669

Федеральное агентство по образованию Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия

(СибАДИ)

Кафедра «Теплотехника и тепловые двигатели»

ТОПЛИВНАЯ АППАРАТУРА ДИЗЕЛЕЙ

Лабораторный практикум для студентов всех форм обучения

по дисциплине «Двигатели внутреннего сгорания»

Составители: П.И. Домань, В.И. Подгурский

Омск Издательство СибАДИ

2008

УДК 621.436 ББК 31.365.4

Авт. зн. Т58

Рецензент:

Ю.А. Буровканд. техн. наук, доц.

Работа одобрена научно-методическим советом специальности

140501.

в качестве лабораторного практикума для студентов специальностей 190201, 190601, 190702, 140501,050501,190701,140607.

Топливная аппаратура дизелей; лабораторный практикум для студентов всех форм обучения по топливным системам дизелей. Сост.: П.И. Домань, В.И. Подгурский Омск: Издво СибАДИ, 2008. 26 с.

В лабораторном практикуме приводится методика проведения испытаний по определению характеристик топливной аппаратуры дизелей и порядок обработки экспериментальных данных. На основе полученных данных, студенты строят графики зависимостей и делают вывод, в котором содержится научно обоснованное заключение о характере процесса и целесообразности проведения отдельных мероприятий, позволяющих улучшить технико-экономические показатели работы двигателей.

Табл. 3. Ил. 5. Библиогр.: 3 назв.

Составители: П.И Домань, В.И. Подгурский,2008.

2

ВВЕДЕНИЕ

Лабораторный практикум по испытанию и снятию характеристик топливной аппаратуры дизелей выполняются с целью глубокого усвоения теоретических разделов лекционного курса по топливным системам дизелей. Студенты получают знания, умения и навыки проведения диагностики и испытаний систем питания дизельных двигателей внутреннего сгорания.

По своему содержанию данный практикум является пособием к проведению лабораторных работ, направленных на выработку у студентов навыков проведения испытаний и способности к самостоятельному объективному анализу данных, получаемых при проведении испытаний.

Выполнение работ базируется на знании основных положений теории дисциплины, излагаемой в учебниках и лекционных курсах.

4

ПРАВИЛА ОХРАНЫ ТРУДА И ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

В целях обеспечения безопасности при проведении испытаний двигателя студенты перед выполнением первой работы должны пройти инструктаж по технике безопасности и противопожарным мерам. Инструктаж регистрируется в специальном журнале с распиской каждого студента о том, что он ознакомлен с правилами и обязуется их выполнять. Студенты, не прошедшие инструктаж, к выполнению практических заданий не допускаются.

При выполнении лабораторного практикума возможными источниками опасности могут быть:

вращающиеся детали двигателя и стенда; ядовитые и легковоспламеняющиеся материалы, применяемые

в системе питания, смазки и охлаждения двигателя; горячие детали выпускной системы и системы охлаждения

двигателя; высокое напряжение в системе зажигания двигателя;

электрическое напряжение в системе питания и управления стенда;

токсичные отработавшие газы двигателя.

Студенты обязаны строго выполнять следующие правила по технике безопасности и противопожарным мерам:

Во избежание ожогов не следует касаться нагретых стенок выхлопных труб, коллекторов, термопар и др.

При работе двигателя запрещается касаться вращающихся двигателей или узлов.

Пуск двигателя можно производить только с разрешения преподавателя.

Категорически запрещается пользование открытым огнем, а также курение в помещении лабораторий.

Запрещается бесцельное включение приборов, измерительной аппаратуры, кнопочных пускателей, рубильников и переключателей, а также прикосновение ко всем токоведущим элементам исследовательского стенда.

При обнаружении неисправностей в работе механизмов систем двигателя, измерительной аппаратуре, при появлении посторонних стуков в приводных соединительных узлах следует немедленно

5

доложить преподавателю, а при явно выраженной неисправности немедленно остановить двигатель и выключить всю аппаратуру.

Вслучае попадания топлива или тосола на кожный покров следует немедленно смыть с кожи теплой водой с мылом.

Вслучае легкой травмы (порезы кожного покрова, удары, ожог) нужно немедленно применить средства, имеющиеся в аптечке лаборатории, а в случае серьезной травмы необходимо немедленно обратиться в медпункт института или вызвать скорую помощь.

Вслучае пожара нужно накинуть на очаг пламени кошму и использовать огнетушитель и песок. При этом двигатель следует немедленно заглушить и отключить топливные баки.

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРОВЕДЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

1.Лабораторные занятия проводятся по подгруппам; подгруппа разбивается на бригады по 4 – 6 человек.

2.Каждый студент должен заранее знать тему лабораторной работы, ознакомиться с ее содержанием, изучить методику проведения лабораторной работы, разобраться с устройством установки и приборов, уметь обработать результаты опытов и проанализировать полученные данные.

