1. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ ТЕПЛОВОЗНЫХ ДИЗЕЛЕЙ
1.1.          Оценка технического состояния топливной аппаратуры
На топливную аппаратуру приходится значительная доля отказов дизеля. Одним из наиболее ответственных узлов топливной системы является форсунка. Обычно отказ форсунки связан с разрегулировкой давления начала подъема иглы рас­пылителя, закоксовыванием или размывом его распиливающих отверстий. Ухудшение качества распыливания во многих слу­чаях является следствием изнашивания сопрягаемых поверхно­стей иглы и корпуса распылителя.

Обнаружение большинства неисправностей очень затруднена, в связи с постепенным их возникновением, а также вследствие того, что их влияние на выходные показатели дизеля анало­гично влиянию отказов в системах воздухоснабжения и газо­распределения. Это является причиной дополнительных работ по разборке, проверке и осмотру узлов и деталей двигателя. Таким образом, применение методов и средств безразборного диагностирования топливной аппаратуры на работающем дизеле является актуальной задачей.

В настоящее время применяется несколько методов конт­роля технического состояния топливоподающих систем дизелей, различия которых заключаются в выборе групп диагностических параметров и выявлении формы их функциональных связей со структурными. Наиболее общим методом оценки технического состояния дизеля и его топливоподающей аппаратуры является диагностирование по основным показателям работы. К таким показателям относятся мощность, среднее эффективное давле­ние, крутящий момент, расход топлива, КПД. Многие из этих показателей находятся в тесной корреляционной связи с неис­правностями, нарушениями регулировок топливной аппаратуры и сопровождающими их процессами. Отклонение показателей от их исходных значений обусловливает необходимость проверки прежде всего системы топливоподачи (топливного насоса, фор­сунок).

При парциальном методе диагностирования испытывают дви­гатель с частью выключенных цилиндров. Нагрузка работаю­щих цилиндров обеспечивается частично вследствие прокручи­вания коленчатого вала тормозной установкой. Этим методом, кроме показателей двигателя в целом, можно оценивать мощ­ностные и экономические показатели каждой группы работаю­щих цилиндров, что увеличивает объем информации, получае­мой при проверке двигателя [12].

Дифференциальный метод позволяет определить отклонение основных показателей от номинального значения по отдельным цилиндрам. Нагружение работающего цилиндра или минималь­ной группы цилиндров осуществляют выключением других до тех пор, пока для вращения и вывода на номинальный скорост­ной режим не окажется необходимым подключение внешнего источника энергии. Обычно для этих целёй используют электродвигатель или навесной электропривод с динамометрическим устройством. При дифференциальном методе проверяемый цилиндр работает с полной цикловой подачей топлива на номи­нальном скоростном режиме, а с помощью электропривода определяют отклонение мощности от номинального значения.

Различные варианты бестормозных методов проверки двига­теля в условиях эксплуатации основаны на использовании в ка­честве нагрузки механических потерь самого двигателя в соче­тании с выключением из работы части цилиндров и примене­нием догрузочных устройств в качестве дополнительного сопро­тивления. Наиболее простой способ бестормозного нагружения, широко применяемый в практике, - это нагружение только выключением цилиндров. Разброс значений температур и давле­ний по цилиндрам служит критерием оценки состояния регули­ровочных параметров топливных насосов и форсунок. Таким образом, с помощью метода бестормозного нагружения воз­можно выявление дефектов топливной аппаратуры.

В условиях эксплуатации дизели значительную часть вре­мени работают на неустановившихся режимах. В связи с этим при анализе работоспособности дизеля и его отдельных узлов оценивают параметры двигателя при переходных процессах, так как испытания на установившихся режимах, по мнению ряда исследователей, не могут обеспечить требуемой информа­ции. Приемлемыми критериями оценки переходных процессов при диагностировании топливной аппаратуры являются: резкое изменение цикловой подачи топлива и продолжительность пере­ходного процесса; площадь под кривой переходного процесса; установившееся значение цикловой подачи топлива на новом равновесном режиме работы. Для такой оценки необходимо иметь закономерности эталонного переходного процесса двига­теля, снятого при исправном исходном состоянии топливной аппаратуры, чтобы сравнивать его с переходным процессом, полученным при данном техническом состоянии аппаратуры [12].
1.1.1. Общая оценка состояния топливной аппаратуры по пара­метрам рабочего процесса дизеля
Одним из методов диагности­рования топливной аппаратуры является оценка по параметрам отработавших газов. Однако параметры отработавших газов являются функцией как топливной аппаратуры, так и техниче­ского состояния агрегатов наддува, цилиндропоршневой группы и других. В связи с этим только по параметрам отработавших газов трудно оценить состояние топливной аппаратуры.

Регулировку топливной аппаратуры дизелей во многих слу­чаях контролируют по максимальному давлению сгорания, температуре отработавших газов за каждым цилиндром и выходу рейки топливного насоса высокого давления. По этим же параметрам осуществляют и оценку ее технического состояния. Однако повышение температуры отработавших газов по мере эксплуатации дизеля неизбежно вследствие ухудшения

технического состояния других узлов и агрегатов, в том числе цилиндропоршневой группы, газораспределительного механизма, системы воздухоснабжения и других. Таким образом, повышение температуры отработавших газов за каждым цилиндром, обусловливая необходимость поиска причины отказа, не позволяет его локализовать.

Наиболее полно состояние элементов конструкции, опреде­ляющих рабочий процесс, характеризуется двумя показате­лями - средним индикаторным давлением и индикаторным КПД.

Происходящее в процессе эксплуатации дизеля ухудшения технического состояния приводит к тому, что определенные на каком-либо фиксированном режиме, параметры и показатели двигателя имеют отличные от исходных значения. Общее сни­жение индикаторного КПД определяется как измене­нием состояния внешних по отношению к цилиндру систем, при­водящих к отклонению параметров, так и ухудшением состояния топливной аппаратуры в целом.


Рис. 1.1. Изменение индикаторного КПД дизеля в зависимости от состава смеси и наработки:

- дизель в исходном состоянии;             - 2-й цилиндр;            ·          -

3-й цилиндр;      - после 1200 ч. работы;      - после 200 ч. работы
На рис. 1.1. представлены закономерности изменения инди­каторного КПД во втором и третьем цилиндрах дизеля 8ЧН 26/26 с учетом наработки. Через 200 ч после начала испы­таний индикаторный КПД третьего цилиндра несущест­венно отличался от исходного значения (сплошная кривая). После 1200 ч работы это отличие составляло всего лишь 0,005. При значительном общем снижении индика­торного КПД равного 0,038 на долю топливной аппаратуры приходится очень незначительная часть (13 %)  этого изме­нения. Таким образом, ухудшение экономичности вызвано не топливной аппаратурой, а другими элементами конструкции двигателя.

