Меню

Как регулировать цикловую подачу тнвд



Устройство автомобилей

Устройства и приборы высокого давления

Регулировка топливных насосов высокого давления

Регулирование ТНВД должно производиться на специальных стендах высококвалифицированными специалистами. При регулировке насоса следует использовать стендовые форсунки или форсунки, с которыми насос был установлен на двигателе, помечая при этом номер каждой форсунки в соответствии с цилиндром.
Перед проверкой и регулировкой насоса высокого давления все форсунки (если используются форсунки с двигателя) должны быть тщательно проверены и отрегулированы на специальном стенде в соответствии с техническими условиями для данного типа и модели форсунок.
После регулировки насоса каждую форсунку следует устанавливать на цилиндр, соответствующий секции насоса, которую регулировали совместно с этой форсункой.

Общая работоспособность плунжерных пар насоса может оцениваться при помощи стендовых форсунок, отрегулированных на давление начала впрыска, превышающее номинальное в 1,8…2 раза. Если в этом случае насос обеспечивает подачу, значит плунжерные пары в нормальном состоянии.

Регулировка цикловой подачи

Основная регулировка топливного насоса – регулировка количества и равномерности цикловой подачи на номинальном режиме. Для этого рейку ТНВД (или дозатор у одноплунжерного насоса) специальным винтом устанавливают в положение номинальной подачи. При номинальной частоте вращения замеряют цикловую подачу всех секций, контролируя уровень топлива в измерительных пробирках для каждой секции насоса.

Для контроля величины цикловой подачи по секциям насоса используются стеклянные градуированные пробирки, закрепленные на испытательном стенде и присоединенные к выпускному штуцеру секции, либо (в современных стендах) по дисплею, на котором визуально отображается цикловая подача по секциям испытываемого ТНВД. Цикловая подача должна соответствовать техническим условиям на насос и корректироваться для конкретной модели двигателя.

Отклонение по секциям (неравномерность подачи) допускается не более 3…5%. В противном случае у насосов серии 33 (КамАЗ) и 60 (ЗИЛ) ослабляют крепление корпуса секции и поворачивают его, переставляя на один-два зуба стопорную шайбу корпуса. У некоторых насосов (4УТНМ, ЯЗДА, ЧТЗ) для крепления секций предусмотрены специальные хомуты, которые при необходимости ослабляют и корректируют цикловую подачу поворотом корпуса секции.

Регулирование угла опережения начала подачи

Проверку и регулировку этого угла осуществляют на стенде.
В рядных насосах на первую секцию, а в V-образных насосах серии 33 – на восьмую секцию устанавливают моментоскоп – стеклянную трубку, соединенную через резиновый патрубок с топливопроводом высокого давления (см. рисунок). Рейку устанавливают в положение номинальной подачи и вращая вручную вал насоса (за муфту опережения впрыска), заполняют трубку моментоскопа топливом.
Отвернув вал обратную сторону, и затем медленно вращая его вперед, определяют момент, когда поверхность топлива (мениск) в трубке моментоскопа дрогнет.
Вращение останавливают.
При этом лимб стенда покажет угол до оси симметрии кулачка привода плунжера. Этот угол должен соответствовать техническим условиям для данного конкретного насоса.
Так, для восьмой секции насоса серии 33 (КамАЗ) этот угол должен составлять 42…43˚, а для первой секции насосов 4УТНМ — 56˚.

После проверки первой (или восьмой) секции, моментоскоп устанавливают на остальные секции соответственно порядку работы цилиндров двигателя. Отклонение углов опережения впрыска по секциям не должно превышать 20‘.

С целью регулировки угла опережения начала подачи в насосах серии 33 (КамАЗ) заменяют пяту толкателя, которую выпускают 18 ремонтных размеров.
В насосах типа УТНМ, ТН, ЯЗДА для этих целей перемещают винт толкателя плунжера. После регулировки секции этот винт стопорят контргайкой.

Источник

Как правильно выставить ТНВД на дизеле

Привет всем, ТНВД является сердцем дизельного автомобиля. При сбоях угла впрыска начинается дымление и детонационные стуки мотора. Сегодня расскажу как делается регулировка угла впрыска ТНВД, потому что детонационные стуки разрушают мотор.

Дымление тоже нехороший признак, топливо сгорает не полностью, с выделением сажи, которая оседает на деталях двигателя и попадает в масло, постепенно забивая масляные каналы и образуя налет на клапанах. Это и повышает расход солярки и снижает компрессию. Отрегулировать угол впрыска можно самостоятельно, избежав проблем и ненужных расходов.

Для чего служит ТНВД

Основным отличием бензинового агрегата является поджег горючей смеси внутри цилиндров. В бензиновом моторе смесь воспламеняется свечами. В дизеле смесь самовозгорается под воздействием сжатия. ТНВД нужен для своевременной подачи солярки в цилиндры, в момент сжатия.

По конструкции насосы ТНВД различаются следующим образом: рядного типа, магистрального и распределительного. У рядного нагнетание солярки в каждый цилиндр идет от своей пары плунжеров. Распределительный обеспечивает все цилиндры одной — двумя парами плунжеров. Магистральные аппараты служат для нагнетания солярки в аккумулятор топлива.

Запомните, ТНВД и форсунки, главные элементы дизельной системы зажигания. Они присутствуют в большинстве дизельных агрегатов и бывают электронного типа.

