книги из ГПНТБ / Силовые установки и промысловые механизмы маломерных судов рыбной промышленности (с двигателями до 100 л. с.) учеб. пособие

резьбовым штуцером 5 подвода топлива к форсунке. От проворачивания в гнезде корпуса плунжерная втулка стопорится пустотелым винтом, конусный конец которого упирается в отверстие а.

При движении плунжера вверх из нижнего положе­ ния его верхняя кромка не сразу перекрывает топливоподающие отверстия а и б, поэтому топливо из прост­ ранства над плунжером перетекает обратно в топливо-

Рис. 61. Различные положения плунжера топливного насоса.

подводящую систему. Но как только верхняя кромка плунжера перекроет топливоподводящие отверстия, то топливо начнет поступать через клапан 6, преодолевая сопротивление пружины 4, к форсунке. При дальнейшем движении плунжера вверх его отсечная косая нижняя кромка в откроет топливоподводящее отверстие б и тог­ да топливо из пространства над плунжером по верти­ кальной перепускной канавке г перетечет вниз в топливоподводящую систему. Подача топлива к форсунке при этом прекратится.

На рис. 61 показаны различные положения плунжера

сосом зависит от длины пути движения плунжера с мо­ мента закрытия верхней кромкой в топливоподводящих отверстий а я б и открытия топливоподводящего и пере­ пускного отверстия б отсечной косой нижней кромкой. После открытия топливоподводящего и перепускного от­ верстия б поступление топлива к форсунке прекращает­ ся несмотря на то, что плунжер еще движется вверх. По-

120

кальная перепускная канавка г совпадает с топливоподводящим и перепускным отверстием б, соответствует ну­ левой подаче. Зубчатая рейка топливного насоса многоцилиндровых двигателей входит в зацепление с зубчатыми венцами поворотных втулок всех насосов, поэтому количество подаваемого в течение цикла топли­ ва изменяется одновременно во всех цилиндрах.

Нагнетательный клапан насоса служит для разъеди­ нения системы форсунки и насоса по окончании подачи топлива и обеспечивает резкую отсечку его в форсунке в конце впрыска. Нагнетательный клапан имеет цилинд­ рический поясок, который плотно притирается к корпусу. При уменьшении давления топлива в конце впрыска кла­ пан под действием пружины садится на седло и цилинд­

в трубопроводе от насоса до форсунки быстро умень­ шается, поэтому запорная игла форсунки под действием пружины резко садится на седло, и подача топлива пре­ кращается. Цилиндрический поясок нагнетательного кла­ пана иначе еще называют разгрузочным пояском.

Плунжерные насосы золотникового типа (рассмот­ ренной конструкции) обеспечивают регулировку коли­ чества подаваемого топлива за счет поворота плунжера только по концу подачи. Начало подачи топлива не зави­ сит от угла поворота плунжера и соответствует моменту запирания верхней кромкой топливоподводящих отвер­ стий а и б (см. рис. 60).

Топливные форсунки

Форсунка служит для распыливания топлива в каме­ ре сгорания и равномерного распределения капель топ­

разобщен с нагнетательным трубопроводом и цилиндром. Топливо распыливается сразу по мере поступления его

121

в форсунку, а в перерывах между впрысками в корпус форсунки могут попадать через топливораспыливающие отверстия горячие газы из цилиндра двигателя. В ре­ зультате этого качество распыливания топлива открыты­ ми форсунками очень низкое, с подтеканием топлива. В силу этих причин открытые форсунки на дизелях не применяют.

Рис. 62. Схемы распылителей форсунок:

а — клапанный однодырчатый, б — клапанный многодырча­ тый, в — штифтовой с цилиндрическим штифтам, г — штиф­ товой с коническим штифтом.

Закрытые форсунки в корпусе имеют запорную иглу, конус которой плотно закрывает топливораспыливающие отверстия. Запорная игла нагружена жесткой пружиной, поэтому распыливание топлива возможно только после того, как давление топлива, поступающего под поясок иглы, преодолеет сопротивление пружины и поднимет иглу от седла. При подъеме игла открывает топливорас­ пыливающие отверстия,"через которые топливо вспрыски­ вается в цилиндр. Закрытые форсунки, у которых запор­ ная игла поднимается под действием давления топлива, создаваемого насосом высокого давления, называются форсунками с гидравлическим приводом. Такие форсун­ ки на дизелях получили наибольшее распространение. Кроме гидравлического привода, игла форсунки может иметь, как исключение, механический привод.

