.

ТНВД золотникового типа с регулированием по концу подачи топлива

Изменение моментов топливоподачи по ходу плунжера и по углу поворота коленчатого вала у золотникового насоса с регулируемым концом подачи имеет тот же характер, что и у рассмотренного выше клапанного насоса. Однако порядок построения статистических характеристик и регулировка насоса существенно отличаются.

Прежде всего, у ТНВД с разъемными кулачными шайбами (двигатели МАН) замеряется и при необходимости регулируется зазор S между цилиндрической частью кулака и роликом толкателя (Рис. 3). Наличие зазора не допускает обкатывания роликом разъемов кулачной шайбы. Разъемная конструкция шайбы облегчает ее сборку на распределительном валу, а также позволяет изменять угол установки кулака разворотом подвижной части шайбы, ослабив предварительно крепежные болты, относительно неподвижной цилиндрической части, сидящей на валу на шпонке.

Для связи величины подъема плунжера с углом поворота коленчатого вала должна быть построена зависимость hпл(φ) (Рис. 4). Для этого, как и для клапанного насоса, необходимо демонтировать нагнетательный клапан и установить индикатор линейных перемещений или мерительный шток, как это показано на рис. 3. Проворачивая коленчатый вал, через каждые 2-4о пкв замеряют высоту подъема плунжера и соответствующие положения маховика по углу поворота коленчатого вала необходимо демонтировать нагнетательный клапан и установить индикатор линейных перемещений или мерительный шток, как это показано на рис. 3.

Рис. 3 Схема регулировки ТНВД золотникового типа с регулированием концом подачи
Рис. 4 Статические характеристики ТНВД двигателя MAN KZ 70/120

Начало подачи насоса определяется моментом перекрытия отсечного отверстия верхней кромкой плунжера. Этот момент можно определить разными способами. Наиболее распространенным и сравнительно малоточным способом является определение момента начала подачи по углу поворота коленчатого вала с помощью “мениска”. При отсоединенном форсуночном трубопроводе на штуцере ТНВД устанавливается через резиновый шланг стеклянная трубка малого диаметра, насос заполняется топливом до появления уровня в стекле.

Проворачивая коленчатый вал, необходимо уловить момент, когда мениск в стеклянной трубке начнет подниматься — это и есть начало подачи. Малая точность метода определяется инерционностью движущихся масс двигателя — уловив момент страгивания мениска, наблюдатель тут же выключает валоповоротное устройство, однако коленчатый вал еще некоторое время продолжает по инерции вращаться, что дает погрешность при отсчете угла поворота по маховику.

Кроме того, метод мениска вообще неприменим для ТНВД, не имеющих нагнетательною клапана (малооборотные двигатели Бурмейстер и Вайн) — при нахождении плунжера в районе его НМТ топливо будет постоянно вытекать через стеклянную трубку под напором расходной топливной цистерны (до момента перекрытия плунжером отсечного отверстия).

Наиболее точные замеры начала подачи — визуальные, после снятия крышки ТНДВ, когда можно непосредственно увидеть момент перекрытия верхней кромкой плунжера отсечного отверстия и замерить соответствующую высоту подъема плунжера hплнп. Поднимать плунжер можно или путем проворачивания коленчатого вала, или с помощью механизма ручного отключения ТНВД. Подъем плунжера вручную предпочтителен, т.к. требует меньших затрат времени на определение hплнп.

Характеристика конца подачи при различных положениях топливной рейки строится в виде прямой линии (поскольку косая кромка на плунжере, регулирующая конец подачи, всегда имеет развертку в виде прямой) по двум точкам — А и М (Рис. 4). Точка А определяет нулевую подачу. В условиях эксплуатации может быть найдена путем прокачки ТНВД вручную (при отсутствии подачи плунжер свободно перемещается от НМТ к ВМТ) или по данным завода — строителя, указывающего значение отсечки подачи или положение топливной рейки, при котором обеспечивается нулевая подача.

