трусики женские украина

На головну

 Судновий двигун внутрішнього згоряння L21 / 31 - Транспорт

МІНІСТЕРСТВО ТРАНСПОРТУ ТА ЗВ'ЯЗКУ

РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ ДЕПАРТАМЕНТ МОРСЬКОГО І РІЧКОВОГО ФЛОТУ

Федеральне державне освітній заклад

Державна морська академія імені адмірала С.О. Макарова

КАФЕДРА ДВС і АСЕУ

Пояснювальна записка

до курсового проекту

з дисципліни: "суднових двигунів внутрішнього згоряння"

Виконав: Іванов І.І

Група: М-000

Перевірив: пр-ль: Петров П.П

Санкт - Петербург. 2010

Зміст

I. Опис двигуна MAN B & W L21 / 31. 3

Конструкція. 4

II. Розрахунок робочого циклу. 9

III. Розрахунок процесу газообміну. 22

IV. Розрахунок системи наддуву. 24

V. Аналіз врівноваженості двигуна. 30

VI. Вузловий питання "Паливна апаратура Суднових ДВС". 32

6.1 Паливна система. 32

6.2 Основи конструкції паливних насосів. 33

6.3 Несправності паливної системи .. 35

6.4 Форсунка. 40

6.4.1 Конструкція. 40

6.4.2 Форсунки з многодирчатого розпилювачами. 44

6.4.3 Тепловий стан та охолодження форсунок. 47

6.4.4 Особливості конструкції форсунки двигунів MAN & BW L-MC .. 48

6.4.5 а). Перевірка форсунок. 53

6.4.5 б). Перевірка і регулювання паливної форсунки. 55

6.4.6 Підготовка до притирке розпилювача. 59

6.4.7 Притирання голки і сідла. 61

6.5 Основні несправності форсунки. 64

6.6 Перевірка і регулювання кута випередження подачі палива. 66

6.7 Процес паливоподачі. 69

Список літератури .. 76

I. Опис двигуна MAN B & W L21 / 31

судновий двигун внутрішнє згоряння

Двигуни цього сімейства входять в модельний ряд двигунів нового покоління, що включає так само останні розробки фірми по машинам L16 \ 24 і L 27 \ 38, ідентичні за рівнем форсунки і конструктивним виконанням.

Вони створювалися на основі накопиченого досвіду експлуатації дизелів ранніх випусків. Основні завдання розробки складалися у спрощенні операції по експлуатації та технічного обслуговування, досягненню високої економічності і можливості роботи на низькоякісних важких паливах. Фірма стверджує, що ресурс двигунів між переробками становить 20-25 тис. Годин. Для двигунів розглянутого класу ці цифри є ВЕЕМ високими. Малі вібрації, низькі рівні шуму та емісії вихлопу є так само не менш важливими завданнями. Двигуни призначені для використання в якості суднових головних і допоміжних.

Технічні дані двигуна L21 / 31

 Параметри

 Розмірність

 Величина

 Діаметр циліндра мм 210

 Хід поршня мм 310

 Швидкість обертання об / хв 900/1000

 Потужність циліндра кВт 215

 СР ефект. тиск бар 24,8 / 24,0

 Максим. давл. згоряння бар 200-210

 Ступінь стиснення - 15,5

 Число циліндрів рядне розташування 5,6,7,8,9

Конструкція

У конструкцію двигуна закладений принцип інтегрування окремих компонентів модуль з метою скорочення числа конструктивних елементів і, тим самим скорочення витрат часу на складання, технічне обслуговування та ремонт. Новим є наявність фронтальної литий коробки, якій розташовуються обслуговуючі двигун допоміжні агрегати (насоси, охолоджувачі, теплорегулюючі клапани та ін.)

Фундаментна рама при генераторному виконанні єдина. Одночасно виконує функції масляного піддону. До судновому фундаменту кріпиться за допомогою еластичних антівібраторов.

Блок-станина являє собою литий моноблок. Враховуючи, що блок-станина відлита з чавуну, всі її компоненти за допомогою анкерних зв'язків і поперечних шпильок знаходяться в попередньо стислому стані при передачі зусиль від кришок циліндрів до колінчастого валу відчувають виключно напруги стиснення, що сприятливо позначається на міцності. Тут корисно нагадати, що чавун відмінно працює на стиск, але володіє малою міцністю під дією розтягуючих напружень. Рамов підшипники підвісної колінчастого вала мають потужну підтримку у вигляді анкерних зв'язків верхній кінець яких закріплений в потужній проміжної полиці станини. Кришки підшипників розміщуються у вертикальних напрямних станини і утримуються гідравлічно затягувати шпильками. Вкладиші підшипників тришарові.

Втулка циліндра відлита відцентровим способом зі спеціального чавуну, вставляється в отвір в станині і спирається на неї низько-розташованим фланцем. Завдяки цьому верхня охлаждаемая частина втулки знаходиться над станиною, порожнина охолодження утворюється між цією частиною втулки і сорочкою, виконаної у вигляді кільцевого освіти в нижній частині кришки циліндра. Частина втулки, розташована нижче опорного фланця, що не охолоджується і це дозволяє підтримувати в ній досить високі температури і тем. Самим, уникнути низько температурної корозії.

Відсутність води в станині виключає можливість обводнення масла при протечках. Для зниження заполірованія робочої поверхні втулки і витрати масла у верхню частину встановлюється антіполіровочное кільце. Ущільнення відмінюваних поверхонь втулки і кришки забезпечується через проміжне чавунне кільце.

Кришка циліндра відлита з чавуну спільно з інтегрованою з нею частиною ресивера надувочного повітря. Вогневе днище товсте і витримує високі механічні навантаження (максимальний тиск згоряння досягає 180 бар), але для виключення появи в ньому високих температурних напружень його охолодження здійснюється по розташованим у ньому каналам. У кришці встановлюються 2 впускних і 2 випускних клапана. Кріпиться кришка до станини чотирма шпильками.

Поршень складовою - спідниця відлита з сферичного чавуну, головка сталева кована і охолоджується маслом, що надходять в свердління в шатуне.

Усередині головки тепловіддача реалізується методом збовтування, що виникає при зміні прискорень при русі поршня. Відведення масла з головки здійснюється через спеціальне свердління в картер. Поршень забезпечується двома компресійними і одним маслос'емного кільцем. Компресійні кільця мають бочкоподібні форму і хромове покриття робочих поверхонь, що забезпечують відмінне ущільнення при мінімальному зносі.

 комплект поршневих кілець

 канавка

 форма

 тип

 1 + 2

 компр. кільце хромоване, зовнішня поверхня бочкообразной форми

3

 компр. кільце хромоване, конічне; всередині ступені виріз

4

 маслос'емного кільце

 хромоване,

 підпружинене

Шатун сталевий, кований, круглого перетину з нижньою головою морського типу. Наявність морської головки дозволило збільшить діаметр Мотильова шийки і цим суттєво знизити питомі тиску в підшипнику. Це ж дозволяє не вдаючись до розбирання підшипника виймати шатун спільно з поршнем і втулкою циліндра. Вкладиші тришарові з приробиться покриттям. Новим є використання тришарової втулки головного підшипника натомість традиційно застосовувалася втулки з свинцювата бронзи. Каналізація масла в шатуне традиційна.

Топлівовприсківающая апаратура включає паливний насос золотникового типу з регулюванням по кінцю подачі і форсунку многодирчатого, неохолоджувану. Паливні трубки високого тиску одягнені в захисний кожух, що виключає проникнення протікання палива за межі кожуха. Протікання можуть виникати як при ослабленні штуцерних з'єднань форсуночной трубки, так і при її розриві, що особливо небезпечно, так як струмені палива і утворюється туман з частинок палива можуть потрапити на гарячі деталі і запалає. На жаль, подібні випадки пожеж бували неодноразово.

Регулятор гидромеханічеський або електронний з гідравлічним сервомотором.

Клапани виготовлені з термо- і корозійно-стійкої сталі, на тарілках і сідлах є наплавка. Для запобігання утворення відкладень на робочих поверхнях передбачено механізм провертання клапанів.

Система турбонаддува постійного тиску з проміжним двоступінчастим повітроохолоджувачем трубчастого типу. Охолоджуюча вода високотемпературного контуру проходить через першу сходинку, а вода низькотемпературного контуру надходить у другу сходинку. Наявність двох ступенів дозволяє забезпечувати охолодження повітря при роботі двигуна на високих навантаженнях і нагрівати повітря при переході на малих навантаженнях.

Система повітропостачання двигуна з метою прискорення реакції ГТК на зміну режиму роботи двигуна включений Лямбда-Регулятор.

Схема системи охолодження двигуна представлена ??на рис. 2.

II. Розрахунок робочого циклу

Завдання:

Тип двигуна MAN B & W L21 / 31

Частота обертання n = 900 об / хв

Питома ефективна витрата палива geзад = 180 г / кВт · год

Середнє ефективне тиск Peзад = 2,48 МПа

Дані по двигуну:

Число циліндрів i = 8

Діаметр циліндра D = 21 см

Хід поршня S = 31 см

Максимальний тиск циклу Pzзад = 20 МПа

Кут відкриття випускних органів jb = 40 ° ПКВ до НМТ

Кут відкриття продувних органів jd = 40 ° ПКВ до ВМТ

Кут закриття випускних органів Jв '= 50 ° ПКВ після ВМТ

Кут закриття продувних органів jа = 30 ° ПКВ після НМТ

Постійна КШМ lш = 0,23

Механічний ККД hм = 0,93

Коефіцієнт тактності (4х-тактного) m = 2

Паливо (Дизельне)

Масовий вміст вуглецю С = 0,87

Масовий вміст водню Н = 0,128

Масовий вміст сірки S = ??0,002

Масовий вміст води W = 0

Перевірка: ?т = С + H + S + W = 1,0 - вірно

Вихідні дані до розрахунку:

Коефіцієнт тактності для чотирьох тактного двигуна m = 2.

Проектна ефективна потужність двигуна, кВт:

Neзад === 1596.

Радіус кривошипа, м:

R === 0,155.

Поправка Брикса, м:

ГО '=== 0,0178.

Коефіцієнт втраченого ходу поршня:

yа == 0, де

Молярна маса кисню в повітрі m02 = 32 кг / кмоль (приймаємо).

Молярна маса азоту в повітрі mN2 = 28 кг / кмоль (приймаємо).

Молярна маса повітря, кг / кмоль:

mв = 0,23 · m02 + 0,77 · mN2 = 0,23 · 32 + 0,77 · 28 = 28,92.

Теоретична кількість повітря, необхідне для повного згоряння 1 кг палива, кмоль / кг:

Lо === 0,503.

Теоретична кількість повітря, необхідне для повного згоряння 1 кг палива, кг / кг:

Lo '=== 14,54.

Процес наповнення:

Температура забортної води tзв = 25 ° C.

Температурний перепад в охолоджувачі прісної води Dtоп = 0 ° C (приймаємо).

Температура охолоджуючої води, ° C:

tохл = 40.

Температурний напір у повітроохолоджувачі ?tво = 12 ° C (приймаємо).

Температура надувочного повітря, К:

Ts = tохл + Dtво + 273 = 40 + 12 + 273 = 325.

