Резюме - TU-Varna€¦ · Резюме към 2.2.19 от списъка на публикациите. Сергей Белчев, Трифон Узунтонев „Алтернативни

Резюме към 2.2.19 от списъка на публикациите

Сергей Белчев, Трифон Узунтонев

„Алтернативни възможности за задвижване на превозни средства”, Еко Варна 2008, XIV Научно-техническа конференция с международно участие 8-10 май 2008 год., стр. 489 - 492, ISBN-954-20-00030

Резюме

В доклада са разгледани алтернативни на класическите двигатели с вътрешно горене варианти за получаване на механична енергия за задвижване на транспортни средства. Анализирана е тяхната техническа и икономическа целесъобразност и перспективите за масово използване на транспортните средства.

На първо място са разгледани възможностите за работа с двойно гориво (традиционно и алтернативно). Разгледани са двигатели за които са нужни отделни горивни системи с възможност за превключване между тях и такива за които горивата се съхраняват в общ резервоар.

При дизеловите двигатели основно внимание е отделено на използването на биогориво като добавка към стандартните дизелови горива. Важно предимство на биогоривата е факторът, че маслодайните култури са възобновима суровина и цената им е по-ниска от тази на конвенционалните горивни източници.

Важно място в доклада заема използването на електрическата енергия под формата на „хибридни двигатели” и чисто електрическо задвижване. Специално внимание е обърнато на проблемите в производството на подходящи акумулаторни батерии с голям капацитет и бързо зареждане.

Като перспективна алтернативна възможност за бъдещо задвижване на превозни средства е разгледано използването на водородни двигатели и горивни клетки. В този аспект са разгледани две възможности за получаване на водород: той се получава отделно, чрез използване на електричество за разлагане на водата и след това се зарежда в специални водородни станции и вариант за непосредствено получаване на водорода в транспортното средство.

В доклада са направени изводи в посока на най-близки перспективи за алтернативно задвижване на транспортни средства. Направено е обосновано научно предложение за дългосрочните перспективи в развитието на задвижването на товарните средства.


Сергей Белчев, Трифон Узунтонев, Радостин Димитров „Анализ на формули за проектно определяне на топлината отведена в охладителната течност”, XVIII научно-техническа конференция с маждународно участие „Транспорт, екология – устойчиво развитие”, Варна май 2011 год. , ISBN 954-20-00030, под печат

Резюме В статията е показан анализа на различни формули за предварително проектно

определяне на количеството топлина, отвеждано в охладителната течност на двигатели с вътрешно горене. Целта на анализа е оценка на достоверността на широко използвани формули, които са показани по-долу:

Формула (1) е анализирана, като са зададени граничните стойности на коефициентите влизащи в тях, при което се получават отклонения с отношение между максималната и минимална стойност близо 4 пъти, следователно тези формули не се препоръчват даже за приблизителни пресмятания. Други от формулите, (6) и (7) чиито резултати влизат в „статистическите” граници са сравнени с експериментални данни, получени от специално проведен за целта експеримент с дизелов двигател.

В резултат на направения анализ и експеримент се извеждат конкретни препоръки за ползване на определени

формули при различни случаи на проектно пресмятане, а именно: 1.Приложението на формула (1)

не се препоръчва за никакви пресмятания, като нецелесъобразна. По-просто и с по-голяма степен на достоверност е определянето на отвежданата в охладителната течност топлина по статистически данни. При липса на такива за първоначално проектиране може да се препоръча използването на формула (4).

2. Формула (5) може с успех да се приага за дизелови и бензинови двигатели при проектни и оценъчни пресмятания, както за номинален режим, така и по скоростна характеристика.

3. Формули (6) и (7) могат да се ползват за определяне на количеството топлина отведена в охладителната течност при дизелови двигатели. Достоверността на получените резултати е достатъчна и те могат да послужат при определяне на параметрите на охладителната уредба на дизелови двигатели.


Узунтонев Трифон

„Влияние на биодизеловото гориво върху основните параметри на горивоподаване при употребата му в стандартна горивна система”, Научни трудове на РУ „Ангел Кънчев” 2007, Сборник доклади стр.194-198, ISSN 1311-3321

Резюме:

В статията е разгледано влиянието на замяната на конвенционалното дизелово гориво на основата на растително масло върху основните параметри на горивоподаване: циклова порция гориво и ъгъл на предварение на впръскване. Тези разлики са породени от различните физико-химични свойства на алтернативния източник. Като обект на стендови изпитания е използвана най-масовата бутално-разпределителна горивонагнетателна помпа на фирмата Bosch тип VE. В тази помпа цикловата порция гориво и ъгълът на предварение на впръскване на горивото са функция на хидравличните процеси, извършващи се в тях. В този смисъл промяната на работното вещество би оказало влияние върху тези процеси.

В доклада е представена количествената оценка на влиянието на вида на използваното гориво върху основните параметри на горивоподаване на базата на стендови изпитвания. Снети са паралелни честотни характеристики на горивонагнетателната помпа Bosch , VE 0 460 494 278 при работа с 0% и 100% натоварване съответно със стандартно гориво и биодизел на основата на растително масло. Изследвано е влиянието на замяната на конвенционалното дизелово гориво върху налягането в системата за управление на ъгъла на предварение.

Проведените стендови, както и последващите ги моторни изпитвания, доказват въздействието на автомобилната замяна на конвенционалното дизелово гориво с биодизел на основата на растителни масла, като върху основните параметри на горивоподаване, така и върху мощностно-икономическите и екологични характеристики на високооборотен дизелов двигател.

В статията са представени конструктивни мерки върху основни елементи на горивната система при автоматичната замяна на стандартното дизелово гориво с биодизел.


Узунтонев Тр., Богданов Кр.

„Влияние на закона на горивоподаване върху мощностно-

икономическите показатели на двигател Perkins Prima 65”,

Единадесета научно-техническа конференция с международно

участие „Транспорт, екология – устойчиво развитие” Варна 2005,

ISBN 954-20-00030, стр. 656-660

Резюме: Цел на разработката е адаптиране на горивонагнетателна помпа Bosch, тип VE,

обезпечаваща максимално достигане на заложените показатели на двигателя

Оптимизирани са основните параметри на горивоподаване на базата на налична

конструкция горивонагнетателна помпа за вихрокамерен двигател. Последната е

подбрана, така че позволява лесен монтаж към двигателя, без необходимост от

конструктивни промени.

Основните параметри на горивоподаване върху които се въздейства са: закон

на горивоподаване и характеристика на хидравличното устройство за изменение ъгъла

на изпреварване на впръскването.

Представена е съпоставка на профилите на гърбичните шайби за двигател

Perkins Prima 65 и помпата за вихрокамерен двигател.

Характеристиката на изменение ъгъла на изпреварване на впръскването θ се

определя по ъгъла на завъртане на коляновия вал. Корегирана е характеристиката на

управляващото хидравличното устройство. Регистрирането на ъгъла на предварение

на впръскването е осъществено с помощта на приспособление на фирмата Bosch

1 688 130 227 , което непосредствено измерва хода на хидравличното бутало в

зависимост от променливите условия на експлоатация (честота и натоварване). За да

бъде осъществена корекция в закона на изменение на ъгъла на предварение се

въздейства чрез характеристиката и предварителния натяг на пружината на

авансиращото устройство.

С цел доказване ефекта от корекцията на основните параметри на

горивоподаване са проведени моторни изпитания. Снета е външна честотна

характеристика на двигателя и е направена съпоставка с аналогичната характеристика

на двигателя от техническата документация.

Налице е почти пълното съвпадане на часовите разходи и мощността постигната от двигателя, защото това е бил стремежа при регулировката на адаптираната горивонагнетателна помпа с максимално доближени параметри на горивоподаване.


Костов К., Димитров А., Узунтонев Трифон

„Влияние на невъзвратимите вискозитетни изменения на маслата М8Д и М10Д върху трибологичното поведение на лагерите на двигателя Д2500 (3.152)”, Сборник доклади „Транспорт, екология, устойчиво развитие 1996”, Варна 1996 год. том II, ISBN 954-20-00030, стр. 207-215

Резюме:

В научно-изследователската разработка са анализирани възвратимите и невъзвратими промени на вискозитета на маслото, вследствие на механичното и топлинно натоварване в системата двигател-масло, като функция на различни фактори при съвременната им работа.

Проведени са трибологични и надеждностни изследвания на двигател Д2500 (3.152) при работа с предписаните и прилагани масла М8Д и М10Д, производство ИКХ – Плевен.

