Дизельні двигуни

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Практична робота № 7

• «м«

1. Тема: Ознайомлення з пристроєм, розташуванням і кріпленням системи живлення дизелів.

2. Мета роботи: Ознайомлення з пристроєм елементів системи живлення, їх розташуванням і кріпленням на двигуні.
3. Конструкція елементів:
3.1. Паливні баки
Паливні баки служать для зберігання на автомобілі або тракторі дизельного палива і володіють ємністю, що забезпечує роботу дизеля з навантаженням протягом 10-12 ч.
3.2. Паливні фільтри
Паливні фільтри призначені для очищення палива від механічних домішок у води. Паливо очищається у фільтрах грубого і тонкого очищення.

Фільтр грубої очистки очищає паливо від крупних частинок (40-80 мкм) механічних домішок. Він входить у систему харчування між баком і топливоподкачивающим насосом. Фільтр грубої очистки складається з корпусу, кришки, фільтрувального елемента і крана для зливу відстою. Фільтруючий елемент складається з сітчастого металевого каркасу з навиті на нього ворсистим бавовняним шнуром. Правильність установки фільтруючого елемента забезпечується розеткою. Між корпусом і кришкою встановлена ​​прокладка.
Паливо, яке надходить в корпус фільтра, проходить між витками бавовняного шнура, залишаючи на його ворсинках механічні домішки. Очищене паливо надходить у внутрішню порожнину фільтруючого елемента і далі в відвідний паливопровід.
Фільтри тонкого очищення забезпечують очищення палива від механічних частинок невеликого розміру (4-6 мкм). Їх включають у систему харчування між топливоподкачивающим насосом і насосом високого тиску. Фільтруючі елементи фільтрів тонкої очищення встановлюються на автотракторних дизелях, виготовляють з бавовняної нитки або мінеральної вовни.


3.3. Топливоподкачивающие насоси
Топливоподкачивающие насоси призначені, для безперервної подачі палива з бака в насос високого тиску під постійним надлишковим тиском (0,1 -03 МПа). Топливоподкачивающие насоси, застосовувані на дизелях, за конструкцією поділяють на поршневі шестеренчасті та коловратние. У автотракторних дизелях широко застосовують поршневі насоси, які встановлюють на корпус паливного насоса високого тиску і приводять в дію від його кулачкового валу. Топливоподкачивающий насос складається з корпусу, поршня з пружиною, роликового штовхача зі штоком і пружиною, всмоктуючого і нагнітального клапанів з пружинами і пробок. Нагнітальний клапан центрується в пробці. Над усмоктувальним клапаном розташований насос для ручного прокачування палива, що має отвір для, центрування всмоктувального клапана. Насос ручний прокачування палива служить для заповнення системи живлення при пуску дизеля. Він складається з циліндра з кришкою. У циліндрі рухається поршень зі штоком і рукояткою. На дві циліндра є ущільнювальне кільце, яке затискається при роздуванні рукоятки штока на кришку циліндра. Паливо в насос підводиться по каналу, а відводиться по топлівлівопроводу. Топливоподкачивающий насос працює наступним чином. Під час роботи дизеля ексцентрик кулачкового валу насос високого тиску, набігаючи на ролик штовхача, переміщує його і поршень вгору. У результаті над поршнем тиск підвищуєте під поршнем створюється розрідження. Під дією тиску клапан закривається, а нагнітальний відкривається і паливо по каналу з порожнини А протікає в порожнину Б. При подальшому обертанні ексцентрика роликовий штовхач звільняється від його дії і пружина переміщає поршень вниз. Під час переміщення поршня вниз в порожнині А створюється розрідження, а в порожнині Б підвищується тиск, всмоктуючий клапан відкривається, і паливо по каналу надходить у порожнину А Одночасно з цим клапан закриваєте »і паливо з порожнини Б нагнітається по каналу в паливопровід, що веде до фільтру тонкого очищення. Якщо тиск за насосом перевищує тиск, що створюється пружиною, то переміщення поршня може припинитися, отже, припиниться і подача палива. Просочилося паливо по зазору межу штоком я корпусом збирається в кільцеву канавку і зливається назовні через отвір.
3.4. Паливопровід.
Топлівопроводи, що з'єднують окремі елементи системи, ділять на топлівопроводи високого і низького тиску. Топлівопроводи високого тиску з'єднують паливний насос з форсунками. Їх виготовляють із суцільнотягнених сталевих труб з внутрішнім діаметром 1,5-2,5 мм і товщиною стінок 2,5-3 мм. Топлівопроводи високого

