Способ испытания дизеля на нагарообразование в поршневых кольцах Советский патент 1984 года по МПК F02M65/00 

Изобретение отноентея к машиноетроеник) и 11|)е,Ч11а:(начеио для испытания дизе.ти на нагарообразоваиие, ); частности, на отложение нагара в поршневых кольцах.

Ичвестен ciioeoO испытания дизеля на нагарооб)азование в норгпиевых Ko;ii)Uax, :)а лючак)И1нйея в том, что на режиме IIOBBIН1енной те,мне(1атур1 : дета;1е11 нн.1инд)а иодаюч топливо рабочук , ирнчем сначала подают не)вук) д{1зу на такте сжатия li кол 1 чест1н:- 6о-80 /,:-, от номина.тьной нодачи за 18-30 до верхней ме)твой точки (в М.Т.), а затем нодают вторую тои,1ива на такте расин1рения |1.

Однако нрн реализации нзьесчнои) сиособа наблюдается новыи1еиное иагарообразованне is сопловых )асны: ите.1ей и ениже11не иик.ювой ио;1ачн тон.пива в нроцесее ис1И)1таний. Вс:е уто удлиняет нроиесс неныта1Н1Й и снижает eio эф1})ектив11оств.

Целью изоб)етения яв:1яется ускорение 11|)оиесса иснытання дизе.пя на н;парообразоваиие в порнпкч ых иутем HtiTeHснфикаиии процесса от.1оже1Н1я naiapa на диии1е порншя и нори1нев1,1х ко.тьцах.

Указаниая це.И) дое1игаетея тем. что соIласио снособу исиытания дизе.ля на нага|)ооб)азова |ие в нор1ннев1)1х кольцах, зак;11очаюшемхся в том, что на режиме нов1)Пненной тем11е ату)ы деталей цилиндра 1К;дают TOH/iHBo через рабоч.ио (Ьорсунку, причем, слшчала подают нервую дозу на такте сжат)я .4 К(),1ичестве ()/:: пт И)Мина,1Ы1ой подачи за 18-30 .то ве)хнсй мертвой точки, а затем ;ni;v T() на ;акте 1ае11 ирсиия, причем во второй и третьей дозах 1к.)дают по 30- 4(Ro от номина;1ьной юдач.я соответственно через 8-12 и 28-32 у.гла новорота коленчатого вала (н.к.в.) ное.те верхней мертвой точки.

ilepe; чсчьиа ииями :1,ле. норшия и uи.чиндj)a 11ок|М) геи.юи.имируюихим атериа,1ом. И рабочем дизеля основную часть тон.чин;, сос а в, 7();;1 но.мииа.чьного значения, це.чесообразнс) BCHpi ieкивать че|)е3 р.ибочую фо) в конце такта сжат1-;я 1ИтаП1ым Ioii.HiiiHbi.vi насосом за 30-18 yi,ia н.к.в. .то в.м.т. (данный диапазон o6ve,U)B,iCH на,1нчием pa3,iii4iriiix VIMOB онереження вирыска т Ц1лнва у каждого конкретно взяччяо двигате.тя). ;1ве доио,:|ните.чьные чаети гоилива, еостав.чяющие 30 и номнналь1 ого значения, внр 1скивают че|)е.з рабочую ({юрсунку на такте расширения ните,11) )1м наеоеом в периоды доет11же1Н1я .максимального давления и. максимальной TeMiiepai-ypi i никла, соответственно ири 10(8-12) .и 30 (2832)° н.к.в. после в.м.т. Выбор для двух нос.че.дннх внрысксм) обоснован -жснеримента.чыю, так как они наибо.чее оптимальны для ускорения цроцеееа на арообразова ия е учето.м консчруктин ного исно,1нения топливных насосов. Подача трех частей топлива через одну рабочую форсунку осун1еств: яется с номощью кланана-разде.чите.чя от двух топливных насосов, нриводимых во иранинне от коленчатого вала двигателя. 1)иче.м привод дополнительного то 1ливногч) насоса осуществляется от шееTejMui привода основного топливного насоса че)ез муфту, позволяющую ле1жо производить установку угла начала подачи тон.|ива дополнительного тонливного наеоса.

