Визначення характеристики паливної помпи дизельного двигуна

1. Мета роботи:

Підготовити паливомір до роботи. Перевірити і відрегулювати частоту обертання колінчастого вала двигуна. Заміряти продуктивність насосних елементів і визначити нерівномірність подачі палива по окремих циліндрах двигуна. Дослідити вплив величини тиску впорскування палива форсункою на продуктивність насосного елемента.

 

2. Тривалість заняття: 2 академічні години.

 

3. Обладнання робочого місця:

Трактор ДT-75М; паливомір КИ-4818; максиметр КИ-1336; ключі гайкові; викрутка.

 

4. Місце проведення заняття: лабораторія технічного обслуговування.

 

5. Загальні відомості:

 

Робота помпи високого тиску у взаємодії з регулятором визначає такі важливі па­раметри, як кількість палива, що подається за один робочий хід (цикл) плун­же­ра, швидкість і тривалість, момент початку подачі, відносно в.м.т. поршня, залишко­вий тиск у паливопроводі.

Правильність регулювання плунжерної пари оцінюється величиною хвилинної по­дачі палива в циліндр за номінальної частоти обертання вала помпи. За цієї час­то­ти болт вилки тяги регулятора ще продовжує впиратися в поверхню призми валика збагачувача.

Правильність регулювання можна також оцінити за величиною циклової пода­чі, тобто подачі за один робочий хід плунжера.

Витрати палива за один робочий хід плунжера виникають під час пе­ре­ті­кан­ня пального через зазор між плунжером і гільзою. Зношування плунжерної пари від­бу­вається нерівномірно. Найбільше зношування гільзи спостерігається біля кромок от­ворів, а у плунжера – біля краю гвинтового паза і на боковій поверхні проти впус­к­ного вікна гільзи. Спрацювання цієї пари оцінюється так званою гідравлічною щільністю. На кожну паливну помпу встановлюються плунжерні пари з однако­вою гідравлічною щільністю. При цьому зменшуються нерівномірність подачі палива у секціях на всіх режимах роботи помпи.

Нерівномірність подачі на номінальному режимі не повинна перевищувати 6%.

6. Опис установки і методика експерименту:

Паливомір КИ-4818 (рис.6.1) складається із вимірювача, закріпленого на штативі 1, контрольних форсунок 7, які мають однакову продуктивність, паливопроводів 8, перемикачів подачі пального 8.

Вимірювач складається з корпуса 2, секундоміра 3, важеля 4, призначеного для ручного встановлення стрілки секундоміра в нульове положення, тахометра 5, стаканів 6 із піногасниками, валика 10 зі зливними лотками і ролькою для вмикання і вимикання секундоміра, зливної трубки 13, знімних мірних стаканів 11, і рівня 13 для встановлення вимірювача у горизонтальне положення.

Перемикачі подачі пального призначені для повного чи часткового вимкнення окремих циліндрів двигуна і подачі пального до форсунок паливоміра під час вимі­рювань. Принцип дії перемикача базується на зміні напрямку потоку пального, яке подається елементом паливної помпи чи розділенні цього потоку на дві частини, одна з яких скеровується в циліндри двигуна, інша – у паливомір.

Для підключення перемикача до паливної помпи використовують накидну гайку. Продуктивність насосних елементів і ступінь нерівномірності подачі пального на чотирициліндровому двигуні визначають у такій послідовності.

6.1. Підготовка паливоміра до роботи.

Підготовку провести в такій послідовності:

§ встановити паливомір на штативі;

§ від’єднати паливопроводи високого тиску від помпи і приєднати до секцій помпи перемикачі;

§ з’єднати штуцери перемикачів паливопроводами високого тиску з контрольними форсунками паливоміра і робочими форсунками двигуна;

§ встановити форсунки приладу в гнізда, а зливний шланг – у місткість;

§ закрутити повністю гвинти перемикачів, що відповідає максимальній подачі палива до форсунок двигуна;

§ встановити на вал відбору потужності датчик дистанційного тахометра і з’єднати його проводом з тахометром паливоміра.

 

 

Рис. 6.1. Схема підключення паливоміра КИ-4818 до двигуна:

1 – штатив; 2 – корпус вимірювача; 3 – секундомір; 4 – важіль; 5 – тахометр; 6 – стакани з піногасниками; 7 – контрольні форсунки; 8 – паливопроводи; 9 – перемикачі подачі повітря; 10 – валик зі зливними лотками і рольками для вмикання і вимикання секундоміра; 11 – стаканчики; 12 – рівень; 13 – зливна трубка; 14 – ємкість.

 

6.2. Перевірка і регулювання частоти обертання колінчастого вала.

Для виконання перевірки необхідно:

§ запустити і прогріти двигун трактора;

§ встановити максимальну частоту обертання холостого ходу, виміряти за до­по­мо­гою тахометра паливоміра частоту обертання валу відбору потужності і під­ра­хувати за формулою (6.1) частоту обертання колінчастого вала. Якщо час­то­та обертання виходить за межі допустимих значень (дод. Р), то відре­гу­лю­ва­ти її зміною кількості прокладок під головкою регулювального болта 2 (рис. 6.2).

6.3. Визначення продуктивності помпових елементів і нерівномірності подачі палива по окремих циліндрах двигуна.

Продуктивність помпових елементів необхідно визначити в такому порядку:

§ зняти верхню кришку корпуса регулятора;

§ при роботі на максимальному швидкісному режимі за допо­могою перемикачів по­дачі палива вимкнути ІІ і ІІІ циліндри, направивши паливо у форсунки паливоміра;

§ за допомогою перемикача зменшити подачу палива в IV циліндр, забезпечивши 100-відсоткове завантаження І циліндра;

§ плавно провертаючи важіль перемикача на ІV секції насоса, спостерігати за пе­реміщенням регулювального гвинта вилки регулятора. При положенні гвин­та, що відповідає номінальній потужності двигуна, припинити повертання ру­ко­ятки;

§ записати покази тахометра і порівняти їх з номінальною частотою обертання колінчастого вала (дод. Р.);

§ перевести зливні лотки в положення заміру і через 0,5 хв. визначити об’єм палива в мензурках;

§ аналогічно перевірити подачу палива в І і IV циліндри;

§ за формулами (6.3.) і (6.4.) визначити нерівномірність подачі і максимальну масову витрату палива за годину.

Якщо нерівномірність подачі палива не перевищує 13%, а продуктивність помпових елементів виходить за межі допустимих значень (дод. С.), то подачу можна відрегулювати безпосередньо на тракторі.

Рис. 6.2. Вид упору зовнішнього важеля регулятора РВ-800, РВ-850:

1 – упор; 2 – регулювальний болт.

 

6.4. Дослідження впливу величини тиску впорскування палива форсункою на продуктивність насосного елемента

Під’єднати до паливопроводу високого тиску однієї з секцій паливної помпи замість контрольної форсунки максиметр.

Запустити двигун і провести дослідження, для чого:

§ вимкнути за допомогою перемикачів подачі палива ІІ і ІІІ циліндри;

§ плавно повертаючи рукоятку перемикача на IV секції, добитись номінальної частоти обертання колінчастого вала;

§ заміряти подачу палива за хвилину через максиметр, встановлюючи почергово тиск впорскування 8, 10, 12, 14, 16 і 18 МПа (80, 100, 120, 140, 160 і 180 кг/см²);

§ записати дані в протокол дослідження;

§ обробивши результати дослідів, побудувати криву залежності продуктивності секції від тиску впорскування палива;

§ зробити висновки.

7. Послідовність виконання роботи:

7.1. Перевірити підготовку установки до замірювань.

7.2. Заміряти максимальну частоту обертання ВВП.

7.3. Визначити максимальну частоту обертання колінвала за формулою:

, (6.1)

де – частота обертання вала відбору потужності, с^-1; і – передавальне число від двигуна до вала відбору потужності, і = 3,17.

7.4. Заміряти величину подачі пального секціями паливної помпи і записати в протокол перевірки насосних елементів (табл. 6.1).

7.5. Визначити продуктивність кожної секції паливної помпи за формулою:

, (6.2)

де V_i, – об’ємна витрата пального і-тою секцією,см³;t – тривалість заміру, хв.

Таблиця 6.1

Протокол перевірки помпових елементів паливної помпи

№ циліндра	Дані замірів	Розрахункові дані
Но­мі­наль­на час­то­та обер­тан­ня ко­лін­ва­ла, об./хв	Подача палива секцією помпи, см^3	Трива­лість пе­ре­вір­ки, хв.	Густи­на палива, г/ см^3	Продук­тивність насосного елемента, см^3/хв.	Номінальна продуктив­ність помпового елемента, см^3/хв	Відхи­лення продуктив­ності помпового елемента, см^3/хв
I
II
III
IV

 

7.6. Визначити нерівномірність подачі пального секціями паливної помпи з виразу:

, (6.3)

де і – відповідно максимальна і мінімальна продуктивність помпових елементів, см³/хв.

7.7. Визначити максимальну масову витрату палива за формулою:

, (6.4)

де , , , – об’ємна витрата палива кожною секцією помпи, см³; , – тривалість заміру, с; γ – густина палива, г/см³; 0,9 – поправний коефіцієнт.

7.8. Під’єднати до однієї з секцій паливної помпи максиметр.

7.9. Заміряти подачу пального секцією паливної помпи через максиметр при різних тисках впорскування та записати дані у протокол досліджень (табл. 6.2).

Таблиця 6.2

Протокол дослідження впливу величини тиску впорскування палива форсункою Р_φ на продуктивність помпового елемента

№ п/п	Рφ, МПа	Vрі, см^3
повторності досліду	`q v
	8,0
	10,0
	12,0
	14,0
	16,0
	18,0

 

7.10. Обробити результати досліду, для чого:

§ знайти середнє значення продуктивності помпового елемента:

, (6.5)

де m – повторність досліду; – об’ємна витрата пального при і-тому замірюванні; t_і – тривалість і-того досліду, хв.

§ побудувати експериментальну криву функції ;

§ підібрати типову криву функції ;

§ вибрати тип формули залежності від і знайти значення коефіцієнтів до неї.

8. Зміст звіту:

Тема роботи.

Мета роботи.

Обладнання робочого місця.

Результати перевірки.

Максимальна частота обертання холостого ходу двигуна за формулою (6.1.):

Допустима частота обертання на холостому ході:

Висновки про необхідність регулювання частоти обертання холостого ходу.

Результати перевірок помпи.

Протокол перевірки помпових елементів паливної помпи.

Нерівномірність подачі палива за формулою (6.3):

δ =

Максимальна масова витрата палива за формулою (6.4):

g_t =

Висновки про необхідність регулювання паливної помпи.

Результати дослідження.

Протокол дослідження впливу величини тиску впорскування палива форсункою Р_φ на продуктивність помпового елемента.

Графік експериментальної залежності продуктивності помпового елемента від величини тиску впорскування палива форсункою.

Формула залежності

9. Питання для самоконтролю:

1. Як за допомогою перемикачів паливоміра КИ-4818 добитись номінального режиму роботи двигуна?

2. Як визначити нерівномірність подачі палива секціями паливної помпи?

3. В яких випадках можна регулювати подачу палива безпосередньо на тракторі?

4. Що означає ступінь нерівномірності регулятора і від яких чинників він залежить?

5. Що означає ступінь нечутливості регулятора і як він змінюється в процесі експлуатації?

6. Як відрегулювати максимальну частоту обертання холостого ходу колінвала двигуна?

Лабораторна робота № 8