Практическое занятие №4. Конструкция топливной аппаратуры высокого давления и ее эксплуатация. Анализ характерных неисправностей

Цель занятия:

Изучить особенности конструкции топливных насосов высокого давления клапанного и золотникового типа; конструкцию форсунок и особенности их эксплуатации.

Формируемые общие и профессиональные компетенции: ОК 1, ОК 2, ОК 3, ОК 4, ОК 5, ОК 6, ОК 7, ОК 8, ОК 9, ОК 10, ПК 1.1, ПК 1.2, ПК 1.3, ПК 1.4, ПК 1.5.

Используемые источники: [4, с. 71-74], интернет

Теоретическая часть:

Топливные насосы высокого давления предназначены для впрыска топлива через форсунку непосредственно в цилиндр двигателя. При этом они должны создавать требуемое давление для качественного распыливания топлива, дозировать и регулировать цикловую подачу топлива в зависимости от режима работы ДВС.

Конструктивно ТНВД выполняются двух видов: индивидуального и блочного, по отмериванию цикловой дозы: плунжерного и клапанного типа; по отсечке топлива: с отсечкой по началу подачи, по концу подачи, комбинированные; по роду привода: с механическим, от газового толкателя.

Форсунки обеспечивают тонкое распыливание топлива. Форма и дальнобойность топливного факела должна соответствовать конфигурации камеры сгорания. Форсунки имеют следующие общие элементы: корпус, распылитель с иглой, нажимное устройство, регулировочное устройство, топливоподающий и топливоотводящий каналы.

От правильной эксплуатации топливной системы судового дизеля зависит его экономичность, надежность и долговечность, а также безопасность машинной команды. В связи с этим, необходимо научиться своевременно определять причины характерных неисправностей в работе топливной системы судового дизеля. Для правильного выполнения данного задания необходимо повторить основные знания по топливной системе судового дизеля.

Топливная аппаратура высокого давления эксплуатируются в тяжелых условиях. От правильной ее работы полностью зависит состояние судового дизеля.

При эксплуатации ТНВД, в результате износа, увеличиваются зазоры между плунжером и втулкой, появляются продольные риски и царапины на цилиндрических поверхностях плунжера и втулки, что ведет к уменьшению производительности насоса, падению давления нагнетания, запаздыванию начала впрыска топлива в цилиндр, нарушению нормального распыливания топлива форсункой.

Понижение давления впрыска особенно резко проявляется при малых оборотах дизеля, при этом возрастает утечка топлива, дизель плохо запускается и работает неустойчиво.

Если у плунжерной пары насоса наблюдаются трещины и сколы – пара выбраковывается.

В нагнетательном клапане изнашиваются отверстия в седле и цилиндрической поверхности направляющих перьев и разгрузочного пояска, увеличивается зазор между отверстием и направляющей частью клапана, нарушается посадка клапана в седле.

При увеличении зазора между разгрузочным пояском и отверстием в седле не обеспечивается быстрое падение давления в нагнетательном трубопроводе, поэтому форсунка не дает мгновенной осечки топлива, топливо подтекает из сопловых отверстий распылителя форсунки, что ведет к их закоксованию.

Из-за износа уплотнительных фасок, топливо подтекает из нагнетательного трубопровода при всасывании, что ведет к нарушению начала впрыска в цилиндр.

Плунжер и втулка насоса в отдельности не взаимозаменяемы. Притирка и доводка их производится совместно. При браковке одной из деталей плунжерной пары – пара заменяется целиком. То же самое распространяется и на клапан с седлом.

При наличии трещин на корпусе насоса – корпус бракуется. Срыв резьбы на деталях насоса допускается не более 1,5 витков на всей длине резьбы.

Пружины, имеющие остаточную деформацию и потерю упругости, заменяют новыми. Данный дефект устанавливает замером их высоты в свободном состоянии.

Если насос не обеспечивает необходимую подачу топлива, проверяют гидравлическую плотность нагнетательных клапанов и выполняют необходимый ремонт или замену.

Плунжер, выдвинутый из втулки в вертикальном его положении на 1/3 длины рабочей поверхности должен плавно опускаться под собственным весом без заедания. В противном случае производят притирку плунжера и втулки на чистом масле или притирочной пасте.

При установке насоса на дизель проверяют его работу на нулевую подачу топлива.

Неисправности форсунок и их распылителей составляют большинство общего числа отказов элементов ТА и являются первой причиной остановок двигателя. Неисправности форсунок и их распылителей нетрудно обнаружить во время работы двигателя. Их признаками чаще всего служат появление дымного выхлопа на частичных нагрузках, падение мощности двигателя, стуки и повышение температуры отработанных газов.

Основные эксплуатационные неисправности форсунок можно разбить на две группы:

1. Неисправности, происходящие вследствие применения некачественного загрязненного топлива.

2. Неисправности, происходящие вследствие неправильной сборки топливной аппаратуры или неправильного ее монтажа на двигателе.

К основным неисправностям форсунок относятся: нарушение герметичности запирающего конуса распылителя; зависание и износ игл распылителей; падение давления начала впрыскивания; закоксовывание и износ распыливающих отверстий распылителя; ухудшение качества распыливания топлива.

Наиболее часто изнашивается распылитель. Это ведет к тому, что форсунка не выдает нужных параметров и двигатель не развивает требуемую мощность.

Порядок выполнения работы:

1. Выполнить эскиз ТНВД золотникового типа.

2. Изучить конструкцию ТНВД.

3. Отразить в конспекте основные элементы, принцип работы ТНВД, параметры проверки и регулировки.

4. Выполнить эскиз распылителя с запорной иглой форсунки закрытого типа.

5. Отразить в конспекте основные элементы форсунок, принцип работы, параметры проверки и регулировки.

6. Для всех неисправностей, указанных в 1-м столбце таблицы №2 выбрать соответствующие причины и способы их устранения. Оформление осуществляется в аналогичной табличной форме.

7. Ответить на контрольные вопросы.

Таблица №2

Неисправность	Причина	Способ устранения

1. Дизель развивает достаточную для пуска частоту вращения, но при переводе на топливо вспышки в цилиндрах не происходят или происходят с пропусками, или дизель останавливается. 2. Во время пуска срабатывают предохранительные клапаны. 3. Дизель не развивает частоту вращения полного хода при нормальном положении топливной рукоятки. 4. Частота вращения дизеля неустойчивая.	1. Топливо не поступает к топливным насосам или поступает в недостаточном количестве. 2. В топливную систему попал воздух. 3. Топливо содержит большое количество воды. 4. Вязкость топлива выше нормальной. 5. Не подается топливо, так как неправильно установлена нулевая подача топливных насосов. 6. Топливо поступает в цилиндры с большим запаздыванием. 7. Топливные насосы отключены предельным или всережимным регулятором. 8. Примененное топливо не соответствует требованиям инструкции по эксплуатации. 9. Топливо попало в цилиндр из-за пропусков форсунок. 10. Повышенная подача топлива в цилиндры в период пуска из-за неправильной установки нулевой подачи топливных насосов. 11. Велик угол опережения подачи топлива. 12. Загрязнен топливный фильтр. 13. Топливо плохо распыливается из-за неисправностей форсунок, топливных насосов или высокой вязкости. 14. Топливо перегрето. 15. Недостаточное давление топлива перед топливными насосами. 16. Поздняя или ранняя подача топлива в цилиндр. 17. Топливо несоответствующего качества или содержит большое количество воды. 18. Вода в топливе. 19. Воздух в топливной системе. 20. Плохая работа топливной аппаратуры (грязный топливный фильтр, неплотность топливных трубок высокого давления и т.д.)	1. Отсоединить форсуночные трубки и прокачать топливные насосы вручную до появления топлива. Проверить, не заедают ли иглы форсунок и нагнетательные клапаны насосов, через которые воздух из цилиндра проникает в топливную систему. 2. Проверить открытие всех клапанов на топливопроводе, проверить работу топливоподкачивающего насоса, в случае необходимости промыть топливный фильтр. 3. Увеличить температуру подогрева топлива. 4. Спустить воду и обводненное топливо из расходной цистерны и топливоподающей системы, заполнить их чистым топливом. 5. Установить необходимый угол опережения подачи топлива. 6. Поставить регуляторы частоты вращения в рабочее положение. 7. Заменить топливо. 8. Проверить и правильно установить нулевую подачу топливных насосов. 9. Провернуть двигатель валоповоротным устройством, продуть цилиндры воздухом. 10. Проверить и отрегулировать нулевую подачу топливных насосов. 11. Неисправные форсунки или топливные насосы заменить, повысить температуру топлива. 12. Уменьшить температуру топлива, руководствуясь инструкцией. 13. Повысить давление топлива после проверки работы топливоподкачивающего насоса. 14. Заменить топливо, спустить воду. 15. Отрегулировать момент подачи топлива. 16. Удалить воду из топлива. 17. Удалить воздух из топливной системы. 18. Устранить все недостатки работы топливной аппаратуры. 19. Выпустить воздух из топливной системы и устранить причины его попадания. 20. Почистить топливный фильтр.