Размещено на http://allbest.ru

Министерство образования Республики Башкортостан

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Зауральский колледж агроинженерии

Выпускная квалификационная работа

по профессии Тракторист-машинист сельскохозяйственного производства

на тему «Система питания дизельного двигателя»

Выполнил: Байков Наиль.

Руководитель: Байназаров М. Аг.

2016



Содержание

Введение

1. Топливо для дизельных двигателей

2. Смесеобразование в дизелях

3. Назначение и устройство системы питания дизеля

3.1 Назначение системы питания

3.2 Общее устройство системы питания дизеля

3.3 Схема работы системы питания

3.4 Воздухоочистители

3.5 Турбокомпрессор

3.6 Топливные баки

3.7 Топливные фильтры

3.8 Топливоподкачивающие насосы

3.9 Топливные насосы высокого давления

3.10 Форсунки.

4. Техническое обслуживание системы питания двигателя

Заключение

Литература



Введение

Когда в 1897 г. Рудольф Дизель создал первый работоспособный двигатель, он не мог предвидеть, какие изменения претерпит его идея.

Особенно большие изменения в системе питания дизелей произошли в последние годы, что сделало эти двигатели более пригодными для применения не только на тракторах, но и на современных грузовых, легковых автомобилях.

Но широкое применение дизелей сдерживалось присущими им недостатками -- шумностью при работе, повышенным дымлением и сложностью пуска холодного двигателя.

Современные конструкции дизелей в большинстве не имеют этих недостатков.

Система питания дизеля обеспечивает подачу очищенного дизельного топлива к цилиндрам, сжимает его до высокого давления, подает его в мелкораспыленном виде в камеру сгорания и смешивает с горячим (700-900 °С) от сжатия в цилиндрах (3-5 МПа) воздухом так, чтобы оно самовоспламенилось.

После завершения рабочего хода необходимо очистить цилиндры от продуктов сгорания.

Основные вопросы, подлежащие разработке (исследованию):

1. Дизельное топливо и смесеобразование.

2. Схема работы системы питания.

3. Воздухоочиститель и турбокомпрессор. Назначение, устройство и принцип работы.

4. Топливные баки и фильтры. Назначение, устройство и принцип работы.

5. Подкачивающий насос, форсунки. Назначение, устройство и принцип работы.

6. Топливный насос рядного типа. Назначение, устройство и принцип работы.

7. Техническое обслуживание и возможные неисправности системы питания.

8 . Рассчитать рабочий обьём цилиндра, если диаметр цилиндра 130 мм, ход поршня 140 мм. V = (/4)s.



1. Топливо для дизельных двигателей

В дизельных двигателях применяют дизельное топливо, являющееся продуктом переработки нефти. Топливо, используемое в дизельных двигателях, должно обладать следующими основными качествами:

-оптимальной вязкостью;

-низкой температурой застывания;

-высокой склонностью к воспламенению;

-высокой термоокислительной стабильностью;

-высокими антикоррозионными свойствами;

-отсутствием механических примесей и воды;

-хорошей стабильностью при хранении и транспортировке.

Вязкость дизельного топлива влияет на процессы топливоподачи и распыливания. При недостаточной вязкости топлива увеличивается утечка его через зазоры в распылителях форсунки и в прецизионных парах топливного насоса, а при высокой ухудшаются процессы топливоподачи, распыливания и смесеобразования в двигателе. Вязкость топлива зависит от температуры.

Температура застывания топлива влияет на процесс подачи топлива из топливного бака в цилиндры двигателя. Поэтому топливо должно иметь низкую температуру застывания.

Склонность топлива к воспламенению влияет на протекание процесса сгорания. Дизельные топлива, обладающие высокой склонностью к воспламенению, обеспечивают плавное протекание процесса сгорания, без резкого повышения давления. Воспламеняемость топлива оценивают цетановым числом (ЦЧ), которое численно равно процентному содержанию по объему цетана в смеси цетана и альфаметилнафталина, равноценной по воспламеняемости данному топливу. Для дизельных топлив ЦЧ=40ч60.

Термоокислительная стабильность дизельного топлива характеризует его стойкость против смоло- и нагарообразования. Повышенное нагаро- и смолообразование вызывает ухудшение отвода теплоты от стенок камеры сгорания и нарушение подачи топлива через форсунки в двигатель, что приводит к снижению мощности и экономичности двигателя.

Дизельное топливо не должно содержать коррозирующих веществ, так как присутствие их приводит к коррозии деталей топливоподающей аппаратуры и двигателя. Дизельное топливо не должно содержать механических примесей и воды. Присутствие механических примесей вызывает засорение фильтров, топливопроводов, форсунок, каналов топливного насоса и увеличивает, износ деталей топливной аппаратуры и двигателя.

Стабильность дизельного топлива характеризует его способность сохранять свои начальные физические и химические свойства при хранении и транспортировке.

