книги из ГПНТБ / Соловьев Б.И. Теплотехнические испытания и эксплуатация судовых дизелей

п а ры и

необходимого д а в л е н и я

при испытании,

а

следовательно,

и необходимого веса груза . Приспособление может

быть

выполне­

но или только дл я одного

р а з м е р а

плунжерной

пары,

или

дл я

разных размеров, тогда имеется набор различных

стаканов.

Вес груза

определяется

по формуле

P—jp

кг,

где Р — вес груза,

кг;

f~ п л о щ а д ь

поперечного сечения

плунжера,

см2;

р—необходимое

давление

дл я

испытания

плунжерной

па­

ры,

кгс/см2.

Определим, например, какой груз необходимо подвесить, чтобы

создать

д а в л е н и е

топлива

в 400

кгс/см2,

если

д и а м е т р

п л у н ж е р а

равен 20. мм;

Р =

0,785.4-400 =/'1256

кг.

Естественно,

такой

большой

груз

приложить

непосредственно

к плунжеру

невозможно, поэтому

применяют

р ы ч а ж н ы е

системы.

Д л и н а р ы ч а ж н о й системы обратно пропорциональна весу

подве­

шиваемого груза при испытаниях.

Испытания

при

переменном

давлении

основаны

на

замере

вре­

мени падения д а в л е н и я топлива в

рабочей полости

плунжерной

пары от одного

заданного

значения

до другого

(время

и

давле ­

ния у к а з ы в а ю т с я

в инструкции

по

обслуживанию

н а с о с а ) .

В данном способе плунжер неподвижен, а давление топлива в

приспособлении

создается

посторонним

источником — топливным

ручным прессом. Приспособления могут быть разной

конструкции.

П л у н ж е р н а я

пара

(рис. 40), плунжер

3

и втулка

4,

помещаются в

корпус

приспособления

5.

Сверху

п л у н ж е р н а я

пара

з а ж и м а е т с я

заглушкой 8,

имеющей

отверстия

10 дл я

выпуска

воздуха

и 9 —

д л я нагнетания

топлива. Р у ч н ы м

прессом

12

с

помощью

нагнета­

тельного трубопровода 9 топливо подается в

р а б о ч у ю полость 7.

После того как через отверстие

10 у д а л я т

воздух и появится

топ­

ливо, оно заглушается .

П р о д о л ж а я

нагнетать

топливо

прессом,

к л а д к а ; 13 — отверстие дл я сбора

т о п л и в а ) .

Плотность плунжерной

п а р ы

оценивается

по времени

падения

д а в л е н и я топлива

(например, с

600 до 500

кгс/см2

за 30

сек) и

д л я к а ж д о г о - т и п а

насоса

оговаривается конкретно

инструкцией.

Время опрессовки

определяется

не только зазором у плунжерных

пар, но и вязкостью дизельного

топлива, применяемого при испы­

таниях. Поэтому в инструкции

по

рпрессовке плунжерных пар

всегда указывается

температура

и

вязкость топлива . Температура

топлива не д о л ж н а

быть ниже 20°С.

утечки

топлива через з а з о р ы

плунжерной п а р ы за определенное

время .

Эта утечка не д о л ж н а

превышать 70 г в минуту. Д а н н ы м

способом проверка осуществляется, например, на

приспособлении

(рис. 40, б ) , топливо

собирается

у отверстия

12

в мензурку.

В приспособлении,

указанном

на рис. 40,

а,

плунжер может

помощью

упора

1. Это позволяет определять плотность плунжер ­

ной пары

по всей

ее рабочей длине.

Рис. 40. Приспособления для

испытания

плунжерных

пар на плотность при

переменном давлении

Разность

плотностей

плунжерных пар, установленных на од­

ном

двигателе, не д о л ж н а

превышать: ± 1 5 %

средней

плотности

д л я

новых

плунжерных

пар; ± 2 0 %

средней плотности

д л я изно­

нии и работе Т Н В Д .

-

Проверка

плотности клапанов

ТНВД.

Плотность

клапанов

имеет существенное значение д л я

правильной работы

Т Н .

Вот

почему необходимо регулярно производить

вскрытие и осмотр

кла-

панов, проверку их герметичности и,

в случае

неооходимостн,

притирать к л а п а н ы .

П р а в и л ь н ы е д а н н ы е о плотности

клапанов в

своих гнездах

всасывающий 1 и нагнетательный 6 к л а п а н ы

вместе

со

своими

гнездами 2 помещают в приспособлении 3 и крепят в первом

слу­

чае гайкой 4, во втором — штуцером 5. К приспособлению в

сборе

присоединяют

нагнетательный трубопровод с манометром.