з'єднуються зі штуцерами насоса до форсунок за допомогою накидної гайки, колечка ж висадженого на кінці паливопроводу конуса.
Топлівопроводи низького тиску з'єднують між собою інші елементи паливної системи. Їх виготовляють із суцільнотягнених сталевих або мідних труб з внутрішнім діаметром 6-10 мм і товщиною стінок 1,0-1,5 мм. Топлівопроводи низького тиску з'єднуються з елементами системи за допомогою штуцерів і накидних гайок.
»-Т;» н.

3.5. Очищувач повітря
Очищувач повітря призначений для очищення повітря, що поступає в циліндри дизеля. На дизелях, як і в карбюраторних двигунах, застосовують комбіновані очищувачі повітря (масляно-інерційні) з двома ступенями очищення.
3.6. Впускні трубопроводи
Впускні трубопроводи призначені для розподілу повітря по циліндрах двигуна. Їх відливають чавуну і постачають патрубками для кріплення воздухоочистителя
Впускні трубопроводи виконують з плавними обводами, без різких змін перетинів і істотних змін напрямку потоку повітря, що забезпечує менший опір впускання.

3.7. Випускні трубопроводи
Впускні трубопроводи призначені для відводу відпрацьованих газів з циліндрів двигуна. Їх відпивають з чавуну, вони мають фланець для кріплення вихлопного трубопроводу, що йде до глушника.
3.8. Паливні насоси високого тиску.
Паливний насос призначений для подачі під тиском до форсунки кожного дизеля, в момент, що забезпечує хороші умови сумішоутворення і згоряння. У автотракторних дизелях найбільш поширені паливні насоси золотникового типу з постійним ходом плунжера. У цих насосах кількість палива, що регулюють поворотом плунжера.
В якості прикладу розглянемо конструкцію і принцип дії паливного насоса 4ТН9ХЮ (четирехплунжерний паливний насос з діаметром плунжера 9 мм і ходом плунжера 10 мм).


Пристрій насоса. Він складається з корпусу, кулачкового валу, головки, чотирьох секцій насоса і механізму регулювання кількості додавайте палива.
Корпус являє собою отпітую з чавуну коробку, до якої кріплять головку за допомогою болтів і в якій розміщують вузли і деталі насоса. Корпус всередині має горизонтальну перегородку, яка ділить його на верхню і нижню порожнини. У верхній порожнині розміщені механізм регулювання кількості подаваного палива та виступаючі з головки частини плунжерних пар, а в нижній - кулачковий вал. У горизонтальній перегородці є чотири отвори, в яких встановлені штовхачі. З правого боку корпусу є для установки топливоподкачивающего насоса. До заднього торця корпусу кріплять регулятор частоти обертання, а до переднього торця - плиту і настановний фланець.
Кулачковий вал служить для періодичного переміщення плунжерів з нижнього положення у верхнє. Вал встановлений на кулькових підшипниках. Він має чотири кулачка тангенціального профілю і ексцентрик для приводу в дію топливоподкачивающего насоса, Вал приводиться в обертання від шестерні, встановленої на фланець. Шестерня з'єднується з валом з допомогою шлицевой втулки, яка насаджена на його конічний хвостовик. На кінці вала з боку регулятора закріплена шестерня, за допомогою якої наводиться в обертання механізм регулятора. Кулачковий вал у чотиритактних дизелів обертається в два рази повільніше колінчастого валу. Вал виготовляють штампуванням з вуглецевої сталі.