Стендовите изпитания са с продължителност от 200 h по предварително разработен цикъл от последователно редуващи се режими на работа. Периодически са вземани контролни проби от маслото през 30 h. Измерван е

кинематичния вискозитет ν и гъстотата на маслото от взетите проби при 40, 60,

80 и 100 оС, определян е динамичния вискозитет η. Проведени са програмни изчисления на трибологичното поведение на основните и мотовилковите лагери за установените стойности на вискозитета. Изчисленията са проведени с помощта програмен продукт LAGER.

Продължителността на надеждностните изследвания от 200 h е приета в съответствие с предписания от производителя междусменен период на изследваните масла. За този период на експлоатация е установено:

Двата вида масла проявяват различни тенденции на изменение на вискозитета в зависимост от времето на експлоатация;

Лентите за разсейване на резултати за стойностите на вискозитета се ограничават в сравнително тесни граници, което дава основание да се проведат допълнителни изследвания за повишаване междусменния период на маслата;

Граничната най-ниска стойност на кинематичния вискозитет за двигателя Д2500 е 9сSt. Ограничаващия критерий при това е най-малката височина на масления филм в мотовилковите лагери.

Резюме към 2.2.16 от списъка на публикациите Узунтонев Тр., Белчев С. „Възможности за свръхпълнене на дизелов двигател с вълнови обменник на налягане тип ”Comptex”, том XIV Научно техническа конференция с международно участие, Еко Варна 10-12 май 2007 год., стр. 888-895, ISBN 954-20-00030

Резюме Повишаващите се изисквания към екологичните показатели на дизеловите двигатели и

непрекъснатия стремеж към увеличаване на литровата мощност определят необходимостта от анализ на алтернативни възможности за свръхпълнене. Такава алтернатива е свръхпълненето с помощта на Вълнови Обменник на Налягане (ВОН). За да се очертаят основните предимства и проблеми при използването на ВОН бе осъществено форсирането на двигател ВАМО 80 по средно ефективно налягане в два варианта:

чрез използване на турбокомпресорно пълнене - вариант с наименование ВАМО 100 ТК чрез вълнови обменник на налягането COMPREX, разработка на фирмата Area Brown

Boveri - Баден, Швейцария, във вариант с наименование ВАМО 100 СК. Подходящ типоразмер ВОН за този двигател е СХ102.

За осигуряване на надеждна работа на форсираните двигатели бяха реализирани конструктивни изменения еднакви за двата варианта. В конструкцията на двигателя ВАМО 100 са въведени съвместни изменения на основните детайли бутало, мотовилка, цилиндрова глава, блок-картер и на охладителната и маслената системи. Буталото е с увеличена опорна повърхност под буталният болт, намалена височина и маса, с нов профил и вложка на първи канал. Отливката на буталото е от нова алуминиева сплав в системата Al - Si - Cu - Cr, която има повишена топлоустойчивост и износоустойчивост. Блок-картерът е с уякчена конструкция като към основната маслена магистрала са вградени дюзи за струйно охлаждане на буталата с дебит за всяко бутало 3 dm3/min и налягане по-високо от 0,16 MPa. За осигуряване на необходимият дебит на масло маслената помпа е с около 30% повишена производителност, постигната чрез увеличаване височината на зъбните колела. Маслото се охлажда от водомаслен охладител тръбен тип, закрепен към картера на маховика. По-доброто охлаждане на двигателя се осъществява чрез увеличаване на дебита на водната помпа чрез повишаване на честотата на въртене.

Целта на сравнителното изследване е съпоставянето на ефективните параметри на двата варианта, комплектовани с различни системи на свръхпълнене.

От сравнителните изпитания са установени следните предимства на двигателя с ВОН:

по-висок въртящ момент на по-ниска честота, от тук и по-висок коефициент на приспособимост на двигателя;

по-нисък минимален специфичен разход на гориво при по-ниски честоти на въртене;

Отбелязани са следните проблеми свързани с вграждането на ВОН:

завишен шум в областта на високите честоти; необходимост от по-компактна ремъчна предавка; завишени изисквания към пълнителната и изпускателна система.

Интересен е факта с пряката консумация на енергия от ВОН – на установени режими не черпи енергия, даже има незначително отдаване към двигателя; в преходните режими с малка разлика в честотите изразходваната мощност е до 100 W, а максималната разчетна мощност за ремъчната предавка е 2 kW за преодоляване инерцията на ротора при крайни разлики на честотата на въртене.

Резюме към 2.2.14 от списъка на публикациите Белчев С., Узунтонев Тр. „Диагностични параметри за оценка състоянието на електромагнитни дюзи от системата Common Rail”, Научни трудове на РУ „Ангел Кънчев” 2007, Сборник доклади стр. 204 - 208, ISSN 1311-3321

Резюме В статията е направен анализ на принципа на действие на електромагнитните дюзи от

система Common Rail и на тази база са изведени допълнителни критерии за оценка на състоянието им. Освен определянето на цикловата порция и количеството на излишното гориво, тези диагностични критерии трябва дават ясна престава не само за работо-способността на механичните детайли, но и на електрическите компоненти на дюзите.

Предложени са следните етапи при теста и съответните критерии за оценка: Оценка на плътността на затваряне на отворите на разпръсквача и отвора за

излишното гориво: При подадено налягане към дюзата, без управляващ сигнал, през отворите на разпръсквача и отвора за излишно гориво не трябва да има протичане.

Оценка на механичното състояние на елементите на дюзата: При подаване на налягане и управляващ сигнал, през отворите на разпръсквача трябва да се получат добре оформени горивни струи.

При положителен изход от първите тестове на механичната част на дюзата е необходима оценка на изправността на електромагнитния клапан. Това може да стане като се определи времето му за реакция при отваряне и затваряне.

Оценка на отварянето на електромагнитния клапан: Процеса на отваряне и времето за реакция на електромагнитния клапан се характеризира с кривата на изменение на тока през бобината на електромагнита. Той се заснема с осцилоскоп на специалния извод на уреда

Характера на изменение на тока, разстоянието между точки 1 и 2 се определя от вида на дюзата и състоянието на електромагнита. Кривите са различни при различни марки и типове дюзи. Те се различват и при неизправност за един същ вид дюзи, както се вижда на фиг.4. Неизправностите могат да бъдат: окъсени витки на електромагнита, повредена или трудно подвижна котва. Тук като диагностичен критерий може да се ползва сравнителния анализ на кривите на различни дюзи от един и същ вид.

Оценка на затварянето на електромагнитния клапан: Своевременното затваряне е необходимо за правилното дозиране на количеството впръсквано гориво. Процеса на затваряне се характеризира с кривата на изменение на напрежението на управляващия сигнал подаден към дюзата. Характера на изменение на кривата в края на отрицателния импулс зависи от вида и изправността на дюзата и по него може да се съди за точния момент на затваряне на електромагнитния клапан.

Кривите на изменение на тока и напрежението на управляващия импулс, както и точните моменти на отваряне и затваряне на електромагнитния клапан могат да се ползват като надеждни диагностични параметри за малки отклонения в състоянието на дюзата.

Механичното състояние на електромагнитните дюзи може да се оцени по вида на горивните струи и по липсата на теч при високо налягане към дюзата, без подаден управляващ сигнал. Електрическата изправност и функционалната годност на електромагнитния клапан могат да се оценят по характера на изменение на тока и напрежението на подадения от диагностичния уред управляващ сигнал.

Резюме към 2.2.6 от списъка на публикациите Белчев С., Узунтонев Тр. “Дисперсни частици в отработилите газове на дизеловите двигатели. Същност. Фактори, влияещи на образуването им”, Сборник доклади „Транспорт, екология, устойчиво развитие 2000”, Варна 2000 год. том VII, ISBN 954-20-00030, стр. 125-133

Резюме В статията е изведено определение за „дисперсни частици”. Разяснена е структурата и

механизма на образуването им в отработилите газове на дизеловите двигатели. Дисперсните частици отделяни от двигателите са сложна смес от органични и

неорганични компоненти, намиращи се в твърда и течна фаза и могат да се дефинират като частици в отработилите газове, които се задържат от филтър, с изключение на несвързаната вода. Обикновено дисперсните частици се дефинират кати състоящи се от разтворима фракция и сухи сажди в различно съотношение.

Основен елемент на дисперсните частици при дизеловите двигатели е ядрото от въглероден материал (саждите), върху което са адсорбирани органични вещества.

Направен е анализ на механизма на образуване на саждите с извеждане на препоръки за намаляването на емисиите им.

Отделено е място на факторите влияещи на количеството им и пътищата за тяхното намаляване. Най-важен фактор е смесообразуването в дизеловите двигатели. Тук се има предвид: вида на горивната камера; налягането на впръскване; конструкцията на разпръсквачите (брой и диаметри на отворите);вътрешния вихър, въздушното отношение.