Точка М может быть найдена по углу наклона косой кромки с помощью развертки боковой поверхности плунжера ( при наличии связи развертки с ценой деления отсечки подачи или положением топливной рейки) или же визуально. При визуальном определении точки М необходимо отдать болт в корпусе ТНВД, находящийся напротив отсечного отверстия, установить топливную рейку на максимальную подачу. Поднимая плунжер, зафиксировать величину его подъема hплнп по моменту визуального появления косой кромки в отсечном отверстии при установленном значении топливной рейки Т.Р.

Построив статические характеристики насоса, как это показано на рисунке, можно найти моменты топливолодачи и сравнить их с рекомендациями завода-строителя и с данными предыдущей регулировки. При необходимости зазор S регулируется с помощью прокладок под корпус ТНВД. При любой конструкции ТНВД установка прокладок под корпус насоса изменяет моменты начала и конца подачи по ходу плунжера и по углу поворота коленчатого вала и не изменяет активный ход (hа = const).

Моменты топливоподачи по углу поворота коленчатого вала при неизменных моментах по ходу плунжера могут быть изменены путем разворота топливного кулака на распределительном валу. Величина цикловой подачи (или момент конца подачи) может быть изменена путем поворота плунжера вокруг своей оси — изменением длины тяги топливной рейки.

В новых топливных насосах правильно установленные моменты начала подачи hплнп, φнпл и положение топливной рейки при установке топливного рычага на “стоп” автоматически обеспечивают требуемые параметры hа, φкпн и цикловую подачу при любых положениях топливной рейки Т.Р. В процессе эксплуатации эти моменты нарушаются из-за износов контактной поверхности кулака и ролика, износов плунжерных пар, кромок плунжера и окон втулок. Поэтому производится подрегулировка с учетом параметров индикаторного процесса.

В малооборотных двигателях Бурмейстер и Вайн 3-ей и последующих модификаций момент начала подачи плунжера может быть найден с помощью специального мерительного приспособления с градуированным стержнем, которое придается к двигателю. При нахождении стержня на “0”-ой отметке фиксируется момент перекрытия верхней кромкой плунжера отсечного отверстия (предполагается, что размер “m” на рис. 3 от верхней кромки отсечного отверстия до торца втулки ТНВД одинаков для всех насосов). Опустив плунжер в его нижнее положение (путем проворачивания коленчатого вала), можно определить на мерительном стержне размер “b”, равный ходу плунжера от НМТ до момента начала подачи hплнп.

Фирма MAN — B&W не дает общепринятых параметров статической регулировки ТНВД для своих двигателей. На рис. №5 приведена статическая характеристика топливного насоса двигателя 6L80GF, снятая в условиях эксплуатации визуальным методом — путем определения моментов топливоподачи через отсечное отверстие (при демонтированном отсечном болте). Она существенно помогает при регулировке топливной аппаратуры.

Рис. 5 Статическая характеристика ТНВД двигателя 6L80GF т/х SCF Vladimir

В соответствии с фирменной инструкцией, в качестве регулировочных предусматриваются 2 параметра: размеры “а” и “с” (См. рис. 5). Размер “а”, называемый “опережением топливного насоса”, равен расстоянию, проходимому плунжером от верхней кромки отсечного отверстия до момента, когда поршень соответствующего цилиндра приходит в ВМТ. Регулировка параметра “а” производится путем перемещения втулки плунжера ТНВД в вертикальном направлении (с помощью прокладок между крышкой и втулкой плунжера или с помощью втулки с винтовой резьбой в системе VIT). Размер “с”, называемый “опережением топливной кулачной шайбы”, равен расстоянию, проходимому плунжером от своего нижнего положения до момента, когда поршень цилиндра приходит в ВМТ. Размер “с” регулируется путем поворота кулачной шайбы на распределительном валу. Определение нулевой подачи фирмой не предусматривается.