Когда необходимо регулировать впрыск

На заводе для регулировки ТНВД есть специальный станок. Поэтому он неплохо работает без регулировок. Но, бывают случаи, когда после каких либо ремонтных работ, приходится регулировать угол впрыска, например:

  • После замены газораспределительного ремня
  • Снимали ТНВД, и не можете установить его шкив по специальным отметкам.
  • Любые другие неизбежные ремонтные работы, нарушившие регулировку угла впрыска.

Напомню вам, дорогие читатели, что для полной регулировки ТНВД нужен специальный стенд. Поэтому разбирать его по деталям или вращать все имеющиеся на нем винты просто глупо. Вы разрегулируете устройство настолько, что потом без стенда уже никак не получится обратно настроить работу мотора. Поэтому не понимая что и зачем крутить не трогайте сами винт полной нагрузки насоса и прочие винты, потому что обратно вы их настроить не сможете. Вам ведь не нужны лишние проблемы и расходы?

Полезные рекомендации

Главной рекомендацией перед любыми работами, связанными с демонтажем топливного оборудования своими руками, будет нанесение и освежение отметок на всех шестернях, шкивах и прочих элементах. Краской или несмываемым маркером наносятся полоски. Чтобы при сборке совмещая их, легче было собрать аппаратуру и не нарушить регулировку зажигания.

Регулировать зажигание на дизельном движке можно такими способами:

  • Регулировка по отметкам, если они есть.
  • Подбор впрыска опытным путем.

Устанавливаем угол по отметкам

Для первого способа самостоятельной регулировки впрыска дизельного агрегата по отметкам подразумевается возможность смещения ТНВД. Способ годится только для механического аппарата. Регулировка опережения впрыска производится поворотом ТНВД вокруг оси. Этот способ так же годится, если есть возможность поворачивания зубчатого шкива распредвала, относительно ступицы.

Способ годится когда шкив и насос жесткой фиксации не имеют.

Чтобы отрегулировать зажигание таким способом, вам нужно добраться до задней части корпуса движка, где кожух с маховиком. В случае необходимости, придется этот кожух снять.

Затем нужно найти на маховике стопор, который погружается в прорезь. После этого, маховик вращаете вручную (используя ключ или иное приспособление). Вращение маховика вызывает кручение коленчатого вала мотора. Крутите по часовой стрелке, пока не сработает стопор-фиксатор, расположенный сверху.

После этого смотрите вал привода на ТНВД. Если, шкала на муфте, через которую идет вращение, окажется в верхнем положении, тогда отметка на фланце насоса совмещается с нулевой отметкой его привода.

Когда отметки совмещены, можно зажимать крепящие болты.

Если шкала не совпадает с отметками привода, тогда поднимаете стопор маховика и проворачиваете его на один оборот, пока стопор снова не сработает. После срабатывания стопора снова проверяйте положение шкалы. При совпадении отметок фиксируете крепящими болтами.

После того как затянули все болты приводной муфты, поднимаете стопор, и поворачиваете на 90 градусов коленвал, затем размещаете стопор в пазу.

Последним этапом в работе становится возвращение кожуха маховика, если его пришлось снять.

Проверка работы следующая: запускаем мотор и проверяем. На холостом ходу он должен мягко и ровно «жужжать», без дергания или провалов. Если работа выходит жесткая, и слышны детонационные стуки, это не допустимо. Значит регулировка неправильная, раскручивайте болты и начните заново.

Теперь потихоньку и без лишней нагрузки проверьте работу агрегата в движении. Прогрейте его до рабочей температуры и нажмите на газ. Обратите внимание на цвет выхлопа. Серо черный дым говорит о позднем топливном впрыске. Отсутствие побочных явлений говорит о том, что все параметры в норме.

Регулируем впрыск опытным способом

Регулировка впрыска опытным путем производится после установки шкива. Установив шкив запускаете мотор. Если он не заводится, тогда проверните шкив ТНВД относительно ремня грм на 2-4 зубца.

Снова запускаете движок.

После выполненных нами манипуляций он должен запуститься, прислушайтесь к работе мотора. Явные стуки означают детонацию, нужно прокрутить шкив насоса в сторону на 1-2 зуба, противоположную его вращению. Густой серый дым, означает поздний впрыск, тогда шкив насоса надо прокрутить на 1 зубец в сторону его вращения.

При отсутствии сдвигов в лучшую сторону, в работе дизеля, нужно выполнить провернуть насос вокруг оси. Такими вращениями нужно достичь оптимальной работы агрегата. Лучшим вариантом настройки будет работа в режиме до появления детонационных стуков. Они очень хорошо слышны при работе дизельного мотора.

Второй способ опытного метода подразумевает следующие действия:

Откручиваем трубку, которая идет от насоса к форсунке на первом цилиндре. На снятый конец трубки натягиваете прозрачный шланг и располагаете его в положении вертикально.

Теперь нужно включить зажигание и слегка прокрутить шкив ТНВД. Вращайте шкив понемногу, медленно и весьма аккуратно. При этом следите за уровнем топлива в прозрачном шланге. Определите самую верхнюю границу. Когда уровень солярки установится в верхней границе делайте отметку на шкиве насоса.

После этого выставляются по отметкам распределительный и коленчатый валы. Запускаете мотор и проверяете его работу. При появлении признаков неправильного впрыска, снова повторите процедуру настройки. Если все таки не выходит, обращайтесь на СТО, там все исправят, и при необходимости отрегулируют на стенде.

Читайте также:  Доводчик в дверной петле как регулировать

Это все, друзья, до новых встреч, подпишитесь на обновлении сайта, кто еще не успел, поделитесь ссылкой с друзьями, если вы этого еще не сделали, будет еще много полезного.