Для второго цилиндра характерно значительное ухудшение экономичности через 1200 ч работы (разность индикаторного КПД равна 0,051) при срав­нительно малом изменении состава смеси. Как видно из   рис. 1.1., основная доля снижения индикаторного КПД приходится на топливную аппара­туру второго цилиндра (примерно 80 %), а остальная часть, обусловлена изменением режимных параметров вслед­ствие изменения состояния других агрегатов дизеля.

Приведенная методика и результаты ее опытной проверки позволяют заключить о возможности оценки состояния топлив­ной аппаратуры предлагаемым способом. При заданном допу­стимом относительном отклонении индикаторного КПД  ε_{ηi доп} достижение условия Δη_{i общ} > ε_{ηi доп} η_{i исх} определяет начало поиска отказа (см. рис. 1.1.). Однако, если при этом выполняется неравенство Δη_{i т.а.} < ε_{ηi доп} η_{i пар} то топливная аппаратура находится в удовлетворительном состоянии. Причина отказа вызвана другими агрегатами и системами (турбокомпрессор, охладитель наддувочного воздуха) или наступил такой момент, когда состояние каждого из влияющих агрегатов не вышло за допустимые пределы, но их суммарное влияние при­водит к недопустимому ухудшению контролируемого технико­-экономического показателя [6].

Предлагаемый способ имеет недостатки. Для осуществления такой оценки состояния топливной аппаратуры конкретных цилиндров необходимо знать величины: температуру газов и состав смеси для каждого из них. Оценить состав газов в  i-м цилиндре сложно, особенно для дизелей с импульсной системой наддува при наличии продувки. В этом случае определяют состав газов, отобранных за каждым цилиндром в период чистого выпуска, в интервале времени, когда влияние соседних по работе цилиндров отсутст­вует. Неизбежность применения автоматических устройств при этом усложняет систему диагностирования.

Рассмотрим другой способ оценки состояния топливной аппа­ратуры. Как показали исследования, при данном ее техническом
состоянии относительные потери теплоты с уходящими газами
в широком диапазоне нагрузок  практически неизменны. Это позволяет, зная величину относительных потерь теплоты с уходящими газами, заранее опреде­лить температуру газов за цилиндрами, соответствующую исходному техническому состоянию топливной аппаратуры.

Ухудшение технического состояния топливной аппаратуры приводит к нарушению процессов топливоподачи, смесеобразо­вания и сгорания и, как результат, к росту потерь теплоты с уходящими газами. Подтверждением этого является отличие измеренной температуры от расчетной при данном со­ставе смеси. Выбор допустимой по состоянию аппаратуры температуры должен быть обусловлен таким изменением состоя­ния, которое приводит к предельно допустимому ухудшению технико-экономических показателей. Например, если критерием для оценки выбрано допустимое снижение индикаторного КПД до 0,02, то оно вызывает практически такое же возрастание потерь теплоты с уходящими газами.

Первоначальная регулировка топливной аппаратуры исследуе­мых (второго и третьего) цилиндров обеспечила одинаковую температуру газов (в пределах погрешности измерения) и близ­кие значения состава смеси сравниваемых цилиндров. После 1200 ч работы дизеля температура газов на выходе из цилин­дров превысила 873 К. Однако температура за третьим цилин­дром была в допустимых пределах по состоянию топливной аппаратуры. Такое возрастание температуры объясняется уменьшением коэффициента избытка воздуха в этом цилиндре. Следователь­но, поиск отказа должен быть локализован цилиндропоршневой группой и клапанным механизмом.






Рис. 1.2. Зависимость температуры на выходе из цилиндра

от состава смеси:

1 – расчетная температура; 2 и 3 – номера цилиндров; I – поле погрешности измерения температуры газов;      - после 1200 ч. работы;      - после 200 ч. работы
Это подтверждается и различием изменения состава смеси в рассматриваемых цилиндрах. При последующем де­монтаже двигателя подтвердились сделанные выводы – на поверхно­стях фасок выпускных клапанов третьего цилиндра были обнару­жены прогары. Это привело к утечке заряда при сжатии и расши­рении.

Во втором цилиндре (как и во всех остальных) после 1000 ч рабо­ты дизеля произошло примерно одинаковое снижение состава смеси, что        яви­лось следствием ухудшения техни­ческого состояния турбокомпрес­сора. Однако превышение температуры газов пре­дельно допустимого значения позволило сделать вывод об отказе именно топливной аппаратуры этого цилиндра. Демонтаж и анализ аппаратуры подтвердили этот вывод.

Анализ приведенных данных свидетельствует о том, что тем­пература газов за цилиндром является только информативным параметром, который в сочетании с параметрами состав смеси и температура смеси ис­пользуется для формирования диагностического параметра.

Проведенное исследование позволило проверить разработан­ный локальный алгоритм диагностирования топливной аппа­ратуры. Необходимо отметить, что при такой постановке задачи диагностирования топливная аппаратура конкретного цилиндра рассматривается как единое устройство. Дальнейшая детализа­ция может быть осуществлена при использовании других прин­ципов, позволяющих локализовать отказ на более глубоком уровне (форсунки, насоса высокого давления) [6].
1.1.2. Методы оценки состояния отдельных элементов

топливной аппаратуры
Исследователями предложен метод оценки техни­ческого состояния топливной аппаратуры по показателям рабо­чего процесса. На основании проведенного анализа параметров рабочего процесса с применением метода графов, учета инфор­мативности параметров, разработки моделей процессов в дизеле получена конечная минимальная совокупность диагностических параметров: среднее индикаторное давление (по двигателю в целом); максимальное давление сгорания (среднее по дви­гателю в целом); температура отработавших газов (средняя по двигателю в целом). Целью анализа этих параметров является предварительное определение, состояния двигателя.

Решение задачи поиска неисправностей позволяет использо­вать совокупность следующих параметров по цилиндрам: максимальное давление сгорания, давление в цилиндре в мо­мент, соответствующий 40° угла поворота коленчатого вала после ВМТ; угол задержки воспламенения; угол начала видимого сгора­ния. Однако для полного решения задач диагностирова­ния элементов топливной аппаратуры приведенных выше пара­метров недостаточно. Необходимо получение дополнительной информации по следующим параметрам: углу продолжитель­ности подачи форсунки; углу начала подачи форсунки; остаточному давлению в трубопроводах [6].

На основании установленных взаимосвязей между неисправ­ностями топливной аппаратуры и отклонениями диагностических параметров отдельных цилиндров (табл. 1.1.) составлен алгоритм диагностирования и поиска этих неисправностей.

Таблица 1.1.

Взаимосвязь между неисправ­ностями топливной аппаратуры и отклонениями диагностических параметров отдельных цилиндров

Неисправность	Угол продолжительности подачи  форсунки	Угол задержки воспламенения	Угол начала подачи форсунки	Угол начала видимого сгорания	Максимальное давление сгорания	Давление в цилиндре в момент, соотв-щий 40° угла поворота колен. вала после ВМТ	Остаточное давление в трубопроводах
Поломка пружины форсунки
Протечка
Подтекание иглы форсунки
Загрязнения отверстий распылителя
Увеличения отверстий распылителя

Примечание:      – увеличение параметра,       –  уменьшение.
При возмож­ности фиксировать и другие параметры топливной аппаратуры можно значительно уточнить и углубить диагноз. Так, замер подачи и максимального давления вспрыскивания топливного насоса позволяет оценить износ плунжерной пары или неисправности клапанов. По давлению в трубопроводе вы­сокого давления можно судить о протечках и не­исправностях клапана.

