Министерство науки и образования Российской Федерации

КГБОУ НПО ПУ-2(Речников)

Экзаменационная работа

Тема: Эксплуатация, техническое обслуживание и ремонт главных энергетических установок и вспомогательных механизмов, судовых систем и их техническое устройство

Выполнил:

Обучающийся гр 12-11

Архипов А.В

Проверил:

Преподаватель СЭУ

Афанасьев В.Г

г. Красноярск 2013

Раздел первый

Судовые Энергетические Установки

Экзаменационная работа

Тема: Эксплуатация техническое обслуживание и ремонт топливного насоса высокого давления дизеля 6ЧРН 36/45

Выполнил:

Обучающийся гр 12-11

Архипов А.В

Проверил:

Преподаватель СЭУ

Афанасьев В.Г

г.Красноярск,2013

СОДЕРЖАНИЕ

Задания письменной экзаменационной работы по разделу «Судовые энергетические установки» за курс обучения по специальности: моторист-рулевой:

Часть первая: Дать характеристику главного двигателя модели 6ЧРН 36/45

(заводская, по ГОСТу)

Расшифровать обозначения модели двигателя судовой энергетической установки

а)Мощность двигателя (л/с)

б)Частота вращения коленчатого вала (об/мин)

в)Тактность

г)Диаметр цилиндра (мм)

д)Ход поршня (мм)

е)Число цилиндров

ж)Расположение цилиндров

з)Рабочий объем цилиндра (л)

и)Степень сжатия

к)Порядок работы цилиндров двигателя

л)Средняя скорость поршня (м/сек)

м)Среднее эффективное давление (кгс/см²)

н)Литровая мощность (л.с./л)

о)Масса двигателя (кг)

Часть вторая: Дать определение: Мощность двигателя, Частота вращения, Такт, Рабочий объем одного цилиндра, степень сжатия, скорость поршня, среднее эффективное давление, литровая мощность.

Часть третья: Выполнить описание(механизма, системы, агрегата, детали) согласно задания.

Дизель ,система, механизм, узел, деталь дизеля ТНВД____

(название)

При описании составной части дизеля изложить следующие данные:

а) Назначение

б) устройство

в) схема или рисунок, изображение отдельных деталей

г) принцип действия

д) материал изготовления

е) приборы контроля

ж) обслуживание(проведение технического обслуживания, уход во время вахты)

з)возможные поломки, неисправности во время работы

и)устранение неисправностей, отказов, ремонт

к)Материалы, применяемые в работе объекта, способы контроля их расхода, замена.

Часть четвёртая: Техника безопасности, противопожарные мероприятия при обслуживании СЭУ.

Часть пятая: Графическая работа – схема, чертеж, рисунок объекта выполняется на листе формат А1 в цветном исполнении.

Технические данные дизеля 6чрн 36/45

Часть первая:

1.6ЧРН 36/45-шестицилиндровый четырехтактный ,реверсивный двигатель с наддувом, диаметр цилиндра- 360мм,ход поршня- 480мм

2.Данные дизеля 6чрн 36/45

а)Мощность-1200 л.с(900квт)

б)Частота вращения коленчатого вала- 375 об/мин

в)Тактность-4

г)Диаметр цилиндра-36см

д)Ход поршня-45см

е)Число цилиндров-6

ж)Расположение цилиндров- рядное, вертикальное

з)Порядок работы цилиндров — правый(1-5-3-6-2-4),левый(1-4-2-6-3-5)

и)Рабочий объем одного цилиндра-45,58л

к)Степень сжатия-12,5

л)Средняя скорость поршня 5,63 м/сек

м)Классификация двигателя по скорости поршня — тихоходный

н)Среднее эффективное давление 10,48 кгс/см2

о)Масса двигателя 27400кг

Дизель 6чрн 36/45

Часть вторая:

а)Мощность двигателя- это величина показывающая какую работу он совершает в единицу времени

б)Частота вращения коленчатого вала- это количество оборотов совершенных в одну минуту

в)Такт двигателя- это процесс, повторяющийся в цилиндре ,за один ход поршня

г)Рабочий объем цилиндра- это пространство которое освобождает поршень при перемещении от НМТ до ВМТ

д)Объем камеры сжатия- это пространство от ВМТ до внутренней поверхности крышки цилиндра

е)Степень сжатия- это отношение полного объема, к отношению камеры сгорания

ж)Скорость поршня- равна скорости от шатунной шейки

з)Четырехтактный двигатель-это двигатель в котором рабочий ход совершается за два оборота коленчатого вала и четыре хода поршня

и)Ход поршня- это путь пройденный поршнем от ВМТ к НМТ

к)Среднее эффективное давление-это давление на поршень на цилиндры двигателя ,при рабочем ходе, при развитии заданной мощности

л)Литровая мощность двигателя- это номинальная эффективная мощность, снимаемая с единицы рабочего объема двигателя

м)Литраж двигателя- это суммарный рабочий объем цилиндров двигателя внутреннего сгорания

Часть третья:

Для работы дизеля применяются ТНВД, так как для того что бы создать смесь, требуется подача под давлением не только воздуха но и топлива, в другом случае ,без использования ТНВД смесеобразования не получится и последующего возгорания этой смеси не последует, это и обуславливает использование ТНВД.

а)ТНВД- предназначен для подачи топлива под давлением в цилиндры двигателя, под высоким давление, в необходимом количестве и в нужное время.

б)Устройство ТНВД двигателя 6ЧРН 36/45- двигатель 6ЧРН 36/45 одно секционного золотникового типа с регулированием конца подачи топлива, форсунки двигателя охлаждаемые с пружинным запиранием иглы и много струйным распылителем форсунки.

Изображение ТНВД

Основными деталями ТНВД является плунжер(золотник)(1) и втулка (2).Давление создаваемое ТНВД в момент впрыскивания, достигает 40-80 МПа, поэтому рабочии поверхности плунжерной пары тщательно обрабатывают. Зазор между ними должен быть 0,002-0,003мм. Втулки (2) много плунжерного насоса закреплены в корпусе (3).Над втулкой установлен нагнетательный клапан (6),прижимаемым к седлу (5),пружиной (4). Возвратно-поступательные движение плунжера (1) во втулке происходит при воздействии на него пружины (10) и толкателя (14). Верхний конец пружины упирается в тарелку (9),а нижний в тарелку (12).Последняя опирается на бурт (17) плунжера. Вниз плунжер движется под действием пружины (10),при этом через наполнительное отверстие (б) топливо поступает в верхнюю полость (а) втулки. При движении плунжера (1) вверх, когда кулачной шайбы ТН набегает на ролик (15) и поднимает толкатель(14),топливо из пространства над плунжером перетекает через отверстие (б) в канал корпуса. Как только плунжер верхней кромкой перекроет отверстие (б),начинается сжатие топлива в полости (а), нагнетательный клапан (6) открывается и порция топлива поступает в форсунку двигателя. Плунжер в верхней части имеет продольную канавку (в),отсечную кромку(г) и кольцевой вырез (д)Подача топлива к форсунки прекращается, как только отсечная кромка (г) плунжера начнет сообщаться с отверстием (б).Количество подаваемого им топлива в форсунку, зависит от

расстояния пройденного им плунжера с момента перекрытия (б),до момента открытия его отсечной кромки (г). Для изменения подачи насоса, необходимо повернуть плунжер в ту или иную сторону. Регулируют подачу топлива топливной рейкой (7). Находящийся в зацеплении с зубчатым венцом (8). Последний винтом закреплен на поворотной втулке (11),в вырез (е) в который входят проводки (16) плунжера. С изменением положения рейки все плунжеры поворачиваются.

Перемещая рейку (7) можно установить плунжер в такое положение, при котором продольные канавки (в) будут находиться против наполнительных отверстий (б).

Регулирование количества топлива подаваемого секцией, осуществляется поворотом плунжера (1) вместе с втулкой (11) при неподвижной рейке (7).

Для регулирования подачи топлива, втулку (11) винтом разъединяют с зубчатым винцом (8) соответствующей секцией. Угол опережения подачи топлива регулируют с помощью болтов (13).В корпусе (11) насоса смонтированы втулки (9) и плунжер (6). В верхней части плунжер (6) имеет осевой (в) и радиальный (г) каналы. В нижнюю часть плунжера запрессован поводок (13). Торцовой поверхностью плунжер упирается в стакан (5),стакан пружиной (7) опирающийся на тарелки (8,12) прижимается к головке регулировочного болта(4),ввернутого в толкатель и застопоренного контргайкой (3).Толкатель снабжен роликом (1),на который воздействует кулачная шайба (16).На толкатель ТНВД контргайкой закреплена тарелка (14),под которой смонтирован эксцентричный палец с валиком (2). С помощью этого устройства ,поворачивая валик (2),можно прокачать насос перед пуском дизеля или выключить любой из насосов для ремонта или регулирования работы дизеля. При движении плунжера вниз под действием пружины, когда ролик толкателя сбегает с выступа кулачной шайбы, топливо по каналу в корпусе и через наполнительное отверстие поступает в под плунжерное пространство. При ходе вверх, как только плунжер своим торцом перекроет наполнительное отверстие ,начнется подача топлива в канал через нагнетательный клапан к форсунке дизеля. Работа форсунки в момент подачи топлива на неё заключается в следующем: при увеличении давления в полость распылителя ,игла, сжимая пружину, поднимается пропускает топливо через сопловые отверстия в цилиндр дизеля. В момент отсечки топлива игла в форсунке садиться в гнездо распылителя под действием пружины и подача топлива прекращается. Разрез т опливного насоса показан на ( рис. 91. )

Насос золотникового типа, односекционный, с регулированием конца подачи топлива. Насос действует следующим образом. При перемещении плунжера 1 насоса под действием пружины 2 вниз топливо из трубопровода 8 и отверстия 4 втулки 5 будет поступать в рабочую полость насоса 6, т. е. произойдёт всасывающий ход плунжера. При набегании кулачковой шайбы распределительного вала дизеля на ролик толкателя последний будет перемещать плунжер насоса вверх.

В момент перекрытия верхней кромкой торца плунжера отверстия 4 во втулке 5 рабочая полость отделяется от всасывающей и начинается нагнетание топлива через нагнетательный клапан 7 к форсунке. Нагнетание будет происходить до тех пор, пока спиральная кромка 3 плунжера не откроет отверстие 4. При этом произойдёт отсечка подачи топлива, так как оно из рабочей полости через паз на боковой поверхности плунжера и отверстие 4 будет перетекать во всасывающую полость. Нагнетательный клапан 7 при этом сядет на своё гнездо и отсоединит трубку форсунки от рабочей полости насоса. Конец подачи топлива, а следовательно, и количество подаваемого топлива во время работы дизеля регулируется поворачиванием плунжера с помощью зубчатой втулки 10, соединённой с рейкой 9 насоса. Последняя соединяется с общей тягой топливных насосов дизеля.

Начало подачи топлива может быть изменено путём изменения положения плунжера насоса во втулке за счёт изменения длины толкателя ввёртыванием или вывёртыванием регулировочного болта. Насос можно выключать из работы поворачиванием эксцентрикового пальца, который поднимает толкатель плунжера насоса в верхнее положение.

Проверка плотности нагнетательного клапана.

П лотность посадки клапана в корпусе по периметру разгрузочного пояска проверяется опрессовкой профильтрованной смесью дизельного топлива с маслом вязкостью 9,9-10,4 сст при температуре 15-25 градусов. При этом клапан должен быть приподнят так, что бы исключалась возможность влияния зазора под запорным конусом на результат проверки. Проверку производят на стенде при постоянном давлении, создаваемом опускающимся грузом, два раза. Разность двух полученный значений плотности(времени опускания груза в заданных пределах) не должна превышать 3 сек. Проверка запорного конуса нагнетательного клапана на герметичность должна производиться опрессовкой воздуха в трех положениях конуса относительно корпуса (по окружности) под давлением 4-5 кгс/см в квадрате в течении 15 сек, 57 кгс/см в квадрате 10 сек; при этом пропуск воздуха через запорный конус не допускается. Проверку производят в приспособлениях, показанных на (рис. 93.) Испытываемый клапан вместе с приспособлениями погружают в керосин, а к штуцеру приспособления подводят сжатый воздух. при этом не должно быть заметно пузырьков воздуха, которые при не плотных клапанах проходят через керосин.

в) Изображение отдельных деталей ТНВД

г) Принцип действия ТНВД:

При движении плунжера вниз под действием пружины, когда ролик толкателя сбегает с выступа кулачной шайбы, топливо по каналу в корпусе и через наполнительное отверстие поступает в под плунжерное пространство. При ходе вверх, как только плунжер своим торцом перекроет наполнительное отверстие ,начнется подача топлива в канал через нагнетательный клапан к форсунке дизеля. Работа форсунки в момент подачи топлива на неё заключается в следующем:

при увеличении давления в полость распылителя ,игла, сжимая пружину, поднимается пропускает топливо через сопловые отверстия в цилиндр дизеля. В момент отсечки топлива игла в форсунке садиться в гнездо распылителя под действием пружины и подача топлива прекращается.

д)Материалом изготовления: служит сталь высокого качества. Из углеродистых и легированных сталей, корпус из серого чугуна или сплава алюминия.

е)Приборы контроля- манометр, наличие топлива в расходном баке по шкале.

ж)Обслуживание во время вахты: Произвожу осмотр всех трубочек, смотрю на наличие отверстий в них, если трубочка повреждена, ее следует заменить ,либо запаять. Периодически смотрю наличие топлива в баке, при необходимости пополняю. Слежу за подачей топлива во все цилиндры, слежу за давлением, периодически промываю, меняю фильтра. Производиться регулирование ТНВД и его проверка.

В процессе эксплуатации ТНВД наибольшему изнашиванию подвергается втулка и плунжер, нагнетательные клапаны и их седла. Плунжер и втулка не является взаимозаменяемыми деталями, поэтому при изнашивании одной из них заменяют и другую. Аналогично поступают с клапанами и седлами. При техническом обслуживании ТНВД проверяют герметичность нагнетательных клапанов и плунжерных пар, положение плунжера во втулке, угол опережения подачи топлива, положение нулевой и максимальной подачи топлива, равномерность распределения нагрузки по цилиндрам дизеля.

Проверка герметичности нагнетательных клапанов. Для проверки герметичности посадки нагнетательного клапана на гнездо, отсоединяют трубопровод от ТНВД к форсунке. На ТНВД устанавливают контрольный манометр и с помощью рукоятки ручной прокачки повышают давление в насосе до установленных в инструкции значений, в противном случае клапана притирают или заменяют. Герметичность плунжерных пар. Герметичность плунжера во втулке и отсутствии заеданий при его перемещении проверяют следующим образом. Частично разбирают насос, демонтированную из корпуса ТНВД плунжерную пару тщательно промывают профильтрованным дизельным топливом.

После промывки свободно без качки должен входить во втулку. Проверив это ,плунжер выдвигают из втулки на 1/3 длины его рабочей поверхности, устанавливают втулку в вертикальное положение, плунжер в этом случае должен плавно входить во втулку под действием собственной

