4898

1 – вал; 2 – ротор; 3 – вал кулачковый; 4 –автомат УОВТ; 5 – ТПН; 6 – клапан регулирования подкачки; 7 – втулка клапана; 8 – фильтр; 9 – канал наполнения и подачи; 10 – головка насоса; 11– дозирующий золотник; 12 – гидравлический регулятор

Рисунок 10 – Роторный распределительный ТНВД с радиальным движением плунжеров модели DPA фирмы LUCAS

в)

а) – для 4 цилиндров, б) – для 6 цилиндров, в) – повышенной энергии впрыскивания для 4 цилиндров;1 – шайба кулачковая; 2 – ролик; 3 – плунжеры; 4 –плунжер распределитель;5 – камера высокого давления

Рисунок 11 – Рабочие органы распределительного ТНВД с радиальным движением плунжеров

При повороте кулачковой шайбы влево впуск становится позже т. к. угол опережения впрыском становится больше, соответственно впуск становится позже.

Рисунок 12 – Распределительный ТНВД с аксиальным (осевым) движением плунжера и управлением с помощью электромагнитных клапанов высокого давления

Принципиальным отличием ТНВД фирмы BOSCH от фирмы LUCAS является использование 2, 3 или 4 радиально движущихся навстречу друг другу плунжеров. Ротор, в котором находятся плунжера, вращаясь, распределяет топливо по цилиндрам. Остальные функциональные возможности и принципы действия систем похожи на описанные выше насосы VE.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3 Общее устройство и работа всережимного регулятора частоты

вращения коленчатого вала (трудоемкость – 2 часа)

Цель работы: усвоить необходимость установки регулятора частоты вращения коленчатого вала, усвоить устройство и работу всережимного регулятора на примере дизеля КамАЗ-740.

Приборы и оборудование: дизель КамАЗ-740, ТНВД модели 33-02 1 – всережимный регулятор формирует внешнюю скоростную характери-

стику дизеля; 2 – всережимный регулятор обеспечивает устойчивую работу дизеля как

на минимальном, так и на максимальном скоростном режиме; 3 – всережимный регулятор исключает «разнос» двигателя;

4 – всережимный регулятор обеспечивает быстрый пуск дизеля.

Рисунок 1 – Положение деталей механического регулятора ТНВД дизеля КамАЗ-740, соответствующее номинальному режиму

(nн = 2600 мин-1)

Основная пружина растянута на максимальную величину. Сила инерции грузов регулятора больше приведенных к точке О (точке приложения силы инерции) сил пружин прямого и обратного корректоров, поэтому пружины обоих корректоров сжаты, штоки вдвинуты (А=0, Б=0).

Скопируйте рис. 1 в журнал-отчѐт. Запишите: работа двигателя при возрастании нагрузки должна быть устойчивой. Устойчивость режима дви-гателя характеризуется коэффициентом приспособляемости.

К = Ме max / Меном Коэффициентом приспособляемости называют отношение максимального крутящего момента к крутящему моменту на номинальном режиме.

Эффективным инструментом влияния на величину крутящего момента и коэффициент приспособляемости является цикловая подача топлива Уц. Для этого механический регулятор ТНВД дизеля снабжен прямым корректором цикловой подачи.

Рисунок 2 – Прямое корректирование скоростной характеристики – переход от номинального режима (n = 2600 мин , Уц = 80 мм /ц) к режиму макси-

мального

Увеличение нагрузки (автомобиль преодолевает небольшой подъѐм) приводит к уменьшению частоты вращения коленчатого вала. Центробежная сила грузов регулятора уменьшается. Приведенная сила пружины 2 прямого корректора становится больше силы грузов. Шток прямого корректора перемещается в лево до упора гайки 3 в корпус. Рычаг 1 поворачивается и перемещает рейку в сторону увеличении цикловой подачи. крутящий момент возрастает.

Когда частота вращения коленчатого вала становится меньше 1800 мин' , наполнение цилиндра ухудшается (рис. 3).

1 – дизель,

2 – бензиновый двигатель

Характеристики современных дизелей выглядят несколько иначе (рис. 5).