Источник

Регулировка топливного насоса высокого давления (ТНВД)

Регулировка ТНВД на проверочном стенде

Регулировка плунжерных пар на одинаковую величину хода и одинаковое количество подачи, а также регулировка регулятора числа оборотов и устройства (муфты) опережения впрыска выполняются на специальном проверочном стенде для ТНВД. Эти стенды оснащены всеми необходимыми измерительными устройствами и приводом с изменяемым числом оборотов. Инструкции по ремонту и проверкам на проверочном стенде вместе с необходимыми данными содержат всю необходимую информацию для ремонтных и сервисных работ.

Регулировка ТНВД на двигателе

ТНВД синхронизируется с двигателем с помощью установочных меток для начала впрыска (закрывания канала). Эти метки находятся на двигателе и на ТНВД.

Обычно такт сжатия двигателя используется в качестве основы (точки отсчета для регулировок момента впрыска, хотя для конкретной модели двигателя могут использоваться и другие возможности). В связи с этим важно, чтобы учитывались инструкции завода-изготовителя. В большинстве случаев установочная метка для закрывания канала находится на маховике двигателя, на шкиве клинового ремня или на гасителе колебаний. Имеется несколько возможностей для регулировки ТНВД и установки правильного значения начала впрыска (закрывания канала).

  1. ТНВД поставляется с завода в таком виде, когда его кулачковый вал заблокирован в заданном положении. После у становки ТНВД на двигатель и укрепления его болтами, когда коленчатый вал находится в соответствующем положении, кулачковый вал ТНВД отпускается. Этот хорошо проверенный метод недорог и приобретает все большую и большую популярность.
  2. ТНВД снабжается индикатором закрывания канала на конце регулятора, который должен быть совмещен с установочными метками, когда ТНВД устанавливается на двигатель.
  3. На устройстве (муфте) опережения момента впрыска имеется метка закрывания отверстия, которая должна быть совмещена с меткой на корпусе ТНВД. Этот метод является не таким точным, как два описанных раньше.
  4. После того, как ТНВД установлен на двигателе, используется метод перетока высокого давления на одном из выходных отверстий насоса, чтобы определить точку (момент) закрывания канала (т.е. когда плунжер перекрывает выходной топливный канал). Этот «мокрый» метод также активно заменяется методом 1 и 2, описанным раньше.

Удаление воздуха из системы впрыска топлива

Рис. Удаление воздуха из системы впрыска топлива

Пузырьки воздуха в топливе могут ухудшать работу ТНВД или даже делают ее невозможной. В связи с этим устройства, которые устанавливаются впервые или временно отключаются, должны быть избавлены от воздуха.

Если топливоподкачивающий насос снабжен ручным насосом, то он используется для заполнения магистрали, топливного фильтра и ТНВД топливом. При этом винты для вентиляции (1) на крышке фильтра и на ТНВД должны остаться открытыми, пока выходящее топливо не будет содержать пузырьков. Удаление воздуха должно производиться каждый раз, когда заменяется топливный фильтр или производятся какие-либо работы на системе.

При работе в реальных условиях из системы впрыска воздух удаляется автоматически через клапан перетока (2) на топливном фильтре (постоянная вентиляция). Вместо клапана может использоваться ограничитель, если насос не имеет клапана перетока.

Смазка ТНВД

ТНВД и регулятор лучше всего соединить с системой смазки двигателя, т.к. при этой форме смазки ТНВД остается необслуживаемым. Фильтрованное моторное масло подается к ТНВД и регулятору через нагнетательную магистраль и входной канал через отверстие роликового толкателя или с помощью специального клапана подачи масла. В случае ТНВД с основанием или рамой, возврат смазочного масла к двигателю осуществляется через возвратную магистраль (b).

В случае фланцевого крепления возврат смазочного масла может происходить через подшипник кулачкового вала (а) или через специальные каналы. Перед первым включением ТНВД и регулятора, они должны быть заполнены тем же самым маслом, что и двигатель. В случае ТНВД без прямого соединения с масляной системой двигателя, масло вливается внутрь через крышку после снятия колпачка для удаления воздуха или фильтра. Уровень масла в насосе проверяется путем снятия винта уровня масла на регуляторе в интервалы времени, предписанные заводом-изготовителем двигателя для замены в нем масла. Избыточное масло (увеличение количества за счет утечки масла из системы смазки) нужно слить, а если масла не хватает, то долить свежего масла. Когда ТНВД снимается или когда двигатель подвергается серьезному ремонту, то смазочное масло нужно заменить. Для проверки уровня масла, ТНВД и регуляторы с отдельной подачей масла, снабжены своим собственным щупом.

Отключение ТНВД на длительное время

Если двигатель и, соответственно, ТНВД остаются необслуживаемыми в течение долгого времени, то в ТНВД не должно оставаться дизельного топливо, т.к. с течением времени оно становится густым и вязким, плунжеры и нагнетательные клапаны могут заесть и даже подвергнуться коррозии. По этой причине перед консервацией нужно добавить примерно 10% подходящего средства против ржавчины в топливный бак и в той же самой пропорции в масло в камеру кулачкового вала ТНВД. Двигатель затем следует запустить примерно на 15 минут, в течение которых все «нормальное- дизельное топливо вымоется из ТНВД, который в то же время будет эффективно защищен от загустевания топлива и коррозии. Новые ТНВД, которые уже были эффективно защищены от коррозии на заводе, маркируются буквой «р».