Підігрів повітря від стінок циліндра Dtст = 10 ° C (приймаємо).

Коефіцієнт залишкових газів gr = 0,05 (приймаємо).

Температура залишкових газів Tr = 820 ° C (приймаємо).

Температура повітря в циліндрі до моменту початку стиснення Ta, K:

Ta === 358.

Дійсна ступінь стиснення Eд = 15,5 (приймаємо).

Ставлення Pa / Ps = 0,98

Коефіцієнт наповнення hн:

hн === 0,904.

Циклова подача палива, кг / цикл:

Gц === 0,00133.

Робочий об'єм циліндра, м3:

Vh === 0,0107.

Газова стала для повітря Rв = 287 Дж / кг - К (приймаємо).

Коефіцієнт надлишку повітря при згорянні палива a = 2,2 (приймаємо).

Тиск наддуву, МПа:

Ps === 0,41.

Щільність наддувочного повітря, кг / м3:

rs === 4,396.

Дійсний повітряний заряд до моменту початку стиску, кг:

Gв = Vh · rs · hн = 0,0107 · 4,396 · 0,904 = 0,0425.

Тиск в циліндрі до моменту початку стиску, МПа:

Pa = Ps = 0,41

Розрахунковий коефіцієнт надлишку повітря при згорянні палива:

aрасч === 2,198.

Похибка розрахунку,%:

Da = · 100% = · 100 = 0,091.

Температура повітря в машинному відділенні Tмо = 20 ° С = 293 К.

Відносна вологість ?мо = 80%.

Температура точки роси, К:

Tp = (0,9 · (Тмо- 273) + 0,3 · jмо + 10 · (10 · Ps- 0,99) - 22) + 273 =

= (0,9 · (293 - 273) + 0,3 · 80 + 10 · (10 · 0,41 - 0,99) - 22) + 273 = 322,93.

Запас по точці роси, ° C:

DTp = Ts- Tp = 325 - 322,93 = 2,07

(Допуск: DTp?2 ° C).

Процес стиснення:

Показник політропи стиснення n1 = 1,365 (приймаємо).

Температура в кінці стиснення, К:

Тс = Та · eдn-1 = 358 · 15,51,365-1 = 985.

Тиск в кінці стиснення, МПа:

Pc = Pa · eдn = 0,41 · 15,51,365 = 18.

Процес згоряння:

Ro = 8,315 кДж / (моль · К) - універсальна газова стала.

Дійсне кількість повітря для згоряння 1 кг палива, кмоль / кг:

L = a · Lo = 2,2 · 0,503 = 1,107.

Коефіцієнт використання тепла в точці "z" xz = 0,83 (приймаємо).

Ступінь підвищення тиску по прототипу:

lпр === 1,111.

Приймаємо l = 1,1.

Хімічний (теоретичний) коефіцієнт молекулярного зміни:

bo = 1 + = 1 + = 1,029

Дійсний коефіцієнт молекулярного зміни:

bz === 1,028.

Середня мольна ізохорно теплоємність суміші повітря і залишкових газів при температурі Tc, кДж / (кмоль · К):

(MСм) с »(mСм) пов = 19,26 + 0,00251 - Тс = 19,26 + 0,00251 - 985 = 21,73

Нижча теплота згоряння палива, кДж / кг:

Qнр = 33915 · С + 125 600 · Н - 10886 · (О - S) - 2512 · (9 · H + W)

Qнр = 33915 · 0,87 + 125600 · 0,128-10886 · (0) -2512 · (9 · 0,128 + 0) = 42711.

Рівняння згоряння в загальному вигляді:

, Де

(MСp) z = (mСv) z + Ro- середня мольна ізобарна теплоємність суміші повітря і продуктів згоряння при температурі Тz.

(MСv) z = -

середня мольна ізохорно теплоємність суміші повітря і продуктів згоряння при температурі Тz.

Після підстановки чисельних значень в рівняння згоряння:

.

Температура в точці "z", К:

Тz == 1772.

Максимальний тиск циклу, МПа:

Pz = l · Pc = 1,1 · 18 = 19,8.

Похибка розрахунку, МПа:

DPz = Pz- Pzзад = 19,8- 20 = - 0,2.

(Допуск: ± 0,3 МПа).

Ступінь попереднього розширення:

r === 1,681.

Процес розширення:

Ступінь подальшого розширення:

d === 9,518.

n2- показник політропи розширення (приймаємо n2 = 1,215).

Тиск в кінці розширення, МПа:

Pb === 1,294.

Температура в циліндрі наприкінці розширення, К:

Tb === 1091,6.

Побудова діаграми:

Повний робочий об'єм циліндра, м3:

Vh = Vh '= 0,0107.

Обсяг циліндра в кінці стиснення, м3:

Vc === 0,00071.

Обсяг циліндра на початку стиснення, м3:

Vа = Vc + Vh '= 0,00071 + 0,0107 = 0,01141.

Обсяг циліндра в кінці процесу згоряння, м3:

Vz === 0,0012.

Максимальний обсяг циліндра, м3:

Vf = Vc + Vh = 0,00071 + 0,0107 = 0,01141.

Таблиця розрахунку політропи стиснення і розширення:

 Розрахунок політропи стиснення і розширення

 ? i

 V i = V a / ? i

 P сж = P a · ? i n2

 P расш = P b · ? i n2

 Розрахункова точка

 10 ^ 2 м 3 МПа МПа

 1. (a) 1,00 1,141 0,41 1,294

 2 1,25 0,913 0,556 1,697

 3 1,50 0,761 0,713 2,118

 4 2,00 0,571 1,056 3,004

 5 2,50 0,456 1,432 3,939

 6 3,00 0,38 1,837 4,916

 7 3,25 0,351 2,049 5,418

 8 3,50 0,326 2,267 5,929

 9 3,75 0,304 2,491 6,447

 10 4,25 0,268 2,955 7,506

 11 4,50 0,254 3,195 8,046

 12 5,00 0,228 3,689 9,145

 13 7,00 0,163 5,839 13,763

 14 9,00 0,127 8,229 18,678

 15 10,00 0,114 9,501 21,229

 16. (z) 9,51 0,12 8,872 19,972

 17 13,00 0,088 13,593 19,972

 18 15,00 0,076 16,525 19,972

 19. (c) 16,07 0,071 18,155 19,972

За результатами розрахунку будуємо розрахункову діаграму (рис. 2)

Масштаб тиску: mp = 0,11 МПа / мм.

Масштаб об'єму: mv = 0,0072 м3 / мм.

Середнє індикаторне тиск:

Площа діаграми теоретичного циклу (до скругления):

Sтеор = 3844 мм2.

Площа діаграми теоретичного циклу (після скругления):

Sд = 3763 мм2.

Коефіцієнт скругления:

jск === 0,979.

Середнє індикаторне тиск теоретичного циклу (Pi`), МПа:

Pi '==

== 2,769.

Розрахункова середнє індикаторне тиск, МПа:

Pi = P'i · jск = 2,769 · 0,975 = 2,711.

Задане середнє індикаторне тиск, МПа:

Piзад === 2,667.

Середнє індикаторне тиск з діаграми, МПа:

Piд === 2,785.

Похибка розрахунку,%:

DPiзад === 1,623%

(Допуск ± 2,5%).

Похибка побудови,%:

DPiд === -2,73%

(Допуск ± 5,0%).

Індикаторні та ефективні показники:

Індикаторна робота газів в циліндрі, кДж:

Li = Pi · Vh · 103 = 2,711 · 0,0107 · 103 = 29,01.

Середнє ефективне тиск, МПа:

Pe = Pi · hм = 2,711 · 0,93 = 2,52.

Індикаторна потужність, кВт:

Ni === 1740,6.

Ефективна потужність, кВт:

Ne = Ni · hм = 1740,6 · 0,93 = 1618,8.

Часовий витрата палива, кг / год:

Gч === 287,28.

Питома індикаторний витрата палива, кг / кВт - год:

gi === 0,165.

Питома ефективна витрата палива, кг / кВт - год:

ge === 0,177.

Індикаторний ККД:

hi === 0,511.

Ефективний ККД:

Hе = hi · hм = 0,511 · 0,93 = 0,475

Похибка розрахунку (допустиме відхилення ± 2,5%):

DPe === 1,587%.

Dge === - 1,695%.

DNe === 1,408%.

III. Розрахунок процесу газообміну

1. Побудова кругової діаграми фаз газорозподілу

Знаходження висоти відкриття клапанів:

dгорл = 180 мм

dштока = 28 мм

S1 = ?d2горл / 4 - ?d2штока / 4 = 24815

S2 = ?Dh = 3.14 ? 180 ? h

S1 = S2

h = S2 / ?D = 24815 / (3.14 ? 180) = 56,7

Діаграма лінійного відкриття клапанів, що визначається профілем кулачків газорозподілу приводу

2.Визначимо втрату при проходженні повітря під час продувки.

Витрата повітря через компресор:

а) Gк === 3,06 кг / ч

б) Gк =

= Gк- = 0,51 кг / ч

Приймаються = 0,7.

= S1 = S2

?s = 4,396 кг / м3

= 0,75

=== 27,5 Па

IV. Розрахунок системи наддуву

Вихідні дані

1. Тиск наддуву Ps = 0,41 МПа

2. Температура повітря в ресивері Тs = 325 К

3. Коефіцієнт продувки jа = 1,2

4. Коефіцієнт надлишку повітря при згорянні a = 2,2

5. Тиск газів за випускними органами Рг = 3,8 ? 105МПа

6. Коефіцієнт, що враховує збільшення витрати газів в порівнянні з повітрям на величину витрати палива b = 1,028

7. Барометричне тиск Рб = 0,1013МПа

8. Температура повітря на вході в компресор Т0 = ТМ0 = 293 К

9. Теоретично необхідну кількість повітря L0 '= 14,54 кг / кг

10. Нижча теплота згоряння QHр = 42711 кДж / кг

11. Відносна втрата тепла з газами QГ = 0,45

12. Середня теплоємність: повітря ср.в. = 1,05 кДж / (кг * К)

газів Ср.г. = 1,09 кДж / кг

13. Індикаторна потужність двигуна Ni = 1740 кВт

14 Число циліндрів i = 8

1. Оцінка втрат тиску в газоповітряних трактах системи.

xобщ = xфxвоxгxотxn

Xф = 0,99 - у фільтрах турбокомпресорах

xво = 0,98 - в повітроохолоджувачі

xг = 0,98 - у випускному трубопроводі до турбіни

xот = 0,99 - у випускному трубопроводі після турбіни

xn = Рг / Рs = 0,927 - при продувці циліндра

xобщ = 0,99 * 0,98 * 0,98 * 0,99 * 0,927 = 0,872

2. Температура газів перед турбіною

Тт = Тs +

qГ- відносна втрата тепла з газами

СРГ- середня теплоємність газів (кДж / кг)

Тт = 314 + = 773 К

3. Вибір ККД турбокомпресора

hТК = 0,6375

4. Обчислимо ступеня підвищення тиску повітря Pкв компресорі і pтв турбіні

pк = Рк / Р0 = РS / (xвоРбxф) = 0,41 / (0,98 - 0,1013 - 0,99) = 4,172

Рб- барометричний тиск [МПа]

pт = Рт / Рот = xобщpк = 0,872 ? 3,14 = 3,638

5. Визначаємо відносні перепади температур воздухан компресорі і газовв турбіні

= Pк (к-1) / к-1 = 4,172 (1,4-1) / 1,4-1 = 0,504

= 1

Знаходимо коефіцієнт імпульсного

KEрасч. =

Т0- температура повітря на вході в компресор.