Такой характер изменения кривых крутящего момента и эффективной мощности достигается за счѐт регулируемого наддува, промежуточного охлаждения наддувочного воздуха и электронного управления подачей топлива. Главный результат такого усложнения конструкции двигателей заключается

в снижении расхода топлива (рис. 6).

1 – карбюраторный двигатель, 2 – дизель без наддува, 3 – дизель с нерегулируемым наддувом, 4 – дизель с регулируемым наддувом и охлаждением наддувочного воздуха, 5 – дизель с регулируемым наддувом, охлаждением наддувочного воздуха и электронным управлением

Рисунок 6 – Изменение удельного расхода топлива по скоростной характеристике

Протекание скоростной характеристики дизелей таково, что при любом положении регулирующего органа ТНВД внезапное снятие внешней нагрузки приводит к резкому самопроизвольному увеличению частоты вращения

коленчатого вала - дизель "идѐт в разнос" (рис. 7).

Рисунок 7 – Зависимость крутящего момента дизеля или цикловой подачи ТНВД от частоты вращения коленчатого вала дизеля

Чтобы исключить столь нежелательное явление, ТНВД содержат регуляторы частоты вращения коленчатого вала. Различают одно, двух, трѐх и всережимные регуляторы. На автотракторных дизелях используют двух или всережимные регуляторы. В этом случае скоростная характеристика имеет регуляторную ветвь (рис. 8).

а) – схема ограничения крутящего момента за счѐт уменьшения цикловой подачи, б) – схема работы регулятора

Рисунок 8 – Регуляторная ветвь скоростной характеристики

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

Необходимость оптимизации угла начала подачи топлива (трудоемкость – 2 часа)

Цель работы: усвоить необходимость изменения угла начала подачи топлива при изменении частоты вращения коленчатого вала,

Приборы и оборудование: дизели КамАЗ-740, ЯМЗ-236НЕ2, СМД-68;

ТНВД моделей 33-02, 133, НД22/6.

В современных дизелях угол начала подачи оказывает чрезвычайное влияние на мощностные, экономические и экологические показатели работы дизелей.

1)Если угол велик, топливо впрыскивается слишком рано. Чем раньше впрыскивается топливо, тем ниже по отношению к ВМТ находится поршень. Газы, находящиеся в цилиндре, сжаты недостаточно сильно. Давление и температура газов в цилиндре в этот момент невелики, поэтому прогрев топлива и предпламенные реакции затягиваются (увеличивается период задержки самовоспламенения). Пока поршень переместится к ВМТ и температура заряда станет достаточной для самовоспламенения рабочей смеси,

вцилиндр успевает поступить либо всѐ топливо, подаваемое через форсунку за одно впрыскивание, либо его основная часть. Одновременное воспламенение этого топлива приводит к резкому нарастанию давления газов до прихода поршня в верхнюю мѐртвую точку. Максимальная величина давления газов в цилиндре возрастает и смещается к ВМТ (см. рис.1, φвп = 31°).;

2)Если угол НПТ мал, топливо подаѐтся слишком поздно. Основная фаза процесса сгорания происходит в чрезмерно больших объѐмах над поршнем, поэтому значения максимального и среднего давления газов в цилиндре невелики. Процесс сгорания растягивается на линию расширения. Дизель работает мягко, но под нагрузкой дымит чѐрным дымом. На режиме холостого хода работает неустойчиво и дымит сизым дымом.

Снижаются мощность и крутящий момент дизеля. Увеличивается расход топлива. Увеличивается температура отработавших газов. Если дизель имеет турбонаддув, то отработавшие газы, имеющие более высокую, по сравнению с нормальным сгоранием, температуру перегревают лопасти турбины и подшипники скольжения ротора. Перегрев может привести к выходу из строя дорогостоящего турбокомпрессора.

Рисунок 1 – Зависимость давления в цилиндре дизеля ЯМЗ-236 от угла поворота коленчатого вала при различный значениях угла

опережения впрыскивания топлива

плунжер; 3 – винт; 4 – контргайка; 5 – толкатель; 6 – нижняя тарелка пружина плунжера; 7 – прокладка

Рисунок 2 – Способы регулировки угла начала подачи топлива каждой секцией ТНВД