Аерозолите на маслото са източник на до 25% от масата на дисперсните частици. Освен това състава и количеството на частиците зависи от товарния режим на работа на двигателя и честотата на въртене.

Като резултат е описана стратегия валидна и днес за намаляване нивото на дисперсните частци, която включва основно: по-високо налягане на впръскване на горивото, многостепенно впръскване, повече на брой и по-малки отвори на разпръсквача, по-високо налягане на свръхпълнене, намаляване на интензивността на завихряне на заряда, използване на уловители на твърди частици и използване на горива с намалено съдържание на сяра.


Трифон Узунтонев, Сергей Белчев

„Диференцирано определяне на механичните загуби на двигател Д3900 по системи и агрегати”, XVI Научно-техническа конфетенция с международно участие Транспорт, екология – устойчиво развитие, Варна 22-22 май 2010 год., ISBN 954-20-00030, стр. 738-747

Резюме: Целта на разработката е диференциалното определяне на механичните

загуби по системи и агрегати на произволен двигател. Като обект на конкретните изследвания е използван двигател Д3900. За реализиране на целта е разработен изследователски стенд за определяне на механични загуби по метода на задвижване от отделен източник на енергия. С помощта на пендел-генератор с мощност от 10 kW, изследваният двигател се привежда в движение, като се отчита спирачното усилие за всеки изследван режим. За смазване на двигателя се използва автономна маслена станция, която подържа налягане в системата, аналогично за съответния честотен режим. Температурата на маслото се подържа в съответните граници, като по този начин се изключва влиянието на странични фактори върху стойността на отчитаните механични загуби.

Посредством последователното окомплектоване на двигателя с отделни системи и агрегати са направени изводи за относителния дял на всеки един от тях върху общите механични загуби. Изследователският стенд позволява с достатъчна точност да се определят механичните загуби на такива елементи от механичната система като всеки бутален пръстен поотделно, маслена помпа, водна помпа и др.

Експерименталните резултати са представени в табличен вид. Те са предпоставка за анализ на най-съществените компоненти на сумарните механични загуби.

Разработеният стенд е универсален и чрез подходящо куплиране може да бъде изпитван произволен двигател.

Резюме към 2.2.11 от списъка на публикациите Узунтонев Трифон, Димитров Ангел

„Изследване влиянието на биодизеловото гориво върху надеждността на горивната апаратура на високообротни дизелови двигатели”, Trans Motauto 06, 25-28.10.2006 , Volume 1, Sofia 2006, стр. 100-102, ISBN-10: 954-9322-16-5

Резюме Във всички случаи на използване на алтернативни горива за двигателите с

вътрешно горене възникват въпроси относно екологичната и икономическа целесъобразност от тяхното приложение. При провеждането на практически изпитания обикновено се акцентира върху положителния ефект от тяхното приложение, като негативните страни стават ясни от контекста на научната разработка. Аналогичен е случая с използването на растителните масла като алтернативно гориво в дизеловите двигатели. Очевидно причините са намаляването на световните запаси от суров петрол, нарастващата световна консумация и произтичащото от това повишаване цените на готовите нефтопродукти. От голямо значение е и нарастването на относителния дял на дизеловите автомобили, като основен консуматор на растителните масла в качеството им на алтернативен горивен източник.

Всички тези обстоятелства водят до бързи действия в посока на увеличено производство и предлагане на растителни масла като гориво за дизеловите двигатели. Основно тяхно предимство е фактът, че маслодайните култури са възобновима суровина за биогориво и цената им е по-ниска от тази на конвенционалните горивни източници. Много изследвания показват забележимо намаляване съдържанието на токсични компоненти в отработилите газове, което в съчетание с ниската цена ги прави привлекателни за масова употреба. Въпреки това приложението им не съответства на позитивните представи, очертани от редица научни разработки и практически изследвания.

В настоящия доклад са разгледани потенциалните негативни страни от използването на биогоривото върху мощностно-икономическите показатели на дизеловия двигател, както и надеждността на горивната апаратура при продължителна работа с растителни масла. Този поглед от негативната страна на проблема прави представата за изпозването на растителните масла като биогориво по-пълна и ясна:

Изводи:

1. Използването на растителни масла в качеството си на алтернативно гориво за дизеловите двигатели води до влошаване на техните мощностно-икономическите показатели средно с 10-15%.

2. Продължителната употреба на растителни масла води до увеличаване честотата на техническото обслужване на горивната система.

3. Необходими са повишени грижи за обслужването на дизеловата горивна апаратура по отношение на разпръсквачите, горивните филтри и ГНП, което е свързано с допълнителни разходи.


Трифон Узунтонев

„Изследване влиянието на действителните отклонения на детайли и възли от бутално-цилиндрова група и коляно-мотовилков механизъм върху механичните загуби”, Еко Варна 2008, XIV Научно-техническа конференция с международно участие 8 - 10 май 2008 год., стр. 493 - 498, ISBN-954-20-00030

Резюме

Целта на настоящата разработка е изследване влиянието на хлабината в съпрегаемите двойки: бутало-цилиндър, мотовилкови и основни лагери, както и отклонението от успоредност между осите в лагерите на мотовилката върху механичните загуби в двигателя, За обект на изследването е приет серийно произвежданият двигател Д 3900 К. В основата на експеримента е залегнат метода на определяне на механичните загуби чрез развъртане на двигателя от външен източник на енергията.

Поради липса на конкретна априорна информация за вида на кривите на влияние на хлабините върху механичните загуби, математическият модел, описващ изменението на елементи от отделен механизъм се изразяват с полином от втора степен. Входните фактори за планирания експеримент са съответните изследвани хлабини в съпрегаемите групи и отклонение от успоредност на осите на мотовилката. След статистическата обработка на получените резултати и проверка на издигнатите хипотези за еднородност на дисперсиите, значимост на коефициентите и адекватност на модела са получени регресионните модели за честотните режими 1000, 1400, 1800 и 2000 min-1.

Въз основа на проведените анализи и стендови изпитвания са направени следните изводи:

1. Разработена е методика на базата на планиран многофакторен експеримент и композиционен план от втори ред за аналитично определяне на механични загуби в зависимост от група входящи фактори, изразяващи промените в хлабините на съпрегаемите групи по време на експлоатация.

2. Установена е количествена връзка между механичните загуби в двигател Д 3900 К в зависимост от хлабината в бутало-цилиндровата група, отклоненията в успоредност в осите, в надлъжната равнина на мотовилката и хлабината в мотовилковите лагери.


Сергей Белчев, Трифон Узунтонев „Изследване изменението на топлинната хлабина в

газоразпределителния механизъм”, XVI Научно-техническа конфетенция с международно участие Транспорт, екология – устойчиво развитие, Варна 22-22 май 2010 год., ISBN 954-20-00030, стр. 317-321

Резюме В статията е представено експериментално изследване на промяната на топлинната

хлабина в газоразпределителен механизъм при загряване на двигателя. Експериментът е проведен с дизелов двигател с долно разположение на разпределителния вал. Критерий за прогряването на двигателя е температурата на маслото му.

Измерванията са направени с индикаторен часовник и специална стойка, като е спазено условието за едни и същи продължителност на различните измервания и ред на тях-ното провеждане. След извършване на измерванията, двигателя се стартира отново и продължава работата си на празен ход до достигане на следващото температурно ниво на маслото. Тогава се спира отново, извършват се съответните измервания и това се повтаря до достигане на нормално работно топлинно състояние на двигателя.

Установен бе характера на изменение на хлабините при прогряване на двигателя, който е различен за механизмите на разноименните клапани. При пълнителния клапан след слабо увеличение на първоначалната хлабина, след това тя остава относително неизменна. При изпускателния клапан след слабо повишаване до около 30ºС на маслото, след това хлабината намалява с 15%.

В резултат на това изследване може да се препоръча при студен двигател регулировката на двата клапана да бъ-де с различна хлабина, като при пълнителните клапани тя трябва да бъде равна на зададената при проектирането, а при изпускателните клапани да бъде с 0,030,04 mm по-голяма.

