Стенд для восстановления и обкатки форсунок автотракторных дизельных двигателей
Владельцы патента RU 2497016:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ставропольский государственный аграрный университет" (RU)
Изобретение относится к двигателестроению, в частности к ремонтным работам топливной аппаратуры двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет снизить расход топлива и дымность выхлопных газов двигателя. Стенд для восстановления и обкатки форсунок дизельных автотракторных двигателей содержит емкость для рабочей жидкости, в которой размещено сливное отверстие, соединенное с топливным насосом высокого давления с помощью патрубка, крышку, на которой имеются, по меньшей мере, четыре гнезда для крепления восстанавливаемых форсунок, которые соединены с топливным насосом высокого давления с помощью топливопроводов, диск со шпильками и гайками для фиксации восстанавливаемых форсунок, датчики давления, установленные в топливопровод, электродвигатель, соединенный с топливным насосом высокого давления, он дополнительно содержит электромагнитный клапан, персональный компьютер, бачок для ремонтно-восстановительного состава, датчик концентрации, нагреватель с датчиком температуры и смеситель. Электромагнитный клапан соединен с персональным компьютером и бачком для ремонтно-восстановительного состава с помощью шланга. В емкость для рабочей жидкости установлен нагреватель с датчиком температуры и датчик концентрации, соединенный с персональным компьютером. На крышке установлен электродвигатель, который соединен со смесителем. 2 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Устройство относится к машиностроению, в частности к производству стендов для восстановления рабочих поверхностей деталей форсунок автотракторных дизельных двигателей внутреннего сгорания и их обкатки. Изобретение позволяет повысить эффективность восстановления рабочих поверхностей деталей форсунок и снизить время, затрачиваемое на данную операцию.
Уровень техники
Известен способ восстановления деталей форсунки путем переточки изношенных рабочих поверхностей деталей форсунки на круглошлифовальных станках [см. от 21.03.2012 http://reforsbel.blogspot.com/2012/03/bosch-cr.html].
Недостаток этого способа заключается в том, что он требует высокой точности обработки рабочих поверхностей деталей форсунки, а так же соответствующего оборудования и инструмента. К примеру, под восстановленную таким способом иглу распылителя форсунки требуется восстановление конуса корпуса распылителя при помощи специальных притиров. После переточки происходит изменение рабочих зазоров распылителя, что ведет к ухудшению распыла топлива.
Известен способ восстановления рабочих поверхностей деталей форсунки путем добавления ремонтно-восстановительного состава в бак топливной системы автомобиля [см. от 21.03.2012 http://xadoclub.com/tag/revitalizant].
Недостатком этого способа является недопустимость присутствия в топливной системе даже незначительного количества влаги, от присутствия которой элементы, входящие в состав ремонтно-восстановительного состава (например дисульфид молибдена), сворачиваясь в шарики, выпадают в осадок, забивая каналы, что приводит к выходу из работоспособного состояния деталей топливной системы. Данное явление затрудняет использовать ремонтно-восстановительный состав в холодное время года, когда происходит конденсация влаги из-за быстрого охлаждения нагретого двигателя.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятым авторами за прототип является стенд СДТА-1 предназначенный для испытания и регулирования топливной аппаратуры, а также для обкатки форсунок. Установка содержит электродвигатель, топливопрод, емкость для рабочей жидкости, мерные стеклянные цилиндры, фильтры грубой и тонкой очистки топлива, гнезда для крепления форсунок и датчики давления [см. Баралев Ю.В. Устройство, обслуживание и ремонт топливной аппаратуры автомобилей: Учеб. для сред. ПТУ / Буралев Ю.В., Мартисов О.А., Кленников Е.В. // 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1987. - 288 с.].