Для автотракторных дизелей применяют топливо следующих марок:

- Л- дизельное летнее (при температуре 0°С и выше),

- З -дизельное зимнее (при температуре до -30°С);

- А -дизельное арктическое (при температуре ниже -30° С)



2. Смесеобразование в дизелях

Процесс приготовления горючей смеси внутри цилиндра двигателя называют смесеобразованием. Процесс смесеобразования в дизеле состоит в распыливании впрыскиваемого жидкого топлива форсункой на мельчайшие капли и в равномерном распределении их в объеме сжатого воздуха в камере сгорания. Смесеобразование в дизеле осуществляется в конце процесса сжатия и в начале процесса расширения и протекает за очень короткий промежуток времени, соответствующий 30--40° поворота коленчатого вала.

В результате кратковременности процесса смесеобразования и низкой испаряемости дизельного топлива горючая смесь получается неод-нородной, что вызывает необходимость увеличения избытка воздуха для обеспечения полного сгорания топлива. Поэтому дизели работают с коэффициентом избытка воздуха, большем единицы (а= 1,2ч1,8). Высокое значение коэффициента избытка воздуха способствует уменьшению среднего эффективного давления. Чтобы уменьшить коэффициент избытка воздуха при обеспечении полного и своевременного сгорания топлива, следует улучшать качество смесеобразования.

Для улучшения смесеобразования необходимо повышать тонкость, однородность и равномерность распыливания топлива. Тонкость и однородность распыливания характеризуется диаметром и числом капель, получающихся при распаде струи топлива. Тонкость и однородность распыливания улучшаются с повышением давления впрыска и противодавления в цилиндре, с уменьшением диаметра соплового отверстия форсунки и вязкости топлива.

Равномерное распределение капель в камере сгорания зависит от дальнобойности факела распыленного топлива. Дальнобойность (глубина проникновения частиц топлива в среду сжатого воздуха) факела увеличивается при повышении давления впрыска и при уменьшении противодавления в цилиндре. На равномерное распределение капель топлива в объёме сжатого воздуха, а следовательно, и на качество смесеобразования значительное влияние оказывает конструкция камеры сгорания.

В автотракторных дизелях применяют два типа камер сгорания: неразделенные и разделенные.

Неразделенные камеры сгорания (рис. 1 а, А-41) представляют собой единый объем, заключенный между днищем поршня и поверхностью головки, в котором происходит процесс смесеобразования и сгорания топлива, впрыснутого через форсунку.

Тонкость распыливания и необходимая дальнобойность факела обеспечиваются большим давлением впрыска, равным 20--60 МПа, и малым диаметром сопловых отверстий форсунки. Равномерное распределение частиц топлива в объеме сжатого воздуха достигают применением многодырчатых форсунок.

Дизели с неразделенными камерами характеризуются высокой экономичностью и хорошими пусковыми качествами, но обладают повышенной жесткостью (резкое нарастание давления в процессе сгорания) работы и высокими требованиями к изготовлению и эксплуатации топливной аппаратуры.

Разделенные камеры сгорания состоят из двух объемов, которые соединены между собой одним или несколькими каналами.

Рис. 1. Формы камер сгорания

Разделённые камеры бывают двух типов: вихревые камеры и предкамеры. Вихревая камера (рис. 1, б) состоит из основной 3 и вихревой 1 камер, соединенных между собой каналом 2, который расположен под углом к днищу поршня и тангенциально по отношению к вихревой, камере.

Вихревая камера обычно имеет шаровую форму и располагается в головке цилиндра. Объем вихревой камеры составляет 60--80% от всего объема камеры сгорания.

Процесс смесеобразования и сгорания в дизелях с вихревой камерой осуществляется следующим образом. В процессе сжатия воздух из полости цилиндра поступает по тангенциальному каналу в вихревую камеру, где приобретает интенсивное вращательное движение. Благодаря этому топливо, впрыскиваемое форсункой, хорошо перемешивается с воздухом и самовоспламеняется.

При сгорании топлива в вихревой камере давление в ней резко повышается и смесь несгоревшего топлива с продуктами сгорания перетекает через тангенциальный канал в основную камеру, где смешивается с еще неиспользованным воздухом, и полностью сгорает.

Достоинство вихрекамерных дизелей: хорошее смесеобразование, возможность работы с пониженным коэффициентом избытка воздуха при бездымном сгорании, мягкая работа, возможность применения однодырчатых форсунок со сравнительно малым давлением впрыска топлива (10--15 МПа).

К недостаткам дизелей с вихревой камерой относятся меньшая экономичность по сравнению с дизелями с неразделенным камерами и затруднительный пуск.

В предкамерных дизелях камера сгорания состоит из основной камеры 3 и предкамеры 2 (рис. 1, в), соединенных между собой одним или несколькими каналами. Объем предкамеры составляет , 25-40% объема всей камеры сгорания.