За да се оцени влиянието на малки отклонения от предписаните стойности на топлинните хлабини е направено теоретично изследване с помощта на числен динамичен модел на механизъм с гърбици профилирани по метод Polyd

=

на двигател Д3900К, който е обе

о о к отрептения в механизма, особено с долно

разположение на разпределителния вал.

yne. Поведението на механизма и динамичните явления

съпътстващи неговата работа най-добре могат да се оценят по кривата на ускорението на клапана. Затова отчитането на вли-янието на отклоненията в стойностите на хлабината става по кривата на ускорението на клапана. На фигурата са показани кривите на ускорението при регулировъчни хлабини =0,25 mm, =0,3 mm, =0,35 mm, честота n 2500 min-1, коравина на пружината cпр=21000 N/m. Тези данни се отнасят за механизма на пълнителния клапан

кт на численото изследване. Малките отклонения на хлабината от предписаните

стойности, независимо т п соката на от лонениет , водят до завишени

Резюме към 2.1.1 от списъка на публикациите Сергей Белчев, Трифон Узунтонев „Исследование влияния конструктивнЫх параметров на работу электромагнитной форсунки Common Rail”, XII Международная научно-практическая конференция фундаментальнЫе и прикладнЫе проблемЫ совершенствования поршневЫх двигателей, Владимир 29-30 юни 2010 год., ISBN 978-5-9984-0079-7, стр. 39-45

Резюме В статията е представено експериментално изследване на влиянието на два

конструктивни параметъра на електромагнитни дюзи върху горивоподаването оценено чрез цикловата порция. Това са максималния ход на разтоварващия клапан и предварителното натягане на пружината му, тъй като те се променят при ремонт на дюзите.

Процеса на отваряне на електро-магнитния клапан може да се представи с кривата на изменение на тока през бобината на електромагнита. Той се заснема с осцилоскоп на специален извод на изпитателния стенд. На фиг.2 е показано изменението на тока през бобината при неподвижна котва и постоянна индуктивност. Той се изменя по експонента и се стреми да достигне максималната си стойност определена от активното съпротивле-ние на бобината и свързващите проводници. В точка 1 на фиг.3 започва процеса на. Котвата на електромагнита достига крайното си горно положоние в точка 2, клапана е напълно отворен. Между точки 1 и 2 тока през бобината се променя по закон определен от променящата се индуктивност на бобината заради движението на котвата, която играе ролята на магнитен проводник. Това позволява да се

измери времето h за пълното отваряне на разтоварващия клапан. Това време е критерий за разполагаемото време-сечение на клапана, което влияе върху порцията впръскано гориво.

Изследването е направено при следните условия: При три различни нива на налягането на горивото пред дюзата (0,500,1000bar) и три стойности на максималния ход на клапана (35,55,105m) са измерени времето за пълното отваряне на клапана h, порцията на впръснатото qЦ и количеството на излишното гориво qС за 1000 впръсквания. През цялото време на експеримента температурата на горивото се поддържа 30оС.

В резултат на изследванията са направени следните заключения: - Времето за пълното отваряне на клапана може да бъде измерено и ползвано като диагностичен

параметър без да се разглобява изпитваната дюза; - Малко намаляване на максималния ход на сачмения клапан (0,02mm), резултат от неправилна

регулировка при ремонт на дюзата влияе съществено на цикловата порция при равни други условия; - В определен регулировъчен диапазон (около 0,1mm спрямо номиналната стойност)

предварителния натяг на пружината на клапана оказва силно влияние на поведението на клапана. Извън него влиянието му е по-слабо;

- Количеството на излишното гориво не винаги е надежден критерий за големината на цикловата порция, особено при неправилна регулировка на разглежданите конструктивни параметри;

- Неправилната конструктивна регулировка влияе по-силно при по-ниски стойности на налягането и времето за впръскване на горивото. Това означава, че точно на частичните режими, където са най-изразени предимствата на горивната уредба Common Rail при неправилна регулировка ще има проблемна работа на електромагнитните дюзи.


Узунтонев Трифон, Пилев Д. И

„Конструкция дюза за двустепенно впръскване на двигател Д3900”, Сборник доклади Motauto 93, НТС Семково 1993 год., стр.161-164

Резюме:

При масовото навлизане в експлоатация на високооборотни дизелови двигатели с непосредствено впръскване на гориво, основен проблем е намаляването на скоростта на нарастване на налягането, както и максималното налягане на работния цикъл, предизвикани от високите стойности на динамичния фактор на горивоподаване. За решаването на този проблем в научната разработка е предложена конструкция на дюза за двустранно впръскване на гориво, предназначена за двигател Д 3900. Разработена е конструктивна документация за нейното производство. В експериментален вариант дюзата има възможност за регулиране на основните параметри на двустранното впръскване:

Ход на първата степен; Налягане на горивото при реализиране на първата степен; Налягане на горивото при реализиране на втората степен.

Тази експериментална конструкция дава възможност за оптимизиране на параметрите при провеждане на моторни изпитвания.

За отчитане хода на иглата, към експерименталната дюза е монтиран специално разработен индуктивен датчик. Проведени са серия от безмоторни изпитвания за установяване на оптималната комбинация от регулировъчните параметри на двустепенното впръскване. За всеки от експериментите, с помощта на осцилоскоп са регистрирани диаграмите на хода на иглата. Установени са конкретни стойности за хода на първата степен и наляганията при които се осъществяват впръскванията на гориво за които дюзата има оптимални параметри за целия честотен диапазон на работа.

Разработената конструкция дюза за двустепенно впръскване е предпоставка за подобряване на параметрите на горивоподаване на двигател Д 3900 по пътя на неговото усъвършенстване и развитие на модификацията ВАМО-АЛФА.


Трифон Узунтонев, Валентин Манев, Сергей Белчев

„Междинно охлаждане на отработилите газове в системата за рециркулация с цел намаляване на отделяните азотни окиси при двигател Д3900”, Motauto 09, XVI Международна научно-техническа конференция Слънчев бряг 17-19.09.2009 год., стр.32-34, ISSN-1313-5031

Резюме

Разработката представлява естествено продължение на цикъл от мероприятия за оптимизиране на рециркулацията на отработилите газове, с цел намаляване съдържанието на азотни окиси при двигател Д3900.

Чрез минимална реконструкция на изпускателната система е въведена управляема рециркулация в съчетание с междинно охлаждане на отработилите газове. В случая са използвани стандартни компоненти от съществуващи конструкции.

По същество разработката представлява мащабен практически експеримент при който за честота на въртене на коляновия вал от n=1500 min-1 е варирано с натоварването на двигателя, степента на рециркулация и нивото на междинно охлаждане на отработилите газове. С помощта на термодвойки се отчитат температурите преди и след охладителя на отработилите газове. Междинното охлаждане на газовете се осъществява чрез промяна дебита на водата преминаваща през топлообменника.

Влиянието на междинното охлаждане на отработилите газове се отчита от серия графични зависимости. Всяко от тях съответства на конкретен режим на работа и дава връзка между съдържанието на NOx и нивото на междинно охлаждане на отработилите газове за различни степени на рециркулация.

В доклада експериментално е обоснован изводът, че най-ефективният подход за подобряване на ефекта от рециркулацията на отработилите газове, без значимо влошаване на съдържанието на останалите токсични компоненти и разхода на гориво е междинното охлаждане на газовете, постъпващи в пълнителния колектор. За изпитвания двигател Д3900 К, намаляването на NOx в резултат на междинното охлаждане, в зависимост от режима на работа се движи в границите от 2% до 12,8%.


Трифон Узунтонев, Сергей Белчев

„Методи за измерване на общите механични загуби”, Еко Варна, XI Научно-техническа конфетенция с международно участие, 19-20 май 2005 год., ISBN 954-20-00030, стр. 643-647

Резюме: Целта на разработката е максимално най-точно определяне на сумарните

механични загуби на конкретен двигател, както и установяването на релационни зависимости между приложените методи за определянето им. Обект на изследването е напълно окомплектован двигател Д3900К без радиатор и вентилатор. Приложени са следните методи за определяне на загубите:

а) метод чрез използване кривите на часов разход на празен ход и под товар, снети по честотна характеристика;

б) метод чрез използване кривите на часов разход, снети по товарни характеристики;

в) метод чрез превъртане на двигателя от страничен източник на енергия;

г) метод на индицирането;

д) метод на двойното затихване.

За прилагането на метода на индицирането е направено заснемане на индикаторните диаграми по външна честотна характеристика за следните честотни режими 2500, 2400, 2200, 1800, 1500 и 1200 min-1. Средното

индикаторно налягане pi, MPa е пресметнато чрез числено интегриране по метода на Симпсън на дискретно определената зависимост на изменение на налягането в цилиндъра.

За прилагане метода на двойното затихване е разработена специална лабораторна установка за регистриране на тахограмите на затихване на оборотите на двигателя при изключване на горивоподаването под товар и на празен ход.

Въз основа на получените резултати от експерименталното определяне на сумарните механични загуби по посочените методи са определени аналитични зависимости на загубите във функция от оборотите на двигателя. Те са пресметнати по метода на най-малките квадрати.

