Автомобильный двигатель

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Основные сравнительные параметры двигателей, примеры для дизельных и карбюраторных двигателей

По способу смесеобразования и воспламенения топлива автомобильные поршневые двигатели подразделяются на две группы: с внутренним смесеобразованием и воспламенением от соприкосновения с воздухом, сильно нагретым в цилиндре в результате высокого сжатия (дизели); с внешним смесеобразованием и принудительным зажиганием от искры (карбюраторные и газовые).

Сравнительная характеристика работы дизельных и карбюраторных двигателей.

Конструктивно дизельные двигатели, как и бензиновые, относятся к двигателям внутреннего сгорания. Главным их отличием является устройство системы питания и процесс сгорания топлива. В цилиндры дизеля всасывается чистый воздух. Затем он сжимается до степени сжатия в среднем 21-22 и при этом нагревается до высоких температур, порядка 600 град.С. После этого в камеру сгорания впрыскивается топливо, которое самовозгорается, и происходит рабочий цикл. Таким образом, свечей зажигания, в отличие от бензиновых силовых агрегатов, для дизелей не требуется.

Для подачи топлива в дизельных силовых установках используется специальный топливный насос высокого давления (ТНВД), который также распределяет топливо по цилиндрам и производит впрыск через форсунки в строго определенный момент времени, определяемый углом опережения впрыска. ТНВД и форсунки являются устройствами прецизионной точности. Плунжеры насоса и штифты форсунок в процессе работы смазываются поступающим дизельным топливом. Поэтому исключительно важна чистота подаваемого топлива. Топливо не должно содержать механических примесей, воды, а также соединений серы, которые сильно изнашивают ТНВД. Для очистки топлива используются специальные фильтры грубой и тонкой очистки, которые, согласно инструкции, нужно периодически очищать и заменять. Излишки топлива, образующиеся в процессе работы, отводятся от форсунок и ТНВД по трубопроводу и направляются обратно в бак.

Процесс сгорания топлива в дизелях происходит при большом давлении, поэтому силы, воздействующие на цилиндро-поршневую группу, выше, чем в бензиновых двигателях. Шумность дизеля выше, чем у бензиновых моторов, что тоже объясняется особенностями сгорания топлива.

В то же время имеется целый ряд преимуществ дизельного двигателя, обеспечивающих последнему широкое распространение. Во-первых, это высокие надежность и моторесурс. Во-вторых, двигатели подобного типа более экономичны, в том числе и на холостом ходу. Дизели обеспечивают высокий крутящий момент, с вытекающим отсюда улучшением тяговых характеристик автомобиля. При одинаковой мощности с бензиновым двигателем, крутящий момент дизеля существенно выше. И, наконец, пожаробезопасность: дизельное топливо с трудом воспламеняется от огня на воздухе.

Показатели работы автомобильного двигателя. Мощность, ( развиваемую газами внутри цилиндров двигателя, называют индикаторной, а мощность, получаемую на коленчатом валу двигателя, -- эффективной. Эффективная мощность меньше индикаторной на величину потери мощности на трение и приведение в действие кривошипно-шатунного механизма и механизма газораспределения, вентилятора, жидкостного, масляного и .топливного насосов, генератора тока и других вспомогательных механизмов.

Крутящий момент и эффективная мощность тем больше, чем больше рабочий объем двигателя (диаметр и число цилиндров, ход поршня) и чем выше наполнение цилиндров горючей смесью (или воздухом) и степень сжатия.

Эффективная мощность дизеля зависит также от частоты вращения коленчатого вала, количества впрыскиваемого топлива и момента начала впрыскивания.

Мощность карбюраторного и газового двигателей также зависит от частоты вращения коленчатого вала, состава горючей смеси и момента искрового разряда между электродами свечи.

Литровая мощность (кВт/л) -- отношение максимальной эффективной мощности двигателя к его рабочему объему (литражу). Повышают литровую мощность увеличением частоты вращения коленчатого вала и применением наддува.

Так как у дизеля в режиме максимальной мощности частота вращения коленчатого вала намного меньше, а состав смеси беднее, чем у карбюраторного или газового двигателя, то и литровая мощность его составляет не более 20 кВт/л, тогда как у карбюраторных и газовых двигателей она достигает 20--50 кВт/л (большее значение -- для легковых автомобилей). Объясняется это тем, что у дизеля больше масса поршня и других деталей кривошипно-шатунного механизма, совершающих возвратно-поступательное движение. Поэтому, чтобы предотвратить чрезмерное возрастание сил инерции этих деталей, частоту вращения коленчатого вала дизеля в режиме максимальной мощности ограничивают существенно меньшими значениями. Более бедные составы смесей, сжигаемых в дизелях, обусловлены малым временем, отводимым на процессы смесеобразования (порядка 0,002--0,004 с).

Удельный эффективный расход топлива [г/(кВт * ч)] -- количество топлива в граммах, расходуемого двигателем на получение в течение 1 ч эффективной мощности в 1 кВт. Удельный эффективный расход топлива является показателем экономичности двигателя. В технической характеристике двигателя обычно указывают минимальный удельный расход топлива при работе двигателя по внешней скоростной характеристике, который составляет для дизелей 200--230 г/(кВт * ч), а для карбюраторных двигателей -- 245--305 г/(кВт * ч).

Таким образом, подведя итоги можно назвать ряд основных преимуществ и недостатков дизельных и карбюраторных двигателей друг перед другом.

Дизели более экономичны по расходу топлива, чем карбюраторные . Это объясняется высокой степенью сжатия, улучшающей использование выделяющейся теплоты в результате большего расширения продуктов сгорания в течение рабочего хода.

Кроме того, дизели потребляют более дешевые сорта нефтяных топлив и менее опасны в пожарном отношении. Дизели имеют большой ресурс до капитального ремонта (400--800 тыс. км пробега автомобиля).

Однако дизели дороже в производстве (в 1,5--2 раза) и имеют большую массу, чем карбюраторные и газовые двигатели, поэтому их устанавливают на автомобили большой и особо большой грузоподъемности -- МАЗ, КрАЗ, КамАЗ, а в ближайшее время предполагается увеличить выпуск дизельных грузовых автомобилей ЗИЛ и ГАЗ.

2. Конструкция распределительных валов, их привод и монтаж

Есть три важные характеристики конструкции распределительного вала, они и управляют кривой мощности двигателя: фазы газораспределителя распредвала, продолжительность открывания клапана и величина подъема клапанов. Далее в статье мы расскажем, что представляет собой конструкция распределительных валов и их привода.

Подъем клапана обычно рассчитывается в миллиметрах и представляет собой то расстояние, на которое клапан максимально отойдет от седла. Продолжительность открытия клапанов - это период времени, который измеряется в градусах поворота коленвала.

Продолжительность можно измерить различными путями, но из-за максимального потока при небольшом подъеме клапана, продолжительность обычно меряют после того, как клапан уже поднялся от седла на некоторую величину, часто она составляет 0,6 или 1,3 мм. Например, у конкретного распределительного вала может быть продолжительность открывания в 2000 поворотов при подъеме в 1,33 мм. В результате, если использовать подъем толкателя в 1,33 мм в качестве точки остановки и начала подъема клапана, распределительный вал будет удерживать клапан в открытом состоянии в течение 2000 поворота коленвала. Если продолжительность открытия клапана будет измеряться при нулевом подъеме (когда он только отходит от седла или находится в нем), то продолжительность положения коленвала будет составлять 3100 или даже более. Момент, когда определенный клапан закрывается или открывается, часто называют фазой газораспределения распредвала.

Например, распределительный вал может производить действие по открытию впускного клапана при 350 до верхней мертвой точке и закрывать его при 750 после нижней мертвой точки.

Увеличение расстояния подъема клапана может быть полезным действием в увеличении мощности мотора, так как мощность можно добавить без существенного вмешательства в характеристики двигателя, особенно на низких оборотах. Если углубиться в теорию, то ответ на данный вопрос будет довольно простым: такая конструкция распределительного вала при коротком времени открытия клапанов нужна, для того чтобы увеличить максимальную мощность двигателя. Работать это теоретически будет. Но, механизмы привода в клапанах не такие и простые. В таком случае высокая скорость движения клапанов, которые обуславливаются этими профилями, значительно уменьшит надежность двигателя.

Когда скорость открывания клапана увеличится, то на передвижения клапана из закрытого положения до полного его подъема и возвращения с точку отправления остается меньше времени. В случае если время движения станет еще короче, понадобятся клапанные пружины с большим усилием. Часто это становится механически невозможным, не говоря уже о том, чтобы привести в движение клапаны на довольно низких оборотах.

В результате, что же является надежным и практичным значением максимального подъема клапана?

Распределительные валы с величиной подъема, больше 12,8 мм (минимум для мотора в котором привод осуществляется при помощи шлангов), находятся в непрактичной для обычных моторов области. Распределительные валы с продолжительностью впускного такта менее 2900, которые сочетаются с величиной подъема клапана больше чем на 12,8 мм, обеспечивают очень высокие скорости закрывания и открывания клапанов. Это, безусловно, создаст дополнительную нагрузку на механизм привода клапанов, что существенно уменьшает надежность: кулачков распределительного вала, направляющих втулок клапанов, стержней клапанов, клапанных пружин. Впрочем, вал с высокой скоростью подъема клапанов может работать в начала очень даже неплохо, однако срок службы направляющих и втулок клапанов, скорее всего не превысит 22000 км. Хорошо, что большинство фирм-производителей распределительных валов конструируют свои детали так, что в них обеспечен компромисс между продолжительности открывания клапанов и значениями подъема, при надежности и долгом сроке службы.

Продолжительность такта впуска и обсуждаемые подъем клапанов не являются только одними элементами конструкции распределительного вала, влияющие на конечную мощность двигателя. Моменты, закрытия и открытия клапанов относительно положения распредвала, также являются столь важными параметрами для оптимизации характеристик мотора. Эти фазы газораспределения распредвала вы можете найти в таблице данных, которая прилагается к любому качественному распределительному валу. Такая таблица данных графически и числами иллюстрирует угловые положения распределительного вала, когда выпускные и впускные клапаны закрываются и открываются.

Они будут точно определены в градусах поворота коленвала перед верхней или нижней мертвой точкой.

Угол между центрами кулачков - это угол смещения между линией центра кулачка выпускного клапана (который называется выпускным кулачком) и линией центра кулачка впускного клапана (который называется впускным кулачком).

Угол цилиндра зачастую измеряется в "углах поворота распредвала", т.к. мы обсуждаем смещение кулачков относительно друг друга, это является одним из немногих моментов, когда характеристика распределительного вала указывается в градусах поворота вала, а не в градусах поворота коленвала. Исключение составляют те двигатели где, применены два распределительных вала в ГБЦ (головке блока цилиндров).

Угол, выбранный в конструкции распределительных валов и их привода, непосредственно повлияет на перекрытие клапанов, то есть на период, когда выпускной и впускной клапаны одновременно открыты. Перекрытие клапанов часто измеряют SB углах поворота коленвала. В моменты уменьшения угла между центрами кулачков, происходит открывания впускного клапана и закрывания выпускного клапана. Всегда надо помнить, что на перекрытие клапанов влияет и изменение времени открытия: в случае увеличения продолжительности открывания, перекрытие клапанов также станет большим, обеспечивая при этом отсутствие изменений угла, чтобы компенсировать эти увеличения.



3. Возможные неполадки, признаки, причины их устранение в системе питания карбюраторного двигателя

Отсутствие подачи топлива, образование чрезмерно обедненной или богатой горючей смеси -- основные неисправности системы питания карбюраторного двигателя.

Признаки неисправностей системы питания следующие: невозможность пуска или затрудненный пуск двигателя, его неустойчивая работа, падение мощности, перегрев, повышенный расход топлива.

Отсутствие подачи возможно при засорении фильтра приемной трубки топливного бака, фильтра тонкой очистки топлива, фильтра-отстойника, топливопровод и при неисправностях топливного насоса или карбюратора. В топливном насосе возможно заедание клапанов или повреждение диафрагмы, в карбюраторе -- заедание поплавка или клапана подачи топлива в закрытом положении.

Обедненная горючая смесь образуется либо при уменьшении подачи топлива, либо при увеличении количества поступающего воздуха. Подача топлива может уменьшиться по указанным выше причинам, а также из-за низкого уровня топлива в поплавковой камере, засорения жиклеров, сетчатого фильтра карбюратора, износа рычага привода топливного насоса, уменьшения упругости пружины диафрагмы. Поступление воздуха может увеличиться при неполном закрывании воздушной заслонки, а также из-за его подсоса в местах соединения составных частей карбюратора с впускным трубопроводом и впускного трубопровода с головками цилиндров.

При обеднении горючая смесь сгорает с меньшей скоростью и догорает в цилиндре, когда уже открыт впускной клапан. В результате двигатель перегревается, а пламя распространяется во впускной трубопровод и смесительную камеру карбюратора, что вызывает резкие хлопки. Мощность двигателя при этом падает, а расход топлива увеличивается.

Причинами образования богатой горючей смеси могут быть:

неполное открывание воздушной заслонки;

повышенный уровень топлива в поплавковой камере;

заедание поплавка или клапана подачи топлива в открытом положении;

увеличение отверстий жиклеров;

засорение воздушного жиклера;

нарушение герметичности поплавка;

клапанов подачи топлива, клапанов экономайзера.

Богатая горючая смесь имеет пониженную скорость горения и не полностью сгорает в цилиндре из-за недостатка кислорода. В результате двигатель перегревается, а смесь догорает в глушителе, что вызывает в нем резкие хлопки и появление черного дыма. Продолжительная работа двигателя на богатой смеси вызывает перерасход топлива и большое отложение нагара на стенках камеры сгорания и электродах свечей зажигания. Мощность двигателя при этом падает, а его изнашивание усиливается.

Неустойчивая работа двигателя помимо указанных причин может быть вызвана следующими обстоятельствами. Если двигатель неустойчиво работает только на холостом ходу, это может быть следствием нарушения регулировки частоты вращения коленчатого вала двигателя. Если двигатель перестает работать при резком открытии дроссельной заслонки, это указывает на возможные неисправности ускорительного насоса: заедание поршня, неисправность привода, не герметичность обратного клапана, засорение распылителя, заедание нагнетательного клапана.

Причинами падения мощности двигателя, помимо указанных, могут быть неполное открытие дроссельной заслонки при нажатии педали до упора и засорение воздушного фильтра.

Причиной повышенного расхода топлива может быть его течь через неплотности в соединениях топливопровода или поврежденную диафрагму топливного насоса.

Отсутствие подачи топлива, образование чрезмерно обедненной или богатой горючей смеси -- основные неисправности системы питания карбюраторного двигателя.

Признаки неисправностей системы питания следующие: невозможность пуска или затрудненный пуск двигателя, его неустойчивая работа, падение мощности, перегрев, повышенный расход топлива.

Отсутствие подачи возможно при засорении фильтра приемной трубки топливного бака, фильтра тонкой очистки топлива, фильтра-отстойника, топливопровода и при неисправностях топливного насоса или карбюратора. В топливном насосе возможно заедание клапанов или повреждение диафрагмы, в карбюраторе -- заедание поплавка или клапана подачи топлива в закрытом положении.

Обедненная горючая смесь образуется либо при уменьшении подачи топлива, либо при увеличении количества поступающего воздуха. Подача топлива может уменьшиться по указанным выше причинам, а также из-за низкого уровня топлива в поплавковой камере, засорения жиклеров, сетчатого фильтра карбюратора, износа рычага привода топливного насоса, уменьшения упругости пружины диафрагмы. Поступление воздуха может увеличиться при неполном закрывании воздушной заслонки, а также из-за его подсоса в местах соединения составных частей карбюратора с впускным трубопроводом и впускного трубопровода с головками цилиндров.

При проверке системы питания в первую очередь необходимо убедиться в отсутствии течи топлива через соединения, так как эта неисправность может при-веси к пожару.

При наличии течи топлива или подсоса воздуха в соединениях двигателя подтягивают крепежные детали, а при необходимости заменяют прокладки.

Если засорились фильтр приемной трубки топливного бака, фильтр тонкой очистки топлива, фильтр-отстойник и сетчатый фильтр карбюратора, снимают фильтры и их фильтрующие элементы, промывают их в ванне с неэтилированным бензином, пользуясь волосяной кистью, продувают сжатым воздухом и устанавливают на место. При разборке фильтров тонкой очистки, снабженных хрупким керамическим элементом, необходимо обеспечить его сохранность. При сборке фильтров контролируют состояние прокладок. Поврежденные прокладки заменяют. Засоренные топливопроводы отсоединяют от топливного насоса и продувают шинным насосом.

Топливный насос проверяют непосредственно на двигателе или сняв его с двигателя. Для проверки насоса на двигателе топливопровод отсоединяют от карбюратора и опускают его конец в прозрачный сосуд, заполненный бензином. Если при нажатии на рычаг ручной подкачки из топливопровода выбивает сильная струя топлива, насос исправен. Выход из топливопровода пузырьков воздуха указывает на подсос воздуха (негерметичность) в соединениях трубопроводов или насосе.

Для обнаружения неисправностей топливного насоса также без снятия его с двигателя применяют прибор модели 527Б, состоящий из шланга с наконечниками и манометром. Шланг присоединяют одним концом к карбюратору, другим -- к топливопроводу, идущему от насоса к карбюратору. Пустив двигатель, по манометру определяют давление, создаваемое насосом при малой частоте вращения коленчатого вала. Для двигателей ЗМЗ-53-11 и ЗИЛ-130 оно должно составлять 18--30 кПа. Меньшее давление может быть при ослаблении пружины диафрагмы, неплотном прилегании клапанов насоса, а также при засорении топливопроводов и фильтра-отстойника. Для уточнения неисправности измеряют падение давления. Если оно превышает 10 кПа за 30 с после остановки двигателя, то это вызвано неплотным прилеганием клапанов насоса или игольчатого клапана карбюратора. Присоединив манометр к топливопроводу, идущему к карбюратору, пускают двигатель и дают ему поработать на топливе, имеющемся в поплавковой камере карбюратора, до установления давления топлива на ранее замеренном уровне. Если и при таком соединении манометра после остановки двигателя падение давления превысит 10 кПа за 30 с, это свидетельствует о негерметичности клапанов насоса.

Для проверки разрежения, создаваемого насосом, используют вакуумметр, который присоединяют к впускному штуцеру насоса. Проворачивая коленчатый вал двигателя стартером, замеряют разрешение, которое у исправного насоса должно составлять 45--50 кПа. Меньшее разрежение обусловливается негерметичность выпускного клапана, повреждением диафрагмы или прокладки.

О повреждении диафрагмы свидетельствуют прекращение подачи топлива и его вытекание из отверстия в корпусе насоса. Если при уменьшении или полном прекращении подачи топлива рычаг ручной подкачки перемещается свободно, это указывает на потерю упругости пружины диафрагмы. Наконец, если рассмотренных неисправностей топливного насоса и зазоров в системе питания не обнаружено, но подача топлива недостаточна, следует сравнить размеры рычага привода насоса с новым рычагом, так как возможен износ конца рычага.

В неисправном топливном насосе поврежденную диафрагму, потерявшую упругость пружину диафрагмы или изношенный рычаг привода заменяют. При повреждении дисков диафрагмы в пути отпускают гайку их крепления и, смазав диски мылом, устанавливают их так, чтобы места повреждения не совпадали. При не герметичности клапанов насос разбирают, клапаны промывают в бензине и устанавливают на место. Изношенные клапаны заменяют.

Неисправности карбюратора, затрудняющие пуск двигателя, обнаруживают следующим образом. Прежде всего через окно (у карбюратора К-126Б) или контрольное отверстие (у карбюратора К-88А) проверяют уровень топлива в поплавковой камере. Низкий уровень топлива может быть из-за нарушения регулировки или заедания поплавка. Заедание клапана подачи топлива в закрытом положении обнаруживают, отвернув спускную пробку карбюратора. Если топливо вытекает из отверстия непродолжительное время, а затем перестает вытекать, это указывает на данную неисправность. При подозрении на засорение жиклеров следует вывернуть пробки и через отверстия продуть жиклеры сжатым воздухом при помощи шинного насоса. Если после продувки жиклеров двигатель станет работать без перебоев, то причиной уменьшения подачи топлива было засорение жиклеров. Засоренность сетчатого фильтра карбюратора обнаруживают, вынув его из карбюратора и осмотрев.

Неполное закрытие воздушной заслонки обнаруживают при снятом воздушном фильтре. Выдвинув до отказа ручку управления заслонкой, наблюдают ее положение.

Чтобы отрегулировать уровень топлива в поплавковой камере карбюратора К-126Б, снимают крышку поплавковой камеры и устанавливают поплавок по калибру. Калибр задает расстояние от плоскости разъема корпуса и крышки поплавковой камеры до верхней точки поплавка. Поплавок устанавливают в требуемом положении, подгибая язычок, упирающийся в торец иглы клапана. Подгибают также ограничитель хода поплавка, добиваясь зазора между торцом иглы и язычком в пределах 1,2-- 1,6 мм.

Для регулировки уровня топлива в поплавковой камере карбюратора К-88А расстояние от плоскости разъема верхнего корпуса карбюратора до торца иглы клапана подачи топлива проверяют калибром. Если расстояние выходит за допустимые пределы, изменяют число прокладок между корпусом клапана и корпусом карбюратора. При увеличении числа прокладок уровень топлива в поплавковой камере уменьшается. Если регулировка таким способом не удается, можно аккуратно подогнуть кронштейны поплавка.

Если заедает клапан подачи топлива карбюратора К-88А, его притирают к седлу, а при невозможности добиться герметичности и нормальной работы клапаны заменяют. Клапан подачи топлива карбюратора К-126Б запирается не иглой, а эластичной пластмассовой шайбой. При потере герметичности клапана заменяют шайбу.

При проверке действия ножного и ручного приводов дроссельных и воздушной заслонок карбюратора контролируют следующие параметры. Педаль управления дроссельными заслонками должна перемещаться без заеданий и трения о пол кабины и не доходить до пола при полном открытии заслонок на 3--5 мм. Зазор между зажимом троса ручного привода дроссельными заслонками и кронштейном, укрепленным на тяге, должен быть 2--3 мм при полностью выдвинутой кнопке. Зазор между торцом кнопки ручного управления, приводом воздушной заслонки и щитком кабины при полностью открытой заслонке должен быть 2--3 мм.

Регулировку карбюратора на минимально устойчивую частоту вращения холостого хода осуществляют упорным винтом, ограничивающим закрытие дроссельной заслонки, и винтами, изменяющими состав горючей смеси. При завертывании винтов смесь обедняется, а при их отвертывании -- обогащается. Перед регулировкой проверяют исправность системы зажигания, особенно свечей, и прогревают двигатель до температуры охлаждающей жидкости 75-95 °С.

Остановив двигатель, завертывают винты, изменяющие состав горючей смеси, не туго, но до отказа, а затем отвертывают каждый винт на 2,5--3 оборота. Пускают двигатель и при помощи упорного винта устанавливают положение дроссельных заслонок, при котором двигатель работает устойчиво. Затем, завертывая или отвертывая один из винтов состава смеси при неизменном положении дроссельных заслонок, добиваются наибольшей частоты вращения коленчатого вала. То же выполняют и со вторым винтом. После регулировки состава смеси прикрывают при помощи упорного винта дроссельные заслонки, уменьшая частоту вращения коленчатого вала. Двигатель должен устойчиво работать на холостом ходу при частоте вращения коленчатого вала 450--500 об/мин. Для проверки правильности регулировки плавно нажимают на привод дроссельной заслонки и резко его отпускают. Если двигатель остановится, то частоту вращения коленчатого вала следует несколько увеличить, завертывая упорный винт и вновь проверить устойчивость работы двигателя. Затем поочередно снимают наконечники проводов зажигания со свечей цилиндров, питаемых правой камерой карбюратора, и со свечей цилиндров, питаемых левой камерой. Для обоих случаев замеряют тахометром частоту вращения коленчатого вала. Разность показаний тахометра не должна быть более 60 об/мин.

При неполном открывании или закрывании дроссельных и воздушных заслонов ножной привод дроссельных заслонок регулируют при помощи резьбовой вилки и тяги, а ручной -- зажимом. Привод воздушной заслонки регулируют изменением длины троса между ручкой управления и рычагом воздушной заслонки.

4. По каким причинам дизельный двигатель работает с перебоями и не развивает полной мощности

Работает с перебоями.

1. Некачественная топливная смесь.

2. Засорена топливная система.

3. Не выдержан уровень топлива в карбюраторе.

4. Неправильно выставленное зажигание.

5. Неисправность магнето или свечи.

Двигатель не развивает мощности - из трубы идет светлый выхлоп. Работа с перебоями.

1. Засорение фильтров тонкой очистки топлива.

2. Попадание воды на патрон фильтра тонкой очистки топлива.

3. Нет полного хода рейки.

4. Подсос воздуха на трубопроводе ограничителя дымления.

5. Разрушение диафрагмы или заклинивание штока ограничителя.

6. Занижена цикловая подача топлива.

7. Неисправность форсунок.

Дизель не развивает мощности - из трубы идет белый дым.

топлива.

1. Ранний впрыск топлива.

2. Наличие воды в топливе.

3. Малые зазоры в клапанах дизеля.

4. Подгорание клапанов.

5. Срез или отворачивание болтов фланца ТНВД.

6. Неисправность ТНВД.

На всех режимах идет черный дым.

1. Засорение воздухоочистителя дизеля.

2. Некачественное дизтопливо.

3. Нарушение герметичности воздушного тракта от воздухоочистителя до цилиндра.

4. Неисправность ТКР.

5. Поздний впрыск топлива.

6. Неисправность топливного насоса высокого давления.

Падение давления наддува, снижение мощности, дымление.

1. Утечка воздуха от компрессора через соединения.

2. Прогорание прокладки ТКР.

3. Загрязнение ТКР.

4. Заклинивание ротора ТКР.

Снижение мощности и выброс газов через сапун.

1. Износ гильзо-поршневой группы.

2. Высокое давление в системе смазки.

3. Неисправность ТКР.

4. Течь масла в разъеме поддона картера и других агрегатов.



5. Опишите выполненную вами практическую работу по проверке состояния форсунки

Условия проверки форсунок

Проверка работы форсунки (так называемая функциональная оценка) проводится на испытательном приборе для проверки и регулировки форсунок. Это довольно сложная операция, требующая большого опыта и точного выполнения условий, в которых необходимо производить проверку.

Условия проверки форсунок и распылителей оговаривают:

* Технические требования для испытательного стенда;

* Требования, предъявляемые к испытательному маслу, используемому в приборе;

* Требования для дополнительных приспособлений прибора.

Два первых требования описаны в международных требованиях ISO: 8984 и 4113.

Для правильной оценки работоспособности форсунки, а также сравнения свойств распылителей, проверяемых на заводе и в мастерской, ручной прибор для проверки форсунок должен отвечать следующим требованиям:

* Иметь манометр со шкалой на 40 (или 60) МПа и с ценой деления 0,2 (не более 0,5) МПа, поскольку точность установки давления открывания форсунки находится в пределах от 0,5 до 1,0 МПа;

* Обеспечить производительность накачки масла в форсунку на уровне 4,5 - 6,0 мм3 за один ход рычага прибора, который должен составлять125 - 325 мм;

* Иметь соответствующую внутреннюю эластичность, характеризующую весь объём топливопроводов и каналов прибора, эластичность стенок и манометра, а также испытательного масла. От внутренней эластичности прибора зависит оценка работоспособности распылителя, оценка частоты и амплитуды хода иглы во время накачки топлива в распылитель, а также звука и качества распыла. Внутренняя эластичность прибора проверяется с помощью специального микроизмерителя объёма, измеряющего изменение объёма масла во время падения давления в приборе с 10 до 7МПа. Это изменение объёма должно составлять 0,2мм3/МПа. Замена манометра, топливопровода или испытательного масла может изменить внутреннюю эластичность прибора, и затем влиять на оценку работоспособности распылителя;

* Иметь соответствующую гидромеханичесткую жёсткость, измеряемую величиной хода рычага прибора нагруженного силой возрастающей от 50 до 150N. Эта жёсткость должна составлять не менее 0,2МПа/мм хода рычага прибора. Выполнение условий по гидромеханической жёсткости влияет на правильность оценки лёгкости движения иглы в распылителе во время медленных движений рычагом прибора.

Контроль прибора в условиях мастерской

В условиях мастерской, простыми методами проверки правильной работы прибора являются:

- проверка (после контроля 100 распылителей, или не реже чем раз в месяц) показаний манометра с помощью, например, образцовых форсунок, отрегулированных на определённое давление открывания;

- проверка герметичности контура высокого давления прибора (после контроля 100 распылителей) замеряя время падения давления с 35 до 30 МПа при закрытом выходе масла из топливопровода прибора. Это время должно быть не менее 10 минут;

- проверка степени износа плунжера прибора, мерой чего является количество впрысков происходящих во время контроля распылителя с внутренней герметичностью 7 секунд (при падении давления с 20 до 15МПа). За один ход рычага прибора в течение 3-4 секунд, при давлении впрыска 20МПа, должно произойти 12 одиночных впрысков.

Прибор для проверки форсунок должен использоваться в чистом, проветриваемом, хорошо освещенном помещении, при температуре примерно 20°С.

Приборы для контроля двухпружинных форсунок и форсунок Common Rail

Распространение двухпружинных форсунок и форсунок Common Rail вызвало необходимость приспособить ручные приборы для их проверки.

Ручной прибор работает совместно с контроллером позволяющим проверить распыление топлива форсункой Common Rail в диапазоне частоты импульсов от О до 10Гц и с регулируемой длительностью импульсов от 0,5 до 3,0мс. Контроль форсунки проводится при давлении открывания до 50МПа. Давления открывания для предварительного и основного впрыска считываются с цифрового табло и могут быть распечатаны.

Автоматический универсальный прибор для проверки форсунок

Очень удобен в работе автоматический прибор, в котором давление испытательного масла создаётся автоматически, что позволяет плавно изменять дозу подаваен-ного в форсунку масла. Это особенно полезно при очистке форсунки перед началом регулировки. Выставляется максимальная доза, например 250мм3 и самая большая частота впрысков, например 350 впрысков в минуту, так можно хорошо очистить форсунку и улучшить работу распылителя.

Автоматический прибор оборудован турбиной-вытяжкой, двух или трёхступенчатой системой фильтров, ёмкостями для чистого и использованного масла, электронным таймером, цифровым индикатором давления, программируемым и ручным задатчиком частоты впрысков, автоматическим универсальным захватом форсунок, а так же принтером для распечатки отчётов после проверки форсунок.

Автоматические приборы для проверки форсунок не требуют высокой квалификации и большого опыта работы, а так же позволяют имитировать действие форсунок в условиях приближённых к условиям работы на двигателе.

Автоматические приборы для проверки форсунок приспособлены и для контроля давлений в двухпружинных форсунках, а так же в форсунках Common Rail.

Требования к проверочному маслу

Не соответствующее масло может быть причиной ошибочной оценки работы форсунки, поскольку масла отличаются по свойствам, быстро стареют, изменяя свои характеристики (прежде всего плотность и вязкость), что влияет на оценку внутренней герметичности и на звучание распылителя.

Международный Комитет Стандартов предписывает использование проверочных масел, параметры которых описаны в норме ISO 4113:

- плотность: 0,820 - 0,830г/см3 при температуре 15°С,

- кинематическая вязкость: 2,45 - 2,75мм2/с при температуре 40°С.

Масло следует менять, когда его кинематическая вязкость достигает 3,0мм2/с при температуре 40°С.

Проверочное масло должно иметь интенсивный жёлтый цвет, быть прозрачным без загрязнений и обладать консервирующими свойствами, гарантирующими исправную работу распылителя после длительного хранения.

Проверочное масло, применяемое в приборах для проверки форсунок, такое же как и для стендов для регулировки ТНВД, например "Shell Calibration Fluid В".

Проверочное масло необходимо заменять раз в месяц.

Образцовый корпус

При проверке нового распылителя решающее значение имеет техническое состояние деталей форсунки: проставки, грибка, корпуса форсунки, гайки форсунки (особенно поверхности, прижимающей распылитель, нет ли на ней нагара, вмятин и достаточно ли она гладкая), а так же пружины. Поэтому, чтобы избежать ошибок в оценке работоспособности распылителя, необходимо применять образцовый корпус, специально изготовленый для этих целей или использовать детали новых форсунок.

Образцовый корпус позволяет произвести сравнительную оценку работы распылителя на приборе, особенно тогда, когда появляются сомнения в качестве распылителя: по звуку (свободе движения иглы), а так же герметичности гнезда и направляющими поверхностями корпуса и иглы распылителя.

Топливопровод прибора для проверки форсунок

С учётом сохранения соответсвующей внутренней эластичности и гидромеханической жёсткости прибора, необходимо использовать топливопровод, указанный производителем прибора.

Конические концевики топливопровода должны быть закалены (или изготовлены из твёрдой стали), чтобы не изменялся диаметр отверстия концевика трубки вследствие многократного прикручивания.

Рекомендуется использовать топливопровод с приваренными коническими концевиками (а не с вытянутыми).

Топливпровод прибора должен соответствовать норме ISO 4093, не иметь надломов, должен быть изогнутым так, чтобы шарик диаметром 1,8мм свободно прошёл по всей длине.

Универсальный захват

Для предохранения форсунки от повреждений при прикручивании топливопровода прибора, а также для упрощения присоединения, применяется универсальный захват, приспособленный для фосунок с присоединительной резьбой М12х1,5 или М14x1,5.

Универсальный захват М12х1,5 или М14х1,5

Специальные крепёжные приспособления

Для разных форсунок, конструкция которых зависит от способа подачи топлива (сбоку или по центру - сверху), а также от способа регулировки давления (винтом или шайбами), рекомендуется использовать различные крепёжные приспособления.

Эти приспособления устанавливаются на прибор вместо стандартного крепления форсунки.

Моменты заворачивания резьбовых соединений

Заворачивание резьбовых соединений топливопровода и форсунки должно производиться с помощью динамометрического ключа, отрегулированного на соответствующий момент в дапазоне 15 - 25Нм.

Перед затяжкой гайки топливопровода следует сделать пару качков рычагом прибора для промывки соединяемых поверхностей. Затем, затянуть гайку и снова сделать несколько качков, чтобы проверить герметичность соединений, работу прибора и промыть внутренние поверхности форсунки.

Проверка работы форсунки на форсуночном стенде

Параметры оценки действия форсунки

Параметрами оценки работы форсунки являются:

- плотность гнезда конуса (подтекание распылителя),

- звуковые свойства, так называемое хрипение или шорох распылителя,

- давление открывания распылителя,

- внутренняя плотность распылителя (вытекание топлива через зазор между направляющими поверхностями корпуса и иглы распылителя),

- распыление топлива, форма и углы (положение) струй топлива.

Плотность гнезда распылителя

Оценка плотности гнезда распылителя проводится следующим образом: засекается - нет ли отрыва капли топлива в течение 10 сек при давлении меньшем на 2МПа чем давление открывания распылителя.

Допустимое увлажнение штифтового распылителя при проверке плотности гнезда на стенде.

Предварительно проверяется давление открывания распылителя, после осушения носика распылителя, медленно (1 движение рычага в секунду) накачивается давление на 2 МПа меньшего чем давление открывания.

Если гнездо не плотное, то появляется подтекание распылителя и его следует заменить, при условии, что причиной подтекания не является загрязнение. Поэтому, перед такой проверкой следует сделать несколько быстрых движений рычагом прибора для промывки возможных загрязнений.

Допустимое увлажнение полукруглого или конического носика дырчатого распылителя при оценке плотности на стенде:

3M - поверхность практически сухая - жидкость заполняет только распыляющие отверстия;

2M - на поверхности появляется плёнка жидкости;

М - на поверхности появляется капля жидкости.

Другой причиной неплотности гнезда распылителя может быть изношенный корпус форсунки - следовательно новый распылитель необходимо проверять используя контрольный корпус.

Звуковые свойства распылителя

Вибрация иглы расплителя, во время прокачивания проверочного масла через распылитель, вызывает прерывание струи вытекающего масла, что сопровождается звуком (распылитель хрипит).

Такая проверка проводится с закрытым клапаном отсекающим подачу топлива к манометру прибора.

Звуковая характеристика зависит от конструкции распылителя, скорости движения рычагом прибора, а также от того - проверяемый распылитель новый или работавший на двигателе.

Три диапазона хрипения (шороха) штифтовых распылителей с дросселем: двигатель дизельный карбюраторный вал

Zd - нижний диапазон колебаний,

Zb - диапазон без колебаний,

Zg - верхний диапазон колебаний.

На практике, оценка звука распылителя проводится при плавных движениях рычага прибора от 0,5 до 5 движений в секунду, при чём соответствующий подбор скорости накачки зависит от конструкции распылителя.

Штифтовые распылители без дросселирующего эффекта хрипят во всём диапазоне движений рычага прибора.

Штифтовые распылители с дросселирующим эффектом имеют три диапазона хрипения, которые зависят от скорости качков:

при медленных (до двух качков в секунду) проявляется так называемый нижний диапазон вибраций иглы, при котором генерируется тихий шорох.

При движениях рычагом со скоростью до четырёх движений в секунду - диапазон без вибраций иглы. Игла зависает во время дросселирования и звук исчезает;

При быстрых движениях рычагом (более 4 качков в секунду) - верхний диапазон вибраций иглы, при котором генерируется высокий тон звука.

Формы струй топлива для разных диапазонов колебаний иглы в штифтовом распылителе:

а - верхний диапазон колебаний,

b - диапазон без колебаний,

с - верхний диапазон колебаний.

Дырчатые распылители классифицируются по трём звуковым группам.

Эта классификация относится к новым распылителям, так как распылители бывшие в употреблении должны проверяться при быстрых, энергичных движениях рычага прибора (более 2 качков в секунду), независимо от того к какой звуковой группе принадлежал распылитель до работы на двигателе.

В распылителях, бывших в употреблении, исчезает разница углов иглы и конуса. Линейное прилегание конического края иглы заменяется на прилегание по всему конусу гнезда, а также появляется нагар в распыляющих отверстиях. Эти изменения приводят к тому, что при малых скоростях накачки вибрации иглы гасятся, поэтому работавшие распылители должны сильно хрипеть в верхнем диапазоне движений рычага стенда. Хорошие звуковые свойства и хороший распыл означают, что игла движется свободно, и что такой распылитель ещё будет хорошо работать на двигателе.

Новые дырчатые распылители, с диаметром гнезда Змм или больше и диаметром иглы 6мм (относительный показатель 0,5 или более) принадлежат к первой звуковой группе.

Они хрипят громко и жёстко во всём диапазоне движений рычага прибора. Форма факела распыла:

"толстая" струя топлива при медленных движениях рычага прибора переходит в хорошо распылённый факел при быстрых движениях рычага.

График колебаний иглы в дырчатых распылителях:

1 звуковая группа - громко и жёстко хрипящие распылители во всём диапазоне скоростей рычага стенда (с большим относительным показателем - более 0,5);

2 - звуковая группа - распылители громко хрипящие в нижнем и верхнем диапазоне. Величина диапазона хрипения зависит от относительного показателя - малый относительный показатель и малые распыляющие отверстия могут не давать хрипения в нижнем диапазоне.

Новые дырчатые распылители, с диаметром гнезда 3мм, но с относительно большим сечением распыляющих отверстий (вторая звуковая группа), хрипят шумно в нижнем (до 2 движений рычага) и верхнем диапазоне (более 4 движений рычага). Форма факела распыла: струя с большими каплями при низких скоростях движения рычага переходит в узкую струю топлива в диапазоне без вибраций. С ростом скорости движений рычага достигается полное и равномерное распыление топлива.

Новые дырчатые распылители, с диаметром гнезда 3мм и с относительно малым сечением распыляющих отверстий (третья звуковая группа) хрипят слабо в узком нижнем и верхнем диапазоне скоростей движений рычага. Форма факела распыла: по мере увеличения скорости накачки струя топлива из узкого переходит в хорошо распыленный факел.

Формы струй топлива для разных диапазонов колебаний иглы в дырчатом распылителе с малым относительным показателем:

а1 - нижний диапазон колебаний, распылитель с большими распыляющими отверстиями;

а2 - нижний диапазон колебаний, распылитель с малыми распыляющими отверстиями;

b1 - диапазон без колебаний, распылитель с большими распыляющими отверстиями;

b2 - диапазон без колебаний, распылитель с малыми распыляющими отверстиями;

с - верхний диапазон колебаний.

Давление открывания распылителя

Проверка и регулировка давления открывания распылителя проводится при полностью открытом клапане перекрывающем приток масла к манометру, медленно качая рычагом стенда и наблюдая за моментом отрыва иглы от гнезда распылителя. Это сопровождается тихим звуком; на манометре видно давление, которое перестаёт возрастать или начинает падать, а также топливо начинает вытекать из распылителя. Такое давление является давлением открывания распылителя.

Если оно отличается от указанного в "регулировочной карте", то его следует отрегулировать с помощью регулировочного винта или шайб. В случае слишком низкого давления, по отношению к требуемому, следует подложить более толстую шайбу, а при близком давлении - более тонкую шайбу. Следует помнить, что на каждые 0,1мм увеличения толщины столбика шайб получается увеличение давления на 0,1МПа.

После ремонта форсунки (замены распылителя), рекомендуется отрегулировать давление на 1-1,5МПа выше чем рабочее давление открывания. После первых часов работы, в результате приработки трущихся частей, происходит уменьшение предварительного напряжения пружины. Особенно быстро падает давление открывания в новых форсунках.

При регулировке давления открывания с помощью шайбр не допускается использование шайб изготовленных из мягких материалов, так как выставленное давление будет меняться со временем.

Внутренняя плотность распылителей

Внутренняя плотность распылителя характеризует величину зазора между иглой и корпусом распылителя и влияет на дозу топлива, впрыснутого в камеру сгорания, а также на разброс доз впрыскиваемых в каждый цилиндр. Неплотный распылитель, как и плунжер топливного насоса, может привести к изменению дозы топлива, а соответственно к изменению параметров двигателя.

Мера внутренней плотности распылителя есть время падения давления от выставленного верхнего значения до оговоренного нижнего. Это падение давление происходит из-за просачивания топлива между поверхностями иглы и корпуса распылителя. Верхнее давление должно быть меньше на 2,5МПа давления открывания распылителя, а разница давлений верхнего и нижнего должна быть не менее 3МПа.

Минимальное время падения давления указывает производитель. На практике это время не должно быть меньше 4 секунд, при окружающей температуре 20С.

Кроме минимального времени падения давления, важным параметром является также максимальное время падения давления. Если это давление слишком большое, то значит распылитель склонен к зависанию иглы из-за действия температуры или неправильного монтажа распылителя в форсунке. На практике максимальное время не должно быть более 15-17 секунд.

Может случиться, что причиной малого времени падения давления окажутся утечки топлива между корпусом форсунки и распылителем или в соединении топливопровода и форсунки. Поэтому рекомендуется проверять плотность установив распылитель в контрольный корпус форсунки.

Распыление топлива, форма и положение струй

Контроль качества распыления топлива и положения струй топлива в дырчатом распылителе или формы струи, вытекающей из штифтового распылителя, в большой степени зависит от знаний и опыта мастера.

В штифтовом распылителе, угол распыла и направление оси струи можно оценить пользуясь шаблоном выставленным на определённом расстоянии от распылителя, визуально сравнивая струю топлива со струёй образцового распылителя.

В дырчатом распылителе, проверяется количество и положение струй топлива вытекающих из распыляющих отверстий. В распылителях со штифтами, фиксирующими положение распылителя в корпусе форсунки, также проверяется правильность расположения распыляющих отверстий относительно штифтов.

Качество распыла

Качество распыления топлива проверяется при полностью закрытом клапане, перекрывающем приток топлива к манометру, при быстрых энергичных движениях рычагом стенда. Распылитель должен шумно хрипеть и хорошо распылять топливо.

Если распыление топлива неправильное, то причиной может быть загрязнение между иглой и корпусом распылителя и в распыляющих отверстиях.

После разборки форсунки, промывки частей и сборки следует повторно проверить распыление.

В случае плохой работы форсунки следует открутить гайку, закрепляющую распылитель, и после её свободной установки снова закрутить, выдерживая соответствующий момент затяжки.

Если промывка распылителя и его повторная установка в форсунку не меняет результата, следует установить новую гайку.

Монтаж форсунки в головке блока

Если форсунка отвечает всем условиям правильной работы при проверке на стенде, то её можно устанавливать в головку блока.

Следует покрыть монтажной жидкостью (из баллончика) резьбу корпуса форсунки или поверхности болтов крепящих форсунку в головке блока для предотвращения прикипания форсунки.

Следует помнить о применении новых термошайб и уплотняющих шайб.

Моменты затяжки фланца или хомута, крепящего форсунку в головке блока, составляют обычно 10-20Нм.

Топливопроводы прикручиваются к форсунке с моментом 25Нм.

Задание 56

Чему равен интервал чередования рабочих ходов в цилиндрах двигателя ЯМЗ-240Б? Ответ: 4) 1800;

Чему равен индикаторный КПД у дизелей? Ответ: 3)0,38-0,50;

Какое давление в цилиндре имеют карбюраторные двигатели в конце сгорания, МПа? Ответ:1)0,70-1,2;

Чем обеспечивается резкое прекращение подачи топлива форсункой дизеля А-41? Ответ:

С какой частотой вращается вал регулятора двигателя Д- 240 по отношению к кулачковому валику топливного насоса? Ответ:1) С одинаковой;

На каком двигателе применена полнопоточная бессопловая центрифуга? Ответ:1)Д-2404

Какая часть индикаторной мощности теряется на привод вентилятора воздушной системы охлаждения % ? Ответ:

Размещено на Allbest.ru

...