Источник

ДОЗИРОВАНИЕ ЦИКЛОВОЙ ПОДАЧИ ТОПЛИВА И ВЫБОР СПОСОБА РЕГУЛИРОВАНИЯ ТНВД

Разная мощность дизеля может быть получена путем изменения частоты вращения и цикловой подачи топлива, поэтому цикловая подача должна дозироваться в зависимости от заданного режима работы дизеля. В системах непосредственного действия с ТНВД золотникового и клапан­ного типов, применяемых в судовых дизелях, дозирование цикловой по­дачи осуществляется, как правило, перепуском части топлива во время нагнетательного хода плунжера, т.е. изменением его активного хода. В аккумуляторных системах (рис. 5) величина цикловой подачи топ­лива зависит от времени открытия дозирующего устройства.

Изменение активного хода плунжера, т.е. регулирование ТНВД, в золотниковых и клапанных насосах возможно лишь при изменении фаз топливоподачи, при этом изменяют или начало, или конец подачи, или одновременно и начало и конец подачи. Вначале рассмотрим регули­рование золотниковых топливных насосов. На схемах плунжерных пар, приведенных на рис. 8, роль отсечного отверстия выполняет наполнитель­ное отверстие с. Такая конструктивная схема плунжерной пары получи­ла широкое распространение, хотя в дизелях применяются и насосы с раздельной отсечкой, когда отсечка происходит через специальные отсеч­ные отверстия (или одно отверстие). Принцип регулирования ТНВД в обоих случаях один и тот же.

Схема а соответствует регулированию насоса по началу подачи. При развороте плунжера изменяется момент перекрытия нагнетательной кромкой а отверстия с. Конец подачи наступает после открытия этого отверстия отсечной кромкой b. Конец подачи в рассматриваемом случае постоянен, так как положение отсечной кромки относительно отверстия с не зависит от разворота плунжера. При перемещении рейки ТНВД про­исходит поворот плунжера, в результате чего изменяется начало нагнетания, а поэтому и геометрический активный ход плунжера.

На схеме б показан принцип регулирования ТНВД по концу по­дачи, так как положение нагнетательной кромки а по отношению к отверстию с не зависит от разворота плунжера, а положение отсечной кромки b — зависит.

Схема в иллюстрирует принцип смешанного регулирования ТНВД, причем в рассматриваемом случае с поворотом плунжера одновременно меняются и начало и конец подачи.

В последние годы в дизелях начали применять новый (четвертый) способ регулирования — комбинированный, в котором объединены способы регулиро вания по концу подачи и смешанный (схема г). Как видно из рисунка, при больших цикловых подачах (участок 1 — 2) регу­лируется только конец подачи, а при малых цикловых подачах (участок 2-3) — и начало и конец.

Рис. 8. Способы регулирования золотни­ковых ТНВД: 1 — плунжер; 2 — втулка плун­жера; 3 — корпус нагнетательного клапана

Регулирование клапанных насосов рассмотрим на примере сме­шанного регулирования (см. рис. 4). Геометрическое начало нагнетания топлива соответствует моменту, когда толкатель 10 всасывающего кла­пана 8 опустится на высоту d, а геометрический конец подачи наступит тогда, когда толкатель 15 поднимется на высоту d1 и начнет открывать отсечный клапан 6 (зазоры d и d1 соответствуют нижнему положению плунжера). Следовательно, для изменения фаз топливоподачи, т.е. активного хода плунжера, необходимо изменить зазоры d и d1, что обеспечивается поворотом эксцентрикового вала 13.

Подрегулировка всех насосов, т.е. установка одинаковых зазо­ров d и d1 по отдельным цилиндрам, выполняется изменением длины толкателей клапанов с помощью регулировочных болтов 11 и 14.

Исходные значения фаз топливоподачи устанавливают на номи­нальном режиме, и они не зависят от способа регулирования ТНВД. При выборе способа регулирования фаз топливоподачи прежде всего следует учесть, на режимах какой характеристики дизель будет экс­плуатироваться. При этом необходимо обеспечить наибольшую эконо­мичность дизеля на всех режимах работы без механической перегрузки его деталей из-за высокого максимального давления сгорания и повы­шенной скорости нарастания давления газов в рабочем цилиндре. Изме­нение же температуры отработавших газов, косвенно определяющей теплонапряженность деталей ЦПГ, при выборе способа регулирования ТНВД обычно не учитывается, так как в дизелях с наддувом при умень­шении цикловой подачи топлива эта температура, как правило, снижа­ется.

Вначале рассмотрим влияние способа регулирования ТНВД на по­казатели механической напряженности. Анализ проведем для двух способов регулирования: по началу и по концу, так как смешанное и комбинированное регулирования занимают промежуточные положе­ния.

На рис. 9 приведены кривые относительного изменения макси­мального давления сгорания рZ и средней скорости нарастания Dр/Dj в функции изменения частоты вращения n для пяти дизелей, работаю­щих по винтовой характеристике. Индекс «н» на рисунке относится к параметрам на номинальном режиме.

Из рисунка видно, что с уменьшением частоты вращения колен­чатого вала максимальное давление сгорания падает при любом спо­собе регулирования, что объясняется существенным снижением давле­ния наддувочного воздуха, оказывающего наибольшее влияние на сни­жение давления рZ. В связи с этим изменение давления рZ не влияет на выбор способа регулирования ТНВД.

