стр., авторы Булгаков
Н.Ф., Шалимов С.Н., В.В. Коваленко