1. Впрыскивание и распыливание топлива.
Процесс подачи топлива в дизеле начинается в конце процесса сжатия до прихода поршня в ВМТ. Впрыскивание топлива в цилиндр осуществляется из распылителя форсунки. Проходные сечения распылителя и давление впрыскивания изменяются в процессе подачи. Это обусловливает непостоянство скорости истечения и расхода топлива, характер изменения которых по времени зависит от конструкции топливной системы, режимов ее работы и свойств топлива.
Подача топлива в дизеле должна удовлетворять следующим требованиям.
1. Впрыскивание топлива необходимо осуществлять в строго определенный момент цикла.
2. Начало подачи, характеризуемое углом опережения впрыскивания φо.вп, длительность впрыскивания φвп и конец подачи должны обеспечивать наиболее полное использование теплоты топлива. У автотракторных дизелей на полных нагрузках углы опережения впрыскивания составляют 5. 30°, а продолжительность подачи топлива — 20. 45° ПКВ. Однако на всех режимах работы дизеля обеспечить оптимальные моменты начала и окончания впрыскивания невозможно. Поэтому стремятся установить оптимальные углы впрыскивания для режимов, наиболее часто встречающихся в эксплуатации.
3. Необходимо обеспечить требуемое качество распыливания и распределения топлива в камере сгорания для быстрого протекания в ней процессов нагревания и испарения топлива, его смешения и последующего горения. Это обеспечивается определенным законом изменения объемной скорости подачи топлива в процессе впрыскивания.
4. Цикловая подача должна соответствовать нагрузочному и скоростному режимам работы дизеля и быть одинаковой во всех циклах и во всех цилиндрах.
Параметры процесса впрыскивания описываются дифференциальной и интегральной характеристиками впрыскивания (рис. 5.1).
Дифференциальная характеристика впрыскивания устанавливает зависимость скорости подачи топлива dVвп/dφк из распылителя форсунки от угла поворота кулачкового вала топливного насоса высокого давления.
Интегральная характеристика впрыскивания определяет зависимость количества топлива Vвп, поступившего из распылителя форсунки в цилиндр от момента начала впрыскивания до любого момента подачи топлива.
На графике это количество эквивалентно заштрихованной площади. При φк = φк.вп по интегральной характеристике впрыскивания определяют все количество топлива, поданное в цилиндр дизеля за один рабочий цикл, которое называют цикловой подачей (Vвп = Vц). Она зависит от режимов работы дизеля.
Рис. 5.1. Характеристики впрыскивания топлива в дизеле: 1 – дифференциальная характеристика; 2 – интегральная характеристика; φн.вп – угол начало впрыскивания; φк.вп – угол конца впрыскивания; φ.вп – продолжительности впрыскивания; φо.вп – угол опережения впрыскивания.
Проанализируем основные виды дифференциальных характеристик впрыскивания (рис. 5.2).
Рис. 5.2. Типичные дифференциальные характеристики впрыскивания топлива: a — пологая; б — двухступенчатая; в — крутая; г — растянутая; д — двухфазная с подвпрыскиванием
Пологая характеристика впрыскивания (рис. 5.2, а) показывает, что скорость подачи топлива увеличивается постепенно (монотонно), а двухступенчатая (рис. 5.2, б) — на начальном участке растет еще медленнее. Завершается впрыскивание достаточно резко. Постепенное нарастание скорости подачи топлива распространено у дизелей, где оно подается в объем камеры сгорания.
Характеристика впрыскивания, представленная на рис. 5.2, в, имеет вначале большую скорость подачи при небольшом объеме топлива (площадь S1,), а значительная часть топлива впрыскивается с убывающей скоростью (объем подаваемого топлива — площадь S2).
При растянутом конце подачи топлива (рис. 5.2, г), или при дополнительном впрыскивании (подвпрыскивании) (рис. 5.2, д) теплота последних частей топлива, впрыснутого после ВМТ, выделяется на линии расширения, используется неэффективно, растет дымность отработавших газов.
Распыливание струи топлива на мелкие капли позволяет резко увеличить его поверхность (в 80. 270 раз) и обеспечивает быстрое протекание процессов тепло- и массообмена между каплями и воздухом при высокой температуре в камере сгорания. Распад струи топлива при его истечении через малые круглые сопловые отверстия форсунки в пространство, заполненное газом, происходит с образованием капель разного диаметра.