Процесс смесеобразования сгорания в предкамерных дизелях происходит следующим образом. В процессе сжатия часть воздуха из полости цилиндра перетекает в предкамеру с большой скоростью. Топливо, впрыскиваемое в предкамеру форсункой 1 , перемешивается с движущимися с большой скоростью в ней воздухом и частично сгорает при малом коэффициенте избытка воздуха.

При сгорании топлива давление в предкамере резко повышается и смесь несгоревшего топлива с про-дуктами сгорания перетекает в основную камеру, где смешивается с еще неиспользованным воздухом и полностью сгорает.

Предкамерные дизели обладают теми же достоинствами и недостатками, что и вихрекамерные дизели.

дизельный двигатель турбокомпрессор трактор



3. Назначение и устройство системы питания дизеля

3.1 Назначение системы питания

Система питания предназначена:

- для подачи под давлением в каждый цилиндр одинаковой, точно отмеренной порции топлива, соответствующей режиму работы дизеля;

- для очистки подаваемого топлива от механических примесей и воды;

-для подачи и очистки воздуха и для отвода из цилиндров отработавших газов.

Рис. 2. Схема системы питания дизеля.

3.2 Общее устройство системы питания дизеля

Система питания дизеля (рис. 2) состоит из топливного бака 11, фильтров грубой 15 и тонкой 8 очистки топлива, топливо-подкачивающего насоса 12 , насоса высокого давления с регулятором 17, форсунок 3 , воздухоочистителя 16 , топливопровода высокого давления 6 , трубок слива топлива 4 из форсунок, предпускового подогревателя 1 и топливопроводов низкого давления 2, 9, 10, 13 и 14.

3.3 Схема работы системы питания

Топливо из бака 11 по топливопроводу 14 засасывается топливоподкачивающим насосом 12 в фильтр грубой очистки 15 , где очищается от крупных механических примесей.

Очищенное топливо подается топливоподкачивающим насосом 12 под давлением по топливопроводу 13 к фильтру 8 тонкой очистки. В фильтре 8 топливо очищается от оставшихся примесей и по топливопроводу 9 поступает в насос 17 высокого давления.

Из насоса 17 топливо под большим давлением подается по топливопроводу высокого давления 6 к форсункам 3 , из которых в распыленном виде впрыскивается в камеры 5 сгорания. Излишки топлива, поданного в насос отводятся из него через перепускной клапан 7 по топливопроводу 10 обратно в насос 12. Топливо, которое просачивается через зазоры сопрягаемых деталей форсунок, по трубкам 4 отводится в фильтр 8 .

3.4 Воздухоочистители

Работа двигателя без очистки воздуха, поступающего в цилиндры, недопустима.

На современных тракторах в основном применяют комбинированные воздухоочистители, представляющие собой сочетание инерционного и фильтрующего способов очистки воздуха. Различают двух- и трехступенчатые комбинированные воздухоочистители.

На рис. 3 показан наиболее часто применяемый на двигателях трехступенчатый воздухоочиститель. Первая ступень очистки воздуха обеспечивается в нем инерционным очистителем, вторая ступень - контактная, с масляной ванной, третья - тоже контактная, но с фильтрующими элементами.

Рис.3. Трёхступенчатый воздухоочиститель двигателя Д-240:

1-поддон, 2- фильтрующие элементы( из капроновой путанки), 3-корпус, 4-выходной патрубок; 5- завихритель, 6 - инерционный очиститель, 7 - окно для удаления пыли, 8- сетка, 9- трубка, 10- опорная обойма, 11- головка, 12- масляная ванна для потока воздуха и масла.



Воздухоочиститель вместе с патрубком выхода очищенного воздуха установлен на головке цилиндров с помощью кронштейна и хомутов. Он состоит из корпуса 3, головки 11 и приваренной к ней заборной трубы 9.

Сверху на заборной трубе хомутом закреплен инерционный очиститель 6. В головку воздухоочистителя вложены три фильтрующих элемента 2 из капроновой путанки. Снизу к головке стяжными болтами крепят поддон 1 с масляной ванной.

Воздухоочиститель работает следующим образом. При такте впуска воздух под действием разрежения через отверстия сетки 8 попадает внутрь инерционного очистителя и, ударяясь о наклонные лопасти завихрителя 5, осуществляет вращательное движение.

Крупные частицы пыли, попавшие с воздухом в очиститель, под действием центробежной силы отбрасываются к стенкам и через два окна 7 в колпаке выпадают наружу. В инерционном очистителе отделяется 2/3 пыли, содержащейся в воздухе.

Поток воздуха с мелкими частицами пыли на большой скорости движется вниз по заборной трубе, соприкасается с поверхностью масла в поддоне и резко меняет направление и скорость.

При этом мелкие частицы пыли остаются в масле, а воздух проходит через фильтрующие элементы в выходной патрубок 4 к цилиндрам двигателя. Фильтрующие элементы 2 улавливают мельчайшие механические примеси воздуха.