Распространенным является метод измерения амплитудно-­фазовых параметров изменения давления в нагнетательной магистрали топливной системы. Он базируется на измерении параметров частотно-временной группы, которыми характери­зуется большинство процессов дизеля. Качество протекания про­цесса вспрыскивания и состояние деталей топливной аппара­туры могут быть оценены по таким показателям, как угол опережения подачи, продолжительность впрыс­кивания, максимальное и среднее давление впрыски­вания, фактор динамич­ности цикла (отношение количества топлива, пода­ваемого в цилиндр двига­теля за период задержки воспламенения, к цикловой подаче топлива) и др.

При диагностировании топливной аппаратуры по указанным характеристикам анализ ее работоспособности прово­дят по осциллограммам процесса впрыскивания путем выделе­ния характерных участков. Наибольшую информативность обес­печивает закон изменения давления в трубопроводе у штуцера форсунки (рис. 1.3.).

Рис. 1.3. Изменение давления топлива в трубопроводе
Участок 1 характеризует давление перед началом подачи топлива. Неизменность давления свидетельст­вует о том, что нагнетательный клапан и игла распылителя функционируют без отклонений. Участок 2 выявляет начало подачи топлива насосом, а участок 3 - момент открытия  нагне­тательного клапана и начало формирования волны подачи топ­лива от насоса к форсунке. На участке 4 происходит падение давления в полости форсунки в результате подъема иглы. Участок 5 характеризуется некоторым увеличением давления топлива в результате нагнетательного хода плунжера, а на участке 6 давление снижается вследствие прекращения подачи топлива насосом. Участок 7 определяет закрытие иглы распы­лителя. Участок 8 соответствует моменту закрытия клапана насоса и разгрузки трубопровода. На участке 9 происходят затухающие колебания давления под влиянием отраженных волн.

По осциллограммам давления впрыскивания топлива и по их расположению относительно отметки ВМТ обнаруживают большинство неисправностей топливной аппаратуры. Диагности­рование проводят путем сравнения эталонной и исследуемой осциллограмм, снятых на одном и том же режиме работы дви­гателя. Их анализ позволяет установить, что сдвиг максимума осциллограммы относительно ВМТ и наклон участка линии начала подачи определяют состояние плунжерной пары, толка­теля и привода топливного насоса. Ордината участка падения давления в результате начала подъема иглы определяет усилие затяжки пружины форсунки и состояние прецизионной пары игла - корпус распылителя. Максимальное давление топлива характеризует состояние отверстий распылителя. По изменению давления на участке 8 определяют неисправность работы нагне­тательного клапана. По осциллограммам можно выявить и такие отказы, как неплотность в запирающем конусе распыли­теля, прихватывание иглы, трещины втулок плунжера и корпу­сов форсунок, поломки пружин и др.

Приборный комплекс, разработанный на основании этого метода, позволяет определить угол опережения подачи топлива в каждом цилиндре, максимальную и минимальную частоты вращения коленчатого вала, углы опережения впрыскивания, устанавливаемые автоматической муфтой, а также усилие за­тяжки пружины. Наряду с этим выявляются износы плун­жерных пар топливного насоса высокого давления и нагнета­тельного клапана, износ, обрыв и закоксованность распыливающих отверстий, заклинивание плунжеров и игл распылителей, поломки пружин нагнетательных клапанов, форсунок и плун­жеров.

Амплитудные характеристики давления определяют по осциллограммам. При оценке технического состояния элементов топливной аппаратуры анализируют амплитудно-фазовые пара­метры характерных точек осциллограммы и ее форму, а при оценке регулировочных характеристик аппаратуры измеряют фазовый сдвиг между началом подачи относительно ВМТ. При диагностировании сравнивают эталонную и исследуемую осцил­лограммы по характерным точкам.

Можно использовать также упрощенную методику анализа осциллограмм давления по предварительно принятым условиям расшифровки. Считая необязательными количественные измерения, отдельные участки осциллограммы анализируют качественно по характеру их протекания. Анализ диагностиче­ских осциллограмм и сравнение их с эталонными, полученными на определенном тщательно выбранном режиме двигателя при гарантированно исправной топливной системе, осуществляют при помощи диагностической карты, либо таблицы аналогичной табл. 1.1. Наиболее часто встречающиеся дефекты топливной аппаратуры, занесенные в таблицу состояний, создают искусст­венно на исправной аппаратуре, и соответствующие им кривые изменения давления в тракте нагнетания осциллографируют заранее. Однако сравнение кривой давления с эталонной осцил­лограммой дает весьма ограниченную и ненадежную информа­цию, так как даже для нормально работающей аппаратуры многоцилиндрового дизеля форма импульсов давления может значительно отличаться для различных цилиндров. В связи с этим представляет некоторый интерес метод диагностирования топливной аппаратуры по импульсу давления с применением расчета процесса впрыскивания на ЭВМ.

Согласно указанному методу по разработанной математиче­ской модели гидродинамики единичного импульса, имея осцил­лограмму давления в любом месте нагнетательного трубопровода, можно рассчитать основные параметры процесса топливо­подачи в системе. Это позволяет определить в функции времени следующие параметры: исходное давление; давление у входа в форсунку (оно может служить для контроля точности рас­чета); давление перед запирающим конусом иглы распылителя; давление в полости распылителя; скорость впрыскивания топ­лива в цилиндр; скорость движения и перемещения иглы рас­пылителя; площадь эффективного сечения под иглой. Кроме того, выводятся на печать величины цикловой подачи, остаточ­ного давления и утечки через зазор вдоль иглы распылителя.

Исходный импульс давления, полученный при осциллогра­фировании, вводят в ЭВМ в виде ломаной линии, состоящей из 14 прямых характерных участков. Это позволяет достаточно точно аппроксимировать формулу реального импульса. Другими исходными данными служат параметры топлива и конструктив­ные размеры топливной аппаратуры.

Основным недостатком метода диагностирования по осцил­лограммам давления при его наглядности и простоте являются необходимость ручной обработки полученных данных и слож­ность проведения сравнительного анализа, требующая опреде­ленного навыка. Этим объясняется некоторая субъективность оценок качества протекания процесса впрыскивания.