Руч ­

ным прессом подкачивают, ди­

зельное

топливо

или

керосин

до

давления

200

кгс/см2.

З а ­

тем

определяют

время

паде­

ния

давления

на

20

кгс/см2,

которое

д о л ж н о

быть не

менее

20

сек.

При

100

кгс/см2

и

меньше не д о л ж н о быть

замет­

ного

падения

давления

топ­

лива .

Плотность

клапанов

Т Н В Д

й

можно

определить,

п о м е щ а я

клапаны

с

приспособлениями

(см. рис. '41)

в

дизельное

топ­

ливо или керосин, а по нагне­

Рис.

41. Приспособление

для

испы-

тательному

трубопроводу

по­

д а в а т ь

сжатый

воздух

давле ­

"тания

клапанов

ТНВД на

плотность

нием

5—8

кгс/см2.

П р и

не­

плотности

клапанов

пузырь-'

ки воздуха будут выходить на поверхность топлива.

Проверка

плотности

клапанов

(нагнетательных

и

впускных)

гнездо вынимают из насоса, к л а п а н ставят в гнездо

и

сверху на­

ливают керосин, который не д о л ж е н просачиваться под

клапан .

Проверка и регулирование форсунок. Н а и б о л е е

часто работа

двигателя нарушается из-за неисправности форсунок

(рис. 4 2 ) , ч т о

легко обнаруживается по качеству работы двигателя .

хлопа при работе двигателя без перегрузки; нарушение

равномер ­

ности

р z в цилиндрах;

произвольное снижение мощности

и pt

в

отдельных цилиндрах; увеличение расхода топлива

при

одном

и

том ж е положении

топливной рукоятки; появление стуков

в

одном

или нескольких цилиндрах или в нагнетательных

трубопроводах.

Неисправность работы форсунок может наступить из-за приме­

нения

загрязненного и

обводненного топлива, неправильной сбор­

ки и регулировки форсунок, неправильного

м о н т а ж а

на

двигателе,

нарушения р е ж и м а

о х л а ж д е н и я

форсунок,

ослабления

затяга пру­

ж и н ы

вследствие

уменьшения

ее

жесткости и т. д. -В

результате

применения загрязненного топлива

увеличиваются

износы

преци-

иглы.

Из - за

неправильной

сборки

и м о н т а ж а

форсунок

образуются перекосы,

зависа ­

П р и

увеличенном

затяге

/

—

распылитель;

2 —

нажимной шток;

пружины

наблюдается

з а п а з ­

3

—

тарелка:

4 —

пружина;

5 — ш т о к ;

6

— корпус

форсунки;

7 —

пробка; S —

дывание и сокращение перио­

канал для подвода топлива; 9 — упорная

шайба: 10

—

колпак;

/ / —

иглодержа ­

да

впрыска,

увеличивается

тель:

12

—

игла

форсунки

давление

впрыскиваемого

топ­

лива. Из - за

повышенного

д а в л е н и я

подается

большое

количе­

ство

топлива

в цилиндр

'

за

небольшой

промежуток

времени,

вание. Н а р у ш е н и е смесеобразования

приводит к ухудшению про­

цесса

сгорания,

жесткой работе

двигателя,

снижению

его

эконо­

мичности.

Распространенным дефектом

форсунок

является

подтекание.

При

подтекании

на

распылителе до

и после . впрыска-

возникают

капли

топлива.

От

этого в сопловых

отверстиях

распылителя и

в к а м е р е сгорания

образуется

нагар,

увеличение

которого

в ци­

линдре приводит

к потере подвижности и ломке поршневых

колец.

лителя, перекосом иглы,

перегревом форсунки и отложением кок­

са внутри

седла

распылителя, перекосом

форсунки

относительно

гнезда в

крышке

цилиндра,

о б р а з у ю щ и м с я

во время

ее м о н т а ж а ,

и чрезмерного з а ж и м а .

Значительное

влияние

на

распыл топлива и протекание процес­

вается их

диаметр . Это является причиной увеличения

расхода

топлива, снижения д а в л е н и я распыла топлива, нарушения

процес­

са

впрыска и р а с п и л и в а н и я топлива, ухудшения процесса

сгорания

и

экономичности двигателя .