KEрасч. == 0,84

6. Обчислюємо адіабатні роботи стиснення повітря в компресорі НКІ розширення газів в турбіні НТ

НК = 1005Т0 = 1005 * 293 * 0,504 = 148410 Дж / кг

НТ = 1128ТТ = 1128 * 773 * 0,309 = 269431 Дж / кг

7. Обчислюємо температуру повітря за компресором

ТК = Т0 +

hад.к. = 0,85 -адіабатний ККД компресора

ср.в.- середня теплоємність повітря [кДж / (кг * К)]

ТК = 293 + = 459 К

8. Обчислюємо температуру газів за турбіною

Т0Т = ТТ

hад.т. = hт / hТМ = 0,75 / 0,97 = 0,773 - Адіабатний ККД турбіни

hт = 0,75 - ККД турбіни

hТМ = 0,97 - механічний ККД турбокомпресора

сРГ- среднея теплоємність газів [кДж / (кг * К)]

Т0Т = 773 - = 582 К

9. Визначимо секундний масовий витрата повітря через компресор

Gk = Gs === 3,11 кг / с

Ne = 1648 кВт

ge = 0,177 кг / кВт - год

10. Знаходимо сумарну потужність турбін

SNT = SNК = 543 кВт

Перевіримо її відносну величину

dТ =

Вибір числа і типу турбокомпресора.

Виходячи з допустимої продуктивності одного турбокомпресора (не більше 4 кг / с) і сумарної продуктивності турбокомпресора двигуна Gк = Gs = 0,857 кг / с, приймаємо число турбокомпресорів для 6-ти циліндрового двигуна з (ізобарно) імпульсною системою наддуву, рівне одному.

Задаємося діаметром колеса компресора з лопатковим дифузором DК = 350 мм і знаходимо безрозмірний коефіцієнт напору компресора НК = 1,35

1. Обчислюємо окружну швидкість на периферії колеса компресора

UК =

2. Вибираємо відносну швидкість потоку на вході в колесо компресора

сm = 0,35 і підраховуємо швидкість потоку

с = сmuК = 0,35 * 468,9 = 164,1 м / с

3. Визначаємо площу входу в колесо компресора

FK = G'K / (r0c)

r0 = P0106 ??/ (RT0) = 0.1013 - 106 / (287 - 293) = 1,205 кг / м3-щільність повітря перед компресором

G'k = Gk / i = 3,11 / 1 = 3,11

i = число турбокомпресорів

FК = 3,11 / (1,205 - 164,1) = 0,0157 м2

4. Обчислимо діаметр колеса компресора

DК = а

а = 1,9; b = 0,62 - коефіцієнти конструктивних співвідношень

DК = 1,9 = 0,342 м

Відмінність отриманих DКот попередньо прийнятого становить:

% І не перевищує допустимих 5%

5. Частота обертання ротора турбокомпресора на розрахунковому режимі

nТ =

В системі одноступінчатого ізобарного наддуву 8-циліндрового двигуна типу MAN B & W L21 / 31 необхідно мати один турбокомпресор типу TK 35.

V. Аналіз врівноваженості двигуна

Вихідні дані

Тип двигуна: четирёхтакний (m = 2) MAN L21 / 31;

Число циліндрів: i = 8;

Порядок роботи циліндрів:

1-3-2-4-8-6-7-5

Порядок виконання розрахунків:

1) Визначення кута заклинки зірки I порядку:

2) Визначення кута заклинки зірки II порядку:

?кшм = 0,23

n = 900 об / хв

3) Будуємо зірку Iгоі IIгопорядка (схеми кривошипа)

Висновок:

Двигун урівноважений по всім силам інерції обертових мас (?PjВ = 0), поступально - рухомих мас Iгоі IIгопорядка (?PjI = 0, ?PjII = 0), за всіма моментами інерції поступально - рухомих мас Iгоі IIгопорядка (?MjI = 0, ?MjII = 0) і по моментам інерції обертових мас (?MjВ = 0)

VI. Вузловий питання "Паливна апаратура Суднових ДВС"

6.1 Паливна система

Типова схема паливної системи суднової дизельної установки, що включає паливопідготовки і подачу палива до двигуна, представлена ??на рис. 6-1.

До використання в двигуні паливо повинне бути очищене від механічних домішок і води (відстоювання, сепарування, фільтрація) та підготовлено до подачі (підвищення тиску для поліпшення наповнення ТНВД і підігрів в'язкості до 10-12 сСт).

Рис. 6.1. Система паливопідготовки судновий дизельної установки (рекомендації CIMAC - міжнародний Рада з ДВЗ).

А- відстійна цистерна, В- видаткова цистерна, 1- чергові паливні насоси, 2- Підігрівники (парові або електричні), 3- Сепаратори,

4- топливоподкачивающие насоси, 5- фільтр авт. Або ручний, 6-витратомір,

7- Циркуляційна або Деаераційно цистерна, 8- топливоподкачивающие насоси, 9 вязкозіметр.

Рассмотренния схема системи передбачає використання важких палив, як у головному, так і в допоміжних двигунах, тому передбачається підігрів палива на всьому шляху його проходження до двигунів, ввідстойної, витратної і циркуляційної цистернах, перед сепараторами і безпосередньо перед двигуном.

6.2 Основи конструкції паливних насосів

Паливні насоси, зазвичай звані паливними насосами високого тиску (ТНВД), виконують такі функції:

1. Відмірювання (дозування) порції подається в циліндр палива (величини циклової подачі) у повній відповідності з заданим режимом роботи двигуна.

2. Забезпечення необхідного моменту початку подачі палива (кута випередження) і тривалості та характеристики уприскування (закону подачі).

3. Стиснення палива до заданих тисків уприскування.

Циклова подача - подача палива за один робочий цикл.

Регулювання циклової подачі здійснюється шляхом:

1. Зміни кількості перепускають палива на частині ходу плунжера з використанням клапанів, відкриття і закриття яких здійснюється спеціальним приводним механізмом (насоси клапанного типу).

2. Зміна кількості перепускають палива на частині ходу плунжера з використанням як регулюючий самого плунжера (насоси золотникового типу).

В обох варіантах використовуються три способи організації подачі палива:

A. Перепуск зайвої кількості палива здійснюється в кінці подачі (насоси з регулюванням по кінцю подачі);

B. Перепуск зайвої кількості палива здійснюється на початку подачі (насоси з регулюванням по початку подачі).

C. Перепуск зайвої кількості палива здійснюється на початку і в кінці подачі (насос зі змішаним регулюванням).

Привід плунжеров ТНВД здійснюється від кулачкових шайб, відкувати заодно з розподільним або спеціально кулачковим валиком (двигуни високо- і середньооборотні), або закріплених на валу на шпонках мул шліцьових з'єднаннях, що дозволяє їх розгортати або здійснювати заміну (двигуни мало- і середньооборотні).

Виняток становлять паливні насоси з гідроприводом, в яких плунжер наводиться під тиском гідромасла.

Профілі кулачкових шайб:

Симетричні - застосовуються в 2-х тактних дизелях, дозволять здійснювати реверсування з одним комплектом шайб, що забезпечують однакові фази розподілу як на передньому, так і на задньому ходах.

Несиметричні - застосовуються в 4-х тактних дизелях, дозволять здійснювати меншу тривалість вприскування палива при великій швидкості плунжера. Для здійснення реверсу потрібно подвійний комплект шайб - переднього і заднього ходу. Стандартний профіль паливної шайби утворений дугами окружності і на ділянці активного ходу забезпечує рух плунжера з лінійно збільшуються і постійними швидкостями (див. Рис. 6.2.1).

Рис. 6.2.1. Кінематика плунжера ТНВД двигуна «Бурмейстер і Вайн» 74VTBF160.

Для досягнення більш короткої та інтенсивної подачі використовують тангенціальні кулачки, що мають більш крутий профіль (див. Рис. 6.2.2).

Рис. 6.2.2. Зіставлення кривих швидкості та ходу плунжера при нормальному і тангенціальному профілях кулачкових шайб.

6.3 Несправності паливної системи

При пуску колінчастий вал обертається з частотою, достатньою для пуску, але спалахів палива в циліндрах немає або вони відбуваються з перебоями і дизель зупиняється. Дизель працює зі зниженою частотою обертання або зовсім зупиняється. Несправність пов'язана з тим, що до паливних насосів не надходить паливо, або надходить в недостатній кількості, або невідповідної якості. Причиною несправності може бути:

Відсутність палива у видатковій цистерні. Необхідно заповнити видаткову цистерну паливом.

Закриті крани на топливопроводе. Для усунення неполадки необхідно відкрити крани на топливопроводе.

Несправність топливоподкачивающего насоса. Для усунення неполадки необхідно розібрати і оглянути насос і його привід, відрегулювати зазори і роботу клапанів, замінити несправні деталі.

Несправність поплавкового приймача палива. Для усунення неполадки необхідно оглянути приймач і усунути несправності.

Засмічення прийомних сіток у видаткових цистернах, паливних фільтрів або топливопроводов. Для усунення неполадки необхідно очистити і промити сітки і фільтри, продути паливопроводи.

Наявність води в паливній системі. Для усунення неполадки необхідно злити обводнених паливо із системи і заповнити її чистим відсепарованих або отстоенная, прокачати паливні насоси, перевірити, чи не заїдають Чи плунжерні пари паливних насосів або форсунок, що працювали на обводнених паливі.

Наявність повітря і газів в паливній системі. Для усунення неполадки необхідно: видалити повітря з системи, для чого відкрити пробки на фільтрах і паливних насосах і зливати паливо до тих пір, поки воно не почне суцільний струменем без міхурів і повітря, прокачати паливні насоси; при повторному попаданні повітря перевірити, чи не заїдають чи голки форсунок і нагнітальні клапани насосів, усунути виявлені несправності; перевірити правильність приєднання трубопроводів зливу палива від форсунок до зливного баку, не допускаючи приєднання його до паливної магістралі, що подає паливо до насосів.

При пуску колінчастий вал обертається з частотою, достатньою для пуску, але спалахів палива в одному або декількох циліндрах немає або вони відбуваються з перебоями і дизель не пускається або пускається з працею. При роботі дизель не розвиває потужності, працює нерівномірно. При цьому:

- У несправних циліндрів низька температура випускних газів, низьке максимальний тиск циклу, в форсункових трубках не відчувається поштовхів палива, корпуси паливних насосів холодні. Несправність пов'язана з тим, що в один або декілька циліндрів не надходить паливо або надходить в недостатній кількості. У таких випадках причиною несправності може бути:

· Несправність паливного насоса (зламана пружина, заїдання плунжера або штовхача). Необхідно перевірити рух деталей, витрати або замінити несправні.