Также на двигателях СМД-62 используют двухступенчатый циклонный воздухоочиститель (рис. 4). Циклонный очиститель состоит из пластмассовых циклонов 3, запрессованных в верхний и нижний поддоны 9. стянутые болтами.

К нижнему поддону плотно прикреплен пылесборный бункер 2 с отсосным патрубком, которым он соединяется с эжекционной трубкой 10. Через центральную часть поддонов и пылесборного бункера проходит труба 1, направляющая очищенный воздух к цилиндрам.

Центральная труба, пылесборный бункер, кожух 4 и блок цилиндров представляют собой жесткий неразборный узел. Между центральной трубой и верхним поддоном установлено уплотнительное войлочное кольцо.

Рис.4. Комбинированный циклонный воздухоочиститель: 1-- труба; 2 -- корпус; 3 -- сетка; 4 -- фильтрующая пластина; 5 -- кассеты; 6 -- циклон; 7 -- поддон; 8 -- выпускная труба; 9 -- эжектор; 10 -- трубка; 11--окно; 12--отсосная труба.

3.5 Турбокомпрессор

Мощность двигателя, имеющего определенный литраж, можно повысить, подавая в цилиндр воздух, предварительно сжатый в компрессоре (наддув).

Если в цилиндры подано больше воздуха, то можно подать больше топлива, которое полностью сгорит и выделит больше энергии.

Турбокомпрессор (рис. 5) используется для нагнетания воздуха под давлением в цилиндры двигателя.

Турбокомпрессор состоит из центробежного компрессора и газовой турбины, колес 5 и 9, которые жестко закреплены на общем валу 4.

Рис. 5. Турбокомпрессор: 1 - средний корпус, 2 - втулка, 3-корпус компрессора, 4 - вал, 5 - колесо компрессора, 6 - канал подвода масла, 7 - корпус турбины, 8 - вставка турбины, 9 - колесо турбины, 10 - водяная рубашка.

Отработавшие газы по выпускному трубопроводу попадают в камеру газовой турбины и направляются на лопатки рабочего колеса 9 турбины, заставляя его вращаться вместе с валом 4.

Далее обработавшие газы выбрасываются в атмосферу через выхлопную трубу.

Закрепленное на валу колесо 5 компрессора засасывает воздух из атмосферы через воздухоочиститель и под избыточным давлением 0,05-0,06 МПа нагнетает по впускному трубопроводу в цилиндры двигателя, увеличивая наполнение их воздухом.

Колеса турбины и компрессора вращаются с большой частотой вращения (около 40 тыс. об/мин), незначительная их несбалансированность может вызвать сильную вибрацию. Поэтому опорой валу служит бронзовый подшипник типа «качающейся» втулки 2.

Через специальный щелевой ленточный фильтр масло нагнетается к втулке и по сверлению в ней оно поступает во внутреннюю полость для смазывания трущейся поверхности вала.

По наружной проточке втулки масло нагнетается в зазор между втулкой и корпусом, образуя масляную подушку, которая гасит вибрацию, возникающую при вращении вала. Из турбокомпрессора масло сливается в картер.

Для контроля давления масла, поступающего в турбокомпрессор, на среднем корпусе установлен штуцер для манометра. Нормальное давление масла после фильтра турбокомпрессора должно быть 0,2-0,4 МПа.

Детали турбокомпрессора охлаждаются водой, поступающей из системы охлаждения двигателя в водяную рубашку 10 среднего корпуса.

3.6 Топливные баки

Топливные баки (рис. 6) служат для хранения на тракторе дизельного топлива и обладают емкостью, обеспечивающее работу дизеля с нагрузкой в течение 10--12 ч.

Контроль за уровнем топлива в баках осуществляется из кабины трактора при помощи дистанционного электромагнитного топливомера, чей датчик установлен на правом баке, а указатель на панели приборов.



Рис. 6. 1 -левый бак; 2 - правый бак; 3 - стяжная лента; 4 - кронштейн топливного бака; 5 -дренажная трубка; 6 - топливоотводяшая трубка от форсунок; 7 - крышка заливной горловины; 8 - заливная горловина; 9 - соединительный рукав заливной горловины; 10 - стяжной хомут; 11 - заборный кран; 12 - соединительный трубопровод; 13 - датчик топливомера; 14 - соединительный рукав топливных баков; 15 - сливной кран; 16 - расходный топливопровод.

3.7 Топливные фильтры

Топливные фильтры предназначены для очистки топлива от механических примесей и воды. Фильтры подразделяются на фильтры грубой и тонкой очистки.

Фильтр грубой очистки (рис. 7) очищает от крупных частиц (40--80 мкм) механических примесей. Он включается в систему между баком и топливоподкачивающим насосом.

