Суднові паливні насоси високого тиску

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

скачати

Міністерство освіти і науки України
Херсонський державний морський інститут
Факультет заочного навчання
Реферат
З дисципліни: Суднове ДВС
На тему: Паливні насоси високого тиску
студента __5__ курсу ______
Почепінскій П.С. ________
(Прізвище Ім'я По-батькові)
Херсон 2008
Призначення паливних насосів високого тиску - впорскувати паливо через форсунку в циліндр двигуна. Вимоги, що пред'являються до ТНВД: здатність створювати високі тиски [400-800 кгс / см 2 (40-80 МПа) при розділених насосах і форсунках і до 1500-2000 кгс / см 2 (150-200 МПа) при нерозділеного паливної апаратури]; точно дозувати циклову подачу палива g ц і регулювати її величину при зміні режиму роботи двигуна; виробляти впорскування палива в циліндр при певному положенні кривошипа, встановлені і на одному двигуні ТНВД повинні мати однакову циклову подачу. Нерівномірність циклових подач по окремих циліндрах допускається не більше 5% на режимі повного ходу.
Величину циклової подачі визначають за формулою:
g ц = N єц g e / 60 (n / m)
де N єц - Ефективна циліндрична потужність, л. с. (КВт);
g e - питома витрата палива, г / (Е.Л. с.-г) [г / (кВт-год)];
п - частота обертання колінчастого валу, об / хв;
т - коефіцієнт тактності (для чотиритактних двигунів
m = 2, для двотактних n = 1).
Для потужного малооборотним двигуна g ц = 35 -: -40 г / цикл, для високооборотних малопотужних двигуни g u = 0,10 -: -0,15 г / цикл.
При зменшенні потужності двигуна (при роботі на малому ходу) циклова подача зменшується в 7-10 разів.
Привід ТНВД. Найбільше застосування має механічний привід від кулачної шайби. Паливні насоси, виконані окремо для кожного циліндра, наводяться від кулачних шайб, укріплених на розподільному валу двигуна. У багатосекційних ТНВД, виконаних у вигляді спільного блоку, є власний кулачковий вал для приводу плунжерів насосних секцій. Розташування кулачних шайб на валу узгоджується з розташуванням кривошипів колінчастого валу, а їх кріплення має давати можливість змінювати положення кулачних шайб по відношенню до кривошипа і таким чином змінювати момент упорскування палива по куту п. к. в.
Кулачковий вал ТНВД повинен робити один оборот за цикл, тому в двотактних двигунах колінчастий і кулачковий вали мають однакову частоту обертання, в чотиритактних двигунах частота обертання колінчастого вала в 2 рази більше, ніж у валу ТНВД.
Щоб зберегти взаємне розташування кулачних шайб і кривошипів при зміні напрямку обертання колінчастого вала, у реверсивних двигунів встановлюють:
одну кулачну шайбу симетричного профілю та при реверсі розгортають розподільний вал на кут, що забезпечує збереження моменту уприскування палива по куту п. к. в. при зміні боку обертання;
два кулачні шайби для кожного ТНВД: одну - для роботи на передній хід, іншу - роботи на задній хід. При реверсі під ТНВД підводять відповідну шайбу за рахунок осьового пересування валу.
Діаграма топлівораспределенія зображує момент і тривалість подачі палива, виражені в кутах п. к. в. кривошипа (відлік кутів виробляється від ВМТ). Для циклу змішаного згорання необхідно забезпечити самозаймання палива до приходу поршня у ВМТ (за 1-2 ° п. к. в.). Період затримки самозаймання палива
i = 0,001 -: - 0,010 с, тому впорскування палива в циліндр завжди виробляють до ВМТ. Кут повороту кривошипа (відрахований від ВМТ), при якому відбувається вприскування палива, називається кутом випередження подачі палива  0п. Його обирають в залежності від частоти обертання двигуна. У двигунах високооборотних  оп = 20 -: -30 ° п. к. в., В малооборотних
оп = 4 -: -8 про п. до.; загальна тривалість подачі палива, виражена в кутах п. к. в., становить 15-25 ° п. к. в.
Способи регулювання циклової подачі. Подача палива здійснюється тільки на частині ходу плунжера, який називається активним ходом, на решті частини паливо перепускается до приймальні порожнину насоса.
Величину циклової подачі можна регулювати трьома способами: змінюючи початок подачі палива; змінюючи кінець подачі палива; застосовуючи змішане регулювання, при якому одночасно змінюється початок і кінець подачі палива.
На рис. 1 показані діаграми паливоподачі та графіки шляху та швидкості плунжера при різних способах регулювання циклової подачі. Діаграма та графіки (рис. 1, а) відповідають регулювання g ц за рахунок зміни початку подачі палива. На всіх режимах кінець подачі насоса (ВПП) відбувається в точці 4.
Кут п. к. в., Протягом якого відбувається вприскування палива, змінюється за рахунок зміни кута випередження подачі палива  ОП1 Найбільшою подачі відповідають точки 1 на діаграмі топлівораспределенія і на графіку шляху плунжера, кут випередження  ОП1 і корисний хід плунжера h а1. При зменшенні g ц початок подачі послідовно зміщується в точки 2 і 3, кут випередження зменшується до  ОП2,оп3 і корисний хід плунжера стає h а2 і h а3
Отже, регулювання величини циклової подачі завжди призводить до зміни кута випередження подачі. Недоліком цього способу регулювання є мала швидкість плунжера в кінці подачі, що призводить до «млявого» розпилювання наприкінці упорскування.

Рис. 1. Діаграми паливоподачі
Діаграма та графіки (рис. 1, б) відповідають регулювання за рахунок зміни кінця подачі палива. Початку подачі завжди відповідає точка 1, при зменшенні g ц   кінець подачі переміщається з точки 4 в точки 3 і 2 та відповідно ственно змінюється корисний хід плунжера. Кут випередження по дачі палива  оп на всіх режимах залишається незмінним. Ско рость плунжера під час упорскування висока, вся порція палива добре Розпилююча.
Діаграма та графіки (рис. 1, в) відповідають регулювання g ц за рахунок одночасного зміни початку і кінця подачі палива. Точки 1 - 6 відповідають початку і кінця подачі палива при найбільшій величині g ц. При зменшенні g ц   початок подачі послідовно зміщується в точки 2 і 3, кінець подачі - в точки 5 і 4. Так само, як при першому способі регулювання, зміна циклової подачі призводить до зміни кута випередження подачі.
Для двигунів, що працюють з постійною частотою обертання (дизель-генератори), другий спосіб регулювання найбільш зручний, тому що при незмінному швидкісному режимі постійний кут випередження подачі палива забезпечить займання палива при одному і тому ж вугіллі повороту кривошипа, що буде створювати однакові умови протікання процесу згоряння на всіх режимах роботи двигуна.
У двигунах середньо-і високотехнологічних, що працюють на гребний гвинт із змінною частотою обертання, застосування ТНВД з регулюванням g ц за рахунок зміни початку подачі палива забезпечить «м'яку» роботу двигуна на всіх режимах через автоматичної зміни кута випередження подачі палива при зміні швидкісного режиму.
У малооборотних дизелів, що працюють з невеликим кутом випередження подачі палива (6-8 ° п. к. в.), Регулювання g ц за рахунок зміни початку подачі палива невиправдано, тому що такі ТНВД на режимах середнього та малого ходів починають подавати паливо за ВМТ, що знижує економічність двигуна.
Пристрої, що регулюють величину циклової подачі в насосах клапанного типу, можуть виконуватися у вигляді перепускних і відсічних клапанів, через які на частині ходу плунжера паливо перепускается до приймальні порожнину насоса; в насосах золотникового типу плунжер-золотник перепускає паливо в приймальне вікно на початку або в кінці свого ходу.
ТНВД клапанного типу з регулюванням циклової подачі за рахунок зміни початку подачі. Основні елементи насоса (рис. 2): плунжерна прецизійна пара, що складається з плунжера 13 і втулки; штовхач 11 плунжера; поворотна пружина 12; нагнітальний 2, перепускний 4, запобіжний 1 клапани.
Механізм регулювання (відсічний пристрій) циклової подачі складається з перепускного клапана 4 з складовим штовхачем 5, 6, 7, двухплечего важеля 8, шарнірно пов'язаного з штовхачем, і ексцентрикового валика 9, на який спирається важіль 5. Привід насоса - від симетричної кулачної шайби 10, розташованої на розподільному валу.
Принцип дії ТНВД. Плунжер допомогою штовхача приводиться в дію від кулачної шайби. Безперервний контакт між роликом штовхача і кулачком забезпечується пружиною. При ході плунжера вниз паливо через перепускний (він же всмоктуючий) клапан 4 надходить у надплунжерного простір. На початку ходу клапан відкривається тиском палива, що надходить до насоса по магістралі 3, подальше його відкриття відбувається під дією важеля 8 і штовхачів. На початку нагнітального ходу перепускний клапан відкритий і паливо виштовхується в магістраль 3 - Початок подачі відбувається в момент посадки клапана 4 на гніздо, кінець подачі настане, коли ролик штовхача 11 вийде на виступ кулачної шайби, а плунжер насоса прийде в ВМТ. Отже, активний хід плунжера h a починається з моменту посадки клапана 4 на гніздо і закінчується, коли плунжер приходить у ВМТ.
Регулювання циклової подачі виробляють, змінюючи момент закриття клапана 4, т. е., змінюючи початок подачі палива. Для всіх насосів, встановлених на двигуні, регулювання здійснюють за допомогою тяги управління паливоподачею, яка переміщається вручну або регулятором частоти обертання. При переміщенні тяги ексцентрикові валики 9 Усіх
насосів повертаються на однаковий кут, змінюючи положення точки опори важеля 8. При переміщенні точки опори вгору клапан 4 пізніше сідає на гніздо, активний хід плунжера і величина циклової подачі зменшуються, одночасно зменшується кут випередження подачі палива.
Положення ексцентричної осі, при якому перепускний клапан залишається відкритим протягом усього нагнітального ходу, відповідає нульовій подачі насоса, при цьому рукоятка управління паливоподачею стоїть в положенні «стоп».
Регулювання кута випередження подачі палива  оп відбувається автоматично при зміні величини циклової подачі. Якщо необхідно змінити тільки кут випередження, розгортають кулачну шайбу на валу; поворот кулака в сторону обертання валу збільшує кут випередження подачі палива за рахунок більш раннього набігання кулака на ролик штовхача.

Рис. 2. Схема ТНВД клапанного типу з регулюванням циклової подачі за рахунок зміни початку подачі
Особливості конструкції ТНВД клапанного типу. За наведеною схемою працюють ТНВД двигунів фірми «Зульцер» і заводу «Російський дизель». Насоси виконують одно-, двох-і трьох-секційними. Привід здійснюється від симетричної кулачному шайби (рис. 3). Шайба 2 роз'ємна (з двох половин), свобол але посаджена на втулку 1; обидві половини своїми внутрішніми по поверхні щільно прилягають до втулці і мають в площині роз'єму невеликий інсталяційний зазор; втулка 1 зафіксована на розподільному валу 5 шпонкою 4 і штифтом в і має на Наприкінці різьблення, на яку навертається гайка 3; торцеві поверхні гайки, фланця втулки і шайби - конусні, після установки кулачної шайби під заданим кутом по відношенню до кривошипа її затискають між конусними поверхнями фланця і гайки. Таке з'єднання дозволяє легко змінювати і точно встановлювати кут випередження подачі палива. При реверсі розгортають розподільний вал 5 по відношенню до колінчастого на кут реверсу (кут, на який повертають розподільний вал по відношенню до колінчастого валу, для того щоб фази паливоподачі відповідали стороні обертання).

Ріс.73. Кріплення кулачної шайби ТНВД
Пристрій односекційного насоса (рис. 4) двигунів заводу «Російський дизель»: у сталевому корпусі 11 гайкою 12 кріпиться

Рис. 4. Конструкція ТНВД клапанного типу
втулка плунжера 14, плунжер 15 спирається на штовхач 2; ролик штовхача 1 котиться по кулачної шайбі і притискається до неї пружиною 13; в корпусі насоса розміщуються нагнітальний 10 і перепускний 8 клапани; канал над клапаном 8 закривається пробкою 9, під якою ставлять заглушку; клапан приводиться в дію від складеного штовхача (7 і 4) з регулювальним гвинтом 6, який фіксується гайкою 5; відсічною важіль 16 спирається на шийку 3 ексцентрикового валика 19, на кінець якого насаджений важіль 18 для приєднання до загальної тязі управління паливоподачею, (1 7 - корпус штовхача).
ТНВД золотникового типу. У ТНВД цього типу плунжер-золотник здійснює подачу палива і регулює величину циклової подачі. У верхній частині плунжера відфрезерована фасонна виточка, утворює гвинтову відсічну крайку, вертикальний і кільцевої пази. У залежності від способу регулювання циклової подачі змінюється розташування відсічних крайок. На рис. 5 а, б і в показане розташування відсічних крайок при регулюванні циклової подачі зміною: кінця подачі, початку подачі, початку і кінця подачі.
Втулка має одне або два вікна, сполучених з прийомною порожниною насоса; відкриттям і закриттям вікон управляє плунжер. На рис. 6, а показані положення плунжера, відповідні:
1 - положенню плунжера в НМТ;
2 - початку подачі палива;
3 - кінця подачі.
Ті ж положення плунжера, але при повороті його на деякий кут показані на рис. 6, б. Подача палива до форсунки почнеться після того, як верхня кромка плунжера перекриє вікна, кінець подачі - коли гвинтова відсічна кромка відкриє вікно і повідомить фігурний паз і надплунжерного простір з приймальні порожниною насоса. Циклова подача регулюється за рахунок розвороту плунжера на деякий кут, при цьому змінюється активний хід плунжера.
У плунжера (рис. 6, а) верхня кромка пряма, тому при його повороті початок подачі палива залишається незмінним; кінець подачі регулюють за рахунок зміни відносного положення відсічною кромки і перепускного вікна. На рис. 6, в показана розгортка верхньої частини плунжера, переміщення плунжера замінено переміщенням перепускного вікна щодо розгорнення. Положення А відповідає повній подачі, Б-часткової, В - нульовій подачі, при якій вертикальний паз розташований проти перепускного вікна і надплунжерного простір протягом усього ходу повідомляється з прийомною порожниною насоса.

Рис. 5. Розташування відсічних крайок у плунжерів ТНВД золотникового типу

Рис. 6. Схема роботи ТНВД золотникового типу
Одна з конструкцій механізму повороту плунжера (рис. 7): на втулку 1 вільно надіта поворотна втулка 5 із закріпленим на ній зубчастим вінцем 4; хрестовина 6, відфрезеровані заодно з плунжером 2, входить в прямокутні пази поворотною втулки; зубчаста рейка 3, пов'язана з загальної для всіх ТНВД тягою управління паливоподачею, входить в зачеплення із зубчастим вінцем поворотною втулки; пересуваючись за допомогою тяги управління, рейки розгортають всі плунжери ТНВД на однаковий кут, змінюючи величину циклової подачі.

Рис. 7. Механізм повороту плунжера ТНВД золотникового типу
ТНВД двигунів Бурмейстер і Вайн типу ДКЗРН (рис. 8). У корпусі 1 насоса встановлюється знімна втулка 5 із запресованої сталевий тонкостінної втулкою 6, яка центрується зверху корпусом 4 всмоктувального клапана. Верхня частина корпусу входить в кришку 2. Внизу втулка має посадковий пояс для центрування у корпусі насоса. Два гумових кільця 9, поставлених в канавки посадкового пояса, запобігають попадання палива в мастило штовхача. Вище посадкового пояси між втулкою і корпусом знаходиться приймальня порожнину насоса. Через отвір V паливо надходить до приймальні порожнину, піднімається вгору до корпусу всмоктувального клапана.
Негативний профіль кулачних шайб значно скорочує час, що відводиться на процес наповнення, в порівнянні з шайбами ​​позитивного профілю. Для поліпшення наповнення при більшій циклової подачі палива ТНВД має всмоктуючий пластинчастий клапан і вікно у втулці.

Рис. 8. Конструкції ТНВД двигуна типу ДК3РН
Принцип дії насоса. При ході плунжера вниз паливо надходить в корпус всмоктувального клапана, віджимає вниз кільцевої пластинчастий клапан і заповнює надплунжерного простір насоса. Процес наповнення триває протягом всього низхідного ходу плунжера, в той час як в ТНВД золотникового типу, що не мають всмоктувального клапана на ділянці ходу плунжера, зворотного корисного ходу, наповнення припиняється, тиск у надплунжерного просторі знижується, що призводить до пароутворення і погіршення наповнення насоса.
На початку ходу плунжера вгору відбувається перепуск палива через вікно В, але як тільки торець плунжера перекриє вікна і тиском палива закриється всмоктуючий клапан, воно буде нагнітатися по центральному каналу в корпусі 4 в трубопровід високого тиску, звідки по форсунковим трубкам надійде до двох форсунок, встановленим в кожній кришці циліндра. Після того як спіральні регулювальні кромки плунжера відкриють вікна В (надплунжерного простір повідомити з приймальні порожниною А насоса), відбудеться відсічення уприскування. При подальшому ході плунжера паливо через отвір R буде зливатися в спеціальний бачок. Безперервним потоком палива видаляються з корпусу випари палива, що також забезпечує хороше наповнення насоса.
Регулювання циклової подачі проводиться поворотом плунжера, при цьому змінюється кінець подачі палива.
Початок подачі палива регулюють пересуванням втулки 8 по відношенню до плунжеру 7 насоса, положення якого визначається кулачної шайбою. При переміщенні втулки вгору збільшується тривалість перепуску палива через вікно У на початку висхідного ходу, зменшується кут випередження подачі. Втулку пересувають за допомогою стяжних шпильок 3, укручені в торець втулки і проходять через отвори в кришці корпусу. Положення втулки в корпусі насоса по висоті фіксується гайкою 5 за рахунок її переміщення по різьбі кришки 2. На зовнішній поверхні гайки відфрезерована зубчастий вінець, в зачеплення з яким входить шестерня 10, виконана заодно з шпинделем. Верхній кінець шпинделя має квадрат і ризику; на кришці 2 нанесена шкала, що дозволяє виробляти точне регулювання початку подачі. Один поворот шпинделя змінює висоту відкриття вікна на 2 мм . Після переміщення гайки 5 затягують гайки шпильок 3, притискаючи втулку до торця гайки 5.
При необхідності відрегулювати випередження подачі палива на більшу величину, ніж дозволяє зсув втулки насоса, розгортають кулачну шайбу ТНВД.
Насоси золотникового типу можуть виконуватися одно-і багатосекційними. ТНВД золотникового типу у порівнянні з клапанними насосами відрізняються простотою конструкції і регулювання і більшою надійністю в експлуатації.
Налаштування паливних насосів проводиться після встановлення насоса на двигун, перевірку налаштування - після регулювання циклової подачі окремих ТНВД. Налаштування ТНВД повинна забезпечити: правильну установку кулачної шайби; установку
Механізму регулювання циклової подачі; установку «нульовий одачі».
Установка кулачних шайб повинна забезпечити вказаний заводом-будівельником кут випередження подачі палива. Для ТНВД з регулюванням початку подачі палива на всіх режимах залишається незмінним кут п. к. в., При якому відбувається кінець подачі палива. Завод-будівельник для цих насосів вказує кут п. к. в. (Відрахований від ВМТ), при якому ролик штовхача насоса виходить на виступ кулака, а плунжер приходить
у ВМТ.
Установку кулачної шайби роблять у наступній послідовності: валоповоротное пристроєм повертають колінчастий вал і по маховику встановлюють кривошип на заданий кут; піднімають важелем ролик штовхача насоса, повертають на валу кулачну шайбу так, щоб ролик став на виступ кулака, і в цьому положенні закріплюють шайбу; виймають нагнітальний клапан (мал. 9) і над плунжером 1 ТНВД встановлюють спеціальний лінійний індикатор 2. Кілька разів провертаючи колінчастий вал вперед і назад, визначають найбільшу показання індикатора, відповідне верхньому положенню плунжера, за маховику визначають кут п. к. в., що відповідає цьому становища, і, якщо необхідно, коректують положення кулачної шайби.
Перевірка кута випередження подачі палива проводиться після закріплення кулачних шайб. Для насосів з регулюванням початку подачі перевірка проводиться для 100%-ної навантаження.
Для клапанних насосів геометричне початок подачі відповідає посадці перепускного клапана (рис. 2 і 4) на гніздо. У формулярі двигуна вказують величину ходу плунжера ТНВД в момент початку подачі палива і кут випередження подачі. Для перевірки над пропускним клапаном 4 ставлять другий індикатор 3 (рис. 9).
Послідовність робіт при перевірці кута випередження подачі палива: рукоятку поста управління ставлять на 100%-ную навантаження; повертають колінчастий вал так, щоб індикатор, встановлений над плунжером, показав величину ходу плунжера (зазначену у формулярі) для початку подачі палива; регулювальним гвинтом 6 ( рис-4) встановлюють величину відкриття клапана 0,02 мм , Для цього спочатку кивертивают гвинт 6, подовжуючи штовхач, потім ввертають гвинт до зупинки стрілки індикатора, встановленого над клапаном, і від цього положення піднімають клапан па 0,02 мм ; По маховику знімають відлік кута випередження подачі палива  оп.
У ТНВД золотникового типу з регулюванням за рахунок кінця подачі незмінним залишається кут випередження, за величиною якого роблять установку кулачної шайби. Початку подачі зі відповідає момент закриття верхньою кромкою плунжера приймального вікна. При складанні насоса на заводі це положення відзначається за збігом рисок на корпусі насоса і на плунжері.

Рис. 9. Схема установки індикатора ТНВД клапанного типу

Послідовність робіт: кривошип встановлюють під кутом, рівним  оп спеціальним важелем піднімають штовхач так, щоб збіглися ризики, що відзначають початок подачі. Вільно що сидить на валу кулачну шайбу повертають до зіткнення з роликом штовхача і в цьому положенні закріплюють. Деякі заводи рекомендують встановлювати кулачну шайбу, приймаючи за вихідну величину висоту підйому плунжера при положенні кривошипа в ВМТ. Плунжер разом з штовхачем піднімають тягою, при цьому висоту підйому визначають за індикатором. Після чого під ролик штовхача підводять кулачну шайбу і закріплюють.

Література
1. А.Г. Міклос, Н.Г. Чернявська, С.П. Червяков «Суднові двигуни внутрішнього згоряння», Л., «Суднобудування», 1986
2. І.В. Возницький, Н.Г. Чернявська, Є.Г. Міхєєв «Суднові двигуни внутрішнього згоряння», М., «Транспорт», 1979
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Транспорт | Реферат
44кб. | скачати


Схожі роботи:
Механізм дії високого тиску і температури на деякі мікроорганізми т
Механізм дії високого тиску і температури на деякі мікроорганізми та вітаміни
Причини тиску і стресу Способи пом`якшення тиску і стресу
Паливні елементи
Вакуумні насоси
Насоси та пожежні автомобілі
Воднева енергетика та паливні елементи
Суднові установки
Суднові установки 2
© Усі права захищені
написати до нас