3.Перед проведением лабораторной работы преподаватель проверяет знания студентов по предстоящей работе. Студенты, недостаточно подготовленные к занятиям, к выполнению лабораторных работ не допускаются.

4.Руководство бригадой осуществляется старшим, назначаемым из студентов. В обязанности старшего входит распределение членов бригады по рабочим местам и общее руководство бригадой при проведении лабораторных работ.

5.Во время испытаний ведется общий протокол, и строятся дежурные графики.

6.Отчет по выполненной лабораторной работе представляется преподавателю на очередном занятии. К отчету прилагаются протокол испытаний, графики, выполненные на миллиметровой бумаге, и распечатка с ЭВМ.

7.После окончания каждого занятия бригада приводит в порядок свое рабочее место, протирает оборудование и приборы. Затем

6

старший сдает преподавателю или лаборанту кафедры рабочее место и приборы.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СИСТЕМАХ ПИТАНИЯ ДИЗЕЛЕЙ

Топливоподающая аппаратура должна обеспечивать: -эффективное протекание рабочего процесса в цилиндре; -получение характеристик, отвечающих условиям работы дизелей

на автомобиле; -дозирование порций топлива в соответствии с нагрузочным и

скоростным режимами; -требуемое качество распыливания и необходимое распределение

топлива по камере сгорания; -получение оптимальных характеристик и фаз впрыска на всех

скоростных и нагрузочных режимах; -идентичная подача топлива во всех циклах и во все цилиндры

двигателя; -длительность работы без изменения начальных регулировок и

заметных износов; -соответствие общим конструктивным и эксплуатационным

требованиям, предъявленным к отдельным узлам и механизмам двигателя (наименьшие масса, габаритные размеры и стоимость изготовления, а также удобство обслуживания, регулировки и ремонта).

На автотракторных дизелях в основном используют топливоподающую аппаратуру двух типов:

-разделенную – насос высокого давления и форсунки конструктивно выполнены отдельно;

-неразделенную – насос и форсунки объедены в одном узле (насос – форсунка).

Топливоподающая аппаратура обоих типов может быть разделена в зависимости от метода дозирования топлива. Дозирование подаваемого в цилиндры топлива является ответственной функцией топливной системы, так как цикловая подача изменяется в зависимости от режима работы в 6-16 раз. В автотракторных дизелях используют насосы с регулированием цикловой подачи осечкой, дросселированием на впуске, электромагнитными клапанами и изменением хода плунжера.

7

Схема стенда для статической проливки распылителей форсунок представлена на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Стенд для статической проливки распылителей форсунок

Топливо из топливного бака подается подкачавающим насосом через фильтр грубой очистки в фильтр тонкой очистки. Очищенное топливо поступает в насос высокого давления 1. Привод насоса высокого давления осуществляется посредством клиноременной передачи от мотора постоянного тока 9, подключенного к станции постоянного тока 5.

От насоса высокого давления 1 топливо по топливопроводам высокого давления поступает в толстостенные металлические цилиндры – гидроаккумуляторы 2, являющиеся гасителями колебаний давления. Гидроаккумуляторы с помощью топливопроводов последовательно соединяются друг с другом.

Из третьего гидроаккумулятора топливо поступает к исследуемой форсунке 3.

Давление топлива в гидроаккумуляторах может быть отрегулировано двумя способами. Во-первых, изменением положения рейки топливного насоса высокого давления 4 (в конструкции стенда использован насос

9

высокого давления двигателя ЯМЗ-238, с которого всережимный регулятор снят). Фиксация положения рейки осуществляется стопорным винтом 12.

Во-вторых, изменением оборотов кулачкового вала насоса высокого давления. Эта регулировка осуществляется с помощью реостатов 6, включенных в электрическую схему мотора постоянного тока 9.

Второй способ регулирования производительности насоса высокого давления является более предпочтительным, так как он обеспечивает меньшую пульсацию давления в гидроаккумуляторах, что положительно влияет на точность исследований.

Контроль за давлением истечения топлива из распылителя форсунки осуществляется с помощью манометров 7 и 8.

Для предотвращения чрезмерного нарастания давления в гидроаккумуляторах, последние оснащены регулируемыми предохранительными клапанами 10, в качестве которых использованы форсунки.

1.5. Теоретические основы

При определении эффективного проходного сечения распылителей форсунок необходимо устранить дросселирующее воздействие иглы форсунки, поэтому при установке форсунки на стенд полностью отпускается затяг пружины форсунки.

Из распылителя форсунки топливо поступает в цилиндр 11. Расход топлива через форсунку замеряется весовым способом.

Так как эффективное проходное сечение форсунки μс fс зависит от давления истечения топлива, то перед подбором форсунок двигателя по эффективному проходному сечению необходимо предварительно найти и проанализировать зависимость эффективного проходного сечения μс fс от давления истечения топлива РТ.

Исследованию подлежат 1-2 форсунки.

Расход топлива через форсунки ΔV в м3 за время Δτ определится по формуле:

10