Анотація до роботи:

Король С.О. Розроблення і дослідження регульованого приводу паливного насоса транспортного дизеля. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.03. – теплові двигуни. – Кременчуцький державний політехнічний університет, Кременчук, 2001.

Дисертацію присвячено вирішенню науково-технічної задачі інтенсифікації впорскування палива в циліндр транспортного дизеля при знижених частотах обертання колінчастого валу, що дозволяє підвищити експлуатаційну паливну економічність. Запропонований спосіб безступінчастого управління кутовою швидкістю обертання кулачкового валу паливного насоса високого тиску (ПНВТ) дизеля шляхом установлювання в серійний привод насоса нового конструктивного елементу – регульованого приводу, що забезпечує стабілізацію лінійної швидкості плунжерів на дільницях активного ходу. Наведені результати безмоторних і моторних випробувань ПНВТ дизеля ЯМЗ-238, оснащеного регульованим приводом. Привод стабілізував основні показники процесу подачі палива на рівні їхніх значень для номінального режиму (збільшивши при цьому на деяких робочих режимах середній тиск впорскування в 1,41,8 рази і скоротивши тривалість впорскування на 2035%), а також знизив витрати палива на режимах холостого ходу на 78% і на часткових режимах зовнішньої швидкісної характеристики - на 35%.

В дисертаційній роботі вирішена науково-технічна задача, пов'язана з розробкою і дослідженням регульованого приводу для інтенсифікації впорскування палива на часткових режимах і режимах холостого ходу дизеля. Основні результати виконаної роботи:

1. Сформульована повна система обмежень, що враховуються при розробці будь-якого приводу паливного насоса транспортного дизеля, і запропоноване нове технічне рішення, що задовольняє цій системі, але передбачає організацію нерівномірного обертання валу насоса на часткових швидкісних режимах і режимах холостого ходу дизеля. Нерівномірне обертання валу збільшує швидкості плунжера на дільницях його активного ходу, що призводить до інтенсифікації впорскування палива на цих режимах і, як наслідок, до поліпшення експлуатаційної паливної економічності двигуна.

2. Показано, що використання цього технічного рішення на двигуні вантажного автомобіля дозволяє стабілізувати основні показники процесу подачі палива для всіх робочих режимів дизеля, що дасть можливість спростити задачу проектування і підвищити технічний рівень дизельної паливної апаратури.

3. Запропоноване використати це саме технічне рішення для отримання стабільного впорскування палива при зниженої (в 1,31,4 раза) частоті холостого ходу тепловозного дизеля. З цією метою на режимі холостого ходу організується нерівномірне обертання розподільного валу дизеля.

4. Запропонований новий спосіб безступінчастого регулювання амплітуди і фази для законів зміни миттєвої кутової швидкості обертання валу паливного насоса. Для реалізації цього способу в механічному ланцюзі, що зв'язує колінчастий вал двигуна з кулачковим валом насоса (а на тепловозі - з розподільним валом), встановлюється новий вузол - регульований привод, що включає в себе перетворювачі кутових швидкостей обертання валів. При регулюванні використовується зсув фази між передавальними функціями двох ідентичних перетворювачів, з'єднаних послідовно.

5. Розроблені типи регульованих приводів, виконаних на основі шарнірів Гука, важільно-кулачкових, важільно-ексцентрикових і важільно-зубчастих механізмів. На два типи приводу отримані патенти України 36170А і 39302А.

6. Розроблені методи кінематичного і силового розрахунків, а також методики визначення раціональних параметрів для різноманітних типів регульованих приводів, призначених для автомобільних і тепловозних дизелів.

7. Запропонований механічний регулятор для регульованого приводу кулачкового валу паливного насоса автомобільного дизеля.

8. В результаті виконаних експериментальних досліджень на безмоторному стенді доведено, що розроблений для дизеля ЯМЗ-238 досліджувальний зразок важільно-кулачкового приводу паливного насоса дозволяє стабілізувати значення основних показників впорскування для всіх режимів зовнішньої швидкісної характеристики двигуна на рівнях, близьких до номінальних. На часткових швидкісних режимах і режимах холостого ходу досягнуте збільшення (порівняно з серійною паливною апаратурою) середнього тиску впорскування в 1,41,8 рази і скорочення тривалості впорскування на 2035%.