Направен е анализ на точността на различните методи като те са степенувани по този критерий. Най-точен е метода на двойното затихване. С помощта на разработената установка за регистриране на кривите на затихване на оборотите на двигателя, методът може да се използва за сравнително определяне на механичните загуби при промени в конструкцията на конкретния двигател.


Сергей Белчев, Трифон Узунтонев „Механични загуби при бутала със специфична форма на направляващата повърхнина”, Транспорт, екология, устойчиво развитие том XVI, Еко Варна 2009, ISBN-954-20-00030, ТУ Варна, стр. 612-617

Резюме В статията са разгледани бутала с променена форма на контактната направляваща

повърхнина. Предполага се, че формата на контактните петна на буталото може да влияе на загубите от триене. При бутала със стандартна направляваща повърхност, големината и формата на контактните петна в голяма степен има случаен характер. Това се предотвратява, като на направляващата повърхност се оформят локално изнесени контактни повърхнини, с намалена площ и точно разположение. Най-често се използват три правоъгълни контактни петна с височина спрямо основната повърхност 25÷40µm. Те са разположени така, че общият им геометричен център лежи в равнината на оста на буталния болт, така се предотвратява клатушкането на буталото при движението му.

Направена е оценка на ефективността на тези мероприятия, като са сравнени механичните загуби при равни условия на конвенционални бутала и такива със специална форма на контактната повърхнина. На експерименталния двигател са демонтирани всички агрегати, системи и механизми, чието задвижване увеличава механичните загуби. Последните са отчетени чрез развъртане с пендел генератор. Разликата в мощността на триене се дължат единствено на променената форма на контактните повърхнини, тъй като всички останали условия са еднакви.

За да се направи анализ на зависимостта на силите на триене в коляно-мотовилковия механизъм от честотата на въртене пресмятаме средната скорост на буталото. Използвайки тази скорост, от мощността на триене пресмятаме условната сила на триене Fтр в механизма. В таблицата с st са отбелязани резултатите за стандартните бутала, а с sp – резултатите за “специалните”.

Вижда се, че и при двата типа бутала условната сила на триене расте с увеличаването на скороста. По нататъшното пресмятане установява, че това нарастване на силата не е пропорционално на скоростта, тъй като нямаме постоянен коефициент на пропорционалност. Това означава, че не може да се говори за чисто течностно триене., но във всички случаи е доказателство за зависимост на силите на триене от скоростта на плъзгане между триещите се повърхнини в двигателя.

min-1 sp [kw] st[kw] разлика % Vm [m/s] Fтр [N] sp Fтр [N] st spK=F/V stK=F/V

400 0,508 0,585 0,077 13,2 1,71 297,5 342,5 174,3 200,7600 0,877 0,954 0,077 8,1 2,56 342,5 372,6 133,8 145,5800 1,354 1,431 0,077 5,4 3,41 396,6 419,2 116,2 122,81000 1,908 2,015 0,108 5,3 4,27 447,1 472,4 104,8 110,71200 2,569 2,708 0,138 5,1 5,12 501,8 528,8 98,0 103,31400 3,262 3,354 0,092 2,8 5,97 546,0 561,5 91,4 94,0

В резултат от експеримента са оформени няколко важни извода. Използването на бутала с локално изнесени контактни повърхнини намалява

механичните загуби от триене в двойката бутало – цилиндър с 5÷10%. С увеличаване на скоростта на въртене ефекта от приложението им намалява и при много високи скорости е пренебрежим.

Точното разположение на контактните петна позволява да се заложи и гарантира поведението на буталата при движението им, което увеличава надеждността на механизма.

Масовото използване на такива бутала се определя от компромиса между увеличената им цена и ефекта от намалените механични загуби и увеличената надеждност.

Силите на триене в механизмите на двигателите в условията на гранично триене зависят в някаква степен от скоростта на плъзгане.



„Надеждностни аспекти при експлоатацията и възстановяване на електронен блок за управление на гориво-нагнетателна помпа Bosch, тип VP30 и VP44”, XV Международна научно-техническа конференция Motauto 08, Созопол- септември 2008 год., стр. 148-150

Резюме

В доклада е направен анализ на конструкцията на еднотипни проблеми в електронния блок за управление PSG5 на роторно-разпределителна горивонагнетателна помпа Bosch от типа VP30 и VP44, предназначени за голям брой автомобили като: “OPEL” – Astra, Zafira, Vectra; “AUDI”- A4, A6, A8; “FORD” – Mondeo, Focus, Tranzit и др. Разгледани са условията на експлоатация и качеството на използваните горива като непосредствена причина за пределното натоварване на драйверните транзистори, управляващи електро-магнитните клапани за количеството впръснато гориво и ъгъла на предварение. В резултат на това един от транзисторите или двата едновременно изгарят, което се класифицира като дефект в електронния блок за управление и води до неговата замяна.

В разработката е акцентирано на факта, че при изгарянето на някои от драйверните транзистори, процесът и интерфейсните схеми за управление в блока не са повредени, а тяхната замяна е принудителна поради комплектността на управляващия блок. Разработена е технологична последователност на замяна единствено на дефектиралия транзистор, като са установени неговите параметри и е реализиран монтаж с предварително охлаждане. Правилното действие на електронния блок за управление след неговото възстановяване се регистрира с помощта на тестващ прибор и отчитане на осцилограмите на действието на регулиращите клапани на количеството гориво и ъгъла на предварение.

Ефективността на приложения метод за възстановяване на електронния блок за управление и функционалността на помпата като цяло е доказана в надеждностен аспект. Приведени са примери за приложение на този метод върху 32 автомобила без странични ефекти, отклонения от нормалната работа, както и регистриране на грешки в управлението.


Димитров Aнгел, Узунтонев Трифон

„Леки автомобили. Наръчник по дизелова горивна апаратура”, Издателство Техника, София 1999 год., ISBN 978-954-03-0571-3, УДК 629.144.6+621.436(035)

Резюме:

Целта на книгата е да даде подробна информация за особеностите в конструкцията и обслужването на дизеловата горивна апаратура, използвана в разпространените двигатели за леки за леки автомобили. Основно внимание е отделено на най-важния елемент от тази система – горивонагнетателната помпа. Разгледани са различни конструкции роторно-разпределителни, бутално-разпределителни и редови помпи на водещи в това направление фирми – Bosch, Roto Dizel, Lukas CAV и други. За всяка отделна конструкция са обяснени принципа на действие и начина на управление на основните параметри на горивоподаване. Разгледани са тенденциите за преход към електронно управление.

В книгата е отделено внимание и на останалите елементи от горивната система на дизеловите двигатели като дюзи, разпръсквачи, горивоподаващи помпи, филтри, тръбопроводи и резервоар.

В обособена глава е разгледано техническото обслужване и регулировка на дизеловата горивна апаратура. Представени са стендове за изпитване на горивонагнетателни помпи, както и последователност на действията при тяхното изпитване и регулиране.

Учебното пособие съдържа голямо количество справочни данни за регулиране и центровка на дизеловата горивна апаратура, както и препоръки за откриването и отстраняването на неизправностите при горивонагнетателните и поривоподаващи помпи, дюзите, разпръсквачите, филтрите и тръбопроводите.

Книгата е издадена през 1999 год. в обем от 240 страници и от тогава има 3 допечатки с общ тираж над 10 000 броя.


Узунтонев Трифон, Белчев Сергей, Манев Валентин

„Оптимизиране нивото на рециркулация на отработилите газове, с цел намаляване съдържанието на азотни окиси за

двигател Д3900”, Научни трудове на РУ „Ангел Кънчев” 2007 год., Сборник доклади ISBN 1311-3321, стр. 209-213

Резюме: В доклада е разгледана възможността за прилагане на конструктивни

изменения в изпускателната система на двигател Д3900 от серийно производство, с цел въвеждане на рециркулация на отработилите газове. За тази цел е разработена експериментална установка за възпроизвеждане на различни режими на работа на двигателя и възможност за измерване съдържанието на азотни окиси в отработилите газове. Количеството рециклирани газове се регулира с помощта на аксиално преместване на клапан, свързващ пълнителния и изпускателния колектор.

Проведен е планиран експеримент от втори ред, като входните фактори са режима на работа (честотата на въртене и положение на рейката) и нивото на рециркулация, изразено чрез аксиалния ход на свързващия клапан.

