Діагностика технічного стану вузлів системи живлення дизельного двигуна

1. Мета роботи:

Перевірити і відрегулювати кут випередження подачі палива секціями па­лив­но­го насоса. Перевірити технічний стан підкачувальної помпи, перепускного кла­па­на і ступінь забруднення фільтрів тонкої очистки палива. Перевірити стан пре­цизійних пар паливної помпи. Перевірити і відрегулювати форсунку. Дослідити вплив величини тиску на кут випередження впорскування палива форсункою.

2. Тривалість заняття: 2 академічні години.

3. Обладнання робочого місця:

двигун Д-37; визначник моменту паливоподачі і фаз газорозподілу КИ-13902; пристрій КИ-4801 для перевірки тиску в системі паливоподачі низького тиску; пристрій КИ-4802 для перевірки прецизійних пар паливної помпи; пристрій КИ-9917 для перевірки технічного стану форсунок; прилад КИ-562 для перевірки і регулювання форсунок; максиметр КИ-1330; ключі гайкові; викрутка; ванночка для миття деталей.

4. Місце проведення заняття: лабораторія технічного діагностування МТП, парк навчальних машин.

5. Загальні відомості:

Стан паливної апаратури характеризується такими параметрами: тиском впор­ску­вання та якісного розпилювання пального форсунками, продуктивністю під­ка­чу­валь­ної помпи, пропускною здатністю фільтруючих елементів грубої і тонкої очист­ки пального, станом перепускного клапана, ступенем зношування плунжерних пар і на­гнітальних клапанів, частотою обертання кулачкового вала паливної помпи (ко­лін­валу), продуктивністю елементів паливної помпи, масовою витратою пального, кутом випередження подачі чи вприскування пального в циліндри двигуна.

Із збільшенням напрацювання ці параметри погіршуються, що зумовлено по­гір­шенням стану елементів вузлів системи живлення дизельного двигуна. Почат­ко­вий стан агрегатів і вузлів системи живлення відновлюють, замінюючи несправні, та провівши необхідні регулювання.

Щоб підтримувати показники роботи паливної апаратури в допустимих межах упро­довж міжремонтного періоду, необхідно своєчасно виконувати операції тех­ніч­но­го обслуговування та усувати несправності. Це створює найсприятливіші умо­ви для роботи спряжень деталей, зменшує до мінімуму їх зношування і забез­пе­чує необхідну стабільність значень параметрів стану паливної апаратури.

Ознаками незадовільної роботи паливної апаратури можуть бути: ускладнений запуск двигуна, нестійка робота, димність відпрацьованих газів, знижена потужність і економічність роботи двигуна.

Найчастіше двигун має ускладнений запуск через наявність повітря чи води в сис­темі паливоподачі, неправильне встановлення моменту початку подачі пального помпою і незадовільний стан форсунок.

Щоб виявити причини ускладненого запуску двигуна, спочатку шляхом про­ка­чування системи перевіряють, чи немає повітря в системі подачі пального. Потім пе­ревіряють, чи немає води в пальному, вивернувши спускну пробку паливного фільт­ра і спустивши з корпуса фільтра відстій у приготовану ванночку. Якщо після цьо­го двигун знову не запускається, перевіряють і, за необхідності, регулюють мо­мент початку подачі пального.

6. Опис установки і методика експерименту:

6.1. Перевірка і регулювання кута випередження подачі палива секціями паливної помпи.

Запустити двигун і за характерними ознаками його роботи визначити “на слух” правильність встановлення кута випередження подачі палива (проблемна ситуація).

Для підтвердження правильності зроблених висновків перевірити кут випередження подачі палива, для чого:

§ заглушити двигун;

§ від’єднати від першої секції помпи паливопровід високого тиску і замість нього прикріпити моментоскоп;

§ встановити акселератор у положення максимальної подачі і прокачуванням палива видалити повітря; злити зайве паливо із скляної трубки моментоскопа;

§ повільно прокручуючи рукояткою колінчастий вал двигуна, слідкувати за рівнем палива в скляній трубці; початок підвищення рівня палива в трубці свідчить про початок подачі палива секцією помпи;

§ закріпити біля циліндричної поверхні шківа вентилятора стрілку-покажчик і нанести на шків риску;

§ провернути колінчастий вал так, щоб встановлювальний болт увійшов в отвір на маховику;

§ нанести на шків вентилятора другу риску і за допомогою шаблона-кутоміра заміряти величину кута між рисками;

§ визначити кут випередження подачі, враховуючи особливість розміщення отвору під встановлювальний болт на маховику у тракторів МТЗ, порівняти його значення з номінальним (дод. Н).

6.2. Відрегулювати кут випередження подачі палива, для чого:

§ встановити поршень першого циліндра в положення, яке відповідає нормальному куту випередження подачі палива;

§ відкрити доступ до шліцьового фланця приводу паливної помпи і відкрутити болти кріплення фланця до шестерні привода;

§ обережно провертаючи ключем валик паливної помпи, відзначити початок піднімання палива в трубці моментоскопа;

§ притримуючи ключем валик помпи від самовільного провертання, знайти на шліцьовому фланці отвір, який збігається з отвором в шестерні приводу, і закрутити болти, після чого знову перевірити величину кута випередження подачі палива;

§ завести двигун і оцінити його роботу.

6.3. Перевірка технічного стану підкачувальної помпи, перепускного клапана і ступеня забруднення фільтрів тонкої очистки палива.

Перевірку провести в такому порядку:

§ під’єднати пристрій КИ-4801 (рис.5.1) паралельно до фільтра тонкої очистки палива;

§ видалити повітря із системи паливоподачі;

§ запустити двигун і встановити номінальну частоту обертання колінчастого вала;

§ заміряти тиск палива до і після фільтра й оцінити стан фільтруючих елементів. Якщо різниця тисків до і після фільтра перевищує 0,07 МПа (0,7 кг/см²), то фільтруючі елементи підлягають заміні;

§ оцінити стан перепускного клапана паливної помпи за величиною тиску після фільтра. Якщо клапан справний, то тиск повинен бути не менше 0,05 МПа (0,5 кг/см²);

§ оцінити стан підкачувальної помпи. Поршнева підкачувальна помпа вва­жа­єть­ся справною, якщо тиск палива перед фільтром не менший як 0,08 МПа (0,8 кг/см²).

Рис. 5.1. Пристрій КИ-4801:

1 – манометр; 2 – корпус із рукояттю; 3 – триходовий кран; 4 – приєднувальні шланги з наконечниками; 5 – продовжені штуцери; 6 – гвинт; 7 – клапан.

 

6.4. Перевірка технічного стану прецизійних пар паливної помпи.

Для перевірки необхідно:

§ під’єднати до першої секції паливної помпи замість трубки високого тиску пристрій КИ-4802;

§ прокручувати колінчастий вал пусковим двигуном і, плав­но вмикаючи подачу палива, спостерігати за показами манометра: коли тиск досягне максимального значення, вимкнути подачу і заглушити пусковий двигун;

§ заміряти тривалість падіння тиску від 15 МПа (150 кг/см²) до 10 МПа (100 кг/см²), яка, за умови,якщо нагнітальний клапан справний, повинна бути не менш як 10 с;

§ оцінити зношування плунжерної пари. У двигунів Д-50 пара повинна створювати тиск не менший 25 МПа (250 кг/см²);

§ перевірити стан прецизійних пар решти насосних елементів.

6.5. Перевірка і регулювання форсунки.

Запустити двигун, прослухати його роботу і виявити, яка форсунка не працює (проблемна ситуація).

Заглушити двигун, перевірити і при потребі відрегулювати непрацюючу форсунку, для чого:

§ зняти паливопровід, який з’єднує форсунку з секцією паливної помпи;

§ під’єднати до форсунки пристрій КИ-9917 (рис. 5.2); за допомогою важеля нагнітати паливо в форсунку;

§ спостерігаючи за показами манометра, зафіксувати максимальне значення тис­ку, що відповідає моменту впорскування палива форсункою, й оцінити ха­рак­тер звуку, створюваного розпилювачем (звук повинен бути чітким і дзвінким);

§ відрегулювати за необхідності тиск впорскування палива форсункою (дод. П);

§ визначити якість розпилювання палива форсункою на приладі КИ-562.

 

Рис. Пристрій КИ-9917:

1- корпус; 2- манометр; 3- ручка-резервуар; 4- пружина; 5- поршень; 6- важіль; 7- вісь.

6.6. Дослідження впливу величини тиску на кут випереджен­ня впорскування палива форсункою.

З’єднати кабелями блок спалаху лампи приладу і блок датчика з головним блоком. Встановити ручку керування головним блоком у вихідне положення: ручку тумблера “сеть” – “выкл” у положення “выкл”, ручку тумблера “скорость” – “фаза” в положення “ско­рость”. Встановити ручку на блоку спалаху в крайнє положення, повернувши її проти годинникової стрілки. Увімкнути вилку приладу в мережу змінного струму напругою 220В.

Встановити блок датчика на двигун, для чого виконати такі операції:

§ відкрити люк кришки шестерень розподілу;

§ провернути колінвал двигуна до суміщення отвору в маховику з встанов­лю­валь­ною шпилькою і з’єднати блок датчика з приводом кулачкового вала паливної помпи;

§ закріпити блок датчика з перехідним кільцем на кришці розподільчих шестерень болтами в такому положенні, щоб нульова відмітка на лімбі була розміщена справа від риски на диску на 7°30”.

Встановити камеру впорскування на двигун у такому порядку:

§ заповнити стакан камери впорскування дизельним паливом;

§ встановити в отвір стакана максиметр, відрегульований на 8 МПа (80 кг/см²);

§ ручку крана поставити в положення 1;

§ від’єднати паливопровід високого тиску від 1-ї секції паливної помпи і за допомогою паливопроводу приєднати до неї камеру впорскування.

Запустити двигун і встановити номінальну частоту обертання колінчастого вала.

Визначити момент початку впорскування палива в такій послідовності:

§ встановити ручку тумблера “скорость” – “фаза” в положення “фаза”;

§ освітити камеру впорскування лампою блока спалаху і, плавно повертаючи ручку на блоці спалаху, добитись такого момен­ту, при якому в центрі торця розпилювача буде видно початок струменя палива;

§ на основі показів приладу зафіксувати кут початку впорскування палива і записати його значення в журнал.

Аналогічно визначити кут початку впорскування при тиску 10, 12, 14, 16 і 18 МПа (100, 120, 140, 160 і 180 кг/см²).

На основі одержаних даних побудувати графік залежності кута випередження впорскування палива φ від тиску P_φ початку відкривання голки розпилювача форсунки.

7. Послідовність виконання роботи:

7.1. Перевірити і відрегулювати кут випередження подачі палива секціями паливної помпи.

7.2. Відрегулювати кут випередження подачі палива.

7.3. Перевірка технічного етану підкачувальної помпи, перепускного клапана і ступеня забруднення фільтрів тонкої очистки палива.

Перевірку провести в такому порядку:

§ під’єднати пристрій КИ-4801 паралельно до фільтра тонкої очистки палива;

§ видалити повітря із системи паливоподачі;

§ запустити двигун і встановити номінальну частоту обертання колінчастого вала;

§ заміряти тиск палива до і після фільтра й оцінити стан фільтруючих елементів.

7.4. Перевірити технічний стан прецизійних пар паливної помпи.

7.5. Перевірити і відрегулювати форсунки.

7.6. Дослідити вплив величини тиску на кут випереджен­ня впорскування палива форсункою.

7.7. Обробка результатів досліду

7.7.1. Знайти середнє значення кута випередження впорскування палива:

, (5.1)

де m - повторність досліду.

7.7.2. Побудувати експериментальну криву функції

. (5.2)

 

7.7.3. Підібрати типову криву функції .

7.7.4. Підібрати тип емпіричної формули і визначити її параметри.

8. Зміст звіту:

Тема роботи.

Мета роботи.

Обладнання робочого місця.

Результати перевірки.

Таблиця 5.1.

Протокол перевірки технічного стану системи живлення двигуна _______

№ п/п	Параметр	Одини­ця ви­мі­ру	Значення параметрів
за техн. умо­вами	за результатами за­мі­рів по секціях помпи
	Кут виперед­жен­ня подачі палива	Град. до в.м.т.
	Тиск палива в сис­темі паливо­по­дачі низького тиску:
	а) перед фільтром	МПа
	б) за фільтром	МПа
	Тиск, який роз­ви­ває плунжерна пара	МПа
	Час падіння тиску	с
	Тиск впорс­ку­ван­ня палива фор­су­н­кою	МПа

 

Висновки про технічний стан підкачувальної помпи, фільтра тонкої очистки палива, прецизійних пар помпи і форсунки.

Результати дослідження.

Таблиця 5.2

Протокол дослідження впливу тиску Р_φ на кут φ випередження впорскування палива форсункою

№ п/п	Рφ, МПа	φ, град. до в.м.т.
Повторності досліду
	8,0
	10,0
	12,0
	14,0
	16,0
	18,0

 

Зобразити графік експериментальної залежності кута випередження впорскування палива від тиску впорскування.

Формула залежності

9. Питання для самоконтролю:

1. Назвіть характерні ознаки роботи двигуна при неправильному встановленні кута випередження подачі пального.

2. Розкажіть про порядок перевірки кута випередження подачі пального на тракторах типу МТЗ.

3. Як перевіряють прецизійні пари паливної помпи?

4. Яка будова приладу КИ-4801 і який технологічний процес перевірки за його допомогою стану підкачувальної помпи, фільтрувальних елементів і перепускного клапана?

5. Якими показниками характеризується робота форсунок і як вони змінюються в процесі роботи?

6. Як виявити на двигуні несправну форсунку?

7. Якими приладами можна перевірити технічний стан форсунки?

8. Яка різниця між кутом початку подачі і кутом початку впорскування пального і як вони змінюються в процесі експлуатації?

9. Якими способами можна визначити частоту обертання колінвала, яка відповідає 100%-му завантаженню двигуна?

10. Що означає початок дії регулятора і як він змінюється в процесі експлуатації?

Лабораторна робота № 7