Статья посвящена рассмотрению неисправностей, возникающих в процессе эксплуатации двигателя КамАЗ 820.61–260 на газовом топливе. Произведен анализ часто возникающих неисправностей элементов системы питания, установлены причины возникновения неисправностей. Предложены способы минимизации отказа элементов топливной системы.
Ключевые слова: газовый редуктор, отказ, избежание отказа, топливная форсунка, компримированный природный газ
The article is devoted consideration of faults occurring during operation of the engine KAMAZ 820.61–260 on gas fuel. The analysis of frequently occurring faults in power supply components of the system, established the cause of the fault. Ways to minimize failure of fuel system components
.Keywords: gas reducer, denial, avoidance of failure, fuel injector, compressed natural gas
Для работы на компримированном природном газе двигатель КамАЗ 820.61–260 агрегатируется специальным оборудованием [1]. Опыт эксплуатации автобусов с данным типом двигателя показал, что некоторые элементы системы питания подвержены наиболее частым отказам [2]. На основании информации, полученной в процессе прохождения производственной практики, была построена таблица 1, в которую занесены типовые отказы и неисправности системы питания двигателя на компримированном природном газе.
Таблица 1
Типовые отказы инеисправности двигателя
|
Основание для диагностики |
Отказ |
Причина отказа |
Следствие |
|
Двигатель нестабильно работает в режиме холостого хода |
Разрыв мембраны камеры высокого давления газового редуктора |
Потеря эластичности мембраны газового редуктора |
Редуктор не обеспечивает эффективное понижение давления газа |
|
Значения температуры датчиков отработавших газов значительны |
Заклинивание запорного клапана форсунки в открытом положении |
Повреждение возвратной пружины |
Топливная форсунка обеспечивает постоянную подачу топливной смеси |
|
Затруднен пуск двигателя |
Неисправность топливной форсунки, связанная с потерей герметичности |
Величина хода якоря значительна (составляет 0.63 мм) |
Появление повреждений в форме концентрических окружностей на седле якоря |
Проанализируем отказы, представленные в таблице 1:
а) Разрыв мембраны камеры высокого давления газового редуктора
Газовый редуктор для топливной системы КамАЗ 820.61–260 двухкамерный, первая камера понижает давление с 200 МПа до 50 МПа, вторая — с 50 МПа до 3 МПа [1]. Повреждение мембраны представляет собой сквозной прорыв в виде полумесяца, представленное на рисунке 8, вследствие чего редуктор не может эффективно понижать давление [3].
Причиной данной неисправности может являться низкая мощность встроенного подогрева редуктора, составляющая 20 Вт. В отличие от би-топливных систем питания, в которых пуск и прогрев двигателя происходит на бензине или дизельном топливе и, как следствие, при включении газовой системы питания редуктор омывается теплой охлаждающей жидкостью, двигатель КамАЗ 820.61–260 запускается непосредственно на компримированном природном газе. Именно для предотвращения обмерзания клапанов редуктора и потери эластичности мембран необходим встроенный подогрев, так как при расширении и понижении давления газ резко охлаждается. Для сравнения мощность подогревателя редуктора фирмы Landirenzo составляет 60 Вт, при этом не зафиксировано ни одного отказа, связанного с повреждением мембраны (на основании информации, полученной от индивидуального предпринимателя Колодяжный А. В.).
б) Заклинивание запорного клапана форсунки в открытом положении. Частой причиной простоев подвижного состава помимо отказов свечей зажигания является отказ топливной форсунки [4].
Заклинивание форсунки в открытом состоянии происходило, предположительно, из-за перекоса возвратной пружины — витки возвратной пружины с одной стороны имеют потертости до металлического блеска, тогда как основной оттенок пружины — матовый, пружина представлена на рисунке 1.
в) Неисправность топливной форсунки, связанная с потерей герметичности.
Износ пары седло-якорь оказывает непосредственное влияние на функционирование форсунки и работу двигателя в целом. В результате работы топливной форсунки на седле якоря появились множественные повреждения в форме концентрических окружностей, вызванные, предположительно, большим ходом якоря форсунки (ход равен 0.63 мм) [5], вследствие чего при отключении напряжения питания форсунки под действием возвратной пружины происходят удары якоря о седло, достаточные для повреждения и последующей потери герметичности. Якорь и седло форсунки представлены на рисунках 2, 3.
Для сравнения: ход якоря топливных форсунок, устанавливаемых на двигатель Mercedes-Benz 906 LAG, который так же предназначен для работы на компримированном природном газе, составляет 0.17 мм — за продолжительность эксплуатации автобусов, составляющую до 200 тысяч километров, не было зафиксировано потери герметичности топливной форсунки (на основании информации, полученной от индивидуального предпринимателя Колодяжный А. В.).
Итак, на основании информации, представленной в статье, можно сделать вывод о наличии типовых отказов элементов системы питания двигателя КамАЗ 820.61–260. Вместе с тем долговечность элементов, подверженных наиболее частым отказам, может быть увеличена. Практическая ценность статьи заключается в том, что информация, полученная в ходе исследований, может быть использована для модернизации конструкции обозначенных в статье элементов. Научная новизна данной статьи низкая — научные изыскания по модернизации элементов проведены не были; математические модели, которые описывают изменение характеристик, так же не были получены.
Литература:
- Пронин, Евгений. Перспективы метана на транспорте [Электронный ресурс]. — Электрон. текст. дан. — Режим доступа: http://www.gazpronin.ru/GazPronin2013.shtml, свободный. (Дата обращения: 1.06.2016).
- Особенности конструкции и ремонт газодизельной системы питания двигателей КамАЗ-740.10 [Электронный ресурс]. — Электрон. текст. дан. — Режим доступа: http://www.kamaz.ru/production/related/semeystvo-gazovykh-dvigateley-kamaz-820–60/, свободный. (Дата обращения: 25.05.2016).
- Эксплуатация ГБА [Электронный ресурс]. — Электрон. текст. дан. — Режим доступа: http://kamaz56.ru/avtomobili/gazoballonnaya-avtotekhnika/informatsiya/servis-i-ekspluatatsiya-gba/ekspluatatsiya-gba, свободный. (Дата обращения: 2.06.2016).
- Особенности работы и сервисного обслуживания газовых форсунок автомобильных двигателей [Электронный ресурс]. — Электрон. текст. дан. — Режим доступа: http://kostagas.ru/content.php?id=56, свободный. (Дата обращения: 30.05.2016).
- Газовый инжектор [Электронный ресурс]. — Электрон. текст. дан. — Режим доступа: http:// http://gasinjector.ru/articles, свободный. (Дата обращения: 3.06.2016).