Фильтр грубой очистки (рис. 3) состоит из корпуса 4 , крышки 1 , фильтрующего элемента 3 и крана 6 для слива отстоя. Фильтрующий элемент состоит из сетчатого металлического каркаса с навитым на него ворсистым хлопчатобумажным шнуром. Правильность установки фильтрующего элемента обеспечивается розеткой 5 . Между корпусом 4 и крышкой 1 установлена прокладка 2.

.

Рис. 7. Фильтр грубой очистки топлива .

Топливо, поступающее в корпус фильтра, проходит между витками хлопчатобумажного шнура, оставляя на его ворсинках механические примеси. Очищенное топливо поступает во внутреннюю полость фильтрующего элемента и далее в отводящий топливопровод.

Фильтры тонкой очистки обеспечивают очистку топлива от механических частиц небольшого размера (4--6 мкм). Их включают в систему питания между топливоподкачивающим насосом и насосом высокого давления.

Фильтрующие элементы фильтров тонкой очистки устанавливаемых на автотракторных дизелях, изготовляют из хлопчатобумажной нити или минеральной шерсти.

3.8 Топливоподкачивающие насосы

Топливоподкачивающие насосы (рис. 8) предназначены для непрерывной подачи топлива из бака в насос высокого давления под постоянным избыточным давлением (ОД--0,3 МПа).

Рис.8 Топливоподкачивающий насос:

а, б - разрезы; в, г, - схемы действия.

Топливоподкачивающие насосы, применяемые на дизелях, по конструкции делят на поршневые, шестеренчатые и коловратные. В автотракторных дизелях широко применяют поршневые насосы, которые устанавливают на корпус топливного насоса высокого давления и приводят в действие от его кулачкового вала.

Топливоподкачивающий насос (рис. 4, а, б) состоит из корпуса 13 , поршня 20 с пружиной 21 , роликового толкателя 17 со штоком 16 и пружиной 15, всасывающего 12 и нагнетательного 2 клапанов с пружинами 3 и пробок 4 и 22 . Нагнетательный клапан 2 центрируется в пробке 4 . Над всасывающим клапаном расположен насос для ручной прокачки топлива, имеющий отверстие для центрирования всасывающего клапана.

Насос ручной прокачки топлива служит для заполнения топливом системы питания при пуске дизеля. Он состоит из цилиндра с крышкой 6 . В цилиндре движется поршень 8 со штоком 5 и рукояткой 7 . На дне цилиндра имеется уплотнительное кольцо 10, которое зажимается при навинчивании рукоятки штока на крышку цилиндра. Топливо в насос подводится по каналу 11 , а отводится по топливопроводу 1 .

3.9 Топливные насосы высокого давления

насос предназначен для подачи под давлением к форсунке каждого цилиндра одинаковой точно отмеренной порции топлива, соответствующей режиму работы дизеля, в момент, обеспечивающий хорошие условия смесеобразования и сгорания. В автотракторных дизелях наиболее распространены топливные насосы золотникового типа с постоянным ходом плунжера. В этих насосах количество подаваемого топлива регулируют поворотом плунжера.

В качестве примера рассмотрим конструкцию топливного насоса 4ТН9Ч10 (четырехплунжерный топливный насос с диаметром плунжера 9 мм и ходом плунжера 10 мм).

Устройство насоса. Он (рис. 9) состоит из корпуса 18 , кулачкового вала 19 , головки 6 , четырех секций насоса и механизма регулирования количества подаваемого топлива.

Корпус представляет собой отлитую из чугуна коробку, к которой крепят головку с помощью болтов 7 и в которой размещают узлы и детали насоса. Корпус внутри имеет горизонтальную перегородку, которая делит его на верхнюю и нижнюю полости.

В верхней полости размещены механизм регулирования количества подаваемого топлива и выступающие из головки части плунжерных пар, а в нижней -- кулачковый вал 19 . В горизонтальной перегородке имеются четыре отверстия, в которых установлены толкатели 14 . С правой стороны корпуса имеется прилив для установки топливоподкачивающего насоса. К заднему торцу корпуса крепят регулятор частоты вращения, ж переднему торцу -- плиту 17 и установочный фланец 16 .

Рис. 9 Топливный насос 4ТН9Ч10.

Кулачковый вал служит для периодического перемещения плунжеров из нижнего положения, в верхнее. Вал установлен на шариковых подшипниках. Он имеет четыре кулачка тангенциального профиля и эксцентрик для привода в действие топливоподкачивающего насоса. Вал приводился во вращение от шестерни, установленной на фланец К. Шестерня соединяется с валом с помощью шлицевой втулки 15 , которая насажена на его ко-нический хвостовик. На конце вала со стороны регулятора закреплена шестерня, с помощью которой приводится во вращение механизм регулятора. Кулачковый вал у четырехтактных дизелей вращается в два раза медленнее коленчатого вала. Вал изготовляют штамповкой из углеродистой стали.

Рис. 10 Конструкция и принцип действия секции топливного насоса.

