Контрольные вопросы и задания

1.Поясните основные причины образования коксовых отложений в полости распылителя и в каналах сопловых отверстий форсунок с гидромеханическим управлением.

2.Укажите главные причины прорыва цилиндровых газов в полость распылителя форсунки.

3.Какие частицы металлов могут содержать в себе прорывающие газы из цилиндра двигателя в полость распылителя?

4.Каким образом влияет уменьшение диаметра иглы форсунки на величину давления открытия иглы и прорыв газов из цилиндра двигателя в полость распылителя?

5.Почему при снижении давления открытия иглы форсунки ниже допустимого увеличивается температура распылителя?

6.Почему при увеличении хода иглы распылителя повышается температура его носика? И

7.Почему нельзя в эксплуатации допускать снижение давления начала

открытия иглы менее чем на 30% от нормативного значения, установленного заводом-изготовителем? Д

8.Укажите главные причины закоксовывания сопловых отверстий распылителей газодизеля, работающегоАс воспламенением газа от запальной порции дизельного топлива.

9.Основные способы устранения кокса в сопловых отверстиях распылителей форсунок дизелей? би

С

62

3.ДАТЧИКИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

ИДИАГНОСТИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ВПРЫСКА ТОПЛИВА В ДИЗЕЛЯХ

Топливная аппаратура (ТА) с механическим или электронным управлением является одной из основных систем дизелей. Она в значительной степени предопределяет мощность двигателя, его экономические, экологические показатели, уровень шума, стабильность, надежность и долговечность.

Разработкой, модернизацией, эксплуатацией, диагностикой ТА занимается широкий круг инженерно-технических работников, для которых важно иметь определенную информацию о конструктивных особенностях, методах исследования, испытания и диагностирования.

На рис. 3.1 показана конструкция комбинированного датчика [10,11], позволяющая одновременно записывать изменение давления

Рис. 3.1. Датчик комбинированный:

1 – корпус датчика; 2 – вытеснитель; 3 – стакан с упругим элементом; 4 – крышка; 5 – рабочий и компенсационный тензорезистор; 6 – катушки индуктивности; 7 – корпус датчика перемещения нагнетательного клапана; 8 – прокладка; 9 – винт; 10 – разъём

Корпус 1 является штуцером насоса. Размеры полости датчика должны соответствовать внутренним размерам штуцера. К нагнетательному клапану припаивается шток из немагнитной стали со сталь-

63

ным сердечником. При установке клапана в штуцер длина штока должна быть равна расстоянию до центра между катушками 6. Катушки выполнены из провода ПЭЛ диаметром 0,15 мм с числом ви т- ков 100 в каждой. Проходная площадь отверстия корпуса датчика 7 должна быть не менее площади сечения трубопровода. Корпус 7 выполнен из немагнитной стали Х18Н9Т.

Стакан 3 с упругим элементом (мембраной) изготовлен из стали

45ХНМФА. Мембрана имеет диаметр 20 мм с толщиной 1 −3 мм в зависимости от величины измеряемого максимального давления. На мембрану наклеен рабочий тензорезистор (обычно на бумажной основе), а на неподвижную поверхность стакана 3 наклеен компенсационный тензорезистор. Соединение тензорезисторов выполняют по

«мостовой» схеме. При повышении давления в штуцере насоса мембрана прогибается, сопротивление рабочего тензорезистора изменяется. Нарушается баланс тока в ветвях «мостовой» схемы. При помощи усилителя (например, УТС1 ВТ-12/35) и осциллографа фиксируют изменение давления.

Индуктивный датчик может быть использованИи для записи хода иглы распылителя. К штанге форсунки припаивается шток из немаг-

нитной стали с металлическим АнаконечникомД, при движении которого изменяется магнитное поле катушек. С использованием усиливающей и регистрирующей аппаратуры определяется движение иглы.

Для исследован я процесса подачи топлива возможно использо-

64

При повышении давления мембрана деформируется и через опорный диск 10 передает усилие на кварцевые пластины 8. Электрический заряд, создаваемый при деформации кварцевой пластины, передается от медной пластины с проводником на контакт 5 и поступает к усилителю.