Форма распада струи зависит от скорости истечения, а также от физических свойств топлива и начальных возмущений, возникающих в потоке при его движении в распылителе. При небольших скоростях истечения на поверхности топлива возникают начальные возмущения, вызывающие осесимметричные колебания, которые разрывают струю с образованием отдельных капель. При больших скоростях истечения возникают волновые деформации оси струи и она теряет устойчивость, что приводит к волновому распаду. При истечении с еще большими скоростями начинается распад струи с образованием большого количества капель непосредственно вблизи распыливающего отверстия. Такой распад струи является основным и называется распыливанием. Так как при каждом впрыскивании скорость истечения топлива изменяется в широких пределах, то все три вида распада струи участвуют в этом процессе.
Определяющими в процессе распыливания топлива являются его начальные возмущения, возникающие при движении в распылителе. Они зависят от конструкции распылителя, скорости течения топлива в нем, геометрической формы его распыливающих отверстий и физических свойств жидкости.
Для дизелей с разделенными камерами сгорания в топливоподающих системах используют штифтовые распылители. В них топливо впрыскивается в камеру сгорания через кольцевую щель между штифтом и корпусом распылителя. Вначале топливо распространяется в виде конуса. Из-за колебаний на поверхности топлива и уменьшения толщины пленки при увеличении боковой поверхности конуса происходит ее распад с дальнейшим образованием капель различных размеров.
В процессе распыливания топлива скорость движения его частиц по сечению струи, их размер различны. Также отличаются условия движения частиц струи, пленок, нитей и капель в объеме камеры сгорания.
Структура струи определяется распределением топлива в ее поперечных и продольном сечениях. Распределение капель в струе и локальная концентрация топлива очень неравномерны. В поперечных сечениях струи скорость движения капель и их количество возрастают по мере приближения к оси струи.
На мелкость распыливания, развитие и структуру струи влияет множество факторов. На рис. 5.3 представлены характеристика впрыскивания dVвп/dφк , изменение средних диаметров капель а dоб и фотографии с отпечатками капель в различные моменты подачи топлива в зависимости от угла поворота кулачкового вала насоса φк. При увеличении давления впрыскивания и скорости истечения уменьшаются средние диаметры капель, повышается их мелкость и однородность распыливания.
Существенное влияние на мелкость и однородность распыливания топлива оказывают конструктивные параметры элементов топливной системы.
Конструкция многоструйного распылителя обеспечивает наибольшую концентрацию топлива на оси струи и практически постоянный угол рассеивания. Штифтовой распылитель создает полую струю с наибольшей концентрацией топлива на ее боковой поверхности, а угол рассеивания изменяет в широких пределах. Увеличение диаметра распиливающих отверстий многоструйных распылителей при неизменном их общем проходном сечении приводит к увеличению массы вытекающего топлива и длины струи.
Физические свойства топлива также влияют на параметры распыливания. С увеличением вязкости и сил поверхностного натяжения топлива мелкость и однородность распыливания ухудшаются.
30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 φк, град
Рис. 5.3. Изменение подачи топлива и среднего диаметра капель в процессе впрыскивания
Физическое состояние заряда в камере сгорания к моменту впрыскивания топлива характеризуется высокими температурой и давлением и, следовательно, его плотностью, превышающей плотность окружающей среды в 12. 30 раз. Такая плотность газовой среды, в которую впрыскивают топливо, увеличивает аэродинамическое сопротивление движению капель, что способствует распаду струи и дроблению крупных капель. С повышением плотности среды резко снижается длина струи.
Движение заряда в камере сгорания дизеля существенно влияет на развитие и структуру распыленной струи топлива.
Устройство автомобилей
Муфта опережения впрыска топлива служит для автоматического изменения угла опережения впрыска при изменении частоты вращения коленчатого вала.
Углом опережения впрыска (опережения впрыскивания) топлива называется угол между положением кривошипа коленчатого вала относительно верхней мертвой точки (ВМТ) в момент начала впрыска топлива и его положением, соответствующим нахождению поршня в ВМТ.
Впрыск топлива в цилиндр двигателя должен осуществляться до прихода поршня в ВМТ в конце такта сжатия, т. е. с некоторым опережением. Это необходимо для того, чтобы топливо успело перемешаться с воздухом в цилиндре, и началось его активное горение к приходу поршня в верхнюю мертвую точку. При этом момент впрыска топлива рассчитывают из условия, чтобы максимальное давление газов на поршень создалось уже после его прохождения ВМТ.
При увеличении частоты вращения коленчатого вала угол опережения впрыска топлива должен увеличиваться. Несоблюдение этого требования ведет к увеличению расхода топлива и потери мощности двигателя. Ведь с увеличением частоты вращения значительно уменьшается время, отводимое на впрыск, смесеобразование и начало активной фазы горения. При этом топливо просто не успевает смешаться с воздухом для полного и качественного сгорания в дальнейшем, а скорости горения не хватает для того, чтобы к моменту перехода поршня через ВМТ процесс тепловыделения был максимальным.