Головка 6 представляет собой фасонную отливку из чугуна, в которой размещены детали секций насоса, два продольных канала 21 и 26 (рис.10, а), соединенных между собой поперечным каналом, и шариковый перепускной клапан. Топливо из фильтра тонкой очистки поступает в канал 26 , а из него -- в канал 21 . Головка насоса соединена с корпусом шпильками (рис. 9).

Секция насоса (рис. 10, а) состоит из гильзы 2 , плунжера 3 , пружины плунжера 11 , нагнетательного клапана 4 с седлом 24 и пружиной 23 , штуцера 5 , толкателя 14 с роликом 30 и регулировочным болтом 13 .

Гильза (рис. 10, а, б) представляет собой цилиндр, в верхней утолщенной части которого расположены два сквозных отверстия: верхнее -- впускное 25 и нижнее -- перепускное 22 . Впускное отверстие каждой гильзы соединено с каналом 26, а перепускное -- с каналом 21 . Гильзу устанавливают в головке 6 насоса в определенном положении и фиксируют от проворачивания установочным винтом 27 .

Плунжер предназначен для подачи топлива под давлением к форсунке и является золотником для регулирования количества подаваемого топлива соответственно нагрузке дизеля. В верхней части плунжер имеет кольцевую выточку 35 (рис. 10, б) и вертикальный паз 34 , имеющий с одной стороны спиральную отсечную кромку 20 для регулирования количества подаваемого плунжером топлива. Головка плунжера имеет центральное вертикальное 32 и радиальное 33 отверстия. На цилиндрической части плунжера предусмотрена кольцевая выточка 36 для распределения смазки по трущимся поверхностям плунжера и гильзы. В нижней части плунжера имеется выступ 31 , на который устанавливают тарелку 28 плунжера. На конце плунжера напрессован поводок 8 . Плунжер перемещается в гильзе, как поршень в цилиндре.

Нагнетательный клапан (рис. 10, г , д ) служит для периодического разобщения внутренней полости топливопровода высокого давления с надплунжерным пространством. Клапан имеет коническую запорную фаску 38 , цилиндрический разгрузочный поясок 37 и хвостовик с продольными пазами. Седло клапана (рис. 6, а), установленное на торец гильзы 2 , прижимается к ней с помощью штуцера 5 , ввертываемого в головку насоса. Гильза, плунжер, нагнетательный клапан и седло клапана изготовляют из легированной стали.

Толкатель (рис. 9, 10, а) служит для передачи движения от кулачкового вала 19 к плунжеру 3 . Он представляет собой тонкостенный стальной стакан. Сверху в толкатель ввернут регулировочный болт 18 с контргайкой 29 . В нижней части корпуса толкателя запрессована ось ролика 30 .

Механизм регулирования количества подаваемого топлива (рис. 9) предназначен для увеличения или уменьшения количества топлива, подаваемого в цилиндры, при изменении режима работы дизеля. Механизм состоит из рейки 12 , на которой стяжными болтами 10 закреплены хомутики 9 и скобы 1 . В пазы хомутиков входят поводки 8 плунжеров. Рейка 12 с помощью скобы 1 связана с регулятором частоты вращения.

Трущиеся поверхности подвижных деталей топливного насоса, кроме гильзы и плунжера, смазываются дизельным маслом, которое находится в нижней полости корпуса насоса. Поверхности гильзы и плунжера смазываются дизельным топливом.

3.10 Форсунки

Форсунка предназначена для впрыска топлива в камеру сгорания и распыливания его на мелкие частицы. Форсунки, применяемые на дизелях, разделяют на закрытые и открытые.(рис.11)

Закрытыми называют такие форсунки, у которых топливопровод высокого давления в период между впрысками топлива разобщен с камерой сгорания специальной запорной иглой.

Управление иглой в форсунках осуществляется механическим или гидравлическим приводом. В автотракторных дизелях широко распространены форсунки с гидравлическим управлением (под действием давления топлива). Закрытые форсунки в зависимости от способа смесеобразования имеют различную конструкцию распыливающего устройства. По конструкции распылители бывают игольчатые с одним или несколькими сопловыми отверстиями и штифтовые с одним сопловым отверстием и коническим или цилиндрическим штифтом на конце иглы. Игольчатые распылители с несколькими сопловыми отверстиями (4--10) применяют, как правило, в дизелях с неразделенными камерами сгорания. Штифтовые распылители, как и игольчатые распылители с одним сопловым отверстием, обычно применяют в дизелях с разделенными камерами сгорания.

В качестве примера рассмотрим конструкцию и принцип действия закрытой штифтовой форсунки с гидравлическим управлением иглой. Форсунка (рис.11) состоит из стального корпуса 15 , к которому гайкой 16 крепится распылитель 18 с запорной иглой 17 . Игла запорным конусом 23 прижимается к коническому седлу в распылителе посредством пружины 14 и штанги 2 . На нижнем конце иглы 17 имеется конический штифт 24 , который выступает из соплового отверстия. Нижний торец пружины 14 упирается в тарелку штанги 2 , а верхний - в тарелку регулировочного винта 12 , который ввернут в гайку 13 , завернутую до упора в корпус форсунки.

