Разработка стенда для параметрических испытаний топливных насосов автомобильных двигателей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Разработка стенда для параметрических испытаний топливных насосов автомобильных двигателей

Пузаков А.В.

Электрический топливный насос - это главный компонент топливной системы автомобиля, который подает топливо в топливную рампу, а из нее во впускной коллектор двигателя. Снижение его эксплуатационных свойств, связанное с износом механической части, ведет к потере давления в системе топливоподачи, повышению токсичности, снижению экономичности двигателя. От сюда следует, что необходимо периодически диагностировать техническое состояние топливных насосов.

На основе анализа средств и методов контроля технического состояния топливных насосов установлено, что в настоящее время применяется 5 методов диагностирования топливных насосов [1, 2, 3, 4]: по величине давления; по количеству топлива в открытый топливопровод; контроля напряжения и тока питания топливных насосов; по величине и форме импульсов наведенных волн от колебания топлива; по шуму и вибрациям.

Однако точность и достоверность оценки технического состояния системы топливоподачи по рассмотренным параметрам процесса функционирования топливных насосов низкие.

Для оценки технического состояния топливных насосов нами предложена конструкция стенда, включающая: емкость тестовой жидкости, фильтры, бензонасос, ротаметр, манометр (рисунок 1).

Рисунок 1 - Электрогидравлическая схема стенда

На рисунке 1 цифрами обозначены: 1 - электробензонасос; 2 -фильтр; 3 - клапан; 4 - манометр; 5 - жидкостный ротаметр; 6 - ёмкость с тестовой жидкостью; 7 - фильтр грубой очистки топлива; 8 - амперметр; 9 - вольтметр; 10 - последовательный реостат; 11, 12 - реостат; 13 - турбинное колесо; 14 - якорь; 15 - щетки; 16 - тумблер; 17 - клапан.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2 - Промышленные стенда для проверки топливных насосов

В настоящее время промышленностью выпускаются стенды для проверки топливных насосов (рисунок 2), однако они имеют существенные недостатки: невозможность использования в научных целях и большую стоимость.

Поэтому нами было принято решение разработать стенд для проверки топливных насосов позволяющий, помимо тестового диагностирования, проводить научные исследования.

Стенд (рисунок 3) состоит из каркаса, собранного из металлических пластин, обшитый пластиковыми панелями, емкостью для тестовой жидкости и бензонасоса. Источником питания является аккумуляторная батарея либо лабораторный блок питания. На лицевой панели закреплен выключатель, который обеспечивает подачу питания к топливному насосу, клеммы для подсоединения источника питания, и подсоединения выводов топливного насоса, жидкостный ротаметр, который обеспечивает измерение пропускной способности насоса, шланги, которые соединяют между собой топливный насос, манометр и ротаметр.

1 - ротаметр; 2 - манометр; 3 - клеммы подключения ЭБН; 4 - ЭБН; 5 - кран регулировки давления; 6 - вольтметр, амперметр; 7 - предохранитель; 8 - выключатель; 9 - шланги; 10 - клеммы питания стенда; 11 - ёмкость с тестовой жидкостью.

Рисунок 3 - Схема стенда

Рассмотрим методику тестовой проверки топливного насоса на примере электробензонасоса 50.1139 погружного модуля 505.1139. При испытаниях на работоспособность электробензонасоса на стенде проверяются следующие контрольные параметры: производительность, создаваемое давление, герметичность, потребляемый ток, срабатывание предохранительного клапана (максимальное давление).

Требования к монтажу электробензонасоса 50.1139 погружного модуля 505.1139 для проверки на стенде.

Электробензонасос 50.1139 необходимо соединять с магистралью стенда при помощи хомутов с учетом возможного избыточного давления в магистрали 700 кПа. Насос должен быть подвешен на трубках магистрали, закрепленных на расстоянии от 100 до 150 мм от его штуцеров.

Внутренний диаметр шлангов магистрали должен быть: до электробензонасоса - 12 мм, после - 8 мм. Длина магистрали от насоса до регулятора давления должна быть равна 2 метра, от топливного бака до насоса - не более 1,5 метра.

Перепад высоты между уровнем топлива в топливном баке и входным штуцером электробензонасоса не должен превышать 0,5 метра. Блок питания должен обеспечивать плавную регулировку напряжения питания в диапазоне от 0 до 27 Вольт и выдерживать токовую нагрузку 15 Ампер. Длина проводов от клемм питания насоса до вольтметра не должна превышать 0,3 метра.

Допускается применение мерной колбы объемом от 1,5 до 2 литров и секундомера взамен жидкостного ротаметра. При этом замеры проводить после установки рабочего режима электробензонасоса.

Проверка производительности электробензонасоса 50.1139 и потребляемого им тока. электрический топливный насос напряжение

Установить напряжение питания 13,5 Вольт по вольтметру. При противодавлении на выходе (на манометре) 294,2 кПа (3,0 кгс/см²), производительность измеряется жидкостным ротаметром и должна составлять не менее 110 л/час, потребляемый ток (на амперметре) при этом должен быть не более 6,5 Ампер.

Проверка давления создаваемого электробензонасосом 50.1139.

Установить напряжение питания 6 Вольт. Электробензонасос должен создавать в напорной топливной магистрали давление не менее 245,17 кПа (2,5 кгс/см²) без учета производительности. Установить напряжение питания 12 Вольт. Электробензонасос должен создавать в напорной топливной магистрали давление 294,2 кПа (3,0 кгс/см²):

- не позднее чем через 10 секунд после включения при незаполненной магистрали,

- не позднее чем через 3 секунды после включения при заполненной магистрали, находящейся под нулевым избыточным давлением.

Не допускается падение давление с 3,0 кгс/см² до 2,0 кгс/см² менее чем за 10 минут за счет не герметичности обратного клапана.

Проверка электробензонасосом 50.1139 на герметичность и максимальное давление.

Установить напряжение питания 13,5 Вольт, выходной штуцер электробензонасоса 50.1139 заглушить. На входной штуцер подать давление 441,3-686,5 кПа (4,5-7,0 кгс/см2). Выдержать в течении 30 секунд. Утечек быть не должно. При подаче на входной штуцер давления более 686,5 кПа (7,0 кгс/см²) должен сработать предохранительный клапан.

В настоящее время производится доработка стенда с учетом возможности физического моделирования неисправностей электродвигателя топливного насоса.

Список литературы

1. Гриценко, А.В. Тестовое диагностирование электрических топливных насосов / А.В. Гриценко, К.И. Лукомский, Д.Б. Власов, К. В. Глемба // АПК России. - 2017. - № 5. - С. 1161-1167.

2. Гриценко, А.В. Определение технического состояния ЭБН на тестовых режимах его диагностирования / А.В. Гриценко, Д.Б. Власов // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. - 2017. - № 6. - С. 190-196.

3. Гриценко, А.В. Исследование режимов работы электрических бензиновых насосов автомобилей при искусственном формировании гидравлического сопротивления / А.В. Гриценко, Д.Б. Власов, О.?Н. Ларин // Вестник уральского государственного университета путей сообщения - 2016. - №2. - С. 47-55.

4. Власов, Д.Б. Комплексное диагностирование электрического бензонасоса системы топливоподачи диагностирования / Д.Б. Власов, А.М. Плаксин, А.В. Гриценко, К.В. Глемба, Д.Д. Бакайкин, С.П. Хвостов, Д.А. Абросимов, К.А. Цыганов // Фундаментальные исследования - 2014. - №11-12. - С. 2610-2614.

5. Чернышов, Д.А. Методы диагностирования электробензонасосов / Д.А. Чернышов // Управление качеством в транспортной и социальной сферах: сборник научных трудов студентов / под. Ред. В.И. Рассохи. - Оренбург: ОГУ, 2018. - С. 40-43

Размещено на Allbest.ru