Для исследования топливных систем и записи осциллограммы движения иглы рекомендуется индуктивный датчик в виде «простав-

ки» [13].

На рис. 3.3 приведен разрез форсунки дизеля с установкой индуктивного датчика 3, («проставка») при помощи которого записывается движение иглы и тензометрического датчика 8 для оценки изменения давления в полости форсунки при движении иглы.

Рис. 3.3. Установка датчиков в форсунке для записи перемещения иглы и давления: 1 – игла распылителя; 2 – корпус распылителя; 3 – датчик перемещения иглы; 4 – штанга; 5 – корпус форсунки; 6 – пружина; 7 – винт; 8 – датчик давления; 9 – «проставка» с катушкой 10

65

Корпус датчика перемещения иглы 3 и штанга 4 выполнены из немагнитной стали Х18Н9Т. Рабочая катушка 10 изготовлена из провода ПЭЛ диаметром 0,13 мм с числом витков 35. Компенсационная катушка имеет те же параметры и размещается вне форсунки. Принцип работы датчика основан на изменении индуктивного сопротивления рабочей катушки в зависимости от зазора между торцом иглы и корпусом форсунки.

Вусловиях эксплуатации двигателя применение индуктивного датчика, расположенного между корпусом форсунки и распылителем, связано с определенными трудностями. В данной работе рассмотрена возможность записи хода иглы съемным датчиком давления, который устанавливается в линии отвода утечек топлива из форсунки [14].

Вмомент подъема иглы 1 (см. рис. 3.3) в полости корпуса форсунки 5, заполненной топливом, давление повышаетсяИ и может быть зафиксировано датчиком давления 8. Упругим элементом датчика является мембрана с наклеенным проволочнымДтензорезистором.

На рис. 3.4 приведены осциллограммы процесса впрыска топли-А

Рис. 3.4. Осциллограммы процесса впрыска топлива

На представленных осциллограммах показаны отметка времени 1 (равная 0,001 с.), давление топлива в штуцере насоса 2, ход нагнетательного клапана 3, давление в замкнутом объеме форсунки 4 (полос-

66

ти пружины), ход иглы 5, давление перед сопловыми отверстиями 6. Сравнение осциллограмм изменения давления в замкнутом объеме форсунки 4 и хода иглы 5 показывает их идентичность [14].

Таким образом, закономерность движения иглы распылителя форсунки можно определить при помощи датчика низкого давления, установленного в дренажную магистраль. На рис. 3.4 при помощи комбинированного датчика записаны осциллограммы изменения давления в штуцере насоса (2) и движение нагнетательного клапана (3).

Определять движение иглы 1 возможно также индуктивным выносным датчиком 10 (рис. 3.5), корпус которого изготовлен из немагнитной стали.

Рис. 3.5. Форсунка с индуктивными датчиками перемещения иглы: 1 – игла распылителя;

2 – корпус распылителя; 3 – датчик – «проставка»; 4 – штанга; 5 – корпус форсунки; 6 – пружина; 7 – шток;

8 – винт; 9 – катушки; 10 – датчик индуктивный; 11 – «проставка» с катушкой 12

67

В корпусе датчика расположены две катушки 9. К штанге 4 приварен шток 7, выполнен также из немагнитной стали. На конце штока 7 припаяна короткая стальная трубка, расположенная в середине катушек 9. При движении иглы 1 штанга 4 и шток 7 перемещаются, изменяя индуктивность катушек 9, что позволяет, применяя усиливающую и регистрирующую аппаратуру, фиксировать ход иглы.

На рис. 3.6 приведена конструкция датчика для определения давления перед сопловыми отверстиями (давления впрыска). В корпусе распылителя 4 выполняется центральное отверстие, которое соединено при помощи втулки 5 с полостью мембраны чувствительного элемента 8. На рис. 3.4 приведена осциллограмма (импульс 6), записанная данным датчиком.

1 – форсунка; 2 – гайка; 3 – корпус 1 – корпус датчика; 2 – игла распылителя; датчика; 4 – корпус распылителя с 3 – штанга форсунки; 4 – корпус форсун-

68