Рис. 11. Форсунки .

Положение регулировочного винта фиксируется контрагайкой 11. Регулировочный винт сверху закрывается колпаком 10, навёрнутым на гайку 13. Колпак 10 уплотняется с корпусом с помощью медной прокладки 6. Распылитель и иглу изготавливают из легированной стали и подвергают термической обработке. Чтобы обеспечить требуемую герметичность в прецизионной паре распылитель-- игла, ихтрущиеся поверхности притирают друг к другу. Замена деталей в паре не разрешается.

При работе двигателя топливо из насоса по топливопроводу 5 высокого давления, присоединенному накидной гайкой 4 к корпусу 15 , поступает через каналы 3 в корпусе 15 форсунки, кольцевую канавку 21 и канал 1 в распылителе в полость 19 . При нагнетательном ходе плунжера давление топлива в полости 19 возрастает. Это давление передается на коническую поверхность 22 иглы. В момент, когда давление топлива на иглу преодолевает усилие пружины, игла распылителя приподнимается и топливо впрыскивается в камеру сгорания через узкую кольцевую щель меж-ду сопловым отверстием распылителя 18 и штифтом 24 иглы. Топливо под большим давлением, проходя через кольцевую щель, приобретает большую скорость и распыливается на мелкие частицы. Штифт придает струе распыленного топлива форму конуса, что обеспечивает хорошее смесеобразование. После окончания подачи топлива насосом давление в полости 19 упадет и игла под действием пружины прижимается конусом 23 к седлу, разобщая полость 19 и камеру сгорания.

Несмотря на герметичность прецизионной пары распылитель -- игла, небольшое количество топлива прорывается через зазор между деталями пары. Просочившееся топливо поступает в сливную трубку 8 через отверстие 7 в гайке 13 и сверленый болт 9 .

Форсунку крепят к головке цилиндров с помощью двух шпилек. При установке форсунки для лучшего уплотнения под гайку 16 устанавливают медную прокладку 20 .



4. Техническое обслуживание системы питания трактора

Система питания влияет на бесперебойность и экономичность работы не только двигателя, но и машинно-тракторного агрегата.

При нормальной работе системы питания:

-нет утечек топлива;

-отработавшие газы выходят из трубы без заметного дымления;

-фильтрующие элементы тонкой очистки топлива не засорены;

-момент начала подачи топлива у дизеля установлен согласно техническим требованиям;

-форсунки хорошо распыляют топливо и они отрегулированы на заданное давление;

-в воздухоочистителе отсутствует подсос воздуха через неплотности его частей;

-поддон воздухоочистителя заполнен на установленном уровне незагрязненным маслом.

Ежесменно перед началом работы рекомендуется выполнить следующие операции:

-заправить топливный бак чистым топливом.

-устранить утечки в соединениях, а при попадании воздуха в систему открыть продувочный вентиль на фильтре тонкой очистки и прокачать топливо с помощью насоса ручной подкачки до тех пор, пока вытекающее из контрольной трубки топливо не будет содержать в себе пузырьки воздуха.

-очистить насос и форсунки от пыли, убедиться в прочности их крепления к двигателю.

При ТО-1. Слить отстой из фильтров грубой и тонкой очистки топлива топливного бака через сливной кран. Слитый отстой надо собирать в отдельную посуду и отстаивать длительное время, после чего верхний слой можно использовать для заправки, а нижний употреблять для промывки деталей при его автономной смазке.

Проверить и в случае необходимости долить масло в корпус насоса.

Заменить масло в поддоне воздухоочистителя. При работе в пыльных условиях масло в поддоне следует менять ежесменно. Зимой его разбавляют на 1/3 дизельным топливом.

При ТО-2. Разобрать и промыть фильтр грубой очистки топлива. Его фильтрующий элемент следует промывать, многократно погружая в чистое дизельное топливо до полного удаления отложений. Нельзя чистить сетку фильтрующего элемента деревянными предметами, металлическими щетками и вытирать ее ветошью.

Снять и очистить форсунки от нагара, а при необходимости проверить их на качество распыла и давление впрыскивания.

Заменить масло в корпусе насоса с автономной смазкой.

Очистить воздухоочиститель и промыть в дизельном топливе фильтрующие элементы и корпус.

При ТО-3. Промыть топливный бак, разобрать фильтр тонкой очистки топлива, промыть топливом его корпус и заменить фильтрующие элементы. Замена только одного из фильтрующих элементов недопустима. При сборке фильтра проследить, чтобы фильтрующие элементы были плотно прижаты пружинами к промежуточной плите. Иначе между ними будет проходить неотфильтрованное топливо.

При необходимости (с разрешения инженера) отправить топливный насос с форсунками в мастерскую для проверки и регулировки. Запрещается разбирать и регулировать топливный насос с регулятором в полевых условиях.

Проверка герметичности воздухоподводящей системы. При подсосе воздуха помимо воздухоочистителя пыль попадает в цилиндры двигателя, что вызывает повышенный износ деталей кривошип- но-шатунного механизма. Необходимо периодически проверять герметичность воздухоподводящих частей. Для этого снимают инерционный очиститель и при средней частоте вращения коленчатого вала плотно закрывают центральную трубу. Если подсоса воздуха нет, то двигатель глохнет. В противном случае надо подтянуть крепления воздухоподводящих частей.

Проверка работы форсунок. Если форсунка не распыливает топливо, то оно не сгорает и соответствующий цилиндр выключается из работы (двигатель «троит», т.е. работает на трех цилиндрах). Чтобы определить неисправную форсунку на работающем двигателе, следует установить такую частоту вращения коленчатого вала, при которой отчетливо слышны перебои в работе двигателя. После этого выключают поочередно форсунки из работы, ослабляя накидные гайки крепления трубок высокого давления к штуцерам насоса. Когда выключают из работы действующую форсунку, двигатель работает на двух цилиндрах. При отключении неисправной форсунки ритмичность работы двигателя не изменяется.

Неисправную форсунку можно также определить на ощупь, т.е. по пульсации топлива в топливопроводе высокого давления. Усиленные толчки в одном из топливопроводов указывают на то, что форсунка не пропускает нагнетаемого насосом топлива. Штуцер этой секции будет нагрет больше других.

Форсунки можно проверять на давление впрыскивания и качество распыла на работающем двигателе максиметром или эталонной форсункой. В качестве последней применяют контрольную, заранее отрегулированную исправную форсунку.

Начало впрыскивания топлива проверяемой и эталонной форсунок должно происходить одновременно. В противном случае следует отрегулировать давление пружины проверяемой форсунки. Для этого отвертывают колпак форсунки, ослабляют контргайку и регулировочным винтом устанавливают величину затяжки пружины, добиваясь одновременного впрыскивания. Качество распыла топлива проверяемой форсунки сравнивают с эталонной.

Проверку форсунки на давление впрыскивания и качество распыла топлива максиметром проводят таким же образом. Максиметр представляет собой специальную форсунку с тарировочной пружиной и шкалой, нанесенной на корпусе и колпаке. По шкале определяют давление начала впрыскивания топлива.

Неисправная работа дизельной топливной аппаратуры сопровождается увеличенным (на 10…30%) расходом топлива. При неполном сгорании топлива возрастает количество токсичных веществ в отработавших газах, которые загрязняют окружающую среду.

В процессе эксплуатации могут возникнуть следующие возможные неисправности системы питания (таблица1)

таблица

Неисправность	причина	Способ устранения
Дизель не пускается или не развивает полной мощности.	-нет топлива в баке;	-залить топливо в топливный бак;
	-в систему питания попадает воздух;	-устранить подсос воздуха и удалить воздух из системы;
	-засорены топливные фильтры;	-промыть фильтрующие элементы фильтров грубой и тонкой очистки или заменить их;
	-понижение давления впрыска топлива;	-отрегулировать форсунку с помощью эталонной форсунки или максиметра;
	-заедает игла распылителя или закоксованы отверстия распылителя форсунки.	-прочистить сопловые отверстия распылителя или заменить распылитель.
	-заедает рейка топливного насоса	-устранить заедание рейки или заменить насос.
Дымный выпуск отработавших газов	-Недостаточная подача воздуха.	-Промыть или заменить фильтрующие элементы воздухоочистителя.
	-Заедает игла распылителя форсунки или закоксованы отверстия распылителя.	-Очистить отверстия распылителя, промыть или заменить распылитель.
	-Неправильно установлен угол опережения подачи топлива.	-Проверить и при необходимости установить рекомендованный угол опережения подачи топлива.



Заключение

С ростом наработки происходит постепенное ухудшение всех вышеперечисленных параметров, что может иметь довольно непредсказуемые последствия, вплоть до полного выхода топливной системы из строя. А это влечёт за собой не только потерю драгоценного времени, но и весьма дорогостоящий ремонт.

Именно поэтому, важно вовремя провести диагностику агрегата, заменив, при необходимости, проблемные узлы и проведя весь комплекс регулировочных работ.



Основные информационные источники

1. В.А. Родичев «Тракторы» : учебник для студ. учреждений сред. проф. образования-12-е изд., стер.-М. :Издательский центр «Академия»,2014.-288 с.

2. Г.И. Гладов, А. М. Петренко «Тракторы: устройство и техническое обслуживание: учебное пособие для нач. проф. образования_3-е изд., стер.-М. : Издательский центр «Академия», 2010.-256 с.

Размещено на Allbest.ru