Недостатком данной конструкции является невозможность ее применения при восстановлении форсунок ремонтно-восстановительными составами. Это обуславливается отсутствием нагревательного элемента для поддержания необходимой температуры рабочей жидкости и отдельного бачка для ремонтно-восстановительного состава с устройством, позволяющим определять концентрацию ремонтно-восстановительного состава в рабочей жидкости.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является разработка стенда для восстановления и обкатки форсунок дизельных автотракторных двигателей, позволяющего повысить микротвердость и шероховатость рабочих поверхностей деталей форсунок, а так же снизить расход топлива, дымность выхлопных газов и время, затрачиваемое на операцию восстановления.
Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения, сводится к снижению расхода топлива и дымности выхлопных газов двигателя вследствие улучшения качества распыла топлива отремонтированными форсунками.
Технический результат достигается тем, что стенд содержит емкость для рабочей жидкости, в которой размещены датчик концентрации, соединенный с персональным компьютером, нагреватель с датчиком температуры, сливное отверстие, соединенное с топливным насосом высокого давления с помощью патрубка, электромагнитный клапан, соединенный с персональным компьютером и бачком для ремонтно-восстановительного состава через шланг, крышки, на которой имеются, по меньшей мере, четыре гнезда для крепления восстанавливаемых форсунок, которые соединяются с топливным насосом высокого давления с помощью топливопроводов, электродвигатель, соединенный со смесителем, диска со шпильками и гайками для фиксации восстанавливаемых форсунок, датчиков давления, установленных в топливопровод и соединенных с персональным компьютером, электродвигателя, соединенного с топливным насосом высокого давления.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - стенд для восстановления и обкатки форсунок автотракторных дизельных двигателей, общий вид; на Фиг.2 - то же, вид сверху.
Осуществление изобретение
Стенд для восстановления и обкатки форсунок автотракторных дизельных двигателей состоит из емкости 1 для рабочей жидкости, в которой размещены датчик концентрации 2, соединенный с персональным компьютером (ПК) 3 и осуществляющий контроль концентрации ремонтно-восстановтельного состава (РВС) в рабочей жидкости, нагреватель 4 с датчиком температуры 5, позволяющие поддерживать температуру рабочей жидкости в заданных пределах, сливное отверстие 6, соединенное с топливным насосом высокого давления (ТНВД) 7 с помощью патрубка 8, электромагнитный клапан 9, соединенный с ПК 3 и бачком 10 для ремонтно-восстановительного состава через шланг 11, осуществляющий дозированную подачу РВС в емкость 1 для рабочей жидкости, крышки 12, на которой имеются, по меньшей мере, четыре гнезда 13 для крепления восстанавливаемых форсунок 14, которые соединяются с ТНВД 7 с помощью топливопроводов 15, электродвигатель 16, соединенный со смесителем 17, осуществляющие непрерывное перемешивание РВС с дизельным топливом в емкости 1 для рабочей жидкости, диска 18 со шпильками 19 и гайками 20 для фиксации восстанавливаемых форсунок 14, датчиков давления 21 установленных в топливопровод 15 и соединенных с ПК 3, электродвигателя 22 соединенного с ТНВД 7.
Эксплуатация стенда для восстановления и обкатки форсунок автотракторных дизельных двигателей осуществляется следующим образом:
В емкость 1 для рабочей жидкости заливают смесь дизельного топлива (ДТ) с РВС в соотношении 3 к 1 соответственно, в бачок 10 заливают ремонтно-восстановительный состав, восстанавливаемые форсунки 14, по меньше мере четыре, устанавливают в, по меньшей мере, четыре гнезда 13 и прижимают диском 18, который фиксируется с помощью шпилек 19 с гайками 20, один конец топливопроводов 15 подсоединяют к восстанавливаемым форсункам 14, а другой к ТНВД 7.
Запуск установки начинают с включения электродвигателей 16, 22 нагревателя 4 и ПК 3. Сигнал, поступающий от датчика концентрации 2, обрабатывается на ПК 3, если концентрация РВС в рабочей жидкости меньше допустимого, то срабатывает электромагнитный клапан 9, и РВС из бачка 10 через шланг 11 попадает в емкость 1, где происходит его перемешивание с ДТ с помощью смесителя 17 и подогрев нагревателем 4 до 50°С [см. от 21.03.2012 http://xadoclub.com/tag/revitalizant]. Контроль температуры рабочей жидкости осуществляют с помощью датчика температуры 5. При превышении установленной температуры рабочей жидкости в емкости 1 датчик температуры 5 отключает нагреватель 4, при ее понижении включает. ТНВД 7 создает давление, равное 18-20 МПа, тем самым рабочая жидкость из емкости 1 от сливного отверстия 6 по патрубку 8, через ТНВД 7 и по топливопроводу 15 поступает к восстанавливаемым форсункам 14, откуда впрыскивается обратно в емкость 1. Контроль давления в системе топливопроводов 15 осуществляется с помощью датчиков давления 21. В процессе циркуляции рабочей жидкости происходит осаждение элементов, входящих в состав РВС (например, дисульфид молибдена), на рабочие поверхности деталей восстанавливаемых форсунок 14, т.е. наблюдается эффект «избирательного переноса», в результате чего микротвердость поверхности увеличивается до 500 кг/мм, а шероховатость до Ra=0,06 мкм [см. Гаркунов Д.Н. Триботехника (конструирование, изготовление и эксплуатация машин): // Учебник. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: «Издательство МСХА», 2002. 632 с.].
А для обкатки форсунок 14 на стенде датчик концентрации 2 отсоединяют от ПК 3. При этом в емкость 1 для рабочей жидкости заливают ДТ, форсунки 14 устанавливают в гнезда 13 и прижимают диском 18, который фиксируется с помощью шпилек 19 с гайками 20, один конец топливопроводов 15 подсоединяют к форсункам 14, а другой к ТНВД 7.
Запуск установки начинают с включения электродвигателя 22 и ПК 3. ТНВД 7 создает давление, равное 18-20 МПа, тем самым ДТ из емкости 1 по патрубку 8, через ТНВД 7 и по топливопроводу 15 поступает к форсункам 14, откуда впрыскивается обратно в емкость 1. В процессе работы ТНВД 7 осуществляется контроль давления в системе топливопроводов 15 с помощью датчиков давления 21. Обкатка является завершающим и обязательным этапом восстановления форсунок 14. При осуществлении процесса обкатки происходит притирка рабочих поверхностей деталей форсунок, например цилиндрических поверхностей иглы и корпуса распылителя [см. от 21.03.2012 http://diselloc.ru/books/tep_d/dis13.html], что дает снижение расхода топлива и дымность выхлопных газов.
Показанные на фиг.1 и фиг.2 стенд для восстановления и обкатки форсунок может быть использован как самостоятельный стенд, так и в качестве дополнения к стендам СДТА-1.
Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:
- позволяет повысить микротвердость и шероховатость рабочих поверхностей деталей форсунок;
- позволяет уменьшить время, затрачиваемое на ремонт.
Стенд для восстановления и обкатки форсунок дизельных автотракторных двигателей, содержащий емкость для рабочей жидкости, в которой размещено сливное отверстие, соединенное с топливным насосом высокого давления с помощью патрубка, крышку, на которой имеются, по меньшей мере, четыре гнезда для крепления восстанавливаемых форсунок, которые соединены с топливным насосом высокого давления с помощью топливопроводов, диск со шпильками и гайками для фиксации восстанавливаемых форсунок, датчики давления, установленные в топливопроводы, электродвигатель, соединенный с топливным насосом высокого давления, он дополнительно содержит электромагнитный клапан, персональный компьтер, бачок для ремонтно-восстановительного состава, датчик концентрации, нагреватель с датчиком температуры и смеситель, при этом электромагнитный клапан соединен с персональным компьютером и бачком для ремонтно-восстановительного состава с помощью шланга, а в емкость для рабочей жидкости установлены нагреватель с датчиком температуры и датчик концентрации, соединенный с персональным компьютером, на крышке установлен электродвигатель, который соединен со смесителем.