Читайте также:  Как осуществляется регулировка плуга в поле

Однако изменение скорости нарастания давления Dр/Dj с уменьшением частоты n, как показало осциллографирование рабочего процес­са этих дизелей, зависит от способа регулирования: скорость Dр/Dj (как и dр/dj, кривые которых не приведены) снижается при регулиро­вании по началу подачи и повышается при регулировании по концу подачи. Поэтому, если на режимах малых нагрузок эта скорость достигнет значений выше допустимых (0,2 — 0,4 МПа на 1° ПКВ), следует вво­дить смешанное регулирование. В рассматриваемом случае величина Dр/Dj для всех дизелей с регулированием по концу подачи не превышает указанного предела. Для этих дизелей и максимальная скорость dр/dj была ниже 0,4 МПа на 1° ПКВ [4]. По этой причине в исследуемых ди­зелях ограничились регулированием ТНВД только по концу подачи.

Анализ кривых изменения удельного индикаторного расхода топ­лива gi [4] позволяет сделать вывод о преимуществе регулирования по концу подачи. Так, на режиме 25 % нагрузки дизеля (n/nН = 0,63) при регулировании по концу подачи удельный расход топлива ниже на 6 % по сравнению со случаем регулирования по началу подачи при прочих рав­ных условиях.

Рис. 9. Изменение показателей дизелей при работе по винтовой характеристике: 1,2,3,4,5 — максимального давления сгора­ния и скорости нарастания давления га­зов соответственно дизелей «Фиат» 909S, МАН K6Z57/80C, «Бурмейстер и Вайн» 684VТ 2ВF 180,»Зульцер» 6RD76 и «Зульцер» 9RD90;

6 — удельного индика­торного расхода топлива;

— — — -ре­гулирование по началу подачи;

———— -регулирование по концу подачи

Причина такого изменения расхода gi заключается в следующем. Со снижением частоты вращения судового двухтактного дизеля, как правило, возрастает коэффициент избытка воздуха при сгорании a, что способствует лучшему сгоранию топлива и повышению индикаторного КПД независимо от способа регулирования ТНВД. Но способ регулиро­вания ТНВД влияет на долю цикловой подачи топлива, сгорающую в районе ВМТ. При регулировании по концу подачи окончание процесса впрыскивания со снижением n смещается к ВМТ, а поэтому бßльшая доля топлива сгорает в районе ВМТ, что способствует повышению тер­мического и индикаторного КПД. При регулировании по началу подачи со снижением n начало сгорания переносится в точку на линии расшире­ния, все более удаляющуюся от ВМТ, что приводит к снижению термичес­кого и индикаторного КПД.

Следовательно, при регулировании ТНВД по началу подачи со снижением n увеличение коэффициента избытка воздуха при сгорании способствует повышению индикаторного КПД, а перенос начала впрыскивания — уменьшению этого КПД, в результате суммарное влия­ние рассмотренных факторов на индикаторный расход топлива несущест­венно. При регулировании по концу подачи со снижением n индикатор­ный КПД повышается как по причине возрастания коэффициента a, так и по причине сгорания большего количества топлива в районе ВМТ.

Таким образом, в дизелях, работающих по винтовой характерис­тике, бесспорное преимущество имеет способ регулирования ТНВД по концу подачи. Но если на режимах малых нагрузок будет высокая ско­рость нарастания давления газов, то следует использовать смешанное или комбинированное регулирование. В последнем случае (как, напри­мер, в дизелях типов РС2, ZV40/48 и др.) начало регулируется лишь на режимах малых нагрузок, а поэтому повышенная экономичность дизеля обеспечивается на большинстве эксплуатационных режимов.

Как видно из рис. 9, при любом способе регулирования ТНВД максимальное давление сгорания рZ на всех режимах ниже, чем давле­ние рZН на номинальном режиме. В связи с этим без увеличения механи­ческой нагрузки на детали дизеля на частичных его нагрузках давление рZ можно повысить до давления рZН, если скорость нарастания давления газов не превысит допустимого значения. В результате этого экономич­ность дизеля на этих режимах возрастет. Давление рZ можно повысить путем увеличения угла начала нагнетания j¢ОП .

В свете изложенного большой интерес представляет плунжерная пара (рис. 10,а), в которой изменение угла j¢ОП осуществляется за счет специальной конфигурации нагнетательной кромки плунжера. Положе­ние 1-1′ соответствует номинальной цикловой подаче. На участке 1-2 угол j¢ОП увеличивается, а на участке 2—3 остается неизменным (до момента 3-3′). В дальнейшем с целью снижения скорости нарастания давления газов угол j¢ОП уменьшается (участок 3-4).

Влияние такого регулирования угла j¢ОП на экономичность дизеля наглядно иллюстрируется графиками изменения удельного эффектив­ного расхода топлива Dgе при работе дизеля фирмы типа L-GB по винтовой характеристике (рис. 10,б). На рисунке одновременно показано и изменение максимального давления сгорания рZ. Следовательно, в широком интервале изменения нагрузки дизеля (от 50 до 100 %) получено заметное снижение расхода топлива (до 2 %).

При работе дизеля по нагрузочной характеристике обычно уста­навливают ТНВД с регулированием по концу подачи, так как в данном случае частота вращения дизеля постоянная, а поэтому начало впрыски­вания топлива изменяется сравнительно мало. В дизелях с наддувом с уменьшением нагрузки давление рZ, снижается (из-за падения давления наддувочного воздуха), обычно мало изменяется и скорость нарастания давления газов. Но если эта скорость на режимах малых нагрузок воз­растет выше допустимого предела, что может произойти вследствие уве­личения периода задержки самовоспламенения, вызванного снижением давления и температуры воздуха в цилиндре в конце сжатия и ухудше­нием качества распыливания топлива, то необходимо вводить регулиро­вание и начала подачи.