'

Увеличение

д и а м е т р а

соплового отверстия при неизменности да ­

вления впрыска

и противодавлении

среды

приводит к

увеличению

дальности

ф а к е л а

вследствие увеличения

расхода

топлива,

более

грубому

распыливанию

топлива

и

уплотнению

ядра

ф а к е л а ,

а т а к ж е уменьшению угла распыливания . Вследствие

этого

топли­

во

попадает на

поверхность

головки

поршня,

втулки,

крышки ци­

л и н д р а и

вызывает

местный

перегрев

этих

деталей,

увеличивает

О б р а з о в а н и е н а г а р а

в сопловых отверстиях приводит к ухудше ­

нию процесса впрыска,

у д а р а м

в форсунке и ее

нагреванию . З а с о ­

рение

(при неудовлетворительной

фильтрации)

и - образование на­

г а р а

в

сопловом отверстии

могут

привести

к полной

потере

способности пропускать

топливо, увеличению сопротивления д л я

его прохода. В системе

возрастает

давление

топлива,

возникают

у д а р ы

в

нагнетательном

трубопроводе и происходит

нагревание,

при продолжительной

работе

может

произойти

р а з р ы в

нагнета­

тельного

трубопровода.

Засорение

сопловых

отверстий

нарушает

От неравномерного распределения топлива в к а м е р е

сгорания

при засорившихся сопловых отверстиях

ухудшается

процесс

сго­

рания и

экономичность работы двигателя . З а с о р е н и е

сопловых

отверстий

сопровождается понижением

температуры

отработав ­

ших газов и максимального д а в л е н и я

сгорания в

рабочем

ци­

линдре.

Своевременная проверка и регулировка форсунок обеспечивает

правильную работу двигателя . Периодичность проверки

и

регули-

ванию

форсунок и П р а в и л а м и

технической эксплуатации .

Незави ­

симо

от состояния форсунок

через к а ж д ы е 250—500 ч

работы

ных двигателей

требуется

проверять

форсунки на стенде; в это

время

определяется давление" впрыска, качество

распыливания,

чистота сопловых

отверстий, герметичность. При обнаружении

зна­

чительного

отклонения

от

нормальной работы форсунка немед­

ленно

заменяется

запасной,

при незначительном отклонении

фор ­

сунка

заменяется

запасной

при первой ж е стоянке

судна.

Проверка

и регулировка

форсунок

з а к л ю ч а ю т с я

в следующем:

д о разборки

форсунки

после снятия

ее с цилиндра

внешним

ос­

стояние

всех деталей

и их размеры, производится необходимый ре­

монт;

после сборки

форсунки проверяется ее герметичность,

произ­

водится

регулировка

д а в л е н и я

открытия иглы

и качества

распыла .

Когда

форсунка

снята с

цилиндра,

внешним

осмотром

/

?

определяют

качество

ее

ра-

боты

по количеству

и распо-

—=;

ложению

н а г а р а

на

распыли -

[;

теле

и

колпаке,

выясняется

нет ли

выгорания

у

сопловых

/

отверстий.

З а т е м

форсунку

устанавливают

на

стенд

(рис.

43)

дл я проверки

дав -

1

ления и качества впрыска топ-

.

Пресс для испытания

форсунок

л и в а .

Стенд

состоит

из

топ-

Р и с . 43.

дивного пресса 4, нагнетатель ­

ного трубопровода 2, через ко­

форсунке 1.

торый

топливо

подводится к проверяемой

Д а в л е н и е

топлива, создаваемое прессом, определяют по манометру 3.

Перед

проверкой

давления

впрыска из

системы

у д а л я ю т

воз­

дух. Д л я

этого

открывают

контрольный

клапан

на

форсунке

и прокачивают топливо до полного удаления

воздуха, после

чего

клапан

з а к р ы в а ю т .

П р о д о л ж а я прокачивать

насос,

в системе

по­

вышают

давление

топлива. Д а в л е н и е

впрыска

топлива

(открытия

иглы)

определяют

по максимальному

отклонению

стрелки

мано­

метра в момент начала распыливания

топлива.

Одновременно

на стенде

определяют

чистоту

сопловых

от­

верстий по количеству и направлению

топливных струй. Д л я этого

перед

форсункой

на расстоянии примерно

1—2 см

устанавливают

б у м а ж н ы й

экран, • на

который

подаюттопливо. р е з к и м

н а ж а т и е м

на рычаг

топливного

пресса.

Количество,

форма и

расположение

и

тонкостью

р а с п и л и в а н и я ,

которое

определяется

визуально

или

с

помощью

установленного

экрана .

Р а с п ы л

топлива форсункой

д о л ж е н сопровождаться звенящим

звуком.