Наиболее перспективно диагностирование с использованием вычис­лительной техники (рис.1.4.). Исходной информацией служат сигналы от датчика верхней мёртвой точки ДВМТ нижнего поршня первого цилин­дра и от датчиков подъёма иглы форсунки ДПИФ, установленных вмес­то сливных трубок. Сигнал от ДВМТ проходит через модуль ввода ини­циативных сигналов МВИС, поступает на вход процессора СМ-1П и служит сигналом запуска ЭВМ и опорным сигналом для определения угла опережения подачи топлива. Сигналы от ДЛИФ через усилитель, бесконтактный коммутатор КБ и аналого-цифровой преобразователь АЦП поступают в процессор и далее записываются в оперативной ОЗУ или внешней ВЗУ памяти. Датчики подключаются к усилителю через контактные модули кодового управления МКУК, которые в свою оче­редь управляются от процессора через бесконтактный модуль МКУБ.

Для изменения частоты вращения коленчатого вала с помощью ЭВМ или включения и выключения группы топливных насосов процессор вы­рабатывает сигналы управления согласно алгоритму диагностирования и подаёт их через МКУБ и МКУК на электромагниты МР1 - МР4 регу­лятора частоты вращения и электропневматические вентили ВП6 и ВП9. Результаты обработки полученной информации выдаются на устрой­ство быстрой печати УБП в виде таблиц или на знакосинтезирующее устройство печати УПЗ в виде графиков.



Рис. 1.4. Структурная схема диагностирования топливной аппаратуры с

помощью микропроцессорных устройств
Состояние форсунки определяют по расшифровке комплексного     сиг­нала в ДПИФ, который несёт в себе такую информацию как максималь­ный ход иглы, начальное давление впрыска, состояние отверстий сопла распылителя, затем сравнивают эти данные с эталонными. По результа­там анализа технического состояния и сравнения выбраковывают неис­правные форсунки и выдают рекомендации на ремонтные работы.

Управление процессом диагностирования выполняется по програм­ме в автоматическом режиме с пульта оператора. В качестве ДВМТ ис­пользуется индукционный датчик, устанавливаемый на указательной стрелке градуировочного диска валопроворотного механизма дизеля. Датчик подъёма иглы форсунки дифференциальный, индуктивный с ли­нейной зависимостью хода сердечника от амплитуды выходного сигна­ла. Чувствительность датчика 5 В на 1 мм хода иглы форсунки, а по­грешность измерения угла опережения подачи топлива 0,2 на 15-й и 0,08 на 0-й позициях контроллера машиниста.
1.2.          Разработка мероприятий по совершенствованию

диагностирования узлов локомотивов
На сегодняшний день имеется значительное число различных диагностических и технологических устройств, позволяющих не только определять имеющиеся неисправности узлов локомотивов, но и прогнозировать их срок службы до отказа (разрушения).

Существующие системы диагностики выполнены в стационарном, переносном, бортовом исполнениях и задействованы в самых разнообразных технологических процессах ремонта и обслуживания тягового подвижного состава, имеют свои информационные базы и архивы.

Однако применение их разрозненно, что не позволяет достигать максимально возможного эффекта от внедрения этих систем.

Технологические процессы ремонта подвижного состава не могут совершенствоваться без обратной связи по объективным показателям состояния качества выпускаемой продукции.

В настоящее время появилась необходимость объединения этих элементов в единую трехуровневую систему контроля и управления техническим состоянием подвижного состава, включающую в себя основные уровни:

I уровень. Цеховые системы контроля в технологических процессах ремонта. Включают в себя комплексные системы цехового контроля, укомплектованные соответствующим технологическим и стендовым оборудованием, оснащенным специализированными и стандартными средствами измерений и технической диагностики. Имеют информационный выход в общую базу данных системы через сеть «Intranet», способны формировать электронный паспорт;

II уровень. Переносные и стационарные средства контроля и диагностирования. Представляют собой универсальное многоцелевое автоматизированное диагностическое оборудование и средства измерений отраслевого применения  для контроля и регистрации состояния узлов подвижного состава как до ремонта (определение объема работ), так и после ремонта (оценка качества ремонта). Способны формировать электронный паспорт, имеют общесетевое подключение;

III уровень.Бортовые системы контроля и диагностирования. Используются в эксплуатации. Предназначены для оперативной регулировки и предотвращения аварийных ситуаций, выбора оптимальных режимов работы. Способны передавать информацию в общую базу данных для формирования электронного паспорта локомотива.

С одной стороны, техническое состояние локомотивов постоянно ухудшается в процессе эксплуатации. С другой стороны, показатели технического состояния и паспортные характеристики локомотивов изменяются в результате ремонтных работ.

Мониторинг технического состояния топливной аппаратуры – это постоянное и синхронизированное наблюдение за его состоянием по множеству фиксированных параметров на всех этапах эксплуатации и ремонта с внесением и анализом последних в общую базу данных.  Система мониторинга должна отслеживать каждую неисправность в ее развитии, включая все возможные причины ее возникновения, периодичность возникновения, повторяемость.

Все компоненты должны обеспечивать автоматическую регистрацию контролируемых параметров и передачу их в локальную сеть предприятия в режиме реального времени, давать объективную информацию о техническом состоянии каждой единицы подвижного состава и отдельных ее узлов (сборочных единиц). Это должно позволить сформировать и скорректировать графики ремонта локомотивов, проводить анализ технического состояния парка, прогнозировать остаточный ресурс диагностируемых объектов (создание электронных паспортов), и, в то же время, определять недостатки применяемых в компонентах системы диагностических устройств с целью дальнейшего их совершенствования. Анализируя собранные со всех уровней данные, система на этапе принятия решения предлагает изменения в технологические и эксплуатационные процессы, касающиеся обеспечения безопасности движения и сокращения затрат за счет изменения технологических процессов;

- модернизации производства и подвижного состава;

- мер организационно-административного характера, а также других решений.

Необходимость создания общей базы данных (в дальнейшем ОБД) результатов диагностики и контроля тягового подвижного состава (в дальнейшем ТПС)  на предприятиях локомотивного хозяйства была продиктована следующими причинами:

В связи с внедрением автоматизированной информационной системы «Электронный паспорт» (в дальнейшем ЭП), разработанной специалистами ПКБЦ ЦТ, возникла необходимость предоставления полного объема данных о технических характеристиках локомотива при выходе из ремонта. Наиболее технологичной представляется технология, при которой экспорт данных в ЭП будет производиться не от каждой из разрозненных систем контроля и диагностики (в дальнейшем СКД), а из единого хранилища. При такой технологии можно обеспечить полную достоверность данных за счет использования специальных алгоритмов фильтрации, поскольку, в силу технических причин или человеческого фактора, СКД могут поставлять заведомо искаженную информацию (например измерение было произведено при неправильно присоединении измерительных щупов). Таким образом можно считать, что ОБД является подсистемой ЭП, предоставляющей данные результатов контроля и диагностики различных СКД.

Постоянно увеличивающееся число разновидностей СКД требует систематизации и единой классификации всех терминов и понятий предметной области. В связи с этим ОБД, как подсистема ЭП, должна быть единственным источником предоставления нормативно-справочной информации (в дальнейшем НСИ) для всех СКД.