При използването на съдържанието на азотните окиси като изходна величина в плана на експеримента може да се стигне до погрешния извод, че увеличаването на нивото на рециркулация води единствено до намаляване на NOx. За комплексното отчитане на това влияние е формиран специален критерий в качеството си на изходна величина от планирания експеримент, характеризиращ разнопосочния ефект на рециркулацията върху мощностно-икономическите и екологически показатели на двигателя. Посочен е подхода за решаване на оптимизационна задача при фиксиран режим на работа на двигателя и постигане на оптимално ниво на съдържание на азотни окиси в съчетание с минимално влошаване на мощностно-икономическите показатели. Получената зависимост на повърхнината на отклика може да бъде приложена в цялото режимно поле на двигателя при използване на микропроцесорно управление на този процес.



“Работа на горивна система акумулаторен тип Common Rail с биодизелово гориво”, Транспорт, екология, устойчиво развитие том XVI, Еко Варна 2009, 21-23 май 2009 год., ISBN-954-20-00030, ТУ Варна, стр. 642-647

Резюме: В статията е анализирано влиянието на работата на горивната система

акумулаторен тип Common Rail с биодизелово гориво на основата на растително масло. Целта на разработката е да докаже до каква степен замяната на стандартно дизелово гориво с алтернативно такова би повлияло на параметрите на горивоподаване, а от там и на мощностно-икономическите показатели на двигателя.

За целта е използван специализиран изследователски стенд DYL 819, представен на фиг.1 с възможности за управление на:

n, min-1 – честота на впръскванията ; τ, µs – продължителност на импулса на горивоподаване ; p, bar – налягане в горивния акумулатор; T, oC – температура на горивото.

Фиг. 1. Стенд DYL 819 за изследване хидравличните характеристики на дюзи от системата „Common Rail”

Проведени са серия стендови изпитания, като са симулирани различни експлоатационни режими под формата на комбинации от налягане в горивния акумулатор и продължителност на управляващия импулс.Получена е количествена оценка на това влияние , като за всяка концентрация на биодизелово гориво са отчетени основната порция и излишното гориво без допълнително повишаване на работната му температура . Потърсен е баланс на съотношението стандартно дизелово гориво – биодизел, при който не се влошават мощностно-иконокическите показатели на двигателя и същевременно не е необходимо използването на допълнителни елементи към горивната система.

Направен е извода, че е допустимо използването на дизелово гориво с добавка на биодизел до 10% без използването на допълнителни устройства, които да способстват за запазване мощностно-икономическите показатели на двигателя и съхраняване надеждността на горивната апаратура.


Ттайков Л., Димитров Ангел, Узунтонев Трифон, Белчев Сергей

„Работа на двигател ВАЗ 2103 с каталитичен неутрализатор на фирма DODUKO”, Сборник доклади „Транспорт, екология, устойчиво развитие 1995”, Варна 1995 год. том I, ISBN 954-20-00030, стр. 129-136

Резюме Целта на разработката е установяване на процентното намаляване

съдържанието на токсични компоненти в отработилите газове на двигател ВАЗ 2103 при вграждане на каталитичен неутрализатор на фирмата DODUKO в изпускателната му система. Задачата е изпълнена в условията на катедра ТТТ на ВМЕИ-Варна (сега ТУ-Варна) и е във връзка с договор на фирма за производство и износ на изпускателни системи за автомобилите ВАЗ.

Намаляването на трите основни токсични компонента в отработилите газове на бензиновите двигатели СО, СН и NOx се постига чрез използването на каталитични неутрализатори. Особено ефективно е използването на конструкции с тройно действие които пречистват до 90% от посочените по-горе компоненти.

Каталитичният неутрализатор, представен от немската фирма DODUKO въздейства върху степента на очистване на отработилите газове като окислява въглеродния окис и въглеводородите и редуцира азотните окиси.

СО + О2 = СО2

НС:С3Н8 + 5О2 = 3СО2 + 4Н2О

2NO + 2CO = N2 + 2CO2

За определяне на обемното и абсолютното съдържание на токсичните компоненти в отработилите газове на двигателя ВАЗ 2103 са проведени изпитания, като са снети товарни характеристики при n = 3000 min-1 по цикъл, аналогичен на ЕСЕ 49.

Измерването на обемното съдържание на СО, СО2 и НС се извършва с газоанализатор SUN, тип SGA9000. Измерването на съдържанието на NOx се извършва с газоанализатор Rodos 1G на Hartmann и Braun NDUV.

В резултат от проведените изпитания са направени следните изводи:

1. Констатирано е намаляване на токсичните компоненти в отработилите газове при монтиран катализатор както следва: Въглероден окис – намалява с 47,7%; Въглеводороди – намаляват с 50%; Азотни окиси – очистват се напълно на всички товарни режими при

максимално ниво 1800 ppm;

2. Вграждането на каталитичния неутрализатор влошава икономичността средно 5,4% и намалява ефективната мощност средно с 4%.

Резюме към 2.2.13 от списъка на публикациите Белчев С., Узунтонев Тр. „Разработване на уред за тестване на електромагнитни дюзи от системата Common Rail”, Научни трудове на РУ „Ангел Кънчев” 2007, Сборник доклади стр.199-203, ISSN 1311-3321

Резюме В статията е представено създаването на уред за тестване на електромагнитни дюзи от

система Common Rail. За изпитване на електромагнитните дюзи са необходими два функционално отделни уреда. Единия трябва да създаде налягането необходимо за осъществяване на впръскването, а другия трябва да емулира електронния сигнал за управление на дюзата.

Електромагнитните дюзи се управляват чрез специфичен електронен сигнал с точно определен характер и продължителност. Уред, който генерира този сигнал с цел да се управлява впръскването изън автомобила е обект на разработката.

Анализа на характера на управляващият импулс показва, че за бързото отваряне на дюзата, електромагнитния клапан се за-действа от пикова стойност на тока, който служи да осигури бързото му отваряне. За това е необходимо високо напрежение от около 70V, което може да бъде постигнато с разреждането на кондензатор. Чрез отдаване на енергията от кондензатора на бобината на електромагнитния клапан се постига висок уско-рителен управляващ ток за няколко микросекунди. След това високото ниво на ускорителния ток се намалява до по-ниски под-държащи стойности, нужни на електромагнита да задържи котва-та в повдигнато положение.Тези по-ниски стойности на управля-ващото напрежение се определят от минималната хлабина между котвата и електромагнита в този момент. Това напрежение (10-12V) е близко до нивото на бордовата електрическа мрежа и протичането на тока се осигурява от акуму латорната батерия на автомобила.

На базата на проведени експерименти и допълнителна информация за работата на двигателя под товар, бяха изведени основните изисквания към характера и параметрите на управляващия сигнал, който трябва да генерира разработвания уред за изпитване на електромагнитни дюзи. Те са следните:

напрежението на пика на ускорителния ток трябва да надхвърля 70V;

напрежението на поддържащият ток е 12V; продължителност на импулса от 500s до

6500s със стъпка 100s; честота на импулсите равняваща се на честота на въртене на двигателя от 800min-1 до 4200min-1 със стъпка 100min-1;

брой на задаваните цикли – 1,50,100,150,200. Тези изисквания бяха изходните параметри при създаване на електронната схема, чиято

блок-схема е показана на фигурата. В резултат от разработката е проектиран и изработен уред за електронно управление на

електромагнитни дюзи, позволяващ тяхното диагностициране и тестване. Опитно са определени параметрите на управление на дюзите: ниво на действащите

напрежения, продължителност и форма на импулсите. Проверена е работоспособността на уреда при дюзи от различни марки и модели.



„Регулировка и изпитване на електромагнитни дюзи от системата Common Rail”, Научни трудове том 48 серия 4, „Транспорт и машиностроене”, Русе 2009 ISSN 1311-3321, РУ „Ангел Кънчев”, стр. 37-41

Резюме: В доклада е разгледан принципен подход към регулировката и

изпитването на електромагнитни дюзи от тази система.На фиг.1 е представен разрез на управляващия блок на електромагнитна дюза.

Фиг. 1. Управляващ блок на електромагнитна дюза Common Rail 1 – сачма; 2- регулираща подложка; 3 – пружина на разтоварващия клапан; 4 – регулираща

подложна шайба

Установена е връзка между регулировката на основни конструктивни хлабини и размери , които гарантират правилното реализиране на всички компоненти на сложния закон на горивоподаване при електромагнитна дюза от системата Common Rail. Този процес е разгледан в аспект на стратегията за управление на закона в режимно поле на двигателя, състоящ се често от пет разделни впръсквания.

Специфичните конструктивни хлабини и размери са характерни за всяка електромагнитна дюза и съществено се различават помежду си. Прецизният подход при тяхното установяване, прави задачата за регулировката на всяка електромагнитна дюза взаимно обвързана със специфична реглажна таблица.