Д л я

получения

нор­

мального смесеобразования

топливо,

выходящее из к а ж д о г о отвер­

стия распылителя во время

впрыска, д о л ж н о

быть

распылено до

речному сечению факела . В

факеле не

д о л ж н о

быть

заметных

от­

дельных

капель,

сплошных

струй

и сгущений,

он д о л ж е н

иметь

определенную длину и угол

распыливания .

Чистоту

сопловых

отвер­

стий, а следовательно и каче­

ство

распыливания,

можно

определить

и

другим

спосо­

бом. Колпак, крепящий рас ­

пылитель

форсунки,

обертыва ­

ют

листом

бумаги

в

один

слой,

и

резким

н а ж а т и е м

на

рычаг

топливного

пресса

осу­

ществляют

подачу

топлива

форсункой. З а т е м

бумагу

сни­

мают и развертывают . П о чис­

лу

и расположению

отверстий

на

бумаге

можно

судить

о

чистоте

сопловых

отверстий.

,,

,, .

П р и

правильном

сверлении

и

Рис. 44. Изображение на экране

г

г

сопловых

г

на

впрыска топлива

форсункой

чистоте

отверстии

развернутом

листе бумаги

все

отверстия

будут

л е ж а т ь на

од­

ной

прямой линии и на равных расстояниях

одно

от

другого.

П р и проверке и регулировании

форсунки

необходимо

соблю­

дать осторожность и не подставлять руки

под сопло, т а к

как

струя

топлива,

в ы х о д я щ а я из форсунки под большим

давлением,

проби­

вает кожу.

Д о п у с к а е м о е отклонение

давления

открытия

иглы

(табл.

17)

от

нормального

состояния

составляет

не

более

± 5 — 1 0

кгс!см2.

•При большем отклонении форсунки п о д л е ж а т регулированию,

ко­

торое осуществляется изменением

затяга

пружины .

Если

давление

открытия

иглы уменьшилось в процессе эксплуа­

тации более допустимого, то увеличением

затяга

пружины

уста­

н а в л и в а ю т нормальное давление и

снова

производят

проверку

ка­

Проверка герметичности

форсунки

производится с целью опре­

деления износа прецизионных

деталей

и состояния уплотнитель-

ных соединений. Она осуществляется

на

том ж е стенде,

что и про­

верка

давления открытия

форсунки

(см. рис. 43).

О

герметичности форсунки

судят

по

времени падения

давления

т о п л и ва

в полости

форсунки — по

манометру.

Пределы

испыта­

тельных

давлений и

время

падения

давлений

оговариваются д л я

к а ж д о й

форсунки инструкцией. Согласно П Т Э

дизелей

герметич­

ность форсунок считается

удовлетворительной,

если

время

паде­

ния давления на 50 кгс1см2

составляет не менее

15

сек

д л я

новых

пар и 5

сек

д л я изношенных.

Д а в л е н и е

топлива в форсунке при

испытании на

герметичность

устанавливается близкой к давлению

открытия

форсунки,

при этом

распылитель

д о л ж е н

быть

сухим. П о с л е впрыска сопло

вытирают

пылителе до

и после впрыска

появляется

топливо, то

форсунка

подлежит разборке и ремонту.

Д а в л е н и е ,

при

котором

форсунка

испытывается на

герметичность,

может быть

меньше,

равно

или

больше д а в л е н и я

впрыска форсунки. Это давление

устанавливает ­

ся регулировкой

з а ж и м а

пружины форсунки. Герметичность

уста­

навливаемых

на

двигателе форсунок не д о л ж н а отличаться

более

чем на 25%

ее средней величины.

В случае нарушения герметичности форсунки, чистоты

сопло­

вых отверстий и

качества

распыливания

производится

р а з б о р к а

форсунки, проверка всех ее деталей и необходимый

ремонт.

П р и

обнаружении

на

з а п и р а ю щ е й поверхности

иглы и седла

распыли­

ного износа

эти детали притираются .

К а к у ж е

указывалось выше, большое влияние на правильный

гателя оказывает диаметр сопловых отверстий.

П р и

отклонении

д и а м е т р о в сопловых

отверстий на

± ( 1 0 — 1 5 ) %

от

номинальных

размеров экономичность работы д в и г а т е л я понижается на

4—5%.

Загрязненные и

закоксовавшиеся

сопловые

отверстия

прочи­

меньше номинального, затем промывают

в чистом

керосине

или

дизельном

топливе и

продувают

с ж а т ы м

воздухом.

П о с л е

этого

проверяют

диаметры

сопловых

отверстий

предельными

калибро ­

вочными иглами . Н е

допускается увеличение диаметра

соплового

отверстия

более чем на 10% от нормального. Если диаметр одного

из отверстий увеличился более чем на 10%, то распылитель

бра­

куют.