Таки.м образом, для ускорения испытаний дизеля на нагарообразование применяется тецлоизоляция головки цилиндров, которая увеличивает тепловой поток через поршень. Теплоизоляция гильзы цилиндра дает повышенный ориентированный тедловой поток в систему охлаждения через компрессионное ко;Н)Цо и участок гильзы в зоне не)емен1ен11я i TOio кольца. При этом обеснечивается рост темнературы норшня в зоне BepxHeio Ko.viripeccHOHfioro кольца на 2530. Для регу; нруе.мого донолнительного новьниення темиературы iiopnjHH топливо в |рыски аетея через рабочую форсунку в цил)1ндр тремя частями, что способствует иитеиеи(|)11кации процесса нагарообразования на HopiHHe и 1 ерхнем компрессионнсш ко.чьце.

Пример. Внутренняя поверхность головKii цилиндра дизеля покрывается тенлоизо,1ируюни1.м материалом, например окнсью а.тюминия. Оптимальная толщина покрытия составляе1 0,7-0,85 мм. На наружную часть гн.чьзы ци.чиндра также наносится тенлоизоли1)ук)ние покрытие. Для гильзы цилиндра наибо.чее ириемлемы.м теплоизолирующим MaTei Ha.ioM является .масляный найрнт ВТУ ХУ В-5-63 толщиной 0,3-0,4 мм. Замеры ноказа,ти, что температура поршня в зоне ве|)хнего компрессионного ко.пъца при этом повышается до 260°С. За счет нри.менення рабочего цик.па дизеля с трехфазной пода4(41 тон.чива, в котором впрысктоплива через рабочую форсунку производится тремя частями нри различных соотно неьшях подач и углов опережения подачи топлива для )азличн1)ГХ .марок двигателей (наприме|),

для двигателя Д-144 часть топлива в количестве от номинальной подачи на такте сжачия за 30° п.к.в. до в.м.т. и две последующие части топлива в количестве (, от номинальной подачи каждая на такте расн1и 1еиия при углах впрыска топлива 10(8- -12) и 30 (28-32)° п. к. в. после в, м. т,) тем 1ера1урв в зоне верхнего компрессионforo ксхчьца, как показали исследования, состав,1яеч 285-300°С. Соотношение количества тонлива, впрыскиваемого в нервой фазе до в.м.т. на такте сжатия и в последующих 1)азах на такте расширения нос,те в.м.т., опХделяют экспернментальны.м путем .т.тя каждого типа двигате,тя и конструкции топливной аппаратуры с тем, чтобы обеспечить необходимую температуру поршня и требуемое сокращение времени испытаний. Проведенная проверка способа показала, что при температуре поршня в зоне верхнего компрессионного кольца 285-300°С, обеспечиваемой за счет теплоизоляции гильзы и головки цилиндра и впрыска топлива тремя частями, время испытаний дизеля до потери подвижности поршневых колец при работе на стандартном топливе и масле составляет 32 мин. При работе на стандартном топливе, обработанном ультразвуком, время испытаний увеличивается до 40 мин. Контроль подвижности поршневых колец осуществлялся безразборным методом. Положительный эффект предлагаемого способа состоит в том, что снижается трудоемкость испытаний дизеля на нагарообразование в цилиндре примерно в два раза. по сравнению с известными способами, за счет сокращения разборочно-сборочных операций и уменьшения времени проведения испытаний. Предлагаемый способ позволяет оценить термостабильность и склонность к нагарообразованию различных масел, топлив и присадок к ним в реальных условиях работы дизеля. Кроме того, предлагаемый способ позволяет исследовать эффективность применения различных технологических и конструктивных мероприятий, направленных на повышение надежности работы, например, порщневых колец, а также исследовать эффективность различных мероприятий по снижению расхода масла на угар. Изобретение применимо при исследовании влияния условий эксплуатации дизеля на склонность к нагарообразованию в зависимости от применяемых для данного дизеля сортов масла и топлива.

СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ДИЗЕЛЯ НА НАГАРООБРАЗОВАНИЕ В ПОРШНЕВЫХ КОЛЬЦАХ, заключающийся в том, что на режиме повышенной температуры деталей цилиндра подают топливо через рабочую форсунку, причем сначала подают первую дозу на такте сжатия в количестве 65-80% от номинальной подачи за 18-30° до верхней мертвой точки, а затем вторую дозу на такте расширения, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса испытаний, дополнительно подают третью дозу топлива на такте расширения, причем во второй и третьей дозах подают по 30-40% от номинальной подачи соответственно через 8-12 и 28-32° угла поворота вала после верхней мертвой точки.