Лабораторное занятие №23

Тема: Конструкция форсунок и их регулировка

Цель: изучение особенностей конструкции топливных форсунок, различных судовых ДВС

Материальное обеспечение:

1. Дизели, установленные в лаборатории ДВС.

2. Топливные форсунки различных ДВС.

3. Заводские чертежи и описание.

4. Набор гаечных ключей.

5. Стенд для опрессовки форсунок.

Вводный контроль:

1. Назначение топливных форсунок.

2. Схема работы иглодержателя.

3. Работа иглодержателя штифтовой форсунки.

Краткая теория

Форсунки служат для распыливания топлива на мельчайшие частицы при подаче его в цилиндры двигателей. В современных дизелях применяют форсунки закрытого типа. Они имеют специальную запорную иглу, которая закрывает распыливающие сопловые отверстия. Форсунка открывается в момент отрыва иглы от седла в корпусе. Игла поднимается автоматически в результате давления, создаваемого в топливном трубопроводе насосом в период впрыскивания.

На рис.76 показана схема действия такой форсунки. Игла 1 форсунки пружиной 2 прижата к седлу 4 корпуса. По каналу 3 от насоса под давлением подводится топливо. Давление передается на кольцевую площадку 5 в нижней части иглы. Таким образом, игла оказывается под действием силы пружины сверху, которая прижимает ее к седлу корпуса и давления топлива снизу, стремящегося приподнять ее (рис. 76, а). Когда давление топлива преодолевает силу натяжения пружины, игла приподнимается и открывает отверстие для впрыскивания топлива в цилиндр двигателя (рис.76, б). После подъема иглы давление топлива снизу действует на всю площадь поперечного сечения иглы.

Давление, при котором открывается игла форсунки, называется давлением открытия.

Рис.76. Схема действия форсунки дизеля: Рис.77. Распылители а – в закрытом положении, б – при впрыскивании топлива а – струйный; б, в – штифтовые; г – с отъемным соплом

В процессе впрыска, когда игла поднята, давление в форсунке может возрастать и подняться выше давления, необходимого для открытия иглы. Поэтому следует отличать давление впрыска от давления открытия. Если давление впрыска может меняться (повышается с увеличением частоты вращения), то давление открытия остается постоянным независимо от режима работы двигателя. Давление открытия устанавливают натяжением пружины форсунки, строго определенным для каждого типа двигателя.

Форсунки имеют различного виды распылители. По конструкции их подразделяют на многосопловые и односопловые, а по устройству запорной части иглы – на нормальные (струйные) и штифтовые (рис.77).

В нормальных распылителях (рис.77, а) игла 2 имеет запорный конус 4, закрывающий проход в сопло. Корпус 3 распылителя имеет бурт для закрепления его в корпусе форсунки. Верхний торец корпуса тщательно обработан и в нем сделана кольцевая канавка 1, которая позволяет установить распылитель относительно корпуса форсунки в любом положении, так как кольцевая канавка всегда будет находиться против отверстия в корпусе форсунки.

По каналу 7 (каналов может быть 2 или 3) топливо попадает в кольцевую полость 6, и когда игла поднимается, через отверстие 5 топливо впрыскивается в цилиндр двигателя. Количество отверстий колеблется от 4 до 10, диаметр их составляет 0,15 - 0,5 мм.

В дизелях с разделенными камерами сгорания (предкамерных, вихрекамерных) применяют распылители с одним распыливающим отверстием, а также так называемые штифтовые распылители.

Штифтовые распылители (рис.77, б) имеют на конце иглы 8, ниже ее запорной части, хвостовик (штифт) 9 цилиндрической или конической формы, входящей в отверстие распылителя. Штифт входит в отверстие не плотно, а образует кольцевой зазор.

На рис. 77 (в) показан в увеличенном масштабе конический штифт иглы распылителя. Выше штифта расположен запорный конус 11, тщательно притертый к своему седлу. Над запорным конусом имеется другой конус 10 (подъемный), на поверхности которого действует давление топлива, поднимающее иглу распылителя.

Форсунки с распылителями, у которых сопло составляет одно целое с направляющей иглой распылителя, наиболее удобны в эксплуатации. Однако на ряде двигателей при меняют распылители с отъемными соплами 12. (рис.77, г). корпус 13 в этом случае используют как направляющую для иглы. При такой конструкции игла имеет чаще всего плоскую посадку, что дает некоторое преимущество с точки зрения ремонта распылителя, так как облегчается притирка к седлу.