122

В зависимости от конструкции распылителя форсунки делятся на клапанные, штифтовые и клапанно-сопловые. В двигателях с неразделенными камерами наибольшее распространение получили клапанные форсунки, а в дви­ гателях с разделенными камерами — штифтовые. Схемы

лы им-еет конусный штифт. При открытии иглы конусный штифт образует в отверстии топливораспылителя узкую кольцевую щель, через которую факел топлива с неболь­ шим углом конуса впрыскивается в вихревую камеру дизеля.

Топливо в форсунку поступает через штуцер 14 и вер­ тикальные каналы г в корпусе к кольцевой канавке а в торце распылителя, а затем по каналам б в кольцевую расточку а под иглу. Сверху игла через толкатель 6 на­ гружена спиральной пружиной 7. Пружина снизу опи,-

123

рается на толкатель через колпачок 13, а сверху на ре­ гулировочный винт 9 через колпачок 8. С помощью регу­

Устройство форсунки быстроходного дизеля с нераз­ деленной камерой сгорания ЧСП 15/18 (ЗД6) показано на рис. 64. Корпус 3 распылителя плотно прижимается гайкой 6 к нижнему торцу корпуса 8 форсунки. Внутри корпуса топливораспылителя находится запорная пг-

124

ла 2, которая плотно прижимается к седлу давлением спиральной пружины 9 через штангу 7. Конус иглы за­

форсунки установлен щелевой фильтр, состоящий из на­ ружной втулки 5 и фильтрующего элемента 4. Натяже­ ние пружины регулируется гайкой 10. Для уменьшения просачивания топлива через неплотность между иглой и корпусом распылителя на ней проточены две кольце­ вые канавки. При установке форсунки в гнездо крышки уплотнение между форсункой и крышкой достигается постановкой медной уплотнительной прокладки /.

При давлениях распыливания топлива 1000 кгс/см2 (100 МПа) и выше находят применение насос-форсун­ ки, представляющие единый агрегат, состоящий из топ­ ливного насоса высокого давления и распылителя форсунки, изготовленные в одном корпусе. У насос-фор­ сунки отсутствуют соединительные трубопроводы, поэто­ му объем топлива между плунжером и топлнвораспыливающим отверстием очень мал, в результате чего исклю­ чается вредное влияние колебаний давления топлива при впрыске и улучшается качество распыливания. Насосфорсунки применяются на дизелях ЯАЗМ204А и ЯАЗМ206А.

МЕХАНИЗМ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧИСЛА ОБОРОТОВ ДВИГАТЕЛЯ

При работе судовых двигателей необходимо обеспе­ чить постоянную заданную частоту - вращения вала при любом скоростном режиме от минимального до макси­ мального (например, двигатели для привода гребного винта) или только в одном скоростном режиме (напри­ мер, двигатели для привода электрогенераторов). В обо­ их случаях это осуществляется изменением количества топлива, поступающего в цилиндры двигателя. Достига­ ется это автоматически с помощью специальных регуля­ торов механического, гидравлического, пневматического

125

или электрического типов. На маломощных двигателях наибольшее распространение получили механические регуляторы.

Регулятор, предназначенный для поддержания любо­ го заданного числа оборотов коленчатого вала в диапа­ зоне от максимальногодо минимального независимо от

ко одного необходимого числа оборотов коленчатого ва­ ла (например, номинального) независимо от изменения нагрузки на двигатель в диапазоне от минимальной до

Врегуляторах прямого действия чувствительный эле­ мент непосредственно действует через специальную ры­ чажную передачу на зубчатую рейку топливного насоса, которая поворачивает плунжеры, в результате чего уменьшается или увеличивается подача топлива. Регу­ ляторы прямого действия применяют только на двигате­ лях малой и средней мощности, так как привод зубчатой рейки топливных насосов не требует больших переста­ новочных условий.

Врегуляторах непрямого действия чувствительный элемент управляет только регулирующими органами ка­ кого-либо усилительного механизма (например, гид­ равлического сервомотора), который затем действует на зубчатую рейку топливного насоса.