· Нещільність нагнетательного або всмоктуючого клапанів паливного насоса. Для усунення неполадки необхідно притерти або замінити клапан з сідлом або пружину клапана.

· Нещільність плунжерної пари паливного насоса. Для усунення неполадки необхідно обпресувати насос, замінити зношену плунжерні пару.

· Нещільності у з'єднаннях, тріщини або свищі в паливних трубках високого тиску. Для усунення неполадки необхідно підтягнути з'єднання, замінити несправні трубки.

· Розрегульованості паливних насосів, неправильна установка нульової подачі палива. Для усунення неполадки необхідно перевірити і відрегулювати нульову подачу паливних насосів.

· Наявність тріщини в направляючої голки форсунки. Для усунення неполадки необхідно замінити голку з розпилювачем.

· Нещільність голки форсунки в направляючої внаслідок зносу. Для усунення неполадки необхідно обпресувати форсунку, замінити зношену голку з розпилювачем.

- У несправних циліндрів знижена температура випускних газів, в форсункових трубках відчуваються різкі поштовхи палива, корпуси паливних насосів нагріваються. Несправність пов'язана з тим, що в один або декілька циліндрів надходить недостатня кількість палива. У таких випадках причиною несправності є засмічення щілинного фільтра форсунки. Для усунення неполадки необхідно промити або замінити щілинний фільтр.

- У несправних циліндрів підвищена температура і темний колір випускних газів, знижений максимальний тиск циклу. Несправність пов'язана з неповним згорянням палива внаслідок поганого розпилювання. У таких випадках причиною несправності може бути:

· Подтекание форсунки, нещільність запірного конуса голки. Необхідно обпресувати форсунку, притертися або замінити голку з розпилювачем.

· Звісно голки форсунки. Для усунення неполадки необхідних витрат або замінити голку з розпилювачем.

· Поломка пружини форсунки. Для усунення неполадки необхідно замінити пружину.

· Тріщина або обрив розпилювача. Для усунення неполадки необхідно замінити розпилювач.

· Знос отворів розпилювача. Для усунення неполадки необхідно замінити розпилювач.

· Низький тиск відкриття форсунки. Необхідно обпресувати і відрегулювати форсунку.

· Підвищена в'язкість палива внаслідок його низької температури. Для усунення неполадки необхідно відрегулювати температуру палива відповідно до інструкції з експлуатації.

- У несправних циліндрів підвищена температура і темний колір випускних газів, знижений максимальний тиск циклу, в форсункових трубках відчуваються різкі поштовхи палива, корпуси паливних насосів нагріваються. Несправність пов'язана з неповним згорянням палива внаслідок його поганого розпилювання. У таких випадках причиною несправності є засмічення отворів розпилювача форсунки. Для усунення неполадки необхідно зняти і прочистити або замінити розпилювач.

Тиск масла до і після фільтра знижений, температура масла після двигуна підвищена, рівень масла в Маслозбірники підвищується. Несправність пов'язана з попаданням палива в масло. Причина несправності - пропуск сальника топливоподкачивающего насоса, нещільність з'єднань форсункових трубок. Для усунення несправності необхідно підтягнути з'єднання, усунути нещільності.

При установці органів управління в положення "Стоп" дизель не зупиняється. Несправність пов'язана з невідповідністю положенням рейок паливних насосів положенню органів управління. Причиною несправності є неправильна установка нульового положення паливних насосів. Для усунення несправності необхідно зупинити дизель, вимкнувши паливні насоси., Встановити правильне нульове положення паливних насосів.

Дизель нагрівається, температура випускних газів, охолоджуючої води і масла підвищена, дим чорного або коричневого кольору. Несправність пов'язана з перевантаженням дизеля, підвищеної циклової подачею палива. Причиною несправності є навмисне (для підвищення потужності дизеля) Чи випадкове (мимовільне під впливом всережимного регулятора) збільшення циклової подачі палива. Для усунення несправності необхідно знизити частоту обертання головного дизеля або навантаження дизель-генератора.

Один або декілька циліндрів мають підвищену температуру і темне забарвлення випускних газів, підвищену температуру охолоджуючої води, підвищений максимальний тиск циклу. Стук в циліндрах, зникаючий при виключенні подачі палива. Несправність пов'язана з перевантаженням окремих циліндрів, підвищеної циклової подачею палива. Причиною несправності є нерівномірний розподіл потужності по циліндрах. Для усунення несправності необхідно перевірити і відрегулювати навантаження по циліндрах.

6.4 Форсунка

6.4.1 Конструкція

Форсунки служать для безпосереднього впорскування палива в циліндр двигуна, розпилювання його на частинки з розміром не більше 5-30 мк і розподілу їх усередині камери згоряння.

Представлена ??на рис. 6.4.1. форсунка розміщується в кришці циліндра і складається з двох основних елементів - корпусу 1 і розпилювача 2, притискається до корпусу накидною гайкою 3. Паливо від насоса підводиться через штуцер 5 до каналу 4, звідки потрапляє в кінцеву виточку 10 на торці розпилювача і по трьох каналах 8 подається в порожнину 9 розпилювача. Клапан 12 служить для випуску повітря.

Голка 10 розпилювача через болт 6 навантажена пружиною 11, затяг якої може регулюватися болтом 6.

Зміною сили затяжки регулюється тиск відриву голки від сідла (початковий тиск упорскування - Pфо).

При закритому положенні голка своїм конусом сидить на конусі сопла і перешкоджає

Рис. 6.4.1. проникненню палива в нижче розташовану камеру соплових отворів.

Положення голки визначається дією двох сил: сили затяжки пружини Pпр, що притискує голку до сідла, і сили тиску палива Pф, що діє на диференціальну площадку

- Див. Рис. 6.4.2.

З підвищенням тиску до

голка піднімається до упору і сила тиску палива тепер буде діяти вже на всю площу поперечного перерізу голки

,

утримуючи її в цьому положенні до падіння тиску до Pфз.

Останнє знаходиться з наступного виразу

.

Таким чином, тиск закриття голки нижче тиску, при якому вона відкривається і розпилювання палива в цій фазі вприскування істотно гірше.

Висота підйому голка форсунки обмежується упором залежно від розмірів форсунки та кількості пропускається нею палива знаходиться в межах 0,5-1,5 мм. Зі збільшенням ходу голки ростуть динамічні сили її удару об сідло і упор, що призводить до появи наклепання і втрати щільності посадки голки. Посадковий конус голки зазвичай приймається рівним 60 °. Посадковий конус сідла з метою досягнення вузької притирочное поверхні посадки, при якій досягається найбільш висока щільність, приймається не менше на 2 ° менше.

Голка і її направляє отвір в розпилювачі є прецизійними і виготовлені з високою точністю. Шляхом селективного підбору вибирають пару «голка-спрямовуюча» такий, щоб зазор між ними укладався в заданий технологічний допуск, величина якого залежить від розмірів, теплового режиму роботи, в'язкості використовуваного палива і знаходиться в межах 5-12 мікрон.

Скомплектована таким чином пара є «нерозлучною» і при експлуатації з заміна повинна проводиться тільки парами, перекомплектації.

За типом запірних органів і Розпилююча отворів застосовуються такі види розпилювачів:

- Клапанні многодирчатого (рис. 6.4.2) - набули найбільшого поширення в основному в двигунах з безпосереднім уприскуванням, кількість отворів - Рис. 6.4.2 від 1 до 9, діаметр 0,20-1,5 мм.

- Клапанні однодирчатие (рис. 6.4.3, а) - застосовуються в передкамерних двигунах, для яких найкращою формою розпилювання є зосереджений факел з малим кутом конуса і з великою пробивною здатністю.

- Штифтові, що мають одне сопловий отвір - застосовуються в порівняно малопотужних дизелях з роздільними камерами згоряння. Штифтової розпилювач з циліндровим штифтом (рис. 6.4.3, б) має постійний перетин закінчення і утворює зосереджений факел з малим кутом конуса. У штифтового розпилювача (рис. 6.4.3, в) штифт виконаний у вигляді двох усічених конусів, складених меншими підставами. Штифти виконуються з різними кутами при вершині нижнього конуса (від 0 до 50 °), завдяки цьому в процесі руху штифта кут конуса розпилюючим факела змінюється в широких межах, захоплюють все більший простір камери згоряння.

Рис. 6.4.3. Види розпилювачів:

а). клапанний однодирчатий; б). штифтової циліндричний; в). штифтової конічний.

6.4.2 Форсунки з многодирчатого розпилювачами

Розпилювання палива

Факел палива, що вилітає з великими швидкостями з соплового отвору, складається з центральної частини - струменя, що включає грубо розпорошеного частки палива і оболонку, що містить велику кількість відриваються повітрям розбіжних ниток і дрібних частинок. Компактна стрижнева частина факела володіє значною енергією і рухається з великою швидкістю, глибоко проникаючи в масу стисненого в камері повітря.

Дроблення струменя відбувається під впливом зовнішніх сил аеродинамічного опору повітря. Чим вище швидкість руху струменя і чим вище тиск у камері стиснення, тим швидше відбувається розпад струменя на дрібні краплі. На розпад так само впливає тиск впорскування палива, яке визначається сумарним опором соплових отворів (їх діаметром) і в'язкість палива. Зі зменшенням діаметра соплових отворів тиску і швидкість закінчення ростуть і, відповідно, збільшується мелкость розпилювання, збільшується кут конуса струменя факела розпилу і зменшується його довжина. Це сьогодні широко використовується в сучасних двигунах для підвищення ефективності згоряння важких високов'язких палив. З ростом в'язкості палива збільшуються сили поверхневого натягу, що перешкоджають розпаду струменя. При розпиленні утворюється менше дрібних крапель і збільшується число і розмір великих часток. Зменшується кут конуса розпаду струменя і збільшується її довжина, у зв'язку з чим виникає небезпека її торкання відкритих поверхонь стінок робочої втулки і денця поршня. Паливо, призахідне на цих поверхнях згорає не повністю, що викликає нагароотложенія і перегрів, який може призвести до наскрізного прогорання поршнів (алюмінієві поршні) або появи тріщин (чавунні). Це вимагає приділяти особливу увагу підігріву важких палив до температур, які забезпечили б його в'язкість перед подачею до ТНВД не більше 10-12 сСт.

Зі збільшенням діаметрів соплових отворів, а це в експлуатації відбувається в слідстві їх ерозійного зношування, падає тиск розпилювання і збільшується число і розмір великих часток. Тому всі провідні фірми вимагають періодично перевіряти діаметр отворів і не допускають подальшої експлуатації розпилювачів, в яких діаметр отворів перевищує номінал на 10 і більше відсотків.

Дослідження, проведене фірмою МАН на двигунах MC, показали, що об'єм внутрішньої порожнини соплового наконечника відіграє істотну роль в утворенні в циліндрах сажістих частинок і вуглеводнів (CH), а так само коксування соплових отворі.

Зменшення цієї порожнини на 15% досягнуте шляхом введення в канал сопла золотника, виготовленого за одне ціле з голкою (див. Рис. 6.4.4). Дозволило істотно підвищити чистоту вихлопу.

Рис. 6.4.4К зменшення обсягу камери сопла сьогодні вдаються і при виробництві форсунок середньооборотних двигунів.