Автоматическое регулирование угла начала впрыска топлива обеспечивает специальное устройство, называемое муфтой опережения впрыска. По аналогии с муфтой опережения впрыска работают устройства карбюраторных двигателей, у которых автоматически регулируется угол искрообразования при помощи специального устройства, размещенного в прерывателе системы зажигания. Кроме того, современные бензиновые двигатели все чаще оснащаются устройствами автоматической регулировки фаз газораспределения, т. е. управляют работой клапанов ГРМ.
Следует отметить, что регулирование угла опережения впрыскивания топлива в современных системах питания дизелей (таких, как управляемая электроникой система насос-форсунка или Common Rail) осуществляется при помощи электронного блока управления, который корректирует параметры впрыска на основании показаний различных датчиков, информирующих о режимах работы и требуемой динамике двигателя в данный момент времени.
Устройство и работа центробежной муфты опережения впрыска
Устройство муфты опережения впрыска топлива рассмотрим на примере центробежной муфты опережения впрыска, применяемой в системе питания дизельных двигателей ЯМЗ. Она закрепляется на переднем конце кулачкового вала ТНВД, поэтому насос приводится в действие через муфту опережения впрыска, которая является промежуточным звеном в приводе ТНВД.
Муфта опережения впрыска состоит из корпуса 14 (рис. 1), ведущей полумуфты 12, ведомой полумуфты 1, двух грузиков 7 и двух пружин 2.
Привод муфты осуществляется от зубчатых колес механизма газораспределения и валика привода. Распределительное зубчатое колесо закреплено посредством шпонки на валике привода ТНВД, на заднем конце которого закрепляется ведущий фланец 23 муфты.
Ведущий фланец двумя болтами скрепляется с промежуточным фланцем 21.
Промежуточный фланец соединяется с ведущей полумуфтой 12 посредством шайбы 17, установленной в металлической обойме 19. В шайбе вырезано четыре паза; в пазы 16 входят шипы 20 промежуточного фланца, а в пазы 18 – шипы 9 ведущей полумуфты.
Ведомая полумуфта 1 закрепляется на шпонке на переднем конце кулачкового вала насоса и завинчивается в корпус 14. Грузики надеваются на пальцы 4.
Пальцы 13 ведущей полумуфты упираются в криволинейные поверхности 6 грузиков. На пальцах 4 и 13 выполнены углубления 5, в которые упираются предварительно сжатые пружины 2. Пружины стремятся повернуть полумуфты 1 и 12 относительно друг друга.
На рисунке 1, б показано положение деталей муфты при малой частоте вращения коленчатого вала.
При увеличении частоты вращения возрастает центробежная сила грузиков, и они расходятся в стороны, поворачиваясь вокруг пальцев 4. При этом криволинейные поверхности 6 грузиков скользят по пальцам 13 ведущей полумуфты, расстояние между пальцами 4 и 13 уменьшается (размеры L1 и L2) и пружины сжимаются.
Подтягиваясь к пальцам 13, пальцы 4 поворачивают ведомую полумуфту 1 с кулачковым валом 24 насоса в сторону вращения приводного вала (рис. 1, в), увеличивая тем самым угол опережения впрыска топлива на угол α .
Метки 15 на корпусе 14 муфты, промежуточном фланце 21 и ведущем фланце 23 при сборке совмещают, чем обеспечивается правильная установка момента начала впрыска.
На корпусе муфты имеются отверстия, закрываемые пробками (или винтами с уплотнительными шайбами) и служащие для заполнения полости муфты моторным маслом. Масло заливается в верхнее отверстие до появления его из нижнего отверстия.
На рисунке 2 представлен усовершенствованный привод ТНВД двигателя ЯМЗ-238 М2.
На вал привода 1 посредством стяжного болта 8 закрепляется ведущая полумуфта 9 привода. Ведомая полумуфта 10 привода болтами 15 крепится к муфте 12 опережения впрыска топлива. Ведущая полумуфта 9 связана с ведомой полумуфтой 10 через пакет пластин 3 болтами 11 и 16. Второй пакет пластин 3 (на рис. 2 слева) обеспечивает жесткость фланцу 6.
Метка б на указателе 13 и метка а на ведомой полумуфте 10 служат для установки начального угла опережения впрыска топлива. Для этого отворачивают две гайки 7 и поворотом муфты опережения впрыска посредством овальных отверстий на фланце 6 полумуфты совмещают указанные метки. Положение коленчатого вала при этом должно соответствовать концу хода сжатия в первом цилиндре.
Установка угла опережения впрыска
Установка угла опережения впрыскивания выполняется в следующей последовательности:
1. Подготавливают двигатель – находят в первом цилиндре такт сжатия и устанавливают