Рис. 10. Регулирование начала нагнетания ТНВД: а — развертка плунжера, где dП — диаметр плунжера; б — зависимость максимального давления сгорания рZ и изменения удельного эффективного расхода топлива Dgе от мощности дизеля Ne; — — — — ТНВД с регулированием по концу подачи; — ТНВД с комбинированным регулированием

При работе дизеля по нагрузочной характеристике обычно устанавливают ТНВД с регулированием по концу подачи, так как в данном случае частота вращения дизеля постоянная, а поэтому начало впрыскивания топлива изменяется сравнительно мало. В дизелях с наддувом с уменьшением нагрузки давление рz снижается (из-за падения давления наддувочного воздуха), обычно мало изменяется и скорость нарастания давления газов. Но если эта скорость на режимах малых нагрузок возрастет выше допустимого предела, что может произойти вследствие увеличения периода задержки самовоспламенения, вызванного снижением давления и температуры воздуха в цилиндре в конце сжатия и ухудшением качества распыливания топлива, то необходимо вводить регулирование и начала подачи.

8. РЕВЕРСИРОВАНИЕ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ

Впрыскивание топлива в цилиндр обычно начинается до ВМТ, а заканчивается после. Следовательно, если поршень дизеля находится в ВМТ, то плунжер ТНВД еще продолжает свой нагнетательный ход. В свя­зи с этим кулачковая шайба ТНВД по отношению к мотылю должна иметь угол заклинки jЗ со значительным отставанием (рис. 11, а). Точка а на профиле кулачка соответствует геометрическому началу на­гнетания с углом опережения jа до ВМТ. Если бы геометрическое нача­ло подачи по насосу совпало с началом впрыскивания топлива форсун­кой, то топливо начало бы поступать в цилиндр в точке a1. Схемы, по­казанные на рис. 11, относятся к двухтактным дизелям, а поэтому jа=jа1.

Рис.11.Схема реверсирования топливных насосов: 1 — ось симметрии кулачковой шайбы; 2 — кулачковая шайба; 3 — ролик толкателя ТНВД; 4 — окружность мо­тыля

Так как угол начала впрыскивания топлива обычно меньше угла jа1, то точкой а2 условно показан момент начала впрыскивания топлива в цилиндр. Точка b на кулачке обозначает геометрический ко­нец нагнетания, которому на окружности мотыля соответствует точка b1 (j b=j b1). Окончание впрыскивания топлива в цилиндр условно отмечено точкой b2, причем обычно j b2>j b1 .

Расположение кулачковой шайбы при вращении дизеля в обрат­ную сторону показано на рис. 11, б (все обозначения те же, что и на рис. 11, а). Следовательно, при реверсировании дизеля рабочий участок а — b на кулачковой шайбе находится с другой стороны, а шайба на рас­пределительном валу по отношению к первому случаю должна быть повернута на угол, равный 2 jЗ.

Принцип реверсирования ТНВД четырехтактных дизелей анало­гичен рассмотренному, только отсутствует равенство углов jа=jа1 и j b=j b1 , так как различны частоты вращения коленчатого и распреде­лительного валов.

Таким образом, при перемене стороны вращения двигателя необ­ходимо повернуть распределительный вал на угол 2 jЗ, если шайбы име­ют симметрический профиль, или передвинуть его вдоль оси и подвести новый комплект шайб с другим углом заклинки и обратным профилем.

Использование шайб с выпуклым профилем в двухтактных ди­зелях с прямоточно-клапанной продувкой требует установки на дизеле двух распределительных валов: один приводит в движение топливные насосы высокого давления, а другой — выпускные клапаны. Установ­ка двух распределительных валов вызвана необходимостью их пово­рота в разные стороны при реверсировании дизеля (рис. 12, а и б) или на разные углы при вращении в одну сторону. Действительно, при перемене стороны вращения (из положения а в положение б) вал с кулачковыми шайбами выпускных клапанов необходимо повернуть против часовой стрелки, а вал с кулачковыми шайбами ТНВД — по часовой стрелке.

Однако при использовании кулачковых шайб с вогнутым профи­лем (рис. 12, в и г) при реверсировании дизеля шайбы ТНВД и выпуск­ных клапанов поворачиваются в одну сторону, благодаря чему все шай­бы могут быть размещены на одном распределительном валу. Но приме­нение шайб с таким профилем резко уменьшает время наполнения надплунжерного пространства топливом. Чтобы компенсировать указанный недостаток, наполнение в насосах осуществляют через всасывающий клапан с большим проходным сечением, что усложнило конструкцию ТНВД.

Участок профиля кулачковой шайбы ТНВД, соответствующий геометрическому активному ходу плунжера на всех позициях рис. 12 показан отрезком а — b.

Рис.12. Схемы реверсирования топливных насосов дизелей с прямоточно-клапанной продувкой: 1 и 4 – кулачковые шайбы соответственно ТНВД и выпускного клапана; 2 и 5 – ролики толкателей соответственно ТНВД и выпускного клапана; 3 и 6 – оси симметрии кулачковых шайб соответственно выпускного клапана и ТНВД.
Читайте также:  Регулировка зазоров клапанов man

9. КОНСТРУКЦИЯ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ

В качестве примера конструктивного исполнения топливной сис­темы высокого давления вначале рассмотрим топливную аппаратуру двухтактных дизелей фирмы «МАН-Бурмейстер и Вайн» последних выпусков, которые по лицензии строят и на ПО «Брянский машиност­роительный завод». Топливная система — разветвленного типа, в кото­рой ТНВД каждого цилиндра подает топливо к двум форсункам, уста­новленным на этом же цилиндре.