-1 ^ 1
V • Ч-
Головка являє собою фасонну виливок із чавуну, в якій розміщені деталі секцій насоси, два поздовжніх каната, з'єднаних між собою поперечним каналом, і кульковий перепускний клапан. Паливо з фільтру тонкого очищення надходить до канал, а з нього - в канал.
Головка насоса з'єднана з корпусом шпильками. Секція насоса складається з гільзи, плунжера, пружини плунжера, нагнітального клапана з сідлом і пружиною, штуцера, штовхача з роликом і регулювальним болтом.
Гільза являє собою циліндр, у верхній потовщеній частині якого розташовані два наскрізних отвори: верхнє-впускний і нижнє - перепускний. Впускний отвір кожної гільзи поєднано, з каналом, а перепускний - з каналом. Гільзу встановлюють в головці насоса в певному положенні і фіксують від провертання настановним гвинтом.


Плунжер призначений для подачі палива під тиском до форсунки і є золотником для регулювання кількості палива, що подається відповідно навантаженні дизеля. У верхній частині плунжер має кільцеву виточку і вертикальний паз, що має з одного боку спіральну відсічну крайку для регулювання кількості подаваного плунжером палива. Головка плунжера має центральне вертикальне і радіальне отвори. На циліндричної частини плунжера передбачена кільцева виточка для розподілу мастила з поверхонь, що труться плунжера і гільзи. У нижній частині плунжера є виступ, на який встановлюють тарілку плунжера. На кінці плунжера напрессован повідець. Плунжер переміщається в гільзі, як поршень в циліндрі. Нагнітальний клапан служить для періодичного роз'єднання внутрішньої порожнини паливопроводу високого тиску з надплунжерного простором. Клапан має конічну запірну фаску, циліндричний розвантажувальний поясок і хвостовик з поздовжніми пазами. Сідло клапана, встановлене на торець гільзи, притискається до неї за допомогою штуцера, ввертається в голівку насоса. Гільза, плунжер, нагнітальний клапан і сідло клапана виготовляють з легованої сталі.
Штовхач служить для передачі руху від кулачкового валу до плунжеру. Він являє собою тонкостінний сталевий стакан. Зверху в штовхач ввернуть регулювальний болт з контргайкою. У нижній частині корпусу штовхача запресована вісь ролика.
Механізм регулювання кількості палива, що подається призначений для збільшення або зменшення кількості палива, що подається в циліндри, при зміні
режиму роботи дизеля. Механізм складається з рейки, на якій стяжними болтами закріплені хомутики і скоби. У пази хомутиків входять повідці плунжерів. Рейка за допомогою скоби пов'язана з регулятором частоти обертання. Тертьові поверхні рухомих деталей паливного насоса, крім гільзи і плунжера, змащуються дизельним маслом яке знаходиться в нижній порожнини корпусу насоса. Поверхні гільзи і плунжера змащуються дизельним паливом.

Принцип дії паливного насоса. Робочий цикл насоса складається з трьох процесів; наповнення, нагнітання і перепуск.
Наповнення. Плунжер під дією пружини переміщається вниз. При цьому впускний отвір відкривається і паливо під тиском, створюваним паливом насосом, що підкачує, з каналу надходить в надплунжерного простір, заповнюючи його.
Нагнітання. При набіганні кулачка вала на ролик штовхача плунжер піднімається. У початковий період підйому плунжера частина палива перетікає з гільзи через впускний отвір в канал. Після того як верхня кромка плунжера перекриє впускний отвір, тиск палива в надплунжерного просторі підвищується. Під дією тиску палива нагнітальний клапан, долаючи опір пружини, відкриється, і паливо за паливопроводу високого тиску надійде до форсунки.
Перепуск палива. При подальшому переміщенні плунжера вгору настане момент, коли відсічна кромка відкриє перепускний отвір і паливо з надплунжерного простору через отвори і паз перетікає в канал. Тиск палива в надплунжерного просторі падає, і нагнітальний клапан під дією пружини сідає на своє сідло, роз'єднуючи надплунжерного простір з внутрішньою порожниною паливопроводу високого тиску. Подача палива до форсунки припиняється, незважаючи на триваюче рух плунжера вгору. При опусканні нагнітального клапана в сідло циліндричний розвантажувальний поясок, діючи як плунжер, відсмоктує з паливопроводу високого тиску деяка кількість палива. У результаті тиск палива в паливопроводі високого тиску різко падає, і форсунка миттєво припиняє подачу палива в циліндр дизеля.
Кількість палива, що подається регулюють зміною корисного ходу плунжера, тобто ходу, протягом якого відбуваються подача палива до форсунки. Зміна корисного ходу плунжера досягається поворотом його навколо поздовжньої осі. Плунжер повертається за допомогою рейки й хомутиків, в пази яких входять повідці плунжерів. При переміщенні рейки уздовж осі хомутики повертають плунжери в гільзах. Переміщення рейки вперед (у напрямку до дроту насоса) збільшує подачу палива, а переміщення рейки тому зменшує подачу його.
Початок подачі палива секцією насоса по куту повороту колінчастого валу (кута початку подачі) регулюють зміною довжини штовхача за допомогою регулювального болта. При викручування болта з штовхача паливо починає раніше подаватися до форсунки, тобто кут випередження подачі палива зростає, а при загортанні болта паливо починає пізніше надходити до форсунки, тобто кут випередження подачі палива зменшується.
Для зміни кута випередження упорскування палива в залежності від частоти обертання колінчастого вала в автомобільних дизелях встановлюють на передньому кінці кулачкового валу насоса високого тиску автоматичну муфту випередження упорскування палива-Муфта змінює момент упорскування палива за рахунок додаткового повороту кулачкового валу насоса під час в ту або іншу сторону щодо валу приводу насоса.
3.9. Форсунки
Форсунка призначена для вприскування палива в камеру згоряння і розпилювання його на дрібні частинки. Форсунки, що застосовуються на дизелях, поділяють на закриті та відкриті. Закритимітимі називають такі форсунки, у яких паливопровід високого тиску в період між вприсками палива роз'єднані з камерою згоряння спеціальної завзятою голкою.

'41 Р |
^ / 9 \
: ^ 1,.

Управління голкою в форсунках здійснюється механічним яла гідравлічним приводом. У автотракторних дизелях широко поширені форсунки з гідравлічним управлінням (під дією тиску палива). Закриті форсунки в залежності від способу сумішоутворення мають різну конструкцію розпилюється пристрою.
По конструкції розпилювачі бувають голчасті з одним або декількома соплових отворів і штифтові з одним сопловим отвором я конічним або циліндричним штифтом на кінці голки. Голчасті розпилювачі з кількома сопловим отворами (4 -10) застосовують, як правило, в дизелях з нерозділеним камерами згоряння. Штифтові розпилювачі, як і голчастою розпилювачі з одним сопловим отвором, зазвичай застосовують в дизелях з раз редньо камерами згоряння.

В якості прикладу розглянемо конструкцію і принцип дії закритою штифтової форсунки з гідравлічним управлінням голкою. Форсунка складається з сильного корпусу, до якого гайкою кріпиться розпилювач з запірної голкою. Голка запірним конусом притискається до конічній сідла в розпилювачі допомогою пружини і штанга-На нижньому кінці голки є конічний штифт, який виступає з соплових отворів. Нижній торець пружини упирається в тарілку штанги, а верхній - в тарілку регулювального гвинта, який ввернуть у гайку, загорнуту до упору в корпус форсунки. Положення регулювального гвинта фіксується контргайкою. Регулювальний гвинт зверху. Закривається ковпаком, навернений на гайку. Ковпак ущільнюється з корпусом за допомогою мідної прокладки. Розпилювач і голку затопляють з легованої сталі і піддають термічній обробці. Щоб забезпечити необхідну герметичність в прецизійної парі розпилювач - голка, їх тертьові поверхні протирають один до одного. Заміна деталей в пере не дозволяється. При роботі двигуна паливо з насоса по паливопроводу високого тиску, приєднаному накидною гайкою до корпусу, надходить через канали в корпусі кільцеву канавку і канал в розпилювачі в порожнину.

При нагнітальному ході плунжера тиск палива в порожнині зростає. Це тиск передається на конічну поверхню голки. У момент, коли тиск палива на голку долає зусилля пружини, голка розпилювача підводиться і паливо впорскується в камеру згоряння через вузьку кільцеву щілину між сопловим отвором розпилювача і штифтом голки. Паливо під великим тиском, проходячи через кільцеву щілину, набуває більшої швидкості і розпилюється па дрібні позивачки. Штифт додає струменеві розпорошеного палива форду конуса, що забезпечує добре сумішоутворення. Після закінчення подачі палива насосом тиск в порожнині впаде, і голка під дією пружини притискається конусом до сідла, роз'єднуючи порожнину я камеру згоряння.
Незважаючи на, герметичність прецизійної пари розпилювач - голка, невелика кількість палива проривається через зазор між деталями пари. Просочилося паливо
надходить в зливну трубку через отвір в гайці і свердління болт.


Форсунку кріплять до головки циліндрів з допомогою двох шпильок. При установці форсунки для кращого ущільнення під гайку встановлюють мідну прокладку.
Відкритими називають такі форсунки, у яких відсутній запірний пристрій
між трубопроводом високого тиску і камерою згоряння. Відкриті форсунки за порівняний з закритими мають ряд істотних недоліків: підтікання палива через сопловий отвір із-за нестачі чіткого початку і кінця упорскування палива; погане розпилювання палива при малій частоті обертання колінчастого вала внаслідок різкого зменшення тиску упорскування. Через зазначених недоліків відкриті форсунки на дизелях застосовуються рідко.
3.10. Регулятори частоти обертання
У процесі експлуатації автотракторні дизелі працюють зі змінними навантаженнями. Зміна навантаження на дизель викликає зміна частоти обертання колінчастого вала (швидкісного режиму).
Робота дизеля з безперервно мінливим швидкісним режимом призводить до підвищених износам його деталей і зниження економічних показників. Тому для підтримки заданого швидкісного режиму роботи дизеля необхідно зі зміною навантаження змінювати подачу палива. При збільшенні навантаження частота обертання колінчастого вала зменшується, тому подачу палива необхідно збільшити, інакше дизель може зупинитися. Зі зменшенням навантаження частота обертання збільшується, тому подачу палива слід зменшити, інакше частота обертання ще більше збільшиться і може статися рознос дизеля.
Зміна подачі палива в циліндри дизеля при зміні навантаження здійснюється спеціальним механізмом - регулятором частоти обертання, який автоматично підтримує заданий швидкісний режим при навантаженню, що змінюється. На автотракторних двигунах встановлюють відцентрові регулятори, які за принципом дії ділять на одно-, двох-і всежімние.
• ^ »^ 111.1
Однорежимний регулятори підтримують лише один швидкісний режим роботи двигуна. Їх застосовують на карбюраторних пускових двигунах. Дворежимні регулятори обмежують максимальну частоту обертання колінчастого валу і забезпечують стійку роботу на мінімальних обертах холостого ходу. Їх застосовують на двотактних дизелях.


Всережимний регулятори забезпечують стійку роботу двигуна на всіх швидкісних режимах, починаючи від холостого ходу і закінчуючи максимальною частотою зрощення колінчастого валу. Їх широко застосовують на автотракторних дизелях (ЯМЗ-236, ЯМЗ-238, СМД-14, Д-108 та ін.) В якості прикладу розглянемо конструкцію і принцип дії відцентрового всережимного регулятора. Регулятор розміщено в корпусі, прикріпленому болтами до паливного насоса високого тиску. У корпусі розташований вал регулятора на двох шарикопідшипниках. Вал приводяться в обертання від кулачкового валу паливного насоса за допомогою шестерень. На валу встановлено державка, на якій креняться вантажі і муфта з наполегливим підшипником. При обертанні валу вантажі розходяться під дією відцентрових сил, віджимають муфту, яка через підшипник і вісь п'яти повертає важіль. Важіль розташований на загальній осі з двуплечим важелем і знаходиться під дією пружини, яка одним кінцем закріплена на важелі, а іншим - на важелі 12. На вісь п'яти надітий важіль рейки, один кінець якої з'єднаний з кулісою, а інший тягою - з рейкою паливного насоса.

Принцип дії регулятора. Якщо навантаження на двигун зменшується, а подача палива в циліндри залишається незмінною, то частота обертання колінчастого вала, а отже, і вала паливного насоса збільшується. Під дією відцентрової сили вантажі розходяться в сторони і переміщають муфту разом з п'ятої вправо, викликаючи поворот важеля, керуючого рейкою насоса, за годинниковою стрілкою. Рейка висувається аз корпусу зменшуючи подачу палива. З переміщенням п'яти вправо повертається важіль. При цьому пружина розтягується і опір переміщенню важеля збільшується. Зрівноважування дії сили пружини і відцентрової сили вантажів на важіль припиняє подальше переміщення важеля, і рейка насоса, зайнявши певне положення, дозволяє підтримувати постійну частоту обертання валу двигуна.
Якщо навантаження на двигун збільшується при незмінній подачі палива, то частота обертання колінчастого вала, а отже, і відцентрова сила, що діє на вантажі, зменшуються. При зниженні частоти обертання пружина долає опір вантажів і повертає важіль за годинниковою стрілкою. Важіль переміщує п'яту і муфту вліво. З переміщенням муфти важіль повертається проти годинникової стрілки, а рейка вдвигается в корпус насоса, збільшуючи подачу палива.
Необхідний швидкісний режим роботи двигуна встановлюється важелем, пов'язаним тягами з педаллю управління паливним насосом в кабіні водія. При натисканні на педаль важіль повертається на деякий кут вліво, натяг пружини збільшується, і рейка під дією пружини переміщується у бік збільшення подачі. Частота обертання колінчастого валу двигуна при цьому збільшується до тих пір, поки відцентрова сила груздков не врівноважує силу натягу пружини. Для повного припинення подачі палива і зупинки двигуна важіль виключення подачі опускають вниз. При цьому куліса переміщує важіль у крайнє праве положення і рейху повністю висувається з корпусу насоса і подача палива припиняється. Різка зміна подачі палива запобігається буферної пружиною і коректором. Мінімальна і максимальна частоти обертання регулюються відповідно болтами.


; Р. |; »


1-передпусковий підігрівач;
2,9,10,13,14-паливопровід низького тиску;
3-форсунки;
4-трубка зливу палива;
5-камера згоряння;
6-паливопровід високого тиску;
7-перепускний клапан;
8-фільтр;
11-бак;
12-насос, що підкачує;
15-фільтр грубої очистки;
16-очисник повітря;
17-насос.

4.Вивод:
Ознайомився з пристроєм елементів системи живлення дизелів, їх розташуванням і кріпленням на двигуні.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Транспорт | Практична робота
57.4кб. | скачати


Схожі роботи:
Дизельні енергетичні установки
Бензинові і дизельні генератори
Автомобільні дизельні палива
Двигуни
Газотурбінні двигуни
Реактивні двигуни
Реактивні двигуни 2
Ракетні двигуни
Теплові двигуни
© Усі права захищені
написати до нас