У більшості випадком отвори в розпилювачах сверлятся. На виході свердла утворюються задирки, що провокують утворення вихорів, що призводять до кавітаційно-ерозійним руйнувань і швидкого зносу отворів.

Тому, щоб уникнути зазначених явищ, ряд фірм володіють технологічними можливостями, застосують скругление кромок отворів, чим суттєво подовжують їх ресурс (див. Рис 6.4.5).

У мало- і середньооборотних двигунах з метою здешевлення виготовлення та заміни соплових наконечників при їх зносі сопла виготовляють окремо від основного корпусу розпилювача.

6.4.3 Тепловий стан та охолодження форсунок

У загальному випадку, кількість подводимого до розпилювача форсунки тепла визначається температурою газів t газ в камері згоряння і величиною площі їхнього зіткнення з розпилювачем Fр:

q1 + q2- q3 = Fpагаз (tгаз- tрасп),

q1і q2- кількості тепла, що передаються розпилювача через його торцеву 1 і циліндричну 2 поверхні (рис. 9-7),

q3- кількість тепла, що відводиться з впорскується паливо,

Fp- площа розпилювача, що стикається з газами.

Зі збільшенням Fpколічество переданого в розпилювач тепла зростає.

агаз- коефіцієнт тепловіддачі від газів,

tгаз- середня замінює температура газів і tртемпература стінок соплового наконечника.

Природний висновок що, для зменшення теплових потоків доцільно йти на скорочення лобовий і циліндричної поверхні розпилювача, а також - його бокового зазору в кришці (але не менше 0,5 мм в двигунах середньої розмірності і 1 мм в більших.)

В іншому випадків при появі в зазорі нагару не виключені заклинювання і деформації розпилювача. Зауважимо, що зазори в парі «голка-спрямовуюча» не перевищують 5-10 мікрон і тому навіть невеликі деформації у зв'язку з перегрівом і подальшим розширенням розпилювача призводять до заклинювання голки в направляючої. Крім того, при температурах понад 160-1800С на тілі голки утворюються лакові відкладення, також сприяють заклинювання, а соплові отвори забиваються коксом.

Рис. 6.4.6. Теплові потоки в З метою зниження температур розпилювачів в

розпилювачі. малооборотних і середньооборотних форсованих двигунах ввели охолодження форсунок використовуючи для цього воду, масло або паливо. Найбільш ефективним, з'явилося використання води, що й було реалізовано в розпилювачах двигунів Зульцер RD, RND-a та RND-М-б.

6.4.4 Особливості конструкції форсунки двигунів MAN & BW L-MC

Конструкцію розпилювача форсунки суднових дизелів Бурмейстер і Вайн (рис. 6.4.5., А) з незначними змінами застосовували до тих пір, поки не була створена принципово нова форсунка з іншим розпилювачем (рис. 6.4.5., Б).

У конструкції, показаної на рис. 6.4.5., А, сопло 10 запрессовано в корпус 11 (соплодержатель), який притирається до нижнього торця направляючої 8 голки 7. Верхній торець направляючої притерти до корпусу 1 форсунки. Масивної гайкою 9 соплодержатель 11, напрямна 8 і нижня частина корпусу 1 скріплені в єдиний герметичний вузол. Штифти 5 забезпечують збіг ділянок каналів охолодження 12 паливопроводу 6. Сопло 10 закріплено в корпусі 11 гарячої посадкою, чим забезпечується надійна фіксація сопла, отвори якого повинні мати строго заданий напрямок (число форсунок дві або три при центральному положенні випускного клапана). Три або чотири розпилюють отвору сопла мають діаметр 0,95 -1,05 мм. Для збільшення терміну служби елементів голка - упор верхня частина голки 7 зроблена у вигляді потовщеною головки, а упор 4 - у вигляді втулки збільшеного діаметру. Упор запрессован в тіло корпусу 1. Підйом голки h і = 1 мм. Розвинена головка голки дозволила збільшити діаметр штока 3, передавального голці зусилля затяжки форсуночной пружини 2 (Рзп), що підвищило надійність вузла пружина - шток.

Форсунки Бурмейстер і Вайн охолоджуються, як правило, дизельним паливом автономної системи.

Рис. 6.4.5. Розпилювачі форсунок двигунів Бурмейстер і

Вайн VT2BF МАН-Бурмейстер і Вайн KGF, L-MC

В останні роки все високопотужні суднові малооборотних дизелі Бурмейстер і Вайн, а також перспективні дизелі МАН - Бурмейстер і Вайн обладнають новими форсунками уніфікованої конструкцією (див. Рис. 6.4.5., 6).

Принциповою відмінністю в даному випадку є те, що форсунка неохолоджуваному. Нормальна робота форсунки при високих температурах підігріву важкого палива (105-120 ° С) забезпечується завдяки його центральному підводу по каналу 14. При цьому виходять симетричне температурне поле і рівні градієнти температур по поперечному перерізі розпилювача, а отже, рівні робочі зазори в сполучених парах ( у всіх інших конструкціях форсунок, де гаряче паливо і охолоджувач подаються по різних сторонах її корпусу, створюється несиметричне температурне поле).

Розпилювач складається з сопла 10, спрямовуючої 8, голки 7 і запірного клапана 17 всередині голки. Напрямок односторонніх соплових отворів забезпечується фіксацією сопла штифтом 5, (корпус 1 форсунки фіксується своїм штифтом в місці кріплення, що не показаному на кресленні). Голка 7, що має вгорі форму склянки, сприймає зусилля затяжки пружини 2 через повзун 13, в вирізи якого входить головка проставки 15 з центральним каналом 14. Всередині склянки голки розміщені пружина 16 запірного клапана 17 і вузол сполучення паливного каналу в проставке 15 і в клапані 17 . Нижній заплечик проставки 15 обмежує підйом клапана (hк = 3,5 мм), а верхній - підйом голки (h і = 1,75 мм).

Форсунка забезпечує циркуляцію нагрітого палива при непрацюючому двигуні (під час підготовки до пуску і при вимушених зупинках в море), а також у період між суміжними вприсками, коли ролик штовхача плунжера обкатує циліндричну частину шайби.

При стоянці двигуна, коли ТНВД знаходиться в положенні нульовий подачі (порожнини наповнення і нагнітання з'єднані), топливоподкачивающий насос при тиску 0,6 МПа подає паливо в нагнітальний паливопровід і канал 14 форсунки. 'Гак як пружина 16 запірного клапана 17 має затяжку 1 МПа, то клапан не піднімається, і паливо проходить через невеликий отвір 18 в стакан голки і далі вгору на слив. Таким чином, при стоянці будь-якої тривалості вся система нагнітання буде заповнена паливом робочої в'язкості. Це винятково важливо для надійної роботи паливної апаратури.

При роботі двигуна в період активного ходу плунжера тиск нагнітання практично миттєво піднімає запірний клапан 17, і перепускний отвір 18 перекривається. Паливо проходить до диференціальної майданчику голки 7 і піднімає голку.

Наприкінці активного ходу плунжера вся система нагнітання швидко розвантажується через робочу порожнину насоса, так як нагнітального клапана в ньому немає. Коли тиск палива падає нижче тиску затяжки Рап. пружина 2 садить голку 7, а при тиску нижче 1 МПа пружина 16 опускає на місце запірний клапан 17. Ролик штовхача плунжера на тривалий час виходить на верх шайби, і система нагнітання знову прокачується паливом до наступного активного ходу плунжера.

У розглянутим особливості нової форсунки велике достоїнство паливної апаратури, так як в будь-яких умовах експлуатації вона постійно знаходиться в робочому температурному режимі, що надзвичайно важливо для гарантії надійності.

Практика показала, що під час вимушених зупинок суден у морі, при тривалих стоянках в готовності, а також при тривалих режимах малих ходів і маневрів важке паливо остигає по всій лінії нагнітання, в'язкість його підвищується. У таких випадках після пуску двигуна або при різких накинувся навантаження тиск впорскування може сильно зрости, а гідравлічні зусилля в лінії нагнітання досягти небезпечного рівня. В результаті можливі утворення тріщин в корпусах ТНВД і стінках нагнітальних топливопроводов, прорив місць з'єднань їх з насосом і форсункою (особливо коли ці місця різьбові).

Для паливної апаратури з охолоджуваними форсунками існує декілька рішень, спрямованих на підтримку температурного режиму системи нагнітання в згаданих умовах: відключення охолодження форсунок, подача пари в канали охолодження, установка вздовж усього (або частини) нагнетательного паливопроводу парових «супутників» і т.д. Проте всі ці рішення по ефективності дії значно поступаються форсунці з симетричним температурним полем.

Позитивним фактором на користь неохолоджуваних форсунок є і те, що виключається необхідність застосовувати спеціальну систему охолодження (два насоси, цистерна, трубопроводи, контрольно-вимірювальні прилади і прилади автоматики).

Є, однак, і недоліки. Конструкція форсунки складна, многодетальность. Одних місць притирання - дев'ять, причому для притирання потрібні спеціальні оправки. У паливній апаратурі фактично відсутня нагнітальний клапан, так як запірний клапан 17 його функцій не виконує: у випадку зависання голки форсунки паливо з системи нагнітання виштовхується тиском газів в циліндрі незабаром після закінчення активного ходу плунжера. Досвід показує, що циліндр при цьому самовиключается.

6.4.5. а). Перевірка форсунок

Технічний стан форсунок визначає надійність і економічність роботи двигуна. Зниження щільності і незадовільний распиліваніе призводять до неповного згоряння палива і димлению на вихлопі, згоряння переходить на лінію розширення, що викликає перегрів циліндро-поршневої групи і пригорання вихлопних клапанів. Наслідком потрапляння струменів погано розпорошеного палива на головки поршнів є і прогорание.

Термін служби розпилювачів форсунок сучасних двигунів зазвичай лежить в межах 5-10 тисяч годин, по закінченню цього часу, як правило, потрібно їх заміна або ремонт. Рекомендується в межах цього строку через 2-4 тисячі годин здійснювати періодичні перевірки стану форсунок, що включають:

· Оцінку стану соплових отворів на відсутність в них коксових відкладень і зношування (вимірювання діаметра);

· Перевірку на щільність і відсутність підтікань;

· Перевірку і регулювання тиску відкривання голки;

· Перевірку, і якщо можливо, регулювання величини його ходу.

Перераховані перевірки і необхідні регулювання виробляються в пристосованому для цього приміщенні і з використанням спеціального обпресувальні стенду.

Перевіряють щільність циліндричних поверхонь голки з направляючою і щільність сідла голки (конічного або плоского). Груба оцінка зносу ущільнюючих поверхонь голки і спрямовуючої проводиться за інтенсивністю витоків палива через отвір, до якого приєднана зливна трубка.

Герметичність циліндричної ущільнюючої поверхні і щільність посадки голки перевіряють на пресі, схема якого наведена на рис. 6.4.6 .. Паливо з бака 4 надходить до одноплунжерні насосу 3, приводимому в дію рукояткою 2. Форсунка укріплена в штативі 5. Вприск палива здійснюється в бак 6. Тиск, що розвивається насосом, контролюється манометром 1.

