6. Обработка результатов.

В качестве примера приведем испытание четырех плунжерного ТНВД

Таблица 6 – Результаты испытаний

№	n,об/мин	hp,мм	V1 мл.	V2 мл.	V3 мл.	V4 мл.	Vср мл.	∆qтц мл/цикл	δ
1 2 3 4	800 800 800 800	4 8 12 16	6 8 11 12	7 7 7 8	8 9 8 9	7 8 10 11	7 8 9 8	0,07 0,08 0,09 0,10	0,28 0,25 0,44 0,4
5 6 7 8	800 1200 1400 1500	8	6 7 7 6	5 6 8 7	7 8 9 8	6 7 8 7	6 7 8 7	0,06 0,07 0,08 0,07	0,33 0,29 0,25 0,29

Количество циклов – 100.

4. Контрольные вопросы

4.1 Состав, принцип работы и типы систем топливоподач дизельного двигателя.

2. Назначение, конструкция и принцип действия ТНВД.

3. Какими элементами конструкции ТНВД обеспечивается создание высокого давления.

4. Какими элементами конструкции обеспечивается заданный момент впрыска топлива.

5. Каким образом, и каким приспособлением определяется момент подачи топлива, каким параметром он оценивается.

6. Каким элементом конструкции поддерживается заданная очередность подачи топлива.

5. Каким способом, и какими элементами осуществляется дозирование подачи топлива в зависимости от различных режимов.

6. Дать определение характеристике по положению регулирующего органа.

7. Дать определение скоростной характеристике.

8. Дать определение степени неравномерности подачи топлива, как она определяется, и что при помощи нее оценивается.

9. Назначение, конструкция и принцип действия испытательного стенда.

10. Порядок определения характеристик ТНВД на испытательном стенде.

11 Практическое занятие № 9 Оценка технического состояния и регулировка форсунок.

Цель занятия: Изучить устройство принцип действия методику регулировок и испытаний форсунок.

1. Содержание занятия:

1.1 Изучить классификация форсунок и отличительные конструктивные особенности, и принцип действия

1.2 Изучить и изложить требования, предъявляемые к форсункам

1.3 Описать и изучить оборудование, предназначенное для испытания форсунок

4. Изучить и описать методику испытания топливных форсунок

2 Методическая информация

2.1 Классификация форсунок и отличительные конструктивные особенности, и принцип действия

Форсунки служат для распыливания топлива и образования топливного факела необходимой формы, обеспечивающего надлежащее смесеобразование в камере сгорания.

В дизелях находят применение два вида форсунок: открытого типа и закрытого.

Открытая форсунка представляет собой насадок с калиброванным отверстием на конце топливопровода высокого давления. Это отверстие постоянно сообщается с пространством камеры сгорания.

Основным недостатком форсунок открытого типа является то, что после окончания подачи топлива насосом, остатки топлива вытекают через сопла в камеру сгорания. Вытекание топлива при малой разности давлений приводит к неполноте сгорания и образованию нагара на наконечнике форсунки; экономичность и надежность двигателя ухудшаются.

Закрытые форсунки имеют запорный орган, разобщающий нагнетательную полость топливной системы и камеру сгорания.

Известно много типов закрытых форсунок, однако наибольшее распространение для дизелей получили 2 типа:

1-й тип - закрытые сопловые форсунки с запорной иглой (или запорным клапаном), отделяющей распыливающие отверстия от трубопровода высокого давления;

2-й тип - штифтовые форсунки со штифтом на конце, входящим с некоторым зазором в распыливающее отверстие.

Закрытые сопловые форсунки с несколькими распыливающими отверстиями, как правило, применяют на дизелях с неразделенными камерами сгорания. Закрытые форсунки могут снабжаться фильтрами высокого давления. С одной стороны, фильтры полезны, так как предохраняют прецизионные детали распылителя от засорения, а с другой стороны, фильтры вредны, так как увеличивают сопротивление в системе высокого давления и искажают процесс топливоподачи. В основном применяются фильтры щелевого типа, изготовляемые из металла или из спекшихся металлокерамических соединений.

1 – пружина; 2 – шток; 3 – корпус; 4 – фильтр; 5 – распылитель; 6 – полость корпуса распылителя; 7 – игла распылителя; 8 – накидная гайка; 9 - штуцер; 10 – сливное отверстие; 11 – контргайка; 12 – регулировочный болт.

Рисунок 18 – Закрытая сопловая форсунка:

1 – защитный колпак; 2 – контргайка; 3 – регулировочный винт; 4 – пружина; 5 – корпус; 6 – шток; 7 – накидная гайка; 8 – игла распылителя; 9, 11 – прокладка; 10 – корпус распылителя; 12 – стакан.

Рисунок 19 – Закрытая штифтовая форсунка:

На рис. 18 приведена одна из распространенных конструкций закрытых форсунок соплового типа. Распылитель 5 и щелевой фильтр 4 прижимаются к корпусу форсунки с помощью накидной гайки 8. Для обеспечения плотного соединения опорные поверхности распылителя и фильтра, а также торец корпуса форсунки шлифуют и тщательно доводят. Давление пружины 1 передается на иглу расширителя 7 через шток 2. Затяжку пружины регулируют болтом 12 и фиксируют контргайкой 11 . Топливо через штуцер 9 по вертикальному каналу в корпусе форсунки подается к кольцевой канавке распылителя, откуда по трем наклонным каналам поступает в полость 6 корпуса распылителя.