9. В результаті виконаних експериментальних досліджень на моторному стенді встановлено, що використання розробленого регульованого приводу паливного насоса на дизелі ЯМЗ-238 дозволяє отримати істотне зниження експлуатаційної витрати палива: на режимах холостого ходу - 78%, на часткових режимах зовнішньої швидкісної характеристики - 35%.

Публікації автора:

1. Вечеренко В.Я., Король С.О. Аналіз та синтез співвісної важільно-кулачкової передачі // Машинознавство. – 1998. – № 9-10. – С. 10-13.

2. Король С.А., Григорьев А.Л. Основные принципы организации регулируемого неравномерного вращения кулачкового вала топливного насоса дизеля // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. – Харьков: ХГПУ, 1998. – Вып. 23. – С. 13-22.

3. Король С.А., Григорьев А.Л. Рычажно-зубчатый привод вала топливного насоса дизеля // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. – Харьков: ХГПУ, 1998.– Вып. 25. –С. 120-130.

4. Король С.А., Григорьев А.Л. Выбор оптимальной схемы замыкания высшей пары в рычажно-кулачковом приводе вала топливного насоса дизеля // Проблемы создания новых машин и технологий. – Кременчуг: КГПИ. – 1998. – Вып. 2. – С. 272-276.

5. Король С.А., Григорьев А.Л. Особенности автоматического регулирования топливным насосом с неравномерно вращающимся кулачковым валом. // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. – Харьков: ХГПУ, 1999. – Вып. 29. – С. 71-75.

6. Король С.А., Григорьев А.Л. Определение уровня сил, действующих в элементах рычажно-зубчатого привода вала топливного насоса дизеля // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. – Харьков: ХГПУ, 1999. – Вып. 59.– С. 92-98.

7. Король С.А., Григорьев А.Л. К выбору оптимального варианта регулируемого привода кулачкового вала топливного насоса дизеля // Проблемы создания новых машин и технологий. Научные труды Кременчугского государственного политехнического института. – Кременчуг: КГПИ, 1999. – Вып. 1. – С. 280-282.

8. Григорьев А.Л., Король С.А. Новый метод снижения частоты холостого хода тепловозного дизеля // Високі технології в машинобудуванні. – Харків: ХДПУ, 2000. – Вип. 1 (3). – С. 79 – 84.

9. Григорьєв О.Л., Король С.О. Стабілізація показників упорскування палива на режимах зовнішньої швидкісної характеристики високообертового автомобільного дизеля // Зб. наук. праць Харківської державної академії залізничного транспорту: “Теплоенергетичні установки та екологія на залізничному транспорті”. – Харків: ХарДАЗТ, 2000. – Вип. 43. – С. 28 – 35.

10. Григорьев А.Л., Король С.А. Использование регулируемого неравномерного вращения вала топливного насоса автомобильного дизеля для стабилизации основных показателей впрыскивания // Авиационно-космическая техника и технология. – Харьков: Гос. аэрокосм. ун-т “Харьк. авиац. ин-т”; 2001. – Вып. 26. – С. 110-113.

11. Григорьев А.Л., Король С.А. Испытания топливного насоса автомобильного дизеля с неравномерно вращающимся кулачковым валом // Вестник Национального технического университета "Харьковский политехнический институт". – Харьков: НТУ "ХПИ", 2001. – Вып. 7. – С. 46-55.

12. Григорьев А.Л., Король С.А. Моторные испытания регулируемого привода топливного насоса автомобильного дизеля // Вестник Национального технического университета "Харьковский политехнический институт". – Харьков: НТУ "ХПИ", 2001. – Вып. 4. – С. 3-12.

13. Патент 36170A України, МКІ F 02M 39/00. Пристрій для управління кутовою швидкістю обертання вала приводу плунжера паливного насоса. / Григорьєв О.Л., Король С.О., Єлістратов В.О. (Україна). – №99116136; Заявл. 10.11.99; Опубл. 16.04.2001; Бюл. № 3 – 25 с.

14. Патент 39302А України, МКІ F 02M 39/00. Пристрій для управління кутовою швидкістю обертання вала приводу плунжера паливного насоса. / Григорьєв О.Л., Король С.О. (Україна). – №2000010239; Заявл. 17.01.2000; Опубл. 15.06.2001; Бюл. № 5. – 21 с.