Разработена е схема от последователни действия за регулировка и изпитване на електромагнитна дюза от системата Common Rail, гарантираща нейното правилно действие.



“Регулировъчни фактори, влияещи върху основните параметри на горивоподаване от системата Common Rail”, Motauto 09, XVI Международна научно-техническа конференция Слънчев бряг 17-19.09.2009 год., стр. 35-37

Резюме: Докладът разглежда практически подход при създаването на

изследователска методика за анализ на поведението на дюзите от системата Common Rail.Формулирани са основните проблеми при тяхната диагностика:

1. Установяване връзка между променящите се във времето хидравлични характеристики на дюзите от системата Common Rail и поведението на двигателя;

2. Установяване на граничните стойности на влошаване на тези характеристики при които би следвало да се извърши тяхната замяна.

В резултат на проведените експериментални изследвания е установена количествена връзка между регулировъчните фактори в горивната система Common Rail и основните параметри на горивоподаване (циклова порция гориво и излишното количество гориво, връщано в резервоара). Разработена е методика за съставяне на сравнителни реглажни карти за основните типове дюзи на базата на характерни експлоатациоонни режими, характеризиращи се с конкретни стойности на входните фактори.

Изследванията са извършени на стенд DYL819 с възможности за симулиране на различни режими на работа на горивната система, като комбинации от налягането в горивния акумулатор и продължителността на управляващия импулс.

Експерименталната установка и изследователската методика дават възможност за всестранно изследване на поведението на дюзите от горивна система Common Rail при промяна на входните фактори. От получените резултати става ясно, че при натоварване на двигателя, по-мощният фактор, който оказва влияние върху цикловата порция гориво е налягането в горивния акумулатор в сравнение с продължителността на управляващия импулс към дюзата. В този смисъл отклоненията на налягането в акумулатора трябва да бъдат стриктно следени и да бъдат анализирани всички фактори, които оказват влияние върху този процес. Излишното количество гориво, което също е регистрирано по време на стендовите изпитания е сериозен критерий за техническото състояние на дюзата. Достигането на критични стойности на това количество гориво води до намаляване на зададените стойности на налягането в акумулатора с всички произтичащи от това негативни последствия върху организацията на работния процес.


Узунтонев Трифон, Белчев Сергей, Манев Валентин

„Система за каталитична редукция на азотните окиси в отработилите газове на дизелови двигатели като алтернатива

за постигане на ЕВРО 6”, XVIII научно - техническа конференция с международно участие „Транспорт, екология – устойчиво развитие”, Варна май 2011 год. ISBN 954-20-00030, стр. 151-155

Резюме: В статията са разгледани възможностите за ограничаване съдържанието

на токсични компоненти в отработилите газове под допустимите стойности, регламентирани от действащото законодателство, както и най-близките перспективи за неговото изменение.

Направен е анализ на системата за каталитична редукция на азотните окиси SCR. Разгледани са основните химични реакции, които протичат в нея. Особено внимание е отделено на управлението на процеса каталитична редукция, условията при която тя протича, както и режимните фактори и експлоатационни условия, които определят количеството на впръскваното каталитично вещество AdBlue. Системата SCR е разгледана като алтернатива на управляемата рециркулация на отработилите газове, като средство за намаляване нивото на азотните окиси. Разгледан е конструктивен вариант за съвместно използване на рециркулация чрез охлаждане на газовете с последваща каталитична редукция. Разгледани са предимствата на системата и възможностите и да изпълни всички изисквания на стандарта ЕВРО 6. Подготвена е лабораторна установка в условията на РУ „Ангел Кънчев – филиал Силистра” за доказване предимствата на системата SCR при приложение върху произволен дизелов двигател с непосредствено впръскване на гориво. Икономически е обосновано използването на системата за каталитична редукция на този етап основно в товарните автомобили, предвид високата стойност на прилагане на допълнителна управляваща система.


Димитров А., К.Богданов, Т.Узунтонев, Р.Христов

“Сравнителни изпитания на двигател Rover 2.0D при работа с

биодизелово гориво”, trans&MOTAUTO’06 Варна 2006 г., ISBN-10:

954-9322-16-5, стр. 92 – 95

Резюме:

Изследването установява влиянието на вида гориво (дизелово или биодизелово) при

работа на двигател ROVER 2,0D. Проведени са сравнителни изпитвания, снети са

товарни (ТХ) и външна честотна (ВЧХ) характеристики. Регулировките на горивната

апаратура не са променяни за работа с биодизел.

Резултатите от ТХ при 2600 min-1 показват, че ефективността на двигателя с

биодизелово гориво е влошена. Обяснява се с характеристиките на биодизеловото

гориво. CO, CO2, O2 запазват стойностите си, а НС и NOx са по-високи. Димността при

работа с биодизел в целия товарен диапазон е по-висока с изключение на

максималното натоварване.

При ВЧХ също са влошени мощностните и икономическите показатели на

двигателя при работа с биодизелово гориво. Въртящият момент е силно занижен в

областта на ниските честоти. Азотните оксиди са с по-високи стойности. Отчита се

намаляване съдържанието на CO2 и CO. Димността на ОГ е намалява.

От получените резултати се вижда,че при този вид високочестотни двигатели с

директно впръскване има някои различия от цитираните в литературните източници

данни при работа с биодизелово гориво. Те могат да се обяснят с това, че при ниски

натоварвания и честоти, условията за смесообразуване не са достатъчно добри при

работа с по-тежки горива за този тип двигатели.

От проведеното изследване са направени следните изводи:

1. Мощностните и икономически показатели на двигателя се влошават при работа

с биодизелово гориво с 8% до 16%. При съществуващата разлика в цените на двете

горива икономическата ефективност е отрицателна при използване на биодизелови

горива.

2. Димността и токсичността на ОГ се променя в зависимост от режимите на

работа на двигателя от положителен до отрицателен ефект. Единствено трайно остава

увеличеното съдържание на NOx с около 20%÷50% при работа с биодизелово гориво.

3. От гледна точка на обща експлоатационна ефективност е необходимо

използването на горивни смеси на дизел с биодизел (В5÷В20) при високочестотни

двигатели с директно впръскване.

Резюме към 2.2.5 от списъка на публикациите Белчев С., Узунтонев Тр. “Съвременни и перспективни норми и стандарти ограничаващи токсичните компоненти в отработилите газове на ДВГ”, Сборник доклади „Транспорт, екология, устойчиво развитие 2000”, Варна 2000 год. том VII, ISBN 954-20-00030, стр. 118-125

Резюме

В статията са разгледани актуалните за това време ограничителни стандарти и норми по отношение токсичността на отработилите газове на двигателите с вътрешно горене.

Освен, че са представени действащите тогава норми, е направен анализ на подхода и условията за създаване на конкретните стандарти. В резултат на многообразието и преплитането на противоречиви интереси не е възможно създаването на единен, валиден за всички и за всичко стандарт. Това е причина и за сегашното разнообразие от норми, стандарти и локални изисквания към токсичните компоненти в отработилите газове. Причина за многобразието от норми, правила, директиви и стандарти е не само различията от техническо естество, но и различните климатични условия, плътността и нивото на живот на населението в съответния световен регион, държава, щат, област и др.

Илюстрирани са отношенията на взаимодействие и широкообхватност на различните норми и стандарти.

Нормите и стандартите за леки и лекотоварни автомобили и тези за тежкотоварни автомобили, на които са монтирани новопроизведени двигатели са общовалидни за няколко страни, докато нормите за автомобили в експлоатация биват въвеждани от всяка страна поотделно.

Определянето на емисиите на новите леки и лекотоварни автомобили става чрез „ездовите цикли”, които възпроизвеждат характерни условия за движение в градска среда. Най-голямо разпространение в качеството на стандартни цикли за леки автомобили са получили: американски изпитателен цикъл FTP ( Федерална Изпитателна Процедура), Европейски изпитателен цикъл на ЕИК при ООН – правило №15, а също така Японските 10- и 11-режимни изпитателни цикли.

Двигателите на новите товарни автомобили се изпитват на спирачен стенд , където се имитират характерни за условията на експлоатация установени режими. Такъв е 13-режимен цикъл на директива 91/542/ЕС на Европейския съюз и Правило №49 на ЕИК при ООН. За автомобилите в експлоатация се предвижда изпитване на празен ход, като нормите се въвеждат от всяка страна поотделно.

Направен е опит за систематизация на различните норми и стандарти, като са изяснени връзките между тях. Направените схеми за подчиненост и взаимовръзки на различните стандарти дават яснота и са валидни и в днешно време.