Топливный насос (рис. 13, а) — золотникового типа без нагнета­тельного клапана. Втулка плунжера 23 составная: в наружный толсто­стенный цилиндр 9 запрессована тонкостенная втулка 11. Втулка плунжера может свободно перемещаться вдоль своей оси в корпусе 3 на­соса. Это перемещение обеспечивается рейкой 4, которая поворачивает втулку 5. Внутренняя поверхность этой втулки имеет винтовую нарезку, в которую входит такая же нарезка на наружной поверхности нижней части втулки. Так как проворачивание втулки исключается болтом фик­сации 21, то при повороте втулка получает продольное перемещение.

Вертикальное перемещение втулки плунжера изменяет относительное по­ложение нагнетательной кромки 19 плунжера относительно отверстия 10, т.е. геометрическое начало нагнетания топлива насосом. Положение рей­ки 4 во время работы двигателя устанавливается специальным регулято­ром его нагрузки. В связи с этим можно обеспечить оптимальный угол начала подачи топлива jОП на большинстве эксплуатационных режимов дизеля. В частности, в дизелях типа МС/МСЕ сохраняется постоянным максимальное давление сгорания при снижении частоты вращения до n = 0,75nН и среднего эффективного давления до ре = 0,8 pен (где индекс «н» относится к номинальному режиму). Естественно, это спо­собствует повышению экономичности на большинстве эксплуатационных режимов без увеличения механической нагрузки на детали двигателя.

Величина цикловой подачи топлива регулируется моментом отсеч­ки подачи, т.е. моментом открытия отсечной кромкой 20 отверстия 10. Изменение положения этой кромки по отношению к отсечному отвер­стию осуществляется разворотом плунжера относительно своей оси при перемещении рейки 2 и повороте втулки 1. Каждый цилиндр имеет автоматический регулятор, который регулирует и начало нагнетания и начало отсечки в зависимости от заданного режима.

Рис. 13. Топливный насос высокого давления дизелей типа МС/МСЕ

Топливо в насос поступает по каналу 22, а затем по всасывающе-отсечной полости 12 и каналу 13 подходит к всасывающему клапа­ну 17, нагруженному пружиной 14. Подъем клапана ограничен упором 15, ввинченным в крышку 16. Часть топлива поступает и через отверстие 10, пока оно не перекрыто плунжером. Непрерывная циркуляция топлива через всасывающую полость насоса осуществляется через канал 18. Следует отметить, что в дизелях типа МС/МСЕ фирма отказалась от не­достаточно надежных, хотя и простых по конструкции, пластинчатых вса­сывающих клапанов и применила клапаны стаканчатого типа с конус­ным седлом, которые, как известно, хорошо себя зарекомендовали в топливной аппаратуре дизелей различных фирм.

Проблема отвода утечек топлива через зазор в плунжерной паре решена путем использования масляного затвора. Масло при повышенном давлении по отверстиям 6 и 7 подводится в зазор в плунжерной паре, где часть его поднимается вверх и вместе с утечками топлива через отверстие 8 попадает в полость 12, а часть масла вытекает вниз в картер привода насоса.

В рассматриваемой конструкции насоса оригинально решен воп­рос реверсирования (рис. 13,б), которое осуществляется путем изме­нения положения ролика 26 толкателя 24 относительно вертикальной оси насоса. Ролик размещен в специальном рычаге 29, который при реверсе двигателя совершает угловое перемещение относительно оси 25 в приводе ТНВД. Верхняя часть рычага имеет серьгу, приводимую в дви­жение сжатым воздухом.

Кулачковая шайба 27, размещенная на распределительном валу 28 двигателя, имеет симметричный вогнутый профиль, который характерен для дизелей фирмы «МАН—Бурмейстер и Вайн» и ее лицензиатов.

На (рис. 14) изображена форсунка без жидкостного охлаждения с центральным подводом топлива к сопловому наконечнику распылителя и размещением в игле форсунки клапана 4. Топливо к распылителю по центральному каналу 13 подводится в полость 18 и после открытия кла­пана 4 поступает в полость 19, расположенную под иглой, которая на­гружена пружиной 9. Когда игла закрыта, происходит непрерывная цир­куляция топлива через форсунку (при работающем топливоподкачивающем насосе), так как в нижней части проставки 17 имеются специаль­ные отверстия. Через эти отверстия топливо перетекает в полость кор­пуса форсунки, а затем уходит по каналу 12. Отверстия в проставке перекрываются корпусом клапана 4 при его подъеме. Подъем zmax иглы ограничивается проставкой 17.

Следует отметить, что рассмотренная форсунка является пока единственным представителем форсунок судовых дизелей без специаль­ного охлаждения распылителя, впрыскивающего тяжелое топливо. На­дежное охлаждение форсунки в данном случае обеспечивается хорошим охлаждением форсунки, имеющей тонкостенный корпус 6, водой крыш­ки цилиндра и циркуляцией топлива через форсунку между впрысками.