Хранение данных результатов контроля и диагностики в локальных хранилищах каждой из СКД не позволяет создать общей картины состояния текущего ремонта, что практически делает невозможным оперативный контроль за процессом ремонта.

 

1.2.1 Описание и назначение общей базы данных (ОБД)
ОБД предназначена для оперативного централизованного сбора информации о результатах контроля и диагностики ТПС, поступающих от различных СКД, используемых на предприятиях локомотивного хозяйства. ОБД имеет открытый универсальный интерфейс, предоставляющий возможность экспорта и совместного обработки данных. В настоящее время через этот интерфейс экспортируют свои данные следующие системы:

- Серия «Доктор050»

- «КСК АЦ» (комплексная система качества аппаратного цеха);

- «КСК ЭМЦ» (комплексная система качества электромашинного цеха);

- «КСК АВЦ» (комплексная система качества автоматного цеха);

- «КСК КТ» (комплексная система качества колесного цеха);

- «КСК РЦ» (комплексная система качества роликового цеха);

- «КСК ТЦ» (комплексная система качества тележечного цеха);

- «Доктор030» (переносная система контроля и диагностики);

- «Доктор030М» (переносная система контроля и диагностики);

- «Доктор040» (бортовая система контроля и диагностики);

- «Доктор060» (мобильная система контроля и диагностики).

В том случае, если разработчики какой-либо СКД, в силу объективных причин, не могут воспользоваться универсальным интерфейсом (отсутствие локальной сети или доступа к ней, отсутствие доступа в сети "Intranet" и др.), может быть разработан специализированный интерфейс, при наличии технического задания.


Рис. 1.5 Структура ОБД
Каждый из перечисленных объектов, по сути, представляет собой прототип объектов предметной области (локомотив, депо, измерения), связанных различными видами связей.

В системе представлены следующие протоколы доступа к данным:

·  веб-доступ посредством браузера Интернет - Эксплорера;

·  передача по TCP/IP в режиме реального времени;

·  передача посредством файловой системы;

·  передача по радиоканалу как в режиме реального времени, так и в режиме отложенной доставки.

При создании нормативно-справочной информации (НСИ), в рамках ОБД, максимально использовались отраслевые классификаторы.
1.2.2. Область применения базы

Наличие доступа к полной информации, поступающей от различных СКД, позволяет руководителям среднего звена производить оперативный контроль за качеством и объемом проводимого ремонта и принимать управленческие решения.

При проведении технического обслуживания локомотивов важное значение имеет правильное определение объема работ и локализация оборудования, подлежащего ремонту. При использовании СКД на этапе предварительной диагностики на основе данных, поступивших в ОБД, автоматизируется процесс составления наряд - задания на ремонт.

На основе данных, поступивших в ОБД от СКД по результатам выходного контроля оборудования и данных паспортов тягового подвижного состава, позволяют автоматизировать процесс подготовки технических паспортов диагностируемых объектов.

ОБД представляет большие возможности по формированию различного вида отчетов как статистического, так и аналитического характера.

По мере накопления в ОБД информации по конкретному экземпляру оборудования на основе динамики изменения его характеристик можно прогнозировать его поведение на будущее и, в случае необходимости, проводить упреждающий ремонт.

На основе накопленной в ОБД статистики по определенным параметрам,  значения которых не регламентируются в нормативных документах, но имеют важное значение при определении работоспособности оборудования, используя аппарат математической статистики рассчитываются номинальные значения этих параметров и границы допусков.

ОБД содержит полный набор НСИ, необходимый для работы различных СКД, а так же средства ее ведения и экспорта.

Поскольку в СКД не всегда можно обеспечить полную безопасность локальных данных и они по каким-либо причинам могут быть утеряны, то при наличии ОБД с более высоким уровнем безопасности данных и встроенной системой резервного копирования вопрос безопасности локальных данных перестает быть актуальным.

Используя "Intranet"-доступ ОБД может быть интегрирована с другими информационными системами, как в части предоставления данных, так и в части их получения.

В качестве СУБД на этапе первичного накопления данных используется InterBase компании Borland. В дальнейшем планируется переход на платформу Oracle.

Возможны несколько режимов доступа к ОБД:

Доступ в информационно-аналитическом режиме осуществляется посредством Web-браузера в пределах внутренней сети передачи данных в виде WEB-сервисов.

Доступ в режиме обмена данными осуществляется в пакетном режиме по оговоренному протоколу.

Интеграция с другими подсистемами осуществляется по оговоренному протоколу обмена данными либо в режиме предоставления/запроса сервисов.

Доступ в режиме администрирования и системной диагностики осуществляется специализированным программным обеспечением удаленно (Remote Desktop Connection), либо с консоли сервера.

Для доступа к функциональности информационно-аналитического режима (экранные формы, таблицы, диаграммы, отчеты и т.д.) на клиентской стороне достаточно наличие установленного WEB-браузера компании Microsoft.
1.3. Модернизация системы диагностики топливной аппаратуры
При выполнении основных те­кущих ремонтов тепловоза обыч­но проводят полные реостатные испытания, которые состоят из обкаточных (4 часа) и сдаточных (1 часа). В настоящее время для их осу­ществления широко применяются ролика-лопастные расходомеры.

Для проведения реостатных ис­пытаний и настройки характеристик дизеля 10Д100 тепловоза 2ТЭ10М выбран типоразмер двух измери­тельных расходомеров, установ­ленных между топливным баком и дизелем тепловоза. Установлено, что наиболее предпочтительны для установки на пунктах реостатных испытаний расходомеры типораз­мера НОРД-40/2С, что, в частнос­ти, подтверждено опытом приме­нения расходомеров НОРД-40С в депо Узловая.

Эффективность предлагаемой настройки генераторных харак­теристик была оценена примени­тельно к магистральным теплово­зам 2ТЭ10М, исходя из сравнения предполагаемой настройки дизеля с оптимальной, рекомендуемой инструкцией [15].

В качестве начальных пара­метров используются данные о поездках тепловоза 2ТЭ10М на реальном участке профиля пути в течение 475,6 мин (7,9 ч), а базо­вые показатели дизеля принима­ются по паспортным показателям дизеля 10Д100. Далее определя­ется повышение расхода топли­ва, планируемое
по результатам реальной выполненной поездки на номинальном режиме работы дизеля.

Начальный этап предусмат­ривает определение среднеэксплуатационной экономичности по оптимистическому направлению анализа. Анализ базируется на условии работы дизеля при на­илучшей теоретически возможной топливной экономичности. Мето­дика ее определения сводится к нахождению среднеэксплуатаци­онной топливной себестоимости единицы работы, выполненной ди­зелем на всех эксплуатационных режимах, при условии сохранения на каждом промежуточном ре­жиме паспортных показателей по удельному эффективному расхо­ду топлива. Далее учитывается вся  эксплуатационная работа, выпол­ненная дизелем.
Таблица 1.2.

Результирующие данные генераторных характеристик

Параметры	Режим настройки дизеля
	Оптимальный		Неоптимальный
1	2		3
Общее время движения поезда по участку, мин (ч)	475,6 (7,93)
Общее время движения тепловоза в режиме тяги, мин (ч)	346,1 (5,8)
Средняя мощность дизеля в режиме движения тепловоза, кВт	1094,7	1090,9
Средняя мощность дизеля в режиме тяги тепловоза, кВт	1494,7	1490,2

Окончание табл. 1.2.

1	2	3
Средний часовой расход топлива дизелем тепловоза только на тягу, кг/ч	339,5	350,2
Средний часовой расход топлива дизелем тепловоза за врёмя поездки, кг/ч	345,2	356,0
Удельный эффективный расход топлива дизелем в режиме движения тепловоза, кг/кВт·ч	0,3	0,326
Удельный эффективный расход топлива дизелем в режиме тяги тепловоза, кг/кВт·ч	0,2	0,2
Общий расход топлива тепловозом за поездку, кг	2737,4	2823,1
Среднеэксплуатационная ПКМ в режиме тяги тепловоза	9,9
Экономия топлива за поездку, кг (%)	85,7 (3,1)	-

Результирующие данные генераторных характеристик сведены в  табл. 1.2. ролико-лопастные рас­ходомеры используются также для проверки и регулирования топ­ливных насосов высокого давле­ния (ТНВД) во время диагностики дизеля на основных видах деповс­ких ремонтов. Использование вы­сокоточных широкодиапазонных ролико-лопастных расходомеров позволяет выполнять диагностику ТНВД и оперативное регулирова­ние цикловой подачи ТНВД непос­редственно на дизеле.

В результате использования ро­лико-лопастных расходомеров при регулировке топливной аппарату­ры на пункте реостатной диагнос­тики, по данным локомотивного депо Узловая, экономия расхо­да топлива в среднем составила 14,1 дм³ за один час работы ди­зеля под нагрузкой, что при плотности дизельного топлива, равной 0,84 кг/дм³, соответствует 11,8 кг/ч на один тепловоз. Тогда экономия топлива при настройке топливной аппаратуры с примене­нием ролика-лопастных расходо­меров в год на один тепловоз со­ставит 105,3 тыс. руб. в год на один локомотив.

При расчете экономии топлива при регулировании тепловозных характеристик дизеля на пунктах реостатной диагностики принима­ется, что топливная экономичность уменьшается в течение первых 10 дней по мере удаления от момен­та выполнения регулировки дизе­ля. В остальные 20 дней экономии топлива нет, что соответствует наихудшему варианту из встречав­шихся на практике. Тогда экономия топлива на один тепловоз в год со­ставит 11,7 т при условии, что в те­чение суток локомотив в режиме тяги работает половину времени.

Учитывая, что годовая произво­дительность локомотива составляет в среднем по сети 290 525 766 т·км брутто в сутки, годовая эко­номия топлива (без учета эконо­мии масла) при использовании ро­лико-лопастных расходомеров на один тепловоз составляет 30,3 т.

Учитывая затраты на содержа­ние устанавливаемого оборудова­ния и амортизационные отчисле­ния, затраты депо составят 56 тыс. руб. в год. В расчете на один ло­комотив величина затрат на содер­жание и амортизацию при средней численности 40 локомотив в депо, составит 1,4 тыс. руб. в год. При расчете себестоимости перевозок методом расходных ставок эта величина относится на условно-пос­тоянные не зависящие от объема перевозок, которые при определении себестоимости по методу расчетных ставок прини­маются в процентном отношении от величины зависящих расходов на 1000 т·км нетто.

Результаты экономии эксплуа­тационных расходов от внедрения ролико-лопастных расходомеров на пунктах реостатной диагностики тепловозов и пунктах экипировки локомотивов 2ТЭ116 приведены в табл. 1.3.

Внедрение ролико-лопастных расходомеров на пунктах реостат­ной диагностики дизелей поездных­ тепловозов обеспечивает умень­шение расходов на перевозки на 0,2 % в части расходов локомотив­ного хозяйства [15].

Таблица 1.3.

Количественная оценка влияния внедрения ролико-лопастных расходомеров на пунктах реостатной диагностики тепловозов и пунктах экипировки локомотивов на расходы локомотивного депо

Наименование алькуляционных измерителей, расходы по которым меняются при внедрении технологии	Величина измерителя	Расходная ставка, р.	Величина расходов, р.	Изменения
				расходной ставки, р. измерителя, кг	нормы топливно- энергетических ресурсов, %
Расход условного топлива:    при базовых условиях    после введения технологии	10,3545 10,1472	6,177 6,177	63,959 62,672	- -0,2071	-2,0
Независящие расходы:    до внедрения технологии    после введения технологии	- -	- -	482,979 482,984	- +0,0084	- +0,0012
Себестоимость перевозок:    до внедрения технологии    после введения технологии	- -	- -	678,985 677,714	- -1,271	- -0,187

Данная методика расчета топ­ливной экономичности при использовании ролико-лопастных расхо­домеров на пунктах реостатной диагностики действительна и для депо, эксплуатирующих другие, серии тепловозов. А подход к оценке экономического эффекта использования ролико-лопастных расходомеров на пунктах реос­татной диагностики может быть использован и для локомотивных депо промышленного транспорта, применяющих тепловозы с элект­рической передачей [15].
1.4. Модернизация привода клапанов газораспределения

тепловозных дизелей
Традиционный механи­ческий привод клапанов газораспределения совре­менных тепловозных двигателей ограничивает возможности их форсирования по частоте враще­ния и снижает моторесурс. Дело в том, что локомотивные энерге­тические установки большую часть времени работают на неноминаль­ных режимах, и в этих условиях механический привод клапанов не обеспечивает требуемого гибкого газораспределения для      опти­мального протекания процессов очистки и наполнения цилиндров двигателя.

Основной закон регулирования фаз газораспределения звучит, как известно, следующим образом: при увеличении нагрузочного и скоростного режимов работы ди­зеля все фазы газораспределения должны увеличиваться. Поэтому, как свидетельствуют выполненные исследования, за счет изменения фаз газораспределения можно значительно улучшить технико-эко­номические показатели локомо­тивных энергетических установок, расширить ассортимент исполь­зуемых ими топлив, снизить жес­ткость работы двигателя и токсич­ность выпускных газов.

По месту расположения регу­лятора у механического привода клапанов можно выделить четыре подхода: между коленчатым и ку­лачковым валами («Vanos» и «Double Vanos» Германия), между кулачковым валом и толкателем      («VALVETRONIC» Германия и «VTEC» Япония), на участке от тол­кателей до клапана газораспреде­ления и на самом клапане газорас­пределения. Перечисленные типы приводов, в свою очередь, отлича­ются конструкцией органов газо­распределения, возможностью изменения моментов открытия и посадки клапанов в зависимости от эксплуатируемого режима рабо­ты дизеля. Однако применяемые при этом различные конструктив­ные исполнения обеспечивают вы­полнение только ограниченных за­дач, не решающих общих проблем повышения топливной экономич­ности во всем диапазоне регули­рования и не обеспечивающих жесткие экологические требова­ния. Эти недостатки, безусловно, являются тормозом дальнейшего  развития системы механического привода клапанов предопределя­ют поиск других альтернативных типов привода [1].

В настоящее время совершен­ствование отечественных тепло­возных дизелей, следует вести в двух основных направлениях: улучшение процес­сов сгорания на частичных нагруз­ках и переходных режимах и опти­мизация процессов газообмена на этих нагрузках с использованием механизмов газораспределения нового поколения.

В учебной лаборатории кафед­ры «Локомотивы и локомотивное хозяйство» МИИТа были проведе­ны полномасштабные исследова­ния альтернативных немеханичес­ких типов привода клапанов газо­распределения. Основные испы­тания выполнялись на модельных одно- и двухклапанной установ­ках, а также на безмоторных и моторных стендах дизелей ЧН10,5/12, ЧН14/14, ЧН21/21 и ЧН26/26. Выполненные исследо­вания позволили установить целе­сообразность разработки и при­менения альтернативного немеха­нического привода клапанов газо­распределения для тепловозных дизелей. Над созданием таких си­стем сегодня работают около ше­стидесяти ведущих дизелестрои­тельных фирм мира, а над формированием микропроцессорного и программного обеспечения для решения многочисленных вопро­сов, связанных с регулированием топливоподачи и газообмена, по­рядка 15 групп и фирм.

Реальное распространение мо­гут иметь три вида привода клапа­нов газораспределения: гидравли­ческий, электромагнитный и элек­трогидравлический.

Гидравлический привод отличается следующими особенностями: относительно вы­соким быстродействием, больши­ми силами инерции по сравнению с силами сопротивления, возможно­стью управления отдельными фазами движения клапана и време­нем его выстоя в крайних положе­ниях, достаточно высокими значе­ниями КПД всего привода.

Применение электромагнитного  привода нашло практическое вопло­щение начиная с конца 1980-х го­дов. Особенно большое число исследований провели в Японии и США. Основные преимущества этого привода: обеспечение широ­ких диапазонов регулирования фаз газораспределения, высокое быс­тродействие, удобство контроля работы привода, большая надеж­ность элементов электронной сис­темы управления и возможность при необходимости установки дуб­лирующих схем формирования уп­равляющих сигналов. Электромаг­нитный привод позволяет получить оптимальные энергетические и эко­логические показатели дизеля при любых режимах работы, возмож­ность без дополнительных затруд­нений реверсировать дизель, осу­ществлять декомпрессию при пус­ке и режим противовращения, а также использовать дизель в каче­стве поршневого компрессора.

Однако массогабаритные пока­затели этого привода для тепло­возного дизеля оказались неудов­летворительными - электромагнит только для привода одного выпус­кного клапана дизеля ЧН 26/26 имеет вес свыше 16 кг, причем сердечник и обмотка весят при­мерно одинаково. К этому следу­ет добавить вес демпфера, креп­лений и кожуха. КПД привода по­лучается не выше 50%, и только на отдельных режимах работы двига­теля в оптимальном варианте он может достигнуть 65%. Средняя потребляемая мощность на привод составляет приблизительно  1 кВт/клапан при частоте вращения коленчатого вала в 1000 мин^-1. Электромагниты необходимо ин­тенсивно принудительно охлаждать. И хотя электромагнитный привод клапанов является заманчи­вым техническим решением, его широкое применение в таком тра­диционном виде, как силовой со­леноид, представляется нецелесо­образным. Кроме того, необходи­мость охлаждения электромагни­тов, а главное высокая их сто­имость, снижают практическую ценность идеи.

Электрогидравлический привод клапанов интегрирует достоинства гидравлического и электромагнит­ного способов управления по тре­буемому быстродействию и воз­можности регулирования фаз газо­распределения (или закона движе­ния клапанов). Основные конструк­тивные преимущества такого типа привода заключаются в упрощении компоновки крышки цилиндра,  сни­жении динамических нагрузок, уровня шума и затрат металла, повышении уровня автоматизации за счет регулирования в требуе­мом диапазоне фаз газораспреде­ления и закона движения клапанов [1].

На рис. 1.5. показана схема уста­новки силовых гидроцилиндров электрогидравлического привода на дизеле ЧН 26/26 (Д49), находя­щегося на уровне лучших зару­бежных аналогов. Гидравлические цилиндры расположены на общей пластине, которая, в свою оче­редь, крепится к постелям под­шипников кулачкового вала, что обеспечивает требуемую унификацию деталей привода и удобство обслуживания. На каждом   цилинд­ре двигателя установлены по два впускных и выпускных клапана. Привод осуществляют четыре гид­равлических цилиндра, имеющие общие подводящие трубопроводы от исполнительных электрогидрав­лических клапанов, расположен­ных в развале цилиндров. Возмо­жен также вариант привода двух одноименных клапанов от одного гидроцилиндра через траверсу.

Плунжер гидроцилиндра при этом имеет увеличен­ный диаметр. В предложенной схе­ме для обеспечения полной сим­метрии работы одноименных гид­роцилиндров подводящие трубо­проводы расположены между ними. Всего было проработано 6 вариан­тов взаимного расположения оборудования электрогидравлического привода на головке цилиндров.

При размещении гидравличес­кого оборудования вместо распре­делительного вала во всю длину дизеля в развале цилиндров разме­щают гидравлический аккумулятор высокого давления. От него полу­чают питание приводы клапанов всех цилиндров. По трубкам высокого давления топливо поступает к элек­трогидравлическим клапанам. Вме­сто колонки крепления коромысел выпускных клапанов установлена стойка силовых гидроцилиндров. От общего гидравлического аккуму­лятора осуществляется также пи­тание форсунок с электрическим управлением.
         

Рис. 1.6. Схема установки силовых гидро­цилиндров электрогидравлического при­вода клапанов и форсунки на цилиндро­вой крышке дизеля ЧН 26/26
Предварительное определение габаритов показало, что вписыва­ние гидроцилиндров вместо типо­вых верхних распределительных валов увеличит высоту крышки кла­панов на 20-30 мм из-за верхнего расположения подводящих трубо­проводов. Изменение конструкции гидроцилиндров при применении боковых подводящих штуцеров позволит не только не менять вы­соту крышки, по даже уменьшить ее на 10-20 мм.

Результаты испытаний показа­ли, что электрогидравлический при­вод функционирует стабильно на всех режимах от холостого хода до выхода дизеля на внешнюю ха­рактеристику. Общее время ра­боты экспериментального привода на дизельном стенде составило свыше 450 м-ч. Несмотря на слож­ную конструкцию альтернативно­го привода клапанов газораспре­деления оптимизация фаз газорас­пределения и закона движения кла­панов позволяет снизить среднеэк­сплуатационный расход топлива транспортным дизелем не менее чем на 8-12%.

Альтернативный электрогидрав­лический привод газораспределе­ния может быть применен на всех перспективных локомотивных энер­гетических установках. Для дизелей типа Д49 уже подготовлены конст­рукторские проработки, позволяю­щие улучшить компоновку цилинд­ровых крышек. Исследования в дан­ном направлении являются перспек­тивными и с точки зрения повышё­ния технико-экономических показа­телей дизелей нового поколения [1].
1.5. Стенды для регулирования топливной аппаратуры дизелей
1.5.1. Стенд ДД 10-06
Предназначен для регулирования ТНВД дизелей большой мощности с цикловой подачей до 1000 мм/цикл и диаметром плунжера до 16 мм, типа БЕЛАЗ (120т) с двигателями 8ДМ, 6ДМ, В8РА, а также ТНВД судовых и тепловозных дизелей. Диагностика производится путем воспроизведения частоты вращения приводного вала топливного насоса высокого давления (ТНВД).

 В стенде ДД10-06 используются: гидропривод, система термостабилизации топлива, система высокой и низкой подачи топлива, количество одновременно испытываемых секций не более 8, установленная мощность привода 15 кВт, управление с электронного тахосчетчика, базовая комплектация (комплект кронштейнов, муфт и трубок высокого давления к отечественным ТНВД).

 На стенде ДД 10-06 можно проводить следующие операции:
 испытание и регулировку рядных топливных насосов высокого давления с самостоятельной системой смазки (для испытания насосов с циркуляционной системой смазки требуется подключение станции), с количеством секций до восьми, а также ТНВД распределительного типа с количеством питающих штуцеров до восьми. Стенд позволяет контролировать следующие параметры и характеристики: величина и равномерность подачи топлива секциями (производительность насосных секций), частота вращения вала ТНВД в момент начала действия регулятора, частота вращения вала ТНВД в момент прекращения подачи топлива, давление открытия нагнетательных клапанов, угол начала нагнетания и конца подачи топлива по повороту вала ТНВД и чередование подачи секциями ТНВД, характеристика автоматической муфты опережения впрыска, поддержание заданной температуры топлива.

 Стенд ДД 10-06 (КИ-15711М-06) предназначен для эксплуатации в закрытом помещении с искусственно регулируемыми климатическими условиями при температуре окружающего воздуха от +100⁰ до +350⁰С и верхним значением относительной влажности до 80% при температуре 250⁰С. В качестве жидкости для регулировки топливных насосов должно использоваться дизельное топливо по ГОСТ 305-82 с температурой вспышки паров (ТАП) свыше 450⁰С. В случае использования дизельного топлива или технологической жидкости с ТВП ниже 450⁰С над стендом необходимо иметь вытяжной зонт (рис. 1.6.).

 В модельный ряд выпускаемых стендов входят: ДД 10-00 (КИ-15711М-01), установленная мощность 15 кВт, гидропривод, диагностика ТНВД до 12 секций, КИ-15711-05 установленная мощность 7,5 кВт, электропривод, состоящий из асинхронного электродвигателя и преобразователя частоты MITSUBISHI ELECTRICS, диагностика ТНВД до 8 секций.
    
Рис. 1.7. Стенд ДД 10-06 для испытания и регулировки ТНВД дизелей
Таблица 1.4

Технические характеристики стенда ДД 10-06

№	Параметр	Значение
1	2	3
1.	Тип	Стационарный
2.	Привод	Гидропривод
3.	Количество одновременно испытываемых секций высокого давления ТНВД, шт.,  не более	8
4.	Диапазон воспроизведения:
4.1.	Частоты вращения приводного вала, мин-1	70….1500
4.2.	Отсчета числа оборотов (циклов), об.(циклов)	1….9999
4.3.	Температуры топлива, 0С	20….45
4.4.	Давление топлива, МПа (кгс/См2)	0….3 (0….30)
5.	Диапазон измерения:
5.1.	Частоты вращения приводного вала, мин-1	25….3100
5.2.	Объема топлива сосудами СТА, мл:	250
5.3.	Температуры топлива, 0С	0….50
5.4.	Давления топлива, МПа (кгс/См2)	0….4,0 (0….40)
5.5.	Угла начала нагнетания топлива, град.	0….360
5.6.	Угла начала впрыскивания топлива, град	0….360
5.7.	Цикловая подача, мм3/цикл	до 1000
6.	Вместимость:
6.1.	Топливного бака, л, не более	45
6.2.	Масляного бака гидропривода, л, не более	20
7.	Питание от сети переменного тока
7.1.	Напряжение, В	220+10% / 380-5%
7.2.	Частота, Гц	50±1

Окончание табл. 1.4.

1	2	3
8.	Установленная мощность в т.ч. электродвигателя гидропривода, кВт	15
9.	Количество обслуживающего персонала, чел	1
10.	Габаритные размеры, мм, не более	1930 х 890 х 2030
11.	Масса стенда, кг, не более	1100
	(с комплектом принадлежностей), кг не более	1170
12.	Установленная безотказная наработка, ч	400
13.	Установленный полный ресурс, не менее лет	7

1.5.2. Стенд ДД 2110
Стенд ДД-2110 предназначен для испытания и регулировки форсунок дизельных двигателей отечественного и импортного производства на станционных и передвижных диагностических и ремонтных установках. Технические характеристики стенда ДД-2110 представлены в таблице 1.5.

 

Таблица 1.5.

Технические характеристики стенда ДД-2110

№	Параметр	Значение
1	2	3
1.	Тип	настольный с ручным приводом
2.	Предел допускаемой основной приведенной погрешности измерения давления, %	±1,5
3.	Диапазон измерения давления, МПа (кгс/см2)	0…40 (0…400)

Окончание табл. 1.5. 

1	2	3
4.	Предел допускаемого падения давления, МПа (кгс/см2)	1,0 (10)
5.	Подача топлива, мм3/цикл, не менее	1800
6.	Время падения давления после достижения 35 МПа (350 кгс/см2), мин	3
7.	Скорость измерения, изм/цикл	3
8.	Емкость для топлива, л, не менее	1,9
9.	Габаритные размеры, мм, не более	430 х 660 х 550
10.	Масса (без топлива), кг, не более	12
11.	Количество обслуживающего персонала, чел	1

Стенд позволяет проверить следующие параметры: давление начала впрыска и качество распыления топлива, герметичность запорного конуса (по появлению капли топлива на носике распылителя), гидроплотность по запорному конусу и направляющей цилиндрической части (по времени падения).

Стенд состоит из плиты, на которой установлен бак для топлива с камерой впрыска, стойки с держателем плунжерного насоса, гидроаккумулятора, дросселя, манометра, фильтра и трубопроводов. Все приборы, кроме манометра и трубопроводов, закрыты кожухами (рис. 1.7.).

.


Рис. 1.8. Стенд ДД-2110 для испытания и регулировки дизельных форсунок