Направен е генерален извод, че ограниченията по отношение на токсичните компоненти в отработилите газове, регламентирани с новите стандарти изискват стимулиране на алтернативните горива, въвеждане на трипътни каталитични неутрализатори и електронно управление на процесите в двигателите.


Узунтонев Трифон, Белчев Сергей

„Тенденции в развитието на инжектори от системата Common Rail с електро-механично управление”, XVIII научно-техническа конференция с международно участие „Транспорт, екология – устойчиво развитие”, Варна май 2011 год. ISBN 954-20-00030, стр. 230-234

Резюме:

Публикацията разглежда развитието на инжекторите от системата Common Rail с електро-механично управление от тяхната поява до масовото им приложение в автомобилната промишленост. Анализиран е принципът им на действие и произтичащите от него присъщи недостатъци. Те се заключават в невъзможност за реализиране на повече от три впръсквания в рамките на един работен цикъл и малка надеждност, породена от голямото специфично налягане от притискането на сачмения клапан към клапанното легло.

Разгледани са два конструктивни варианта за управление на бързодействието на инжектор с електро-механично управление. В първия от тях, чрез увеличаване диаметъра на управляващия сачмен клапан е постигнат необходимия ефект, но с цената на намалена надеждност. Вторият конструктивен вариант предлага качествено ново решение на регулиране на налягането в управляващата камера. То се постига чрез увеличаване сечението на разтоварващия отвор за изтичане на излишното гориво. По този начин се намалява хода на управляващия клапан, като се дава възможност за реализиране на пет впръсквания в рамките на един работен цикъл. В същото време рязко се намалява налягането от притискане на управляващата втулка към клапанното легло, което води до увеличаване на надеждността на инжектора.

Създаването и внедряването в експлоатация на нова конструкция инжектор с електро- механично управление и повишено бързодействие представлява съчетание между положителните страни на класическата електромагнитна дюза и пиезоинжектор. Разгледани са функционалните предимства на новата конструкция инжектор с електро-механично управление в сравнение с класическата дюза. За този цел са анализирани съвременни литературни източници, отразяващи последните тенденции в развитието на горивовпръскващата техника в дизеловите двигатели, като MTZ 2010 и MTZ 2011.


Узунтонев Трифон, Белчев Сергей

„Трибологични изследвания на транспортни дизелови двигатели”, Еко Варна 2005, XI Научно-техническа конференция с международно участие, 19 - 20 май 2005 год., стр. 648-655, ISBN 954-20-00030

Резюме:

Статията разглежда трибологичните промени в мотовилковите и основни лагери, бутало-цилиндровата група и паразитно зъбното колело за отвеждане на мощността за двигател Д 3900А. Проведените изследвания в рамките на разработката са във връзка с необходимостта от форсирането на базовия двигател Д 3900А (автомобилно изпълнение) по средно ефективно налягане чрез прилагане на принудително пълнене и междинно охлаждане.

Основно място в разработката заема симулационното изследване с помощта на програмен пакет LAGER на натоварването, най-малката дебелина на масления филм и максималното налягане в него, както и определянето на механичните загуби в лагерите на коляновия вал. Представени са сравнителни изследвания за трите варианта на форсиране на двигателя Д 3900А (свободно засмукване), ДП 3900А (принудително пълнене) и ДПО 3900 (принудително пълнене и междинно охлаждане). Обоснована е необходимостта от използването на масла от по-висок вискозитетен клас (например SAE40 или SAE15W40) при високи натоварвания в лагерите на двигателя, което води до нарастване на минималната дебелина на масления филм и максималното налягане в него.

Разработен е програмен метод за определяне на максималните загуби в лагерните възли, като се отчита влиянието на всички конструктивни и експлоатационни фактори. Разработената методика се отличава от останалите по отчитане влиянието на радиалното движение на лагерните шийки, което за конкретния случай формира до 10% от общата мощност на механичните загуби.

В рамките на практическата част на експеримента е разработена методика за измерване на много малки стойности на износване чрез профилографиране. Това дава възможност за установяване стойностите на износване в бутало-цилиндровата група за много кратки експлоатационни периоди.

Резюме към 1.1. от списъка на публикациите


„Управление параметрите на горивоподаване на високооборотен дизелов двигател с непосредствено впръскване”, Автореферат на дисертация, Варна 2001 год.

Резюме Дисертационната работа обхваща цялостния процес на оптимизиране

управлението на параметрите на горивоподаване с цел намаляване вредните емисии в отработилите газове и комплексно подобряване на мощностно-икономическите показатели на дизелов двигател с непосредствено впръскване. Обект на задълбочени, систематизирани изследвания е двигател Д 3900.

Основно място в дисертационния труд е отделено на формирането на базов алгоритъм за управление параметрите на горивоподаване. Теоретично е обоснована и практически доказана връзката им с показателите на двигателя и параметрите на работния процес. Извършен е мащабен практически експеримент, като са снети серия от регулировъчни характеристики. За всички експериментални точки е извършено индициране на двигателя, съпроводено със съответната обработка на получените индикаторни диаграми.

Формираният базов алгоритъм е коригиран в зависимост динамично променящите се експлоатационни условия и температурно състояние на двигателя.

За установяване на количествената връзка между тези експлоатационни условия и необходимата корекция на параметрите на горивоподаване са проведени серия от планирани експерименти. В случая са използвани високо ефективни планове от втори ред, които дават корелационна връзка между входните фактори и изходния параметър под формата на апроксимиращ полином. Използван е вероятностния подход, при който изходния параметър е разгледан като дискретна случайна величина. Окончателните варианти на апроксимиращите полиноми са приети след съответните статистически проверки на хипотезите за еднородност на дисперсиите, значимост на коефициентите и адекватност на модела.

На базата на проведения анализ на получените резултати са систематизирани основните приноси на дисертацията:

1. На базата на мащабен екстензивен експеримент е установена връзката между основните параметри на горивоподаване и мощностно-икономическите показатели, екологичните характеристики и показателите на работния процес на двигателя.

2. Разработени са критерии за оптималност на параметрите на горивоподаване в зависимост от голям брой изходни величини, разнопосочно зависещи от промяната на тези параметри.

3. Установена е аналитична връзка за корекция на оптималните стойности на параметрите на горивоподаване в зависимост от конкретните експлоатационни условия.

4. Извършена е оптимизация на основните параметри на горивоподаване в условията на първоначално стартиране и при ускоряване на двигателя от установен режим.


Пилев Д. И., Узунтонев Трифон

„Форсиране по честотата на двигател ВАМО - Алфа”, Сборник доклади „Транспорт, екология, устойчиво развитие 1995”, Варна 1995 год. том I, ISBN 954-20-00030, стр. 100-109

Резюме:

„ВАМО - АЛФА” е важен етап от развитието и усъвършенстването на дизеловите двигатели от фамилията Д 3900. В сравнение с базовата конструкция той има редица изменения, както и подобрения в организацията на работния процес. В публикацията е направен анализ на тези изменения в посока на тяхното влияние върху мощностно-икономическите показатели и възможността за форсиране на двигателя по честотата до 2800 min-1.

В условията на лабораторната база на катедра ТТТ е представен мащабен експеримент, който включва:

Снемане на мощностно-икономическите показатели по външна честотна характеристика на двигател „ВАМО - АЛФА”;

Определяне на основните параметри на работния процес по външна честотна характеристика;

Индициране на двигателя и сравнителен анализ на индикаторните диаграми на двигател „ВАМО - АЛФА” с базовия модел Д 3900К, съответно с горивонагнетателни помпи “Motorpal” 3107 и “Mefin” F020;

Снемане на серия от регулировъчни характеристики по ъгъл на изпреварване на впръскването на гориво при честоти 1400, 2000, 2500 и 2800 min-1.

Въз основа на проведените експериментални изследвания са направени изводи, относно възможността за използване на версията двигател „ВАМО - АЛФА” за вграждане в автобуси и товарни автомобили. За тази цел двигателят има потенциал да бъде форсиран по честотата до 2800 min-1 при високи мощностно-икономически показатели, ниска динамичност на отработилите газове и запазване на максималното налягане на цикъла и скорост на

нарастване на налягането в сравнение с честотния режим от n=2500 min-1.

От анализа на серията от регулировъчни характеристики по ъгъл на впръскване на горивото е направен извод, че вгражданият авансатор РВМ5Д5 удовлетворява честотния диапазон до n=2500 min-1 и не се налагът промени в конструкцията му.

Резюме - TU-Varna€¦ · Резюме към 2.2.19 от списъка на публикациите. Сергей Белчев, Трифон Узунтонев „Алтернативни

Documents