Схема центробежного однорежимного регулятора ти­ па Р-11М, устанавливаемого на дизелях 64 12/14 и слу­ жащих для привода электрогенераторов, показана на рис. 65. Крестовина 13 с расположенными на ней груза­ ми имеет привод от шестерни распределительного ва­ ла /. При вращении крестовины 13 грузы под действием центробежных сил расходятся в стороны и поворачива­ ют лапки, которые давят на тарель 2, которая упирает­ ся в стальной стакан главной пружины 3 и сжимает ее, перемещая рычаг 6 влево. Верхний конец рычага 6 со­ единен с рейкой / / топливного насоса, которая также пе-

126

ремещается влево, уменьшая подачу топлива. Переме­ щение рычага влево продолжается до тех пор, пока дей­ ствие центробежных сил грузиков не уравновесится натяжением пружины 3. Натяжение ее регулируется вра­ щением винта 5 с помощью рукоятки 4.

При увеличении натяжения пружины 3 требуется большое усилие, создаваемое центробежными силами, чтобы повернуть ры­ чаг влево и уменьшить подачу топлива. С уве­ личением натяжения пружины число оборо­ тов двигателя возрас­ тает. Для уменьшения числа оборотов двига­ теля натяжение пружи­ ны 3 следует ослабить.

пружина преодолевает центробежную силу и поворачи­ вает рычаг вправо, увеличивая подачу топлива.

Таким образом, регулятор в соответствии с величи­ ной натяжения пружины автоматически поддерживает заданное число оборотов вала независимо от изменения нагрузки на двигатель.

Для уменьшения степени неравномерности вращения вала дизель-генераторов, работающих параллельно, в регуляторе применяются специальные устройства в ви­ де дополнительной пружины 7 и катаракта 8.

127

с рукояткой. Поворачивая рукоятку по сектору можно изменять положение пружины 7 относительно рычага 6 на 90°, что позволяет добиться необходимой степени не­ равномерности вращения, обеспечивающей параллель­ ную работу дизель-генераторов.

Катаракт 8 служит для затухания колебаний топлив­ ной рейки при ее перемещении, а также для повышения устойчивости процесса регулирования. Он состоит из ци­ линдра, разделенного на две полости поршеньком, кото­ рый с помощью пружины и рычагов связан с рейкой топ­ ливного насоса. Обе полости цилиндра заполнены мас­ лом и соединяются между собой игольчатым клапаном 9.

или выворачивая регулировочную иглу, можно изменять степень торможения катаракта.

Остановка двигателя производится поворотом руко­ ятки 12, которая перемещает зубчатую рейку 11 топлив­ ного насоса влево на «нулевую подачу» и сжимает при этом пружину 10.

Число оборотов у дизелей, служащих для привода электрогенераторов, регулируют в небольших диапазо­

главной пружины 3. Но вместо винта 5 применяется ру­ коятка управления, которая поворачивается по зубчато­ му сектору и через шестерню перемещает рейку-толка­ тель, действующую на пружину 3 и изменяющую ее на­ тяжение. С помощью этой рукоятки производится и ос­

всережимного регулятора отсутствует катаракт, а допол­

12S

Кроме механических всережимных регуляторов с из­ меняющимся натяжением пружины применяются регу­ ляторы с постоянным предварительным натяжением ее.

Устройство для изменения числа оборотов главных судовых дизелей 1ЧСП 10,5/13 и 2ЧСП 10,5/13, имею­ щих однорежимные предельные регуляторы с постоян­ ным натяжением пружины, показано на рис. 66.

Количество подаваемого топлива изменяется в ре­ зультате перемещения упора 5 рычага 4 вправо или вле­ во. Рычаг 4 с помощью шарнирного соединения упира-

6

Рис. 66. Устройство для изменения числа оборотов двигателя при наличии однорежимного регулятора.

ется в тягу 3, противоположный конец которой соединен с рукояткой 2 через эксцентрик 1. Верхний конец рыча­

ПРОДУВОЧНЫЕ НАСОСЫ ДВУХТАКТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Продувочный насос служит для создания избыточно­ го давления воздуха и подачи его в цилиндры двигателя. По устройству и принципу действия продувочные насо-