ТНВД золотникового типа со смешанным регулированием

Все современные малооборотные судовые двигатели имеют топливные насосы высокого давления со смешанным регулированием. В золотниковых насосах дизелей MAN-B&W смешанный закон регулирования обеспечивается 2-мя способами: 1) соответствующим профилированием кромок плунжера, регулирующих начало и конец подачи; 2) с помощью следящей системы VIT, устанавливающей моменты топливоподачи в зависимости от положения топливной рейки путем перемещения втулки плунжерной пары по высоте в насосах с конструктивным регулированием по концу подачи. Первый способ регулирования был применен фирмой B&W в некоторых двигателях ряда L-GF и повсеместно используется в современных двигателях типов МС с диаметрами цилиндров менее 500 мм. Вид регулировочной характеристики такого насоса дан на рис. 13-7.

Как видно, угол опережения подачи топлива изменяется при изменении активного хода в довольно широких пределах — от минимального (на рисунке φнпнmin = 5.8° до ВМТ) на режиме самой малой подачи до максимального (φнпнmax = 10,5º) на режимах нагрузки 85-90% от номинальной. Однако при дальнейшем увеличении подачи угол опережения начинает снижаться и на 100% нагрузки имеет примерно то же значение, что и на самых малых оборотах.

Passenger
Тип судна Passenger, Funchal — Madeira

Идея такого закона регулирования — следующая: за счет уменьшения угла опережения подачи на малых нагрузках перераспределяется энергия газов между цилиндрами и ТК для обеспечения баланса мощности ТК. При нагрузках 85-90% достигается максимальное давление сгорания в цилиндрах при максимальном угле опережения подачи. При дальнейшем увеличении нагрузки обеспечивается постоянство давления сгорания Pz=const и сохранение на допустимом уровне механической напряженности за счет уменьшения угла опережения подачи топлива φнпн

Такая же идея заложена в основу 2-го способа регулирования, используемого в двигателях рядов МС с диаметрами цилиндра более 500 мм. Характер изменения φнп жестко связан с изменением нагрузки дизеля (положением топливной рейки), иллюстрируется рис. 13-8, построенным для одной из модификаций дизеля 6S70MC. Задачи, решаемые показанной закономерностью изменения параметра φнп — аналогичны рассмотренным для клапанных насосов с системой VIT.

Регулировочные характеристики ТНВД двигателя 6S70MC постройки Daewoo показаны на рис.13-9. Здесь в левом верхнем углу дана характеристика VIT — зависимость угла опережения подачи топлива от положения рейки системы VIT.

Как видно, возможная глубина регулировки находится в пределах от 1.0° до 5.0° до ВМТ. Без системы VTT статические характеристики насоса аналогичны насосу с регулированием концом подачи. Для приведенного на рисунке примера нулевая подача обеспечена при индексе ТНВД, равном ИТН0 = 18. В диапазоне индексов ИТН — 18-65 угол опережения сохраняется неизменным и равным 1° до ВМТ. При ИТН = 65 система VIT вступает в работу и по мере увеличения нагрузки опускает втулку ТНВД вниз, что увеличивает угол опережения подачи. При ИТН = 90 угол φнпн достигает максимального значения (φнпнmax = 4,0º до ВМТ). Давление сгорания при этом обычно равно Pz=120-130 bar. При дальнейшем увеличении нагрузки угол φнпн начинает снижаться с той же целью — для обеспечения Pz=const.

Сравнивая рассмотренные 2 способа смешанного регулирования, нужно отдать предпочтение 1-му способу, когда моменты топливоподачи обеспечиваются соответствующим профилированием кромок плунжера. При этом, безусловно, несколько усложняется технология изготовления плунжера, однако в целом система топливоподачи значительно упрощается, становится более надежной в работе и в регулировке (без самопроизвольного изменения регулировочных параметров ТНВД в процессе эксплуатации из-за неполадок в системе регулирования или в исполнительном механизме, что наблюдается на практике).

Топливная система дизельного двигателя

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

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Октябрь, 23, 2016 2824 0
Читайте также