Лабораторная работа № 2 Характеристики топливного насоса л4тн-8,5х10т

Цель работы. Определение показателей работы топливного насоса Л4ТН-8,5х10Т, построение его характеристик, анализ экспериментальных данных.

Теоретическая часть

Контрольно-регулировочные параметры ТНВД. Для создания нормальных условий протекания процесса топливоподачи, а следовательно, и рабочего процесса сгорания топлива в дизеле, топливную аппаратуру испытывают и регулируют по ряду параметров. К таким параметрам относятся:

• цикловая подача топлива q_ц;

• производительность секции насоса или подача Q;

• неравномерность подачи топлива по секциям насоса δ;

• часовая подача топлива насосом G;

• коэффициент положительного корректирования цикловой подачи топлива К_п;

• коэффициент обратного корректирования цикловой подачи топлива К_о.

Цикловую подачу топлива (мг/цикл или мм³/цикл) определяют по формуле:

где Q_ср – средняя подача топлива по секциям, см³, ; ρ – плотность топлива, г/см³; i – число циклов (рабочих ходов плунжера); 1000 – перевод см³ в мм³ или г в мг.

Неравномерность подачи топлива по секциям (%):

где Q_max и Q_min – соответственно максимальное или минимальное количество топлива, поданное насосной секцией за опыт, см³ или г.

Часовая подача топлива насосом (кг/ч):

где n_к – частота вращения кулачкового вала ТНВД, мин^-1; m – число секций.

Коэффициент положительного корректирования цикловой подачи топлива:

где q_цм – средняя цикловая подача топлива по секциям при частоте вращения, соответствующей максимальному крутящему моменту, мм³/цикл; q_цн – средняя цикловая подача при номинальной частоте вращения, мм³/цикл.

Коэффициент обратного корректирования цикловой подачи топлива:

где - средняя цикловая подача по секциям на контролируемой частоте вращения, < q_цм.

Режимы испытаний ТНВД. При испытаниях топливных насосов применяют следующие режимы: 1) номинальный режим (начало действия регулятора, п = п_N); 2) режим перегрузки (М_к = М_кmax); 3) режим холостого хода (п = п_max); 4) режим пуска.

Характеристики ТНВД. Характеристика насоса по подаче топлива представляет собой зависимость цикловой подачи топлива от хода рейки h (мм) при (номинальной) частоте вращения кулачкового вала (n_к = 750 мин^-1).

Ход рейки меняется с шагом 2 мм. В каждом положении рейка жестко фиксируется, измеряют подачу топлива для насосных секций. Всего проводят 5…6 опытов при различных положениях рейки. Вначале рейку передвигают от минимальной подачи топлива до максимальной, а затем в противоположную сторону.

Для каждого опыта подсчитывают цикловую подачу и степень неравномерности подачи топлива насосными элементами.

На рис. 2.1 приведена характеристика ТНВД по подаче топлива. Кривая 1 показывает зависимость q_ц = f (h), кривая 2 – зависимость изменения степени неравномерности подачи топлива δ от величины перемещения рейки h.

С

Рис. 2.1. Характеристика топливного насоса Л4ТН-8,5х10 по подаче топлива

Рис. 2.2. Скоростная характеристика топливного насоса Л4ТН-8,5х10

коростная характеристика представляет собой зависимость изменения цикловой подачи топлива от частоты вращения кулачкового вала насоса.

Частоту вращения кулачкового вала насоса изменяют от минимальной до максимальной и обратно через интервалы 100 об/мин. Анализ скоростной характеристики (рис. 2.2) показывает, что при уменьшении частоты вращения кулачкового вала для каждого положения рейки подача топлива уменьшается.

Регуляторная характеристика представляет собой зависимость цикловой подачи топлива от частоты вращения коленчатого вала (рис. 2.3).

В характеристике можно выделить три зоны: I – регуляторная ветвь (вправо от номинальной частоты вращения п_н); II – корректорная ветвь (влево от п_н); III – зона работы обогатителя (влево от частоты вращения при пуске п_п).

Регуляторная ветвь – основная во время работы двигателя. На номинальной частоте вращения (точка А) подача насоса номинальная q_н. При увеличении частоты вращения (п>п_н) регулятор уменьшает цикловую подачу топлива вплоть до полного прекращения подачи. На холостом ходу (точка Б) регулятор обеспечивает цикловую подачу q_хх, при нагрузке 50 % номинальной (точка В, N_е = N_ен) – q_ср и т. д.

При перегрузке частота вращения становится меньше номинальной и в работу вступает корректор, формируя ветвь АГ.

П

Рис. 2.3. Характеристика ТНВД с всережимным регулятором

ри пуске начинает действовать обогатитель, обеспечивая подачу топлива q_п = (1,5…2)q_н – точка Д.

В лабораторной работе регуляторная характеристика представляет собой зависимость q_ц = f (n_к). При этом рейка не закреплена и соединена с регулятором.

Первый опыт проводят при частоте вращения кулачкового вала насоса, соответствующей частоте вращения коленчатого вала в режиме холостого хода двигателя (наибольшей частоты вращения коленчатого вала).

Второй опыт выполняют при частоте вращения коленчатого вала насоса, примерно находящейся на половине между номинальной частотой вращения на регуляторе и частотой вращения при холостом ходе.

Третий опыт проводят в режиме номинальной частоты вращения, на которой снималась скоростная характеристика насоса.

Р

Рис. 2.4. Скоростная и регуляторная характеристики топливного насоса Л4ТН-8,5х10

егуляторную и скоростную ветви строят на одном графике таким образом, чтобы точки, соответствующие подаче топлива при п_к = 850 мин^-1, совместились (рис. 2.4).

Для того, чтобы выявить влияние всережимного регулятора на работу топливного насоса, регуляторные характеристики снимают не при одном, а при нескольких положениях рычага регулятора – обычно при двух крайних (минимальный и максимальный скоростные режимы) и нескольких (3…4) промежуточных положениях рычага (промежуточные скоростные режимы).

С понижением скоростного режима, задаваемого изменением положения рычага регулятора, степень неравномерности регулятора увеличивается.