
- •Функционально-стоимостной анализ в машиностроении
- •1. Основные положения функционально-стоимостного анализа (фса)
- •2. Применение фса при модернизации форсунки дизеля типа д100
- •2.1. Определение функций анализируемого объекта
- •Функции, выполняемые элементами дизеля д100
- •2.2. Классификация выполняемых функций
- •2.3. Оценка функций форсунки дизеля типа д100
- •2.4. Формирование первичных предложений по повышению эффективности выполнения функций
- •3. Методы поиска новых идей
- •3.1. Общие положения
- •3.3. Синектика
- •3.4. Морфологический анализ
- •Морфологические исследования рабочего процесса дизеля
- •3.5. Алгоритм решения изобретательских задач
- •3.5.1. Анализ исходной ситуации
- •3.5.2. Анализ задачи
- •3.5.3. Анализ модели задачи
- •3.5.4. Разрешение физического противоречия
- •Так как расход топлива при работе дизеля 10д100 значительно зависит
- •3.5.5. Разрешение технического противоречия
- •3.5.6. Анализ способа устранения фп
- •Приложение Функциональный анализ форсунки дизеля типа д100
Так как расход топлива при работе дизеля 10д100 значительно зависит
от температуры масла и воды, особенно на холостом ходу, а равновесный температурный режим на станций испытания дизелей приближенно можно установить только для номинального режима, для холостого хода проводились замеры расхода топлива при различной температуре и определялась зависимость расхода топлива от температур для стандартных и опытных форсунок. Причем, так пак расход I кг топлива на х.х. длится значительное время, то температура определялась до начала На рис. 3.10 представлены зависимости расхода топлива от температур масла при холостом ходе работы двигателя на правом ряде форсунок. Экспериментальные точки для различных видов форсунок и линейные зависимости G (кг/ч) от Тм (°С), полученные на основании обработки опытных данных по методу наименьших квадратов, показаны на рисунке.
В табл. 3.8 приведены данные испытаний различных форсунок на номинальной режима.
Таблица 3.8
Результаты испытаний
№ п/п |
Тип форсунок |
Ne, kBт |
9е |
Тв, оС |
Р2 |
1 |
Стандартные форсунки на правой и левой стороне |
2083 |
250,1 |
353,6 |
99,1 |
2 |
Опытные одно-дырчатые на правой стороне дизеля, а на левой стороне стандартные |
1988 |
253,1 |
361,9 |
102,9 |
3 |
Опытные трех дырчатые с параллельным направлением струй топлива на правой стороне дизеля, а на левой стандартные |
2079 |
250,9 |
357,5 |
100,2 |
Приведенные испытания показали, что впрыск топлива в виде трех параллельных струй позволил улучшить рабочий процесс на номинальных режимах по сравнению с однодырчатыми форсунками, сравняв его практически с серийными трехдырчатымм форсунками (разница по расходу топлива 0,3 % практически близка к погрешности точности замеров). При этом резко сократился расход топлива на х.х. по сравнению с серийными от 14,9 до 27,4 %, а по сравнения с однодырчатыми от 10,2 до 16,2 % в зависимости от температурного режима.
Рис. 3.10. Зависимость изменения расхода топлива от температуры масла при холостом ходе дизеля 10Д100: 1 – стандартные форсунки (… - опытные точки); 2 – опытные одно-дырчатые ( - опытные точки); 3 – опытные трех дырчатые с параллельным направлением струй топлива (xxx – опытные точки)
В эксплуатации дизели на х.х. работают в основном в период остановки тепловоза и отстой локомотива, при этом температура масла обычно бывает от 40 до 60°С. Причем на х.х. в среднем по сети дорог дизели 2Д100 работают 34,4 %, а 10Д100 – 38,5 % от общего времени работы. [23]
Для оценки эффекта в эксплуатации были проведены испытания в локомотивном депо Гудермес на тепловозе ТЭ-3-3007А, который при маневрах на отсыпке пути более 90 % времени работал на холостом ходу. При испытаниях дизеля чередовалась установка опытных и стандартных форсунок со строгой фиксацией расхода топлива. Испытания проводились в течение года. При этом средний расход дизельного топлива в день составил при серийных форсунках 314,280 кг, а при опытных 262,143 кг, т.е. средняя экономия топлива составила 16,59 %, что согласуется с данными стендовых испытаний.