Випробування щільності пари голка - напрямна подібно випробуванню плунжерній пари. Але голку слід навантажити затяжний пружиною дещо більше, щоб р1превисіло рекомендований тиск вприскування для цього типу форсунки на 10-15 МПа. При перепаді тиск DР = p1 ? p2 (2-5 МПа) нормальна щільність пари, т. Е. Час падіння тиску, відповідає 7-30 с.

Щільність комплекту форсунок для дизеля вказують в правилах технічної експлуатації. Різниця в

Рис. 6.4.6. показнику щільності не повинна перевищувати ± 25% його середньої величини.

Випробування форсунки в зборі на пресі дозволяють візуально оцінити якість розпилювання і щільність посадки голки. Форсунку закріплюють у штативі, приєднують трубку і прокачуванням видаляють повітря. Далі, прокачувати форсунку і регулюючи натяг пружини, встановлюють рекомендований тиск розпилювання. Перед контрольним уприскуванням ретельно обтирають кінчик сопла. Потім повільно натискають на рукоятку преса, спостерігаючи за манометром і за кінчиком сопла: сопло повинно бути сухим до моменту підйому голки, при якому манометр покаже тиск розпилювання. Після упорскування знову витирають кінчик сопла: в посследующій момент, якщо голка сідає щільно, сопло повинно бути сухим. При виявленні підтікання голку в першу чергу необхідно промити, а потім, якщо підтікання триває, притертися до ущільнюючої поверхні.

6.4.5. б). Перевірка і регулювання паливної форсунки

Перевіряти роботу форсунки можна за допомогою паливного насоса, встановленого на двигуні; або краще на спеціальному стенді (Рис. 6.4.7.).

Пересуваючи важіль 1, діють на плунжер насоса 2. Останній забирає паливо з бака 3 і, прокачувати його через трійник 4 і трубопровід 5, подає до форсунку 6. Перед перевіркою відкривають кран 7 і, пересуваючи важіль, видаляють повітря з системи.

Форсунку, що підлягає огляду та регулюванню, розбирають на чистому і добре освітленому місці, промивають гасом або чистим паливом, обдувають стисненим повітрям і знову збирають. У форсунок, які мають регульований підйом голки, регулювальний гвинт загортають до упору, а потім відкручують на частину обороту, що забезпечує необхідний підйом голки. Останнє вказується в інструкції з експлуатації двигуна.

Щоб не змішати деталі різних форсунок, рекомендується розбирати і збирати їх по черзі. При перевірці треба

Рис. 6.4.7 дотримуватися обережності, оскільки попадання струменя палива на шкіру рук викликає довго незагойна рану. Обтирати деталі форсунки можна тільки серветками з бязі або батисту.

Перевірка відсутності засмічення отворів в соплах. Форсунку закріплюють на стенді, видаляють із системи повітря, краном 7 (див. Рис. 6.4.7) вимикають манометр 8, під форсунку кладуть папір і різко впорскують паливо. Якщо на папері прорваних місць або слідів від струменів палива буде менше, ніж отворів в розпилювачі, це означає, що частина отворів засмічена.

Для прочищення отворів форсунку розбирають, промивають у гасі, нагар з зовнішніх поверхонь знімають за допомогою дерев'яного скребка, отвори прочищають сталевим дротом (діаметр якої повинен бути менше діаметра соплових, отворів на 0,05-0,1 мм) і тільки потім збирають форсунку.

Прочищати отвори без розбирання форсунки не вирішується, так як в цьому випадку бруд залишиться всередині форсунки.

Якщо діаметри отворів сопла збільшилися на 10-12% па порівнянні з номінальним розміром або відрізняються один від одного на ± 5%, то сопла замінюють.

Перевірка щільності пари голка - напрямна втулка. Щільність посадки голки в її направляючої перевіряють наступним чином:

· Пружину форсунки затягують таким чином, щоб тиск відкриття голки відповідало вказаним в інструкції з експлуатації двигуна або в його паспорті;

· Створюють тиск пальника, кілька перевищує домовлений інструкцією, і за секундоміром визначають час падіння тиску на 50 кгс / см2от встановленого;

· Час, за який тиск впаде на 50 кгс / см2, вказується в інструкції з експлуатації двигуна і повинно бути не менше 15 сек для нових розпилювачів і 5 сек для розпилювачів, що були у вжитку.

При зменшенні щільності пари значно збільшуються протікання палива через зазор під час роботи двигуна. Нормальним (для нової форсунки) вважається протечка палива 1-4% кількості палива, поданого в циліндр. Кількість палива, сливаемого з різних форсунок за одне і те ж час, не повинно відрізнятися більш ніж на 50%.

При необхідності пару голка - напрямна замінюють запасний. Переставляти голки в напрямних втулках не рекомендується, так як ці деталі дуже точно (прецизионно) пригнані один до одного. При нахилі направляючої на 45 ° голка повинна виходити з неї на 1/3 довжини направляючої частини під дією власної ваги при будь-якому повороті навколо своєї осі.

Перевірка і регулювання тиску підйому голки форсунки. Для перевірки робочого тиску відкриття голки форсунки встановлюють на стенді (див. Рис. 6.4.7) і насосом 2 створюють тиск палива, контрольоване за манометром 9. Величина тиску вказується в інструкції з експлуатації двигуна і регулюється зміною сили натягу пружини форсунки.

Відхилення величини тиску відкриття голки форсунки від норми допускається в межах ± (5 ? 10) кгс / см2.

Перевірка підтікання форсунки. Щільність притирання ущільнюючого конуса (або торця) голки перевіряють повільним підвищенням тиску палива в форсунці, плавно пересуваючи для цього важіль 1 (див. Рис. 6.4.7). При тиску на 5 - 10 кгс / см2 менше тиску вприскування кінець розпилювача повинен бути сухим.

Якщо форсунка підтікає, то злегка притирають голку до її сідла за допомогою тонкої пасти ГОІ, розведеною на гасі. При притирке стежать за тим, щоб паста не потрапляла в зазор між голкою і її направляє. Після притирання деталі ретельно промивають в гасі або чистому паливі, обдувають повітрям і знову перевіряють на відсутність підтікання.

Перевірка якості розпилювання палива. Під час подачі палива форсунка повинна давати різкий і чіткий дробовий уприскування з характерним різким звуком. Для зручності спостереження за якістю розпилювання рекомендується направити форсунку на аркуш чистого паперу. Сліди палива на папері повинні бути однакової густоти і розташовані на рівній відстані від центру. Якщо форсунка не дає рівномірного по колу розпилювання, її розбирають, отвори сопла прочищають тонким м'яким дротом.

При великій розробці соплових отворів збільшується їх сумарне перетин і порушується правильна форма свердління, що викликає зниження швидкості виходу палива з форсунки і, отже, погіршує якість розпилу. В цьому випадку зазвичай сопло замінюють запасним.

6.4.6 Підготовка до притирке розпилювача

Операцію з притирке доводиться виробляти при кожній планової ревізії форсунок і тим більше при наявності відмов. Використовувані при цьому прийоми і тривалість операцій залежать від стану зони ущільнення. У будь-якому випадку форсунка розбирається, деталі очищають, промивають чистим дизельним паливом, а осушують стисненим повітрям.

Якщо на голці є лакові відкладення, то їх необхідно попередньо видалити відповідними препаратами типу "Sicloe". До початку операцій з притирке необхідно з'ясувати стан і місце розташування ущільнюючого паска на голці. Для цього на конус голки в місці трохи вище зони кінця сідла тонко заточеною сірником або голкою нанести 3-4 крапельки притирочное пасти (рис. 6.4.8). Вставити голку в корпус розпилювача і легкими обертальними рухами (без ударів і сильних натисків) притирати голку 15-30 секунд. Витягти голку, видалити притирочную пасту з конуса голки і сідла. Розвести на маслі притирочную пасту і нанести знову 3-4 крапельки, але вже ближче до місця передбачуваного паска і притирати голку з легким натиском 5-10 сек. Знову очистити голку і сідла і приступити до огляду з більш детальним з'ясуванням стану та місця розташування паска. Перш ніж приступити до притирке необхідно усвідомити і надалі дотримуватися кількох основних правил:

· Фірма "Зульцер" рекомендує використовувати карборундові пасти зернистістю не нижче 500 (це на рівні марок 3А, 4А класу "Very fine"). Цій умові відповідає вітчизняна паста Державного оптичного інституту (ГОІ) світло-зеленого кольору (тонка).

· Уникати попадання пасти на циліндричну напрямну частину голки і отвори при заведенні голки в корпус і назад, а так само при чищенні сідла; Наявність там пасти при притирке призведе до збільшення зазору і необхідності забракувати розпилювач. При чищенні сідла дотримуватися вказівок виробника, наведені в інструкції (використовувати дерев'яні палички з щільно обтягнутою тканиною і т. П.).

· У процесі притирання не виробляти сильних натисків і ударів, що призведе до дряпання і пошкодження поверхонь абразивами. Необхідний ефект притирання зі зняттям часткою мікрометрів відбувається за рахунок окислення поверхні знаходиться в пасті олеїнової кислотою. Дрібні абразиви легко знімають окислені шари навіть при легкому впливі без пошкодження чистих поверхонь, які тут знову окислюються. (Цей процес називається корозійно-механічним зносом і за формою схожий на поведінку самополірующіх фарб, що покривають підводну частину корпусу. Під дією струменів води тонкі шари фарби відокремлюються разом з прилиплими мікроорганізмами, забезпечуючи постійну чистоту і гладкість зовнішньої обшивки).

· Пасту наносити завжди нижче формованого паска ущільнення, створюючи тим самим підвищений знос нижележащих поверхонь, створюючи розкриття зазору до низу і просування контактної зони вгору до основи конуса. У міру притирання паста піднімається вгору і розподіляючись по збільшується площі, її щільність і агресивність зменшуються, а абразивні частки подрібнюються (рис. 6.4.9). Тому чим вище знаходяться шари, тим менше швидкість зносу, що і забезпечує збереження клинового зазору.

· Кожен раз наносити пасту малими дозами, перешкоджаючи тим самим попаданню свіжої (агресивної) пасти на формований поясок і вищележачі поверхні. Необхідну агресивність в зоні притирання забезпечують частою зміною пасти з видаленням відпрацьованої (по 15-30 сек.).

· Не можна допускати збільшення тривалості роботи на одній порції пасти до 3-5 хвилин, (як зазначено в деяких рекомендаціях). За тривалий час нагріваючись паста висихає, втрачає агресивність і тільки дряпає, а не полірує поверхню. Швидкість зносу падає, а якість поверхонь погіршується. З цієї ж причини не можна використовувати стару, подохшую пасту. Якщо навіть розбавити її маслом агресивність відновити не вдасться.

Зазначених вище правил слід дотримуватися при всіх операціях з використанням притиральних паст, щоб уникнути помилок, що ведуть до нераціональної витрати часу і пошкодження поверхонь.

Рис. 6.4.8 Рис. 6.4.9

6.4.7 Притирання голки і сідла

Після виявлення стану запирающего паска можливі кілька варіантів подальших дій.

Варіант 1.