Рис. 14. Форсунка дизеля ДКРН 80/160-4: 1 — соп­ловой наконечник распылителя; 2 — направляю­щая иглы (корпус распылителя); 3 — игла распы­лителя; 4 — клапан; 5 — пружина клапана; 6 -корпус форсунки; 7 — проставка; 8 — нижняя та­релка; 9 — пружина иглы; 10 — уплотнительное кольцо; 11 — накидная гайка; 12 — канал отвода топлива; 13 — канал подвода топлива; 14 — фла­нец форсунки; 15 — стержень; 16 — верхняя тарелка; 17- проставка; 18 – полость клапана; 19 — карман корпуса распылителя
Рис. 15. Форсунка дизеля ЧН 40/46: 1 — корпус рас­пылителя; 2 — игла распылителя; 3 — накидная гай­ка; 4 — штанга; 5 — корпус форсунки; 6 — крышка цилиндра дизеля; 7 — топливопровод высокого дав­ления; 8 — регулировочный винт; 9 — пружина; 10 -канал подвода охлаждающей воды
Рис. 16. Топливный насос высокого давления дизеля 9RND90: 1 — толкатель плунжера; 2 — направляющая толкателя; 3 — корпус привода насоса; 4 и 5 -соответственно эксцентриковый вал и рычаг отсечного клапана; 6 и 12 — толкате­ли клапанов; 7 — корпус насоса; 8 — топливоотбойное кольцо; 9 -контргайка; 10 — регулировочный болт; 11 — пружина толкателя клапана; 13 — нажимная гай­ка; 14 — отсечный клапан; 15 — предохранительный клапан; 16 — головка насоса; 17 — нагнетательный клапан; 18 — всасывающий клапан; 19 — пружины плунжера; 20 — втулка плунжера; 21 — плунжер; 22 и 23 — соответственно рычаг и эксцентри­ковый вал всасывающего клапана
Обычно распылители форсунки судовых дизелей охлаждают пресной водой, дизельным топ­ливом или маслом. Примером таких форсунок может служить форсунка дизеля ЧН 40/46 (рис. 15). Распылитель охлаждается водой, которая подводится по четырем отверстиям 10 (осталь­ные отверстия для воды не по­пали в разрез). Игла 2 распыли­теля нагружена пружиной 9, за­тяжка которой регулируется винтом 8. Конструкция ТНВД клапанно­го типа представлена на рис. 16. Насос регулируется по началу и концу подачи, причем всасы­вающий и отсечный клапаны имеют автономные эксцентри­ковые валы. Нагнетательный клапан без разгружающего пояска. Кулачковая шайба имеет симметричный профиль. Нижняя часть плунжера выполняет роль не только нижней тарелки для пружин плунжера, но и топливоотбойного кольца, препятствую­щего попаданию топлива в кор­пус привода. Насос-форсунка показана на рис. 17. Форсуночная часть сос­тоит из соплового наконечника 1, иглы 29 и ее направляющей 2, пружины 4, тарелки 28, нижней 5 и верхней 25 обойм пружи­ны и регулировочной шайбы 3, с помощью которой регулируют пред­варительную затяжку пружины, т.е. давление начала подъема иглы.
Рис. 17. Насос-форсунка дизеля ЧН 30/38

Насосная часть содержит плунжер 10, втулку 8, седло 7, нагнета­тельный клапан 24 с пружиной. К форсунке топливо подается по каналу 27. Положение втулки фиксируется штифтом 23.

Детали форсуночной и насосной частей прижимаются к корпусу 22 насоса колпаком 26.

Плунжерная втулка имеет 2 наполнительных отверстия, которые одновременно являются и отсечными, в связи с чем на плунжере от­фрезерованы 2 отсечные канавки. Просочившееся через плунжерную па­ру топливо отводится по каналу 9 во всасывающую полость насос-фор­сунки. Утечки топлива через зазор в распылителе отводятся по каналу 6.

Нагнетательный ход плунжера осуществляется толкателем 14, а всасывающий ход — пружиной 21. Толкатель приводится в движение рычагом от кулачковой шайбы распределительного вала, размещенно­го на уровне крышек цилиндров дизеля. Плунжер при регулировании подачи топлива поворачивается рейкой 15 через шестерню 16, зубчатый венец 11 и поводок 13. Шестерня 16 свободно вращается на запрессован­ном в крышку 12 валике 19. Крышка 12 двумя шпильками 20 крепит­ся к корпусу 22. Шестерня 16 опирается на каленую шлифованную шай­бу 18. Между поводком 13 и пружиной 21 установлен упорный подшип­ник 17.

Топливо поступает как в надплунжерное пространство, так и в полость охлаждения распылителя. Насос-форсунка имеет прямоточный подвод и отвод топлива.

1. Кутовой В.А. Впрыск топлива в дизелях. — М.: Машиностроение, 1981. -119с.

2. Лышевский А.С. Системы питания дизелей. — М.: Машиностроение, 1981.-216 с.

3. Подача и распылившие топлива в дизелях / И.В.Астахов, В.И.Трусов, A.C-Хачиян, Л.Н.Голубков. — М.: Машиностроение, 1972. — 260 с.

4. Фомин Ю.Я. Топливная аппаратура судовых дизелей. — 2-е изд., пере-раб. и доп. — М.: Транспорт, 1975. — 216 с.

5. Фомин ЮЛ., Никонов Г .В., Ивановский В.Г. Топливная аппаратура дизелей: Справочник. — М.: Машиностроение, 1982. — 168 с.

6. MAH-B&W. 2-stroke MC engines. Copenhagen, Denmark, 1st edition. -1986. — 27 p.

СОДЕРЖАНИЕ
1.Назначение и схема топливной системы дизеля ………………… 2.Конструктивные схемы топливных систем высокого давления…. 3.Рабочий процесс дизеля и топливоподача. ………………… 4.Основные параметры процесса впрыскивания топлива…………. 5.Влияние процесса впрыскивания топлива на рабочий процесс дизеля. ………………… 6.Требования к топливной системе высокого давления …………… 7.Дозирование цикловой подачи топлива и выбор способа регулирования ТНВД………………………………………………………. 8.Реверсирование топливной аппаратуры. ………………… 9.Конструкция топливной аппаратуры. ………………… Список литературы…………………………………………………….

Дата добавления: 2014-01-07 ; Просмотров: 9094 ; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Adblock
detector