Меню

Регулировка топливной аппаратуры судовых дизелей

Регулировка двигателя

Основной целью регулирования двигателя по показаниям контрольно-измерительных приборов является равномерное распределение мощности двигателя по цилиндрам.

Согласно правилам эксплуатации, мощность отдельных цилиндров не должна отличаться более чем на 2,5 % от средней мощности для всех цилиндров.

Судовые двигатели регулируются различными способами. Выбор способа регулирования определяется конструкцией двигателя (степенью его быстроходности). Так, малооборотные судовые двигатели имеют индикаторные приводы, индикаторные краны и установленные в трактах отработавших газов термопары для измерения температур.
Индикатором (например, типа Т-50) можно снять индикаторные диаграммы и по их форме иметь представление о протекании процесса, об отклонениях от нормы, а также определить индикаторную мощность цилиндра.

Среднеоборотные двигатели обычно не имеют индикаторных приводов, так как их невозможно установить на двигателе. Такие двигатели имеют индикаторные краны и термопары. Регулирование этих двигателей производят по показаниям давления и температуры отработавших газов.

Ряд высокооборотных двигателей не имеют ни индикаторных кранов, ни термопар. Качество регулирования подобных двигателей обычно определяется состоянием топливного насоса высокого давления.
При регулировании двигателей с индикаторными кранами следует пользоваться пиметром, который позволит точнее определить значения среднего по времени давления ptв каждом цилиндре, а также быстрее выполнить операции настройки.
Нет необходимости снимать и обрабатывать индикаторные диаграммы, когда беглый контроль по показателю рс (если контроль проводят максиметром) и pt (при контроле пиметром) свидетельствует о нарушении распределения нагрузки по цилиндрам.

Представим себе операции по регулированию нагрузки цилиндров малооборотного судового дизеля с наддувом. Первоначально определим и запишем значения pt и tГ.Если двигатель оборудован турбокомпрессорами постоянного давления, то находим значения температуры отработавших газов в каждом цилиндре.
В двигателях с импульсными турбокомпрессорами благодаря различной длине выпускных патрубков и взаимным влияниям газовых потоков значения температуры отработавших газов в отдельных цилиндрах будут различны, поэтому в таких двигателях значения tГ нельзя считать достоверными.
В целом же, если известны значения температуры отработавших газов в патрубках на режимах полной нагрузки, они являются важными показателями для правильной регулировки двигателя. Если измерения показали низкие значения pt и tГ, в одном из цилиндров по сравнению с другими цилиндрами, то данный цилиндр нуждается в увеличении цикловой подачи топлива.
При высоком значении pt и низком tГ, необходимо уменьшить угол опережения подачи топлива. При высоких значениях pt и tГ следует уменьшить цикловую подачу топлива, так как цилиндр перегружен. При высоком значении tГ и низком pt нужно увеличить угол опережения подачи топлива.

Согласно ГОСТ 10150-70, неравномерность распределения параметров по отдельным цилиндрам, считая от средних значений для всех цилиндров, на номинальном режиме не должна превышать для pi2,5 %, для рz3,5 %.

Регулирование малооборотного двигателя заканчивается получением и обработкой индикаторных диаграмм.

Как упоминалось выше, распределение мощности по отдельным цилиндрам быстроходного двигателя обусловлено качеством регулирования ТНВД. При обнаружении ненормальности в работе ТНВД единственным методом контроля является способ выключения цилиндров.
Если в многоцилиндровом двигателе, работающем с постоянной нагрузкой, выключить подачу топлива в один из цилиндров, а связь ТНВД с регулятором частоты вращения нарушить, то частота вращения двигателя уменьшится. При этом уменьшение частоты вращения покажет относительную долю отключенного цилиндра в общей мощности двигателя. Если частота вращения не уменьшилась, значит, отключенный цилиндр не работал.
Если частота вращения уменьшилась ниже того значения, какое получилось при отключении остальных цилиндров, это значит, что данный цилиндр работал с перегрузкой. Регулируя цикловую подачу (считая, что угол опережения подачи топлива во всех цилиндрах соответствует норме), можно добиться одинакового снижения частоты вращения при последовательном отключении всех цилиндров

Источник

Возницкий И.В. «Топливная аппаратура судовых дизелей»

возницкий и. в.

ТОПЛИВНАЯ АППАРАТУРА СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ КОНСТРУКЦИЯ, ПРОВЕРКА СОСТОЯНИЯ И РЕГУЛИРОВКА

1. ТОПЛИВНЫЕ СИСТЕМЫ. 6

2. ОСНОВЫ КОНСТРУКЦИИ ТОПЛИВНЫХ НАСОСОВ И ФОРСУНОК. 8

2.1. Топливные насосы (ТНВД). 8

3. ПРОЦЕСС ТОПЛИВОПОДАЧИ. 12

4. ТОПЛИВНЫЕ НАСОСЫ КЛАПАННОГО ТИПА. 17

4.1. Принцип действия ТНВД с регулированием по началу подачи. 17

Читайте также:  Регулировка навески трактора т 150 к

4.2. Принцип действия ТНВД со смешанным регулированием подачи. 20

4.3. Топливные насосы двигателей Зульцер RTA. 23

4.4. Проверка и регулирование ТНВД RTA. 24

5. ТОПЛИВНЫЕ НАСОСЫ ЗОЛОТНИКОВОГО ТИПА. 29

5.1 Конструкция и принцип действия. 29

5.2. Насосы двигателей Вяртсиля. 34

5.3. ТНВД двигателей MAH S50 и S70MC. 37

5.4. Топливный насос двигателя MAH KSZ 105/180. 38

5.5. Топливный насос двигателей Пилстик РС2. 39

5.6. Кавитационно-эрозионные разрушения. 39

6. МЕТОДЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛА ОПЕРЕЖЕНИЯ ПОДАЧИ ТОПЛИВА. 41

6.1.1. Система VIT двигателей МАН-Б.В. L-MC. 44

6.1.2. Система VIT двигателей Зульцер RTA. 48

7. ПРОВЕРКА И РЕГУЛИРОВАНИЕ ТНВД ЗОЛОТНИКОВОГО ТИПА. 51

7.1. РегулированиеТН ВД двигателей Вяртсиля. 51

7.3. Проверка и регулирование ТНВД двигателей Ч и ЧН 25\34-3. 57

8. ТОПЛИВНЫЕ НАСОСЫ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО ТИПА. 60

9.2. Форсунки с многодырчатыми распылителями, распыливание топлива. 64

9.3. Распылители для работы на пониженных мощностях («SLOW» nozzles). 66

9.4. Тепловое состояние и охлаждение форсунок. 68

9.5. Форсунки двигателей Зульцер RND и RND-M. 69

9.6. Форсунки двигателей Зульцер-RTА. 70

9.7. Форсунки двигателей МАН-БВ L-MC. 71

9.8. Форсунки двигателей SKL-NVD 48,36 и 24. 72

10. ПРОВЕРКА И РЕГУЛИРОВАНИЕ ФОРСУНОК. 74

10.1. Нарушения работоспособности топливной аппаратуры. 76

11. НАСОС-ФОРСУНКИ. 80

11.1. Насос-форсунки с механическим приводом. 80

11.2. Насос-форсунки с электронным управлением. 82

12. АККУМУЛЯТОРНЫЕ СИСТЕМЫ ТОПЛИВОПОДАЧИ. 90

12.1. Аккумуляторная система фирмы Вяртсиля. 92

12.2. Аккумуляторная система фирмы МАН-Б.В. 94

13. СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОННОГО УПРАВЛЕНИЯ ТОПЛИВОПОДАЧЕЙ. 97

13.1. Система электронного управления фирмы Катерпиллар. 97

13.2.1. Электронное управление и гидропривод топливных насосов. 101

13.2.2. Электронное управление и гидропривод выхлопных клапанов. 104

13.2.3. Электронное управление лубрикаторами. 105

13.3. Система электронного управления фирмы Зульцер. 107

14. КОНТРОЛЬ И РЕГУЛИРОВАНИЕ РАБОЧИХ ПРОЦЕССОВ, ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ. 110

14.1. Измеряемые параметры. 110

14.2. Индицирование двигателя. 113

14.2.1. Индикаторы «Майгак*. 114

14.2.2. Электронные индикаторы. 117

14.3. Анализ результатов измерений, регулирование рабочего процесса. 122

Источник

Регулировка топливной аппаратуры судовых дизелей

4.3. РЕГУЛИРОВКА ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ НА СУДНЕ

Регулировка двигателя производится после монтажа на судне, планового ремонта и при обнаружении неисправностей в работе [ 32]. Основная задача регулировки — обеспечить получение от двигателя требуемой мощности при равномерном ее распределении по цилиндрам, высокой экономичности и надежности в работе. Комплекс работ по регулировке выполняется в два последовательных этапа: статическая („холодная”) регулировка; динамическая („горячая”) регулировка.

4.3.1. Статическая регулировка

Статическая регулировка производится на неработающем дизеле и состоит из проверки и регулировки следующих основных узлов: механизма газораспределения; топливной аппаратуры (насосов высокого давления ТНВД и форсунок); высоты и объема камеры сжатия; лубрикаторов цилиндровой смазки.

Проверка и регулировка механизма газораспределения. При сборке двигателя на заводе шестерни привода распределительного вала устанавливают в соответствии с маркировкой завода-изготовителя. Положение шестерен маркируют так, чтобы зуб с меткой („керном”) одной шестерни находился между двумя отмеченными зубьями другой шестерни. Кулачные шайбы привода клапанов устанавливают на распределительном валу на шпонках либо отковывают совместно с валом, поэтому разрегулировка фаз газораспределения необходима только в случае замены отдельных шестерен или кулачных шайб.

У двухтактных двигателей с контурной продувкой моменты начала открытия впускных и выпускных окон проверяют после замены поршня или втулки. Контроль проводят через смотровые лючки или из подпорш-невых полостей. Началом открытия (закрытия) принято считать угол поворота кривошипа при прохождении первого поршневого кольца (верхняя кромка) через плоскость верхней границы окон.

Проверка фаз газораспределения у двухтактных (с прямоточноклапанной продувкой) и четырехтактных дизелей производится в следующем порядке: замеряют и устанавливают необходимые зазоры в приводе клапанов в соответствии с инструкцией завода-изготовителя; проверяют фазы газораспределения, для чего валоповоротным устройством медленно вращают коленчатый вал двигателя и определяют моменты открытия и закрытия клапанов. Принято считать, что клапан начинает открываться в момент набегания ролика толкателя на кулачную шайбу и закрывается в момент схода ролика с кулака.

Читайте также:  Регулировка клапанов ваз 2106 по зубам

Начало открытия клапанов определяют двумя способами:

1. В зазор между штоком клапана и рабочим полем рычага (коромысла) устанавливают пластину щупа толщиной 0,03 мм. В момент открытия клапана ударный болт рычага зажмет пластину, и она не сможет перемещаться. Угол поворота кривошипа определяют по маховику между неподвижным указателем и риской на маховике, при совпадении которой с указателем поршень устанавливается в ВМТ.

2. Поворачивают коленчатый вал так, чтобы ролик толкателя располагался на цилиндрической части кулачной шайбы и мог свободно (от руки) перемещаться. При медленном повороте коленчатого вала в момент открытия клапана ролик не будет вращаться. Начало закрытия клапанов будет соответствовать свободному перемещению щупа или ролика толкателя.

Фазы газораспределения не должны отклоняться от рекомендуемых заводом-изготовителем более чем на ± 3° ПКВ. Примерные фазы газораспределения четырехтактных двигателей приведены в табл. 4.7, двухтактных двигателей — в табл. 4.8. Конструктивные данные системы газообмена для ряда четырехтактных дизелей серийных судов ФРП приведены в табл. 4.9.

Наиболее характерные дефекты механизма газораспределения следующие: неплотное прилегание тарелки к седлу из-за коробления и нара-ботков; обгорание клапана и гнезда; риски и забоины на рабочих поверхностях; заклинивание штока клапана в направляющей; поломка пружины, износ кулачных шайб.

Проверка и регулировка топливной аппаратуры. Регулирование количества топлива, подаваемого в цилиндр, достигается путем перепуска части топлива из надплунжерного пространства ТНВД во всасывающую полость насоса во время нагнетательного хода плунжера. По конструктивному исполнению регулирующих устройств ТНВД подразделяются на насосы клапанного, золотникового и клапанно-золотникового типов. В клапанном ТНВД перепуск топлива осуществляется с помощью всасывающих или перепускных клапанов, в золотниковом — с помощью регулировочных кромок на плунжере-золотнике. По способу изменения цикловой подачи топлива ТНВД подразделяются на насосы с регулированием по началу подачи (НП), концу подачи (КП) и с комбинированным по началу и концу подачи (НП и КП). Диаграммы фаз топливоподачи двигателей с различными способами регулирования ТНВД изображены на рис. 4.2.

Плотность топливных насосов судовых дизелей мощностью свыше

5 тыс. кВт проверяют в следующем порядке: устанавливают топливную рукоятку на полную подачу топлива; отсоединяют нагнетательный трубопровод от штуцера насоса и после прокачки и удаления воздуха из насоса ставят манометр или максиметр с поворотной головкой; затем проворачивают несколько раз двигатель валоповоротной машиной и записывают максимальное давление по манометру (максиметру), которое и принимают за условный показатель плотности насоса.

Угол опережения подачи топлива устанавливают следующим образом:

1. Топливную рукоятку поста управления (рейку-валик ТНВД) ставят в крайнее положение полной подачи топлива.

2. На штуцере нагнетания топлива в форсунку закрепляют моменто-скоп.

3. Прокачивают ТНВД вручную до удаления из него воздуха и заполнения трубки моментоскопа на половину уровня.

4. Медленно вращают коленчатый вал, по страгиванию топливного мениска определяют угол опережения подачи топлива ч оп до ВМТ цилиндра по меткам на маховике. Проверку повторяют 2—3 раза и определяют среднее значение <роп, которое не должно иметь отклонений более 1,5й от рекомендованных инструкцией значений.

5. При необходимости регулировку угла опережения производят поворотом кулачной шайбы распределительного вал а, для чего необходимо: отметить (накернить) первоначальное положение шайбы; отдать крепление шайбы, вывести ее из зацепления и повернуть на необходимый угол в соответствии с требованиями заводской инструкции; закрепить шайбу на валу и произвести контрольное определение угла опережения подачи топлива.

Равномерность цикловой подачи топлива по цилиндрам проверяют в следующем порядке:

1. Устанавливают рукоятку поста управления в крайнее положение полной подачи топлива, прокачивают ТНВД.

2. На нагнетательном штуцере ТНВД одного цилиндра закрепляют топливную трубку с эталонной форсункой, собранной и отрегулированной в соответствии с заводской инструкцией; форсунку помещают в от-тарированную мерную емкость.

3. Производят вручную 10 резких прокачек ТНВД, замеряют объем в мензурке, определяют среднюю цикловую подачу (за одну прокачку) и сопоставляют с расчетными данными или заводской инструкцией.

Читайте также:  Уровень с регулировкой пузырька

Для проверки „нулевой” подачи топлива необходимо:

1. Установить рукоятку поста управления в положение „Стоп”.

2. Прокачать ТНВД вручную, при этом топливо не должно поступать из нагнетательного штуцера насоса.

3. При необходимости произвести соответствующий разворот плунжера-золотника или регулировку открытия отсечного клапана путем изменения длины толкателя.

Проверка и регулировка форсунок. Выполняется на специальном стенде, которым комплектуются суда после постройки. При отсутствии стенда для опрессовки форсунок может быть использован запасной топливный насос двигателя.

Геометрические размеры и давления открытия игл форсунок (затяжка пружин) приведены в табл. 4.11, гидравлические характеристики форсунок — в табл. 4.12.

Проверку и регулировку форсунок необходимо проводить в четыре этапа.

I. Проверка движения иглы в направляющей на отсутствие заеданий.

1. Наклонить распылитель под углом 45°, выдвинуть иглу на */з дайны и отпустить. Игла должна плавно опуститься.

II. Регулировка давления открытия иглы форсунки.

1. Создать давление насосом стенда и по манометру зафиксировать момент впрыска топлива.

IV. Проверка плотности посадки уплотняющего конуса на седло, качества распыливания, чистоты отверстий.

2. Отключить манометр, протереть насухо сопло и прокачать 3-4 раза насос. Сопло форсунки должно остаться сухим.

3. Установить бумажный экран под сопло форсунки и при отключенном манометре произвести резкий впрыск. Распыл должен сопровождаться резким звенящим звуком. При чистых сопловых отверстиях отпечатки распыленного топлива должны иметь одинаковую форму и располагаться симметрично.

При проверке герметичности форсуночной пары необходимо подобрать на дизель комплект распылителей, имеющих одинаковое время падения давления (см. табл. 4.12). По правилам технической эксплуатации плотность отдельных форсунок не должна отличаться от среднего значения для всего комплекта более чем на 25 %. Подъем иглы распылителя проверяют специальным индикатором и устанавливают в соответствии с заводской инструкцией по эксплуатации дизеля.

Проверка высоты и объема камеры сжатия. Объем камеры сжатия определяет степень сжатия и давление в конце сжатия. В соответствии с ПТЭ дизелей высота камеры сжатия должна проверяться после замены поршня, цилиндровой крышки и втулки, штока, шатуна, кривошипного или крейцкопфного подшипников.

Высота камеры сжатия определяется с помощью свинцовых кубиков, которые укладывают на днище поршня до установки цилиндровой крышки или вводят в цилиндр через форсуночное отверстие. Поворачивая вал двигателя, переводят поршень через ВМТ, затем вынимают кубики и измеряют их высоту, которая должна быть равна высоте камеры сжатия. Ряд дизелестроительных фирм указывает в инструкциях по эксплуатации ДВС объем камеры сжатия.

Для определения объема камеры сжатия снимают цилиндровую крышку, устанавливают поршень в ВМТ, замазывают техническим вазелином зазор между поршнем и втулкой. После монтажа цилиндровой крышки через форсуночное отверстие в камеру сжатия заливают моторное масло из оттарированной емкости. Когда уровень масла поднимется до нижней кромки форсуночного отверстия, заливку прекращают и измеряют

оставшийся объем масла. Разность начального и оставшегося количества масла в мерной емкости даст искомый объем камеры сжатия.

Проверка и регулировка лубрикаторов цилиндровой смазки. Независимо от конструкции лубрикатора его проверку и регулировку до постановки на двигатель необходимо выполнять в следующем порядке:

1. Промыть масляную ванну и насосные элементы лубрикатора, заполнить лубрикатор рекомендованным цилиндровым маслом.

2. Подсоединить приводной вал лубрикатора к шпинделю судового токарного станка и установить частоту вращения вала, равную частоте вращения на номинальной нагрузке двигателя.

3. После удаления воздуха замерить подачу каждого насосного элемента за определенное время с помощью мерного цилиндра, произвести расчет удельного расхода масла и сопоставить с рекомендованным инструкцией завода-изготовителя.

4. Отрегулировать подачу масла изменением полезного хода плунжера насосного элемента по каждому цилиндру.

Ряд фирм рекомендует достаточно точный и простой способ регулировки цикловой подачи масла без демонтажа лубрикаторов. Для определения удельного расхода масла измеряется ход плунжера лубрикатора с помощью индикатора часового типа и сравнивается со значениями, рекомендованными инструкцией завода-изготовителя.

Источник