Ущільнюючий пасок займає правильне положення на переході конуса в циліндричну частину, але його ширина збільшена і нижня кромка чітко не проглядається. Завдання притирання зводиться до зменшення ширини паска у форсунок до МОД до 0,1-0,2 мм з доданням чіткого обриси нижньої межі (для СОД оптимальна ширина паска може бути на рівні 0,3-0,5 мм). Для цього притирочную пасту 3-4 точками наносять трохи нижче проявившегося блискучого паска (рис. 6.4.10). Вставити голку в корпус і легкими обертальними рухами (2-3 обороту всього)

Рис 6.4.10 рівномірно розподілити пасту по оброблюваних поверхонь. Далі провести коротку притирання (15-30 сек.) Вращательно ударними рухами. Витягнути голку і ретельно очистити поверхні.

Нанести знову 3-4 точки вже на саму кордон паска і легкими обертальними рухами (без ударів) провести притирання 5-10 сек. Знову витягти голку, очистити її і сідло і оглянути. Якщо пара не сильно зношена, то цього буває достатньо для формування потрібної ширини паска. Якщо ні, то операцію повторюють до отримання потрібного результату. Пара промивається, осушується, збирається.

Примітка. Деякі фахівці вважають за краще остаточну доводочной операцію виробляти без пасти на маслі. При цьому відбувається випрасовування паска

без ізносов- поясок "набивається".

Варіант 2.

Ущільнюючий пасок дещо зміщений вниз від основи конуса (ріс.6.4.11). На першому етапі завдання зводиться до зсуву паска вгору в потрібну зону для чого пасту наносять нижче кромки паска і також інтервалами 15-30 сек. Виробляти притирання і заміну пасти. Якщо паста після притирання рівномірно розподілена по поверхні, то це вказує на відсутність спотворення форми конусів і поясок досить

Ріс.6.4.11 Ріс.6.4.12 швидко буде переміщатися вгору до основи, а остаточну його доведення проводять за варіантом 1. Якщо ж голка притираються багаторазово, то не виключено, що на конусі під пояском є ??западина. Таку ситуацію можна відрізнити за нерівномірного розподілу пасти після притиральних операцій: виступаючий поясок буде світлим, а западина зі скопилася в ній пастою буде виглядати темною смугою (ріс.6.4.12). Ситуація ускладнюється і потребує більше часу або навіть перевірки форми сідла і його виправлення. При достатньої кваліфікації виконавця виступ на конусі голки, на якому знаходиться поясок, можна прибрати тонким (дрібним) бруском, встановивши голку на верстат (зняти всього 0,01-0,02 мм). Після цього притирання повторити.

Варіант 3.

Поясок на голці зміщений вниз і притиранням по сідла його не вдається виправити. Необхідна перевірка форми сідла в корпусі. Якщо з'ясується порушення форми сідла, то після її виправлення притирання можна повторити за варіантом 2.

Перевірку і виправлення форми сідла роблять за допомогою, притиру аналогічного за формою і розмірами голок, і відрізняється від неї збільшеним кутом конуса (60 градусів 30 хвилин замість 60 градусів) і зменшеним діаметром циліндричної напрямної частини (так, для дизеля RND 68 рекомендований діаметр 11, 50 мм). У суднових умовах його неможливо виготовити з такою точністю по куту конуса і необхідно зробити замовлення на його виготовлення. При цьому обов'язково потрібно вказати матері: сірий чавун СЧ22; СЧ28 (cast iron).

Вибір матеріалу притиру мотивований тим, що він повинен бути м'якше притираються поверхонь. (Так для обробки посадкового гнізда під форсунку в сталевий циліндричної кришці притир виготовляють з більш м'якого матеріалу бронзи). До того ж сірий чавун володіє антизадирні властивостями і не схильний пластичних деформацій в слідстві нульовий пластичності. Тому й перевірочні плити роблять чавунними. Вимога до зниженої твердості по відношенню до оброблюваної поверхні обумовлено тим, що при притирке абразиви здатні впроваджуватися в більш м'яку поверхню і утворюють разом з нею щось на зразок абразивного каменю. Така поверхня дряпає більш тверду, а сама захищена від зносу і спотворення форми. Як проводиться обробка сідла розпилювача чавунним притиром докладно описано в інструкціях до двигунів модифікацій RND і RTА фірми "Зульцер".

Якщо причина утрудненою притирання голки опинилася в зношеності сідла, то після виправлення його форми операцію можна повторити.

6.5 Основні несправності форсунки

Несправності в роботі форсунок завжди призводять до погіршення сумішоутворення, в результаті чого швидкість згоряння палива зменшується, догораніе відбувається на більшій частині робочого ходу, частина палива згоряє неповністю - все це призводить до зниження потужності і економічності двигуна.

Форсунки повинні піддаватися періодичним профілактичним оглядам через 500-1000 годин роботи. Під час оглядів зняті з двигуна форсунки розбирають, очищають від нагару, промивають, усувають несправності, збирають, перевіряють і регулюють на стенді. Заміна форсунок для огляду та усунення несправності виробляються при виявленні ознак поганої роботи: підвищення температури випускних газів і появи темного диму з труби.

Несправності та їх усунення:

1) Звісно голки виникає при роботі на забрудненому, обводненому або «сухому» паливі, через потрапляння механічних частинок в робочий зазор форсуночной пари або руйнування робочих поверхонь голки корозією. При зависанні голки форсунка починає працювати як відкрита, що супроводжується підтікання палива і виявляється по підвищенню температури випускних газів і появі димного вихлопу. Форсунку замінюють запасний. Завислу голку видаляють за хвостовик або випрессовивают на спеціальному пристрої. Після слабких «захоплень» голку досить промити і витрати на маслі. Після задирів розпилювач замінюють.

2) Закупорка соплових отворів призводить до підвищення тиску, створюваного ТНВД, в результаті цього може статися розрив форсуночного трубопроводу, відрив сопла або поломка плунжера ТНВД. Виявляється по різко відчутним гідравлічних ударів в форсуночной трубі. Виникає в результаті підтікання форсунки, при якому паливо випливає не распиліваясь і згорає близько сопла, а так само при роботі на погано очищеному паливі. Після розбирання отвори прочищають спеціальної сталевої голкою діаметром менше діаметра сопла на 0,1 мм, а потім сопло і розпилювач промивають чистим паливом і обдувають стисненим повітрям.

3) Знос соплових отворів призводить до зміни форми і дальнобійності факела. Виявляється по появі димного вихлопу і підвищенню температури випускних газів. На стенді розміри отворів після їх очистки перевіряють за допомогою граничних калібрів. Якщо отвори мають овал або їх діаметри збільшилися більше ніж на 10%, то сопло або весь розпилювач замінюють.

4) Поломка пружини походить від поганої якості матеріалу, неправильної термічної обробки або при неправильній збірці, при якій виникає перекіс пружини. При поломці відбувається зависання голки і підтікання форсунки. Під час огляду пружину замінюють.

Обгорання соплового наконечника призводить до руйнування кінця сопла. Виникає при значному подтекании форсунки, коли інтенсивне горіння відбувається в безпосередній близькості від сопла, викликаючи ерозійне руйнування кінцевій частині розпилювача; внаслідок хімічної корозії від дії сірчаної кислоти, яка з'являється на кінці сопла при зайвому охолодженні форсунки, коли температура її зовнішньої поверхні знижується нижче «точки роси», що буває при тривалій роботі двигуна на малих навантаженнях і на маневрах. Такий розпилювач замінюють.

6.6 Перевірка і регулювання кута випередження подачі палива

Своєчасність згоряння палива обумовлюється кутом випередження подачі палива. Від його величини залежать тривалість періоду затримки самозаймання, швидкість наростання тиску і розташування лінії згоряння щодо В.М.Т. При зміщенні згоряння палива на початок процесу розширення зменшується тиск в кінці горіння, підвищується температура відхідних газів і зростають втрати теплоти, що призводить до збільшення питомої витрати палива. Крім того, будуть відбуватися перегрів поршня і підвищення температурних напружень циліндра. Тиск в кінці горіння Pzпо окремих циліндрах не повинно відхилятися від значень, зазначених у формулярі дизеля, більш ніж на ± 5%. Для підвищення Pzугол випередження подачі палива збільшують, для зниження - зменшують. Величина кута випередження подачі палива вказана у формулярі двигуна.

При визначенні кута випередження подачі палива односекційний паливним насосом виконують такі дії:

1. Від'єднують паливну трубку від насоса.

2. Встановлюють на штуцер паливного насоса моментоскопа.

3. Ставлять рейку паливного насоса на повну подачу палива.

4. прокачувати паливний насос вручну до повного видалення повітря з трубопроводу насоса і моментоскопа.

5. Стискаючи гумову трубку, видавлюють зі скляної трубки паливо до половини її довжини.

6. Повільно провертають колінчастий вал дизеля до початку руху меніска палива в скляній трубці; цей момент буде відповідати початку подачі палива.

7. Вимірюють кут, на який кривошип перевіряється циліндра не дійшов до В.М.Т. Якщо маховик чи не розбитий на градуси, вимірюють довжину дуги маховика від мітки В.М.Т. даного циліндра до нерухомої стрілки-покажчика на блоці, а потім підраховують кут за формулою

де l - довжина дуги від мітки в.м.т. до стрілки-покажчика, мм;

L - довжина кола маховика, мм.

При відсутності моментоскопа кут випередження подачі палива можна перевірити таким чином:

1. Від'єднують паливну трубку від насоса.

2. Виймають з насоса нагнітальний клапан з пружиною, встановлюють на місце штуцер або кришку насоса.

3. Подають паливо з видаткової цистерни до насоса.

4. Спускають повітря з паливного трубопроводу і насоса, після чого прикривають отвір у штуцері пальцем.

5. Повільно провертають колінчастий вал дизеля до припинення витікання палива через штуцер.

6. Вимірюють кут, на який кривошип перевіряється циліндра не дійшов до В.М.Т.

Для більшої точності рекомендується визначати кут подачі палива два рази. Якщо вимірюваний кут випередження подачі палива відрізняється більше ніж на 1-1,5% від зазначеного у формулярі дизеля, його регулюють поворотом шайби паливного насоса на розподільному валу.

При цьому виконують такі дії:

1. Відзначають ризиками положення кулачковою шайби щодо фланця втулки

2. отвертивать стяжні болти або гайку кріплення і виводять кулачкову шайбу із зачеплення із зубцями втулки.

3. Повертають шайбу на потрібну величину і вводять в зачеплення із зубцями втулки. Для збільшення кута випередження кулачкова шайба зміщується у напрямку обертання розподільного валу, а для зменшення - проти напрямку його обертання. Зміна положення кулачковою шайби на 2 мм (один зубець) викликає зміну кута випередження подачі палива на 3 - 5 ° і максимального тиску циклу на 0,4-0,6 МПа (4-6 кгс / см2).

При визначенні кута випередження подачі палива многоплунжерние насосом виконують такі дії:

1. Від'єднують паливну трубку від першої секції насоса.

2. Встановлюють на штуцер першої секції паливного насоса моментоскопа.

3. Ставлять рейку паливного насоса на повну подачу палива.

4. прокачувати паливний насос вручну до повного видалення повітря з трубопроводу насоса і моментоскопа.

5. Стискаючи гумову трубку, видавлюють зі скляної трубки паливо до половини її довжини.

6. Повільно провертають колінчастий вал дизеля до початку руху меніска палива в скляній трубці; цей момент буде відповідати початку подачі палива.

7. Вимірюють кут, на який кривошип перевіряється циліндра не дійшов до В.М.Т. Якщо маховик чи не розбитий на градуси, вимірюють довжину дуги маховика від мітки в.м.т. даного циліндра до нерухомої стрілки-покажчика на блоці, а потім підраховують кут за тією ж формулою, що і для односекційного насоса.

При відсутності моментоскопа кут випередження подачі палива можна перевірити тим же чином, який був представлений раніше.

Для більшої точності рекомендується визначати кут подачі палива два рази. Якщо вимірюваний кут випередження подачі палива відрізняється більше ніж на 1-1,5% від зазначеного у формулярі дизеля, його регулюють поворотом на певний кут паливорозподільні валу.

При цьому виконують такі дії:

1. отвертивать стяжні болти, що проходять через овальні отвори провідного фланця.

2. Повертають ведений фланець щодо приводу на кілька поділок по напрямку обертання розподільного валу або навпаки. Збіг ризики на провідному фланці з центральною рискою на підпорядкованому фланці відповідає заданому куті випередження подачі, встановленому заводом-виробником. При повороті фланця на одну поділку кут випередження змінюється на вказане у формулярі значення (напр. Для двигуна 3 Д 6 - на 6 °).

3. Затискають стяжні болти.

В окремих випадках, для насосів з великим зносом плунжерних пар, кут випередження подачі палива перевіряють по початку уприскування палива форсункою, що працює в парі з перевіряється насосом. При такій перевірці кути випередження подачі палива виходять на 20-25% менше зазначених у формулярі дизеля.

6.7 Процес паливоподачі

Основні поняття і параметри процесу паливоподачі

1. Циклова подача - подача палива за один робочий цикл

Gц = (geNem / 60 n i) г / цикл,

де: m - коефіцієнт тактності, для 2-х т. дв. = 1; для 4-х т. дв. = 2;

n - об / хв; i - число циліндрів.

2. Фази подачі - ?нпн, ?кн, ?кпф, ?нпф- фази початку і кінця подачі по насосу і по форсунки.

?нпф = ?ф.о.ілі кут випередження впорскування палива,

?п = ?нпф + ?кпф- тривалість подачі палива.

3. Pн, Pф, Pн. макс, Pф.макс, Pф.о., Pф.з., Pост.- тиску палива в насосі, форсунки, максимальні, відкриття голки, закриття голки, залишкове в топливопроводе між вприсками.

Зупинимося детальніше на величині циклової подачі.

У свою чергу,

Gц = (Fплha?т?под) 10-3г / цикл;

Fпл = ?d2 / 4- площа плунжера м3; ha- активний хід плунжера м, ?т- щільність палива кг / м3.

Коефіцієнт подачі паливного насоса ?под-, що є відношенням дійсно поданої порції палива gцк теоретично можливою і рівної обсягу, описуваного плунжером протягом його активного ходу, помноженому на щільність. Коефіцієнт подачі величина змінна і залежить від великої кількості факторів, до числа яких відносяться геометричні та конструктивні співвідношення в ТНВД, стисливість палива та явища дроселювання в періоди наповнення і відсічення і, звичайно, витоку в системі насос-форсунка. За досвідченим даними ?под = 0,75-1,1, на нього істотний вплив роблять число обертів і величина циклової подачі (рис. 6.7.1.). Збільшення Gц (ha) призводить до зростання коефіцієнта подачі. Важлива особливість зміни ?подзаключается в тому, що при зниженні оборотів від номінальних до ? 75% nном збереженні положення паливної рейки незмінним, він збільшується (на 10-15%) і лише потім падає. Це збільшення тягне за собою зростання циклової подачі і, відповідно, - середнього ефективного тиску

Pe = k gц?е,

і розвивається двигуном крутного моменту Мкр, що сприятливо позначається на тягових властивостях двигуна і стійкості режиму малих обертів.

Приклад - головний двигун судна, що буксирує. Зі збільшенням сили тяги на гаку оберти двигуна будуть падати і, якщо крутний момент не збільшуватиметься, то обороти і тягове зусилля будуть продовжувати знижуватися. Якщо ж при зниженні оборотів, циклова подача за рахунок зростання коефіцієнта подачі ростуть, то, відповідно, збільшуються момент і сила тяги.

Рис. 6.7.1. Криві зміни коефіцієнта подачі у функції оборотів і величини циклової подачі (ha).

Розвиток процесу паливоподачі

Про те, як розвивається процес паливоподачі, можна простежити за наведеними на рис. 6.7.2. кривим: а) тисків палива у форсунки, б) ходу голки форсунки при її відкритті, в) інтегрального розподілу подачі за один впорскування по куту п.к.в. (Закону подачі).

Тиск палива в топливопроводе і в форсунці піднімається до значення РФО, при якому голка форсунки піднімається і, у зв'язку із закінченням палива під неї, в цей момент зазвичай відзначається невеликий місцевий провал тиску. Однак цей провал швидко компенсується у зв'язку з тим, що плунжер продовжує стискати паливо, і тиск піднімається до максимального значення - Pмакс. Подальше зростання тиску припиняється, так як в насосі починається відсічення (або плунжер приходить в ВМТ кулачка) і тиск падає. По досягненні РФЗ, при якому пружина садить голку на сідло, впорскування палива припиняється.

У форсунці і в топливопроводе при наявності нагнітального клапана з пиловідводним пояском встановлюється тиск, що дорівнює залишковим - Зріст, що зберігається до наступного циклу подачі палива. При відсутності розвантаження встановлюється більш високий тиск, рівне Р Ф.З 'що провокує появу підтікання палива під голку.

Рис. 6.7.2. Криві: а). тиск упорскування у форсунки, б). ходу голки форсунки, в). закони подачі палива в межах циклу.

У загальному випадку процес паливоподачі в системі «ТНВД - форсуночний паливопровід - форсунка» можна умовно поділити на такі етапи:

1 етап - наповнення порожнини ТНВД паливом, що надходять від насоса, що підкачує під тиском 0,4-0,5 МПа. Початок - відкриття плунжером при його русі вниз впускного вікна (клапана).

Закінчення - закриття плунжером впускного вікна (клапана) при його русі з крайнього нижнього положення вгору (геометричне закінчення наповнення). Дійсне закінчення наповнення відбувається раніше, так як при підході верхньої кромки плунжера до верхньої кромки вікна завдяки виникає в що залишається вузької щілини Дроселювання починається стиск палива, тиск палива починає рости і перепуск припиняється. При цьому, чим більше обороти двигуна, тим більше позначається дросселирование і тим раніше (по куту повороту валу) закінчується наповнення і починається стиск палива. Таким чином, активний хід плунжера дещо збільшується.

2 етап - стиснення палива в надплунжерного порожнини насоса від тиску підкачки до тиску, при якому відкривається нагнітальний клапан насоса Pоткр.н.кл. = Pзатяга.пруж.кл. + Pост .. Тут доречно зазначити, що істотну роль у процесі паливоподачі грає стисливість палива. Коефіцієнт стисливості палив а = (0,6 - 1,0) 10-6мЗ / кг. Завдяки сжимаемости плунжер витрачає частину свого ходу на стиск палива

Розрахункове рівняння -

FплСплdt = a V1dp (1)

де: Fпл- площа плунжера, Спл- швидкість плунжера, t - час, V1- обсяг надплунжерного порожнини насоса, Р - тиск палива.

3 етап - продовження стиснення (відповідного зростання тиску) палива в обсязі порожнини насоса V1і в обсязі паливопроводу і форсунки V2. Початок - відкриття нагнітального клапана. Закінчення - досягнення тиску відкриття голки РФО.

Розрахункове рівняння -

FплСплdt = a (V1 + V1) dp (2)

4 етап - впорскування палива в циліндр з моменту відкриття голки і до моменту початку відсічення в ТНВД. Початок етапу - момент підйому тиску палива у голки форсунки до величини тиску відкриття голки. Закінчення - початок відсічення в ТНВД, відповідне відкриттю отсечной кромкою плунжера отсечного отвори (відкриттю отсечного клапана в насосі клап. Типу) і закриття нагнітального клапана.

Розрахункове рівняння -

FплСплdt = a (V1 + V2) dp + ? fc (2 / ?) 1/2 (Pт- Pц.ср) 1 / 2dt (3)

Об'ємна подача Обсяг стискуваного Витрата палива

плунжера палива через форсунку

де: ? - коефіцієнт закінчення соплових отворів, fc- сумарне перетин соплових отворів, ? - щільність палива, РТ- тиск палива в період уприскування, Pц.ср.- середній тиск в камері згоряння в період уприскування.

5 етап - продовження закінчення (вприскування) палива з форсунки від моменту відсічення в насосі і посадки нагнітального клапана на сідло до моменту, коли тиск у форсунки впаде до тиску посадки голки на сідло (закриття голки). Уприскування відбувається за рахунок розширення палива, що залишилося в топливопроводе і форсунки (в обсязі V2).

Розрахункове рівняння -

a V2dp = - ? fc (2 (Pт- Pц.ср) / ?) 1 / 2dt (4)

При наявності у нагнітального клапана розвантажувального паска тиск в топливопроводе і форсунки різко падає до Рост? Рзакр. голки і тоді остання фаза уприскування практично відсутня. Це добре, тому що витікання палива з форсунки при знижує тиск упорскування негативно позначається на розпилюванні, скорочується довжина факела і проникнення крапель в багаті киснем периферійні зони камери згоряння, тим самим, що приводить до неповного згоряння і димлению на вихлопі.

На рис 6.7.2. в представлена ??інтегральна крива, що показує як розподіляється циклова подача палива по куту повороту колінчастого валу. Зокрема, на малюнку для прикладу показано яка кількість палива від всієї величини циклової подачі потрапляє в циліндр до моменту приходу поршня в ВМТ.

Список літератури

1. Возницький І.В., Камкін С.В., Шмельов В.П., Осташенко В.Ф. "Робочі процеси суднових дизелів" видання 2-е, перероблене і доповнене. Москва «ТРАНСПОРТ» 1990

2. Гаврилов В.С., Камкін С.В., Шмельов В.П. "Технічна експлуатація суднових дизельних установок" Москва «ТРАНСПОРТ» 1985

3. Волочков В.А. "Розрахунок робочих процесів суднових дизелів" навчальний посібник. Москва В / О «Мортехінформреклама» 1987

4. Симаков А.С. Методичні вказівки до розрахунково-графічної роботи на тему: "Розрахунок робочого циклу суднового двотактного дизеля". Санкт-Петербург 2003

5. Возницький І.В. "Сучасні суднові середньооборотні двигуни" видання третє, навчальний посібник за спеціальністю 2405. Санкт-Петербург 2006

6. Возницький І.В. "Паливна апаратура суднових дизелів, конструкція, перевірка стану і регулювання" навчальний посібник за спеціальністю 180403.00. Моркнига 2007.

7. Возницький І.В., Міхєєв Є.Г. "Суднові дизелі і їх експлуатація". Москва «ТРАНСПОРТ» 1990

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка