Статические характеристики и регулировка топливной аппаратуры

Тщательная регулировка топливной аппаратуры является залогом надежной и экономичной работы дизеля при минимально возможном содержании в выхлопных газах вредных выбросов. В соответствии с требованиями инструкций по эксплуатации, регулировка включает в себя установку давления затяга иглы форсунки, а также моментов тоиливоподачи по углу поворота коленчатого вала и по ходу плунжера топливного насоса высокого давления (ТНВД). Давление затяга иглы форсунки регулируется на опрессовочном стенде; эта операция не представляет какой-либо сложности. Проверка моментов топливоподачи и регулировка ТНВД является более сложной и ответственной операцией, требующей высокой квалификации. Регулировка ТНВД может быть облегчена при использовании статических характеристик, дающих полную картину работы и настройки насоса.

Статическими характеристиками топливной аппаратуры или иначе — “регулировочными характеристиками топливной аппаратуры по статическим параметрам” — называются зависимости параметров регулирования ТНВД (геометрического угла начала φнпн и конца φкпн подачи по насосу, активного хода плунжера hа, высоты подъема всасывающего или отсеченного клапана hклмах и т.д.) от положения топливной рейки Т.Р. или указателя нагрузки У.Н.

Вид статических характеристик и порядок их построения различается в зависимости от типа ТНВД и способа его регулирования.

ТНВД клапанного типа с регулированием по концу подачи

Наиболее совершенные топливные насосы клапанного типа имеют регулируемые всасывающий и отсечной клапаны. Всасывающий клапан закрывается в один и тот же момент по ходу плунжера и по углу поворота коленчатого вала независимо от положения указателя нагрузки. Отсечной клапан регулирует активный ход плунжера и цикловую подачу, открывается в разные моменты по ходу плунжера и по углу поворота коленчатого вала в зависимости от положения указателя нагрузки. В насосах старой конструкции всасывающий клапан мог отсутствовать.

Статические характеристики ТНВД снимаются с помощью 3-х механических индикаторов линейных перемещений, устанавливаемых над плунжером, всасывающим и отсечным клапанами, как это показано на рис. 1 В первую очередь с помощью индикатора 2 при проворачивании коленчатого вала валоповоротным устройством замеряется через каждые 2÷4° пкв подъем плунжера и соответствующие каждому положению плунжера углы поворота маховика коленчатого вала.

Рис. 1 Схема установки индикаторов линейных перемещений при регулировке ТНВД

Возвратив плунжер ТНВД в нижнюю мертвую точку, в дальнейшем все моменты топливоподачи можно определять путем подъема плунжера вручную с помощью механизма отключения насоса. Поднимая плунжер, фиксируют моменты подъема и посадки всасывающего и отсеченного клапанов при различных положениях указателя нагрузки.

Итоги этой работы можно представить в виде характеристик, как это показано на рис. 2 для двигателя РНД 76. В правой части рисунка построена кривая hпл(φ), позволяющая связать ход плунжера с утлом поворота коленчатого вала. Левая часть позволяет определять моменты топливо-подачи при любом положении указателя нагрузки. Как видно из рисунка, начало подачи происходит в один и тот же момент по ходу плунжера и по углу поворота коленчатого вала, а конец подачи и активный ход изменяются с изменением положения указателя нагрузки.

Рис. 2 Статические характеристики ТНВД двигателя Зульцер RND 76

Инструкции по эксплуатации двигателей задают в качестве регулировочных моменты топливоподачи при определенных положениях указателя нагрузки (У.Н.). Для двигателей фирмы Зульцер это положение равно У.Н = 8,0. Для приведенного на рисунке примера моменты топливоподачи при У.Н.= 8,0 имеют значения: ход плунжера от его НМТ до момента посадки на седло всасывающего клапана hплнп = 9,50 мм; ход плунжера от НМТ до момента начала подъема отсечного клапана hплнп = 40,0 мм. Соответствующие этим моментам значения углов поворота коленчатого вала равны φнпн = 11,3° пкв до ВМТ, φнпн = 14,75° пкв после ВМТ; активный ход плунжера hа = 30,50 мм. Максимальный подъем клапанов равен: всасывающего клапана 1- hвcмах = 3,09 мм, отсеченного 3 — hоткмах =1,10 мм. Используя статические характеристики, можно найти моменты топливоподачи для любого положения указателя нагрузки.

Если моменты начала hплнп и конца hплкп подачи по ходу плунжера при заданном У.Н. отличаются от регламентируемых значений сверх допустимого, то необходимо выполнить регулировку этих моментов изменением длины толкателей всасывающего и отсеченного клапанов. При увеличении длины толкателя всасывающего клапана максимальная высота подъема клапана (в момент нахождения плунжера в НМТ) увеличится, начало подачи сместиться ближе к ВМТ, активный ход плунжера уменьшится. При увеличении длины толкателя отсеченного клапана максимальная высота подъема клапана (в момент прихода плунжера в его верхнее положение) также увеличится, конец подачи наступит раньше по ходу плунжера, активный ход плунжера уменьшится.

Если моменты топливоподачи по ходу плунжера удовлетворяют инструкции, а моменты подачи по углу поворота коленчатого вала не соответствуют требованиям, то в этом случае необходимо сместить на требуемый угол топливный кулак на распределительном валу. При развороте кулака в сторону направления вращения угол опережения подачи топлива возрастает.

При необходимости регулировки ТНВД в условиях ограниченности по времени статическая характеристика, снятая на насосе ранее, позволяет существенно уменьшить объем работ и время на регулировку. Так, если в приведенном на рис. №2 примере нужно обеспечить при У.Н.= 8,0 такой же активный ход, как при У.Н.= 6,0, то необходимо установить лишь один индикатор линейных перемещений — над отсечным клапаном, и при нахождении плунжера ТНВД в его ВМТ и У.Н.= 8,0 отрегулировать высоту подъема клапана так, чтобы она равнялась hотсмах = 2,7 мм (как ранее при У.Н.= 6,0). Статистические характеристики при этом займут положение, показанное пунктиром.

После регулировки насоса необходимо проверить нулевую подачу, чтобы гарантировать остановку двигателя при установке топливного рычага на “0”. При наличии 3-х индикаторов линейных перемещений для определения нулевой подачи необходимо вручную поднять плунжер до уровня hплнп (момента посадки на седло всасывающего клапана). Задерживая плунжер в этом положении, перемещением топливного рычага устанавливается положение указателя нагрузки, при котором начинает подниматься отсечной клапан. Это значение У.Н. и даст нулевую подачу (точка А на рис. №2 при У.Н.=1,0). При положении указателя нагрузки правее полученной точки подача топлива исключена, т.к. отсечной клапан начинает подниматься до того, как сядет на седло всасывающий клапан.

Грубая проверка нулевой подачи может быть выполнена без демонтажа крышек насоса и установки индикаторов линейных перемещений, Для этого необходимо прокачать насос вручную при различных положениях У.Н. Перемещение плунжера ТНВД от НМТ к его ВМТ вручную возможно у судового малооборотного дизеля лишь при отсутствии подачи. Если же при каком-то значении У.И. насос начинает подавать топливо в форсуночный трубопровод, то усилия человека оказывается недостаточно для преодоления усилия затяга иглы форсунки.

Правилами технической эксплуатации судовых дизелей разрешено производить под-регулировку ТНВД в сторону снижения цикловой подачи на ходу двигателя. Для рассматриваемого насоса это можно сделать с помощью специальных разрезных шайб, которые подкладываются под толкатели клапанов.

Рассмотренный выше насос клапанного типа с регулированием по концу подачи принципиально может быть использован как насос со смешанным регулированием. Изменение угла опережения подачи топлива может быть обеспечено то ли жестко в функции положения указателя нагрузки, то ли с помощью электронной системы автоматического регулирования, учитывающей и другие эксплуатационные факторы (частоту вращения, температуру газов, и др.).

Смотрите также:
б) ТНВД золотникового типа с регулированием по концу подачи
в) ТНВД клапанного типа с регулированием начала подачи
г) ТНВД золотникового типа со смешанным регулированием

Октябрь, 21, 2016 858 0
Читайте также