Подъем иглы может начаться лишь в тот момент, когда давление топлива на дифференциальную площадку иглы достигает значения, при котором будет преодолено усилие, создаваемое пружиной 1. Топливо, просачивающееся через зазор между иглой и направляющей распылителя, отводится через отверстие 10.

На рис. 19 приведена конструкция закрытой штифтовой форсунки, детали форсунки расположены в стальном корпусе 5, отлитом методом точного литья. Распылитель 10 своим верхним полированным торцом прижат к нижнему полированному торцу корпуса форсунки гайкой. В центральном отверстии распылителя установлена игла 8. Игла, направляющая часть которой имеет диаметр 6 мм и угол посадочного конуса 60, снабжена штифтом, входящим в выходное отверстие распылителя с небольшим (0,05-0,010 мм) зазором, через который происходит распыливание топлива.

Форма конца штифта подбирается исходя из требуемого расширения факела распыленного топлива. Угол расширения факела ~ 4 у дизеля СМД-14 обеспечивает суженный конец штифта с углом корпуса ~ 10° (см. рис. 20). Для получения факела с углом расширения ~ 25° у дизеля Д-50 на конце штифта введен обратный конус с углом 20°. Игла распылителя прижата к коническому седлу через корпуса ввернут стакан 12 пружины, в отверстие которого ввернут регулировочный винт 3, фиксируемый контргайкой 2. Уплотнение защитного колпака 1 обеспечивается медной прокладкой 11.

В кольцевую полость над запорным конусом иглы топливо поступает по трем наклонным сверлениям распылителя диаметром 2 мм. Отвод топлива, проникающего в полость пружины, происходит через наклонное отверстие в колпаке, в которое ввертывается штуцер сливной трубки.

Штифтовые форсунки имеют малую склонность к подтеканию топлива через распыливающее отверстие после окончания процесса подачи, создают интенсивное предварительное завихрение топлива, улучшающее распыливание топлива, и характеризуются сравнительно малым изменением давления при изменении секундного расхода топлива. Факел распыленного топлива у штифтовых форсунок имеет вид пустотелого конуса, угол расширения которого может быть обеспечен в пределах от нескольких градусов до нескольких десятков градусов путем соответствующего выбора формы конца штифта иглы распылителя.

б)

а

а)

б

Рисунок 18 – а) и б) Распылители штифтовых форсунок в) распылитель игольчатой форсунки

2. Требования, предъявляемые к форсункам :

1. Форсунка должна обеспечивать качественное распыливание и равномерное распределение топлива по объему камеры сгорания. Топливо считают качественно распыленным тогда, когда оно выходит из распылителя туманообразным и равномерно распределенным по сечению факела, без заметных невооруженным глазом отдельных капель, сплошных струек и легко различимых местных сгущений.

2. Давление подъема иглы или давление впрыска составляет 15-20 МПа. Номинальное давление начала подъема регулируется с допуском:

• 0,8 МПа – для форсунок с регулировочным винтом;

• 1,2 МПа — для форсунок с регулировочными прокладками.

3. В форсунке должна быть обеспечена подвижность иглы. Подъем иглы принимают как можно меньшим (0,3-0,4 мм).

4. У сопловых форсунок каждый угол между осью распылителя 1 (или осью наклона распылителя 2) и осью факела (угол α, рис.21), между боковыми поверхностями факелов γ, между горизонтальными проекциями осей отдельных факелов ξ, не должен отличаться от номинального значения более чем на ± 3 градуса.

γ

1

Рисунок 21– Угол между осью распылителя и осью факела, угол между боковыми поверхностями факелов

Рисунок 22 – Угол между горизонтальными проекциями осей отдельных факелов

3. У штифтовых форсунок форма конца штифта подбирается из требуемого расширения факела распыленного топлива. Угол расширения факела β (рисунок 23) при этом не должен отличаться более чем на 4 градуса.

Рисунок 23– Угол расширения факела

6. Распылитель должен быть герметичным по запирающему конусу

7. Во внутренних полостях распылителей не должно быть металлических стружек, абразивной пыли и других загрязнений.

8. На каждой форсунке и, в частности, на каждом распылителе и их упаковке должны быть нанесены следующие обозначения или код:

• товарный знак или сокращенное наименование предприятия-изготовителя;

• условное обозначение форсунки (распылителя)

• дата изготовления (месяц и две последние цифры года)

Эта маркировка должна сохраняться в течение всего срока службы форсунки (распылителя).

9. Упаковка форсунок (распылителей) должна обеспечивать при транспортировке и хранении защиту их от механических повреждений, загрязнения и влаги.

2. Краткое описание прибора для испытания и регулировки форсунок

Прибор предназначенный для испытания и регулировки форсунок на давление начала впрыска, а также для испытания на качество распыливания и герметичности . Прибор типа КП - 1609 А состоит из корпуса 1, в который вмонтированы плунжерная пара и нагнетательный клапан дизельного топливного насоса высокого давления, рычага 2 для перемещения плунжера, манометра 9, трубопровода высокого давления для присоединения испытуемой форсунки 4, бочка для дизельного топлива 10, сборника топлива 16, кронштейна 13 для крепления испытуемой форсунки 15.

п

Рисунок 24 – Прибор КП – 1609 А для испытания и регулировки форсунок