Наиболее частым

дефектом форсунок является износ уплот­

няющих поверхностей

иглы форсунки и седла распылителя .

Этот

лей

легко

о б н а р у ж и в а ю т

визуально.

Незначительный

износ

з а п и р а ю щ е й поверхности

иглы 'и седла

распылителя

устраняют

взаимной

притиркой. П р и

образовании

значительной

кольцевой

выработки в седле распылителя иглу и распылитель заменяют

но­

вым

комплектом.

Со временем, после нескольких притирок з а п и р а ю щ е й

поверх­

ности иглы и седла распылителя, износа

торцевой

части

иглы

ход

иглы

возрастает, одновременно с этим возрастает

скорость

ее

дви-

седло распылителя,

а при ее открытии ударяется об упор с

боль­

шой силой. От этого

еще в большей степени

увеличивается

износ

седла, иглы, упора и сокращается срок их службы . Поэтому

необ­

ходимо контролировать ход иглы форсунки,

н е ' д о п у с к а я «го уве­

личения больше значения, рекомендованного

инструкцией.

вой проволоки. Д л я

этого вокруг

хвостовика

иглы у к л а д ы в а ю т

кольцо из свинцовой

проволоки

диаметром на

0,1—0,2 мм более

рают, колпаку распылителя д а ю т нормальный

затяг .

З а т е м

фор­

сунку вновь р а з б и р а ю т и измеряют толщину свинцовой

проволоки,

которая и определяет ход иглы.-Ход иглы в различных

двигателях

находится в пределах 0,3—1,1 мм, он всегда

указывается в

ин­

струкции

по эксплуатации форсунки.

После

очистки, промывки',

проверки всех

деталей

и исправле­

ния ненормальностей форсунка

собирается дл я окончательной

про­

веряют

качество

р а с п и л и в а н и я .

В случае

удовлетворительной

оценки

состояния

и регулировки

форсунки

она признается при­

годной

к эксплуатации .

Т а б л-и ц а 1-8

Результаты предварительной и окончательной

проверки форсунок

Все данные по предварительной

и окончательной

проверке

и регулированию

форсунки

заносятся

в специальный ж у р н а л или

ф о р м у л я р (табл.

18), что

позволяет

анализировать

состояние

форсунок.

снятии индикаторных

д и а г р а м м со всех

цилиндров

с помощью

индикатора д л я анализа по ним рабочего процесса,

определения

цилиндровой мощности

и давлений . Снятие

д и а г р а м м

производит­

обычно после 6-часовой"ёго работы, при волнении не' более

3

бал ­

лов и

истинном

ветре не

более 7 мкек

или 4

баллов .

Н а морском флоте применяются поршневые индикаторы «Май-

гак» типа «50» или «30»

с н а р у ж н о й

цилиндрической

пружиной .

Индикатор типа «50» (рис. 45) применяется

при

индицировании

двигателей

до 300

обIмин,

а

индикатор типа

«30» — д л я

двигате­

лей

до

500

об/мин.

Д л я

снятия индикаторных

д и а г р а м м

с

двига­

телей с частотой в р а щ е н и я выше

500

об/мин

применяются

стерж­

невые

индикаторы .

В двигателях, не имеющих индикаторных

приводов,

д л я

сня­

тия

развернутых

индикаторных

д и а г р а м м

применяются

те

ж е

поршневые индикаторы с наружной пружиной,

б а р а б а н

которых

имеет независимый привод от часового механизма

(рис. 46),

или

электрический

индикатор .

Конструкция

индикатора

типа

«30» аналогична

типу

«50», за

тор типа

«50»

применяется, с б а р а б а н а м и двух

д и а м е т р о в — 4 0

и

50 мм. Индикатор типа «30» имеет один барабан - диаметром 30

мм.

Индикатор типа к<50» (см. рис. 45)

состоит из пишущего меха­

низма, который

представляет систему

шарнирно

связанных

меж ­

ду собой рычагов, обеспечивающую прямолинейное и

параллель ­

ное оси б а р а б а н а движение пишущего

рычага

22 с

увеличением

м а с ш т а б а

1:6.

Значения инертности и

мертвого

хода

его

очень

малы . На конце пишущего механизма

имеется отверстие с резь­

бой, куда

ввинчивается пишущий к а р а н д а ш . К р ы ш к а 24

цилиндра

индикатора, несущая на себе шток 20

с поршнем S0

и

пишущий

механизм,

крепится на корпусе 28 накидной гайкой

26.

На

кор-