От работы топливной аппаратуры зависят основные мощностные и экономические показатели дизельных двигателей внутреннего сгорания, их надежность, долговечность и стабильность параметров, удельные весовые и объемные характеристики, уровень создаваемого шума, а также токсичность и дымность отработавших газов [1]. Топливная аппаратура автотракторных дизелей должна обеспечить подачу в цилиндры дизеля в соответствии с порядком их работы под высоким давлением (20,0…60,0 МПа и более) точно дозированных малых порций топлива (10…300 мм3) за короткий промежуток времени (0,001…0,01 с) [2].
Эксплуатация дизелей осуществляется на открытом воздухе, в различных климатических условиях, в широком диапазоне скоростных и нагрузочных режимов. Поэтому необходимо обеспечить требуемые показатели процесса топливоподачи не только на номинальном режиме и при нормальных условиях окружающей среды, но и оптимизировать их в широком диапазоне режимов и при различных условиях работы дизеля. Высокая технико-экономическая эффективность дизеля возможна только в том случае, когда обеспечены все точностные параметры режимов работы топливной аппаратуры [3].
Одним из основных регулировочных параметров топливной аппаратуры, подлежащим в установлении в первую очередь – это его производительность. Она определяется количеством топлива, впрыскиваемого в цилиндры дизеля в течение часа [4]. На рядных насосах, например УТН-5, этот параметр регулируют изменением углового положения поворотной втулки относительно зубчатого венца, предварительно ослабив его затяжку. Для увеличения подачи втулку в зубчатом венце поворачивают влево (по часовой стрелке, если смотреть сверху), а для уменьшения – вправо (против часовой стрелки). Допускается изменять производительность (подачу) одновременно всеми насосными секциями, изменяя положение болта жесткого упора (для увеличения подачи винт завинчивают, для уменьшения - вывинчивают).
Условия, материалы и методы исследований. Из-за конструктивных особенностей установление этого параметра на насосах распределительного типа осуществляется иначе. Например, на насосах НД-22 регулировка количества подаваемого топлива осуществляется в следующей последовательности [5]. Сначала проверяют отсутствие течи топлива и масла в местах соединений, в том числе подтекания топлива по разъему головка насосной секции – корпус насоса. При этом исключается поступление пузырьков воздуха в головку насоса. Так как топливный насос НД-22 имеет две расположенные рядом секции высокого давления то возникает, необходимость выравнивания производительности каждой секции в отдельности. Производят предварительное выравнивание подачи между двумя секциями. Для этого устанавливают скорость вращения равную 960 …1000 мин-1, и добиваются приближенно одинаковой средней величины подачи каждой из двух секций (разница в подачах секций не должна превышать 3 см3 за 200 циклов). Окончательное выравнивание подачи секциями насоса осуществляют за счет изменения подачи первой секцией насоса при неизменной подаче второй секции. Производительность первой секции регулируют путем изменения длины регулировочной тяги привода дозатора. Увеличение длины тяги повышает, а уменьшение – снижает производительность насосной секции.
Первоначальную длину регулировочной тяги при выравнивании подачи между секциями рекомендуется установить равной 53 мм между центрами отверстий под оси поводков дозаторов, что само по себе является достаточно сложной задачей. И к тому же, практика показывает, что из-за неодинаковости гидравлических характеристик секций и различия геометрических параметров элементов привода дозатора первоначально устанавливаемая длина тяги не всегда обеспечивает совпадение значения производительности первой секции с производительностью второй. Такая ситуация особенно характерна при ремонте насоса с использованием насосных секций бывших в эксплуатации и установкой обезличенной регулировочной тяги [6]. Поэтому, в особенности после ремонта возникает острая необходимость корректировки производительности первой секции в процессе выравнивания подачи между секциями путем изменения первоначально установленной длины регулировочной тяги. Но операция корректировки производительности первой секции путем изменения длины регулировочной тяги, не снимая ее с насоса, является достаточно сложной и трудоемкой. Желаемый результат величины подачи, как правило, удается получить только после неоднократного выполнения данной операции. Сложность заключается в том, что визуально, не снимая тягу с насоса, трудно с первого раза настроить необходимую длину, обеспечивающую требуемую производительность. После каждого изменения длины регулировочной тяги необходимо на стенде снова проверить насос на равенство подачи между секциями, что также сопровождается дополнительными затратами времени, электрической энергии и износом стенда.
В данной работе ставится задача исследования возможности снижения трудоемкости регулировочных операций при ремонте топливных насосов типа НД-22 и повышение точности их выполнения [7].
В связи с этим представляет определенный интерес возможность получения необходимой производительности первой секцией с первой же установки на отремонтированный насос обезличенной регулировочной тяги без изменения ее первоначально установленной длины. Наличие такой возможности позволило бы значительно сократить трудоемкость послеремонтных регулировочных работ.