массы при его любом угле поворота. Второй способ проверки заключается в следующем: после промывки, зажимают пальцем наполнительные отверстия и отверстие с торца втулки и выводят плунжер на некоторое расстояние из втулки, при хорошей герметизации под действием разряжения над плунжером, он должен возвратиться назад в первоначальное положение без заеданий. Проверка положения плунжера во втулке. При нахождении плунжера в крайнем нижнем положении, когда ролик ТНВД опирается на цилиндрическую часть шайбы, высота открытия плунжером наполнительного отверстия во втулке должна быть в пределах, указанных в формуляре насоса. В случае несоблюдения этого условия в цилиндр будет поступать недостаточное количество топлива и дизель не разовьет заданной мощности. Высоту открытия наполнительных отверстий обычно регулируют с помощью регулировочного болта толкателя, для чего поворачивают кулачный вал ТНВД и устанавливают при этом толкатель проверяемой секции насоса в положении ВМТ . Плунжер поднимают, до упора в седло нагнетательного клапана и щупом измеряют зазор между торцом плунжера(направляющим стаканом) и регулировочным болтом. Высоту открытия наполнительных отверстий можно регулировать также измерением толщины прокладки под ТНВД. Проверка и регулирование угла опережения подачи топлива. Момент подачи топлива в цилиндр и качество его сгорания обуславливается углом опережения подачи. Проверку его начинают с первого от маховика цилиндра. Для этого отсоединить трубку (2),к нагнетательному штуцеру (1) насоса, крепят накидной гайкой(5) моментоскоп ,состоящий из металлической (6),резиновой (4) и стеклянной (3) трубок. Регулирующие органы устанавливают на номинальную подачу топлива и прокачивают насос вручную. Для удаления пузырьков воздуха из трубопровода насоса и моментоскопа. Сжимая резиновую трубку, уровень топлива в моментоскопе устанавливают для удобства наблюдения примерно на середине стеклянной трубки (3). Затем при медленном проворачивании коленчатого вала на передний ход следят за моментом смещения мениска в стеклянной трубке, который будет соответствовать началу подачи топлива. Определив на ободе маховика угол опережения подачи топлива, сравнивают его с указанным в формуляре. При отсутствии моментоскопа угол опережения определяют следующим образом: отсоединяют топливную трубку от насоса, вынимают из ТНВД нагнетательный клапан с пружиной ,включают подачу топлива к насосу ,удаляют воздух из магистрали, прикрывают отверстия в нагнетательном штуцере пальцем и медленно проворачивают коленвал до прекращения вытекания топлива .

Некоторые насосы имеют смотровые люки. В секциях рисками (а), которые в момент начала впрыскивания топлива должны совпадать с риской (б) на стакане толкателя. У реверсивных двигателей с индивидуальным ТНВД , для измерения угла подачи ослабляют крепление соответствующих топливных шайб и выводят их из зацепления с фланцем втулки. Перед этим отмечают рисками положение

топливной шайбы относительно втулки. Для увеличения угла опережения поворачивают шайбу на определенный угол по направлению вращения распредвала ,для уменьшения против вращения распредвала, после чего закрепляют шайбы на втулке. У топливных насосов имеющих толкатель с регулировочным болтом ,увеличения угла подачи топлива можно достичь вывертыванием болта из толкателя и наоборот для уменьшения угла подачи. При повороте винта на одну грань угол опережения впрыскивания топлива в зависимости от двигателя может изменяться на 12 градуса. Проверка и регулирование подачи топлива ТН должны быть отрегулированы так, чтобы во все цилиндры поступало одинаковое количество топлива за цикл. Кроме того, в совокупности с автоматическими регуляторами скорости ТН не должен изменять подачу топлива в зависимости от режима дизеля, но и гарантировать остановку СЭУ, а так же не увеличивать подачу топлива сверх установленного придела. При котором дизель может работать с 110% перегрузкой. Для проверки «нулевой подачи» рукоятку или маховик ставят в положение «стоп» насосы заполняют топливом и прокачивают вручную, При этом они не должны подавать топливо к форсункам. С изменением нагрузки регулятор () у дизеля 6ЧРН 36/45 , через пружинный элемент (3) проворачивает валик (4),который рычагами (6) соединён с рейками (5) ТНВД. При пересечении реек происходит увеличение или уменьшение цикловой подачи топлива. У некоторых дизелей в систему регулирования вместо валика(4) включена тяга. Проверив положение «нулевой подачи» ТНВД тягу или валик переводят в сторону, противоположную увеличению подачи топлива, и убеждаются что рейка вышла за «нулевую подачу» на 2-3 мм. Это гарантирует при остановки дизеля выключение подачи топлива всеми насосами. Для проверки подачи топлива по цилиндрам, к нагнетательным штуцерам насоса ,присоединяют трубки с мерными мензурками. Рейку насоса устанавливают в положении номинальной цикловой подачи. Проворачивают коленчатый вал до тех пор ,пока в одну из мензурок не наберется 100см кубических топлива. Сравнивают объем топлива во всех мензурках. Степень равномерности подачи топлива определяют по формуле (Vmax-Vmin)/100Vmin,где V- это объем топлива. Равномерность распределения нагрузки по цилиндрам дизеля регулируют изменением угла опережения впрыска ,путем поворота плунжера либо втулки. К регулированию ТНВД допускаются только классифицированные специалисты, умеющие производить настройку ТНВД