Перспективы использования топливной системы HEUI (Hydraulically actuated Electronikally controlled Unit Ingection) в технике железнодорожных войск | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 6 марта, печатный экземпляр отправим 10 марта.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №6 (244) февраль 2019 г.

Дата публикации: 06.02.2019

Статья просмотрена: 297 раз

Библиографическое описание:

Токарусь, С. А. Перспективы использования топливной системы HEUI (Hydraulically actuated Electronikally controlled Unit Ingection) в технике железнодорожных войск / С. А. Токарусь, А. Н. Магомедов. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2019. — № 6 (244). — С. 28-32. — URL: https://moluch.ru/archive/244/56209/ (дата обращения: 26.02.2021).



На сегодняшний день неуклонно увеличивается парк автомобилей как в нашей стране в целом так, и в Вооруженных Силах Российской Федерации (ВС РФ), и за рубежом. Данная тенденция требует от завода изготовителя непрерывно увеличивать объемы производства автомобилей, оснащенных в подавляющем большинстве двигателями внутреннего сгорания. Схожие явления наравне с увеличением мощностей в других отраслях промышленности постоянно принуждают нефтяную индустрию увеличивать поставки на рынок топливо-смазочных материалов. Все это, без исключения протекает на фоне уменьшения естественных ресурсов углеводородов и ужесточения экологических и природоохранных требований к окружающей среде, так же эти условия не обходят стороной и входящие в состав ВС РФ Железнодорожные войска, вследствие этого автопроизводители постоянно вводят модернизации конструкций автомобиля в целом и ДВС в частности, рассчитанных на соотношение более жестким, законодательно подтвержденным, экологическим требованиям. В данной статье рассматривается способ качественного улучшения функционирования двигателя внутреннего сгорания с помощью использования топливной системы HEUI на технике ЖДВ. Модернизация существующих и создание новых ДВС — это важнейшее направление по дальнейшему прогрессу автомобильной промышленности, так как двигатель является основным потребителем горюче-смазочных материалов и источником загрязнения окружающей среды.

Отставание отечественного автомобильного дизелестроения от зарубежного уровня проявляется, прежде всего, в области экологических показателей. В западноевропейских странах действуют нормы EURO VI и вводятся EURO VII, а в нашей стране поставлена задача, перейти на нормы EURO V.

По анализу современных конструкций следует отобрать приоритетные направления и создать отечественные агрегаты и системы, которые предназначены для ряда дизелей и которые способны обеспечить исполнение современных требований по экологии и экономичности, также систему управления топливоподачей; систему топливоподачи; систему впуска — выпуска, а также другими системами дизельного двигателя.

Рассмотрим подробно один из двигателей компании Caterpillar, которая разработала новую топливную систему HEUI. Двигатель Cat-3116 6,6-литровый предназначен для установки на средние грузовики и обеспечивает их максимальную производительность при минимальных эксплуатационных расходах. Номинальная мощность находится в пределах от 170 до 300 л.с. (127–224 кВт) у моделей с механическим приводом, и от 170 до 275 л.с. (127–205 кВт) у моделей с электронным управлением (HEUI). Двигатель оборудован турбокомпрессором с промежуточным охлаждением типа воздух-воздух (АТААС) и заимствовал многие технические решения у двигателей Cat большей мощности.

Топливная система насос-форсунок Cat с гидравлическим приводом и электронным управлением (HEUI) обеспечивает экономию топлива и снижает вредные выбросы в атмосферу, что является значительным прогрессом в технологии топливных систем. В системе HEUI используется новейшая технология «мгновенной» памяти, позволяющей передавать программное обеспечение из персонального компьютера в двигатель. При этом передовая электроника не только регулирует подачу топлива с точным моментом его впрыска и обеспечивает его экономию, но и предоставляет средства управления парком, необходимые для электронных двигателей с тяжелым режимом работы.

В противоположность европейцам, искавшим принципиально новые пути, американские инженеры постарались максимально использовать возможности уже существующих систем. Они не стали полностью отказываться от насос-форсунок, но оснастили их гидроприводом. Теперь вместо кулачка работает масло из системы смазки двигателя, подаваемое по специальной магистрали под давлением более 230 кгс/см2 (3 300 фунтов на кв. дюйм). Оно действует на масляный плунжер, перемещающий плунжер топливный, который благодаря меньшему диаметру создает высокое давление впрыска — более 1400 кгс/см2 (20 000 фунтов на кв. дюйм).

Насос-форсунка с гидроприводом и электромагнитным управлением – главный элемент HEUI

Насос-форсунка с гидроприводом и электромагнитным управлением – главный элемент HEUI

Рис. 1. Насос-форсунка с гидроприводом и электромагнитным управлением — главный элемент HEUI

Электромагнитный клапан, управляющий впрыском, перекочевал из топливного канала в масляный. При этом он находится под традиционным для гидросистем давлением, что положительно сказалось на его работе. Теперь могут быть реализованы практически любые заданные алгоритмы впрыска.

Давление в масляной магистрали намного превышает рабочее для системы смазки и создается специальным насосом. Он выполнен в виде навесного агрегата и подает к насос-форсункам также и топливо под давлением, близким к давлению масла. Вместе с насос-форсунками этот узел составляет механическую основу системы.

Сравнение характеристик традиционной системы впрыска и HEUI

Рис. 2. Сравнение характеристик традиционной системы впрыска и HEUI

Благодаря HEUI давление впрыска не зависит от числа оборотов двигателя. HEUI наделяет мотор хорошей экономичностью при отличных экологических показателях, обеспечивает легкий запуск на морозе и в жару, отсутствие белого дыма в выхлопе и хорошую работу в горных условиях.

Внешняя скоростная характеристика двигателя Caterpillar 3126 демонстрирует завидную «тяговитость»

Рис. 3. Внешняя скоростная характеристика двигателя Caterpillar 3126 демонстрирует завидную «тяговитость»

Caterpillar выпускает систему с 1992 года. В качестве стандартного оборудования ее ставят на самый совершенный и наиболее технически насыщенный двигатель компании — 3126В. Но может ею комплектоваться и хорошо известный россиянам 3116В. Благодаря HEUI шестилитровый мотор приобрел буквально «второе дыхание» и снимать его с производства фирма пока не собирается. Впрочем, эту систему можно встретить не только на машинах с маркой «CAT». Она устанавливается на дизелях автомобилей Isuzu, а также Ford (с двигателями Navistar International).

[b]Cхема системы HEUI:[/b] 1 – гидронасос; 2 – система смазки двигателя; 3 – насос-форсунки; 4 – электромагнитный клапан упарвления давлением в масляной магистрали высокого давления; 5 – топливная магистраль высокого давления; 6 – топливный фильтр; 7 – топливный бак; 8 – клапан поддерживания давления в топливной магистрали; 9 – датчик частоты вращения и момента впрыска ; 10 –электронный блок управления; 11 – датчик давления наддува; 12 – датчик положения педали «газа»; 13 – датчик температуры охлаждающей жидкости; 14 – интерфейс; 15 – реле горного тормоза (в системе выпуска); 16 – датчик температуры всасываемого воздуха; 17 – трансмиссионное реле; 18 – спид-сенсор машины; 19 – реле подогрева всасываемого воздуха; 20 – контрольные лампы; 21 – спидометр и тахометр; 22 – датчик атмосферного давления; 23 – включатели специальных режимов; 24 – концевые выключатели («нейтраль», стояночный тормоз)

Рис. 4. Cхема системы HEUI: 1 — гидронасос; 2 — система смазки двигателя; 3 — насос-форсунки; 4 — электромагнитный клапан управления давлением в масляной магистрали высокого давления; 5 — топливная магистраль высокого давления; 6 — топливный фильтр; 7 — топливный бак; 8 — клапан поддерживания давления в топливной магистрали; 9 — датчик частоты вращения и момента впрыска; 10 –электронный блок управления; 11 — датчик давления наддува; 12 — датчик положения педали «газа»; 13 — датчик температуры охлаждающей жидкости; 14 — интерфейс; 15 — реле горного тормоза (в системе выпуска); 16 — датчик температуры всасываемого воздуха; 17 — трансмиссионное реле; 18 — спид-сенсор машины; 19 — реле подогрева всасываемого воздуха; 20 — контрольные лампы; 21 — спидометр и тахометр; 22 — датчик атмосферного давления; 23 — включатели специальных режимов; 24 — концевые выключатели («нейтраль», стояночный тормоз)

На основе анализа современных конструкций следует отбирать приоритетные направления и создать отечественные агрегаты и системы, предназначенные для рассматриваемого типоразмерного ряда дизелей и обеспечивающие исполнение перспективных требований по экологии и экономичности, также систему управления топливоподачей и другими системами дизеля; систему топливоподачи; систему впуска — выпуска.

Таким образом, можно сказать, что необходимо разработать такой двигатель, который по основным показателям превосходил бы штатный дизельный двигатель

ЯМЗ — 238М2, и отвечал современным экологическим нормам России и зарубежья не только на сегодняшний день, но и на перспективу и это невозможно без внедрения прогрессивных конструктивных решений — электронного управления подачей топлива, системы питания HEUI.

Литература:

  1. Теплотехнический справочник. //Под ред. В. Н. Юренева и П. Д. Лебедева.- М.: Энергия, 1975. — 794 с.
  2. Зеленцов В. В. Влияние теплового режима автомобильных двигателей на процессы их изнашивания. — Горький, 1979. — 68 с.
  3. Татарнов В. В. Экология. Введение в общую и военную экологию. Экологическая безопасность военной автомобильной техники Рязань, 2016.-178 с.
  4. Блинов А. и др. Современные подходы к созданию дизелей для легковых автомобилей и малотоннажных грузовиков/ А. Д. Блинов, П. А. Голубев, Ю. Е. Драган и др.; Под ред. В.Папонова и А. Минеева. — М.: НИЦ «Инженер», 2000.- 332 с.
  5. Яковицкий А. А. Теория автомобильных двигателей: Методические указания к лабораторным работам. — Вологда: ВоПИ, 1986. — 35 с.
  6. Васильев В. Системы впрыска топлива современных дизельных двигателей/ Автомобильный транспорт. — 2002. — № 2. — С.30–32.
  7. Наука и техника Росии: [сайт]. [2018]. URL: http://tehnorussia.su/obshchee-mashinostroenie/58-dvigateli/40-dvigatel-yamz-238 (дата обращения 01.12.2018).
Основные термины (генерируются автоматически): HEUI, EURO, двигатель, система, электронное управление, VII, внутреннее сгорание, подача топлива, ряд дизелей, топливная система.


Похожие статьи

Современные дизельные двигатели. Топливная система

Топливная система бензинового и дизельного двигателей имеет, в основном, аналогичное

К недостаткам системы относят более высокие требования к качеству дизельного топлива.

Принцип работы основан на подаче топлива к форсункам от общего аккумулятора высокого...

Математическая модель процесса топливоподачи системой...

Аккумуляторные топливные системы (системы Common Rail), получившие свое

Для осуществления оптимизации процессов в топливной аппаратуре (ТА) дизеля с целью

7. Грехов Л.В. Уточненная математическая модель процесса подачи топлива в дизеле / Л.В...

Повышение топливной экономичности двигателя внутреннего...

В статье рассматриваются особенности процесса магнитной активации топлива. Представлены результаты разработки и исследования магнитного активатора на основе неодимового магнита.

Исследование влияния высоковольтного разряда на подачу...

В статье рассматривается влияние высоковольтного электрического сигнала, подаваемого на электроды насоса высокого давления топливной системы дизеля, на расход, поступающий в цилиндры двигателя из гидроаккумулятора давления.

Ремонт топливопроводов высокого давления топливной системы...

Топливная система автомобиля предназначена для обеспечения своевременной подачи топлива в камеру сгорания цилиндров ДВС, и она является одной из самых важных систем современного автомобиля [1, 3–4]. Топливная система включает два основных контура...

Техническое обслуживание топливных форсунок бензиновых...

Форсунки дизельных двигателей внутреннего сгорания (ДВС) являются одним из элементов топливной системы автомобиля и во многом определяют такие параметры, как расход топлива и мощность, равномерность работы двигателя и полноту сгорания топлива.

Анализ методик диагностики топливной системы двигателя...

Двигатель КамАЗ 820.61–260 оснащен топливной системой с распределенным впрыском топлива, для чего используются сигналы датчиков различных систем двигателя. Диагностика неисправностей топливной системы двигателя осуществляется по стандарту OBD-2.

Подогреватель дизельного топлива | Статья в журнале...

Ключевые слова. подогреватель дизельного топлива, температура топлива, электронный блок управления, поддержание температуры

Форсунки дизельных двигателей внутреннего сгорания (ДВС) являются одним из элементов топливной системы автомобиля и во многом...

Топливная система бензинового и дизельного двигателей...

Для двигателей автомобилей, использующих дизельное топливо, зачастую в общую систему подогрева включены проточные подогреватели.

Свеча зажигания как основная часть системы зажигания двигателя внутреннего сгорания. Камеры сгорания дизелей с двойным...

Похожие статьи

Современные дизельные двигатели. Топливная система

Топливная система бензинового и дизельного двигателей имеет, в основном, аналогичное

К недостаткам системы относят более высокие требования к качеству дизельного топлива.

Принцип работы основан на подаче топлива к форсункам от общего аккумулятора высокого...

Математическая модель процесса топливоподачи системой...

Аккумуляторные топливные системы (системы Common Rail), получившие свое

Для осуществления оптимизации процессов в топливной аппаратуре (ТА) дизеля с целью

7. Грехов Л.В. Уточненная математическая модель процесса подачи топлива в дизеле / Л.В...

Повышение топливной экономичности двигателя внутреннего...

В статье рассматриваются особенности процесса магнитной активации топлива. Представлены результаты разработки и исследования магнитного активатора на основе неодимового магнита.

Исследование влияния высоковольтного разряда на подачу...

В статье рассматривается влияние высоковольтного электрического сигнала, подаваемого на электроды насоса высокого давления топливной системы дизеля, на расход, поступающий в цилиндры двигателя из гидроаккумулятора давления.

Ремонт топливопроводов высокого давления топливной системы...

Топливная система автомобиля предназначена для обеспечения своевременной подачи топлива в камеру сгорания цилиндров ДВС, и она является одной из самых важных систем современного автомобиля [1, 3–4]. Топливная система включает два основных контура...

Техническое обслуживание топливных форсунок бензиновых...

Форсунки дизельных двигателей внутреннего сгорания (ДВС) являются одним из элементов топливной системы автомобиля и во многом определяют такие параметры, как расход топлива и мощность, равномерность работы двигателя и полноту сгорания топлива.

Анализ методик диагностики топливной системы двигателя...

Двигатель КамАЗ 820.61–260 оснащен топливной системой с распределенным впрыском топлива, для чего используются сигналы датчиков различных систем двигателя. Диагностика неисправностей топливной системы двигателя осуществляется по стандарту OBD-2.

Подогреватель дизельного топлива | Статья в журнале...

Ключевые слова. подогреватель дизельного топлива, температура топлива, электронный блок управления, поддержание температуры

Форсунки дизельных двигателей внутреннего сгорания (ДВС) являются одним из элементов топливной системы автомобиля и во многом...

Топливная система бензинового и дизельного двигателей...

Для двигателей автомобилей, использующих дизельное топливо, зачастую в общую систему подогрева включены проточные подогреватели.

Свеча зажигания как основная часть системы зажигания двигателя внутреннего сгорания. Камеры сгорания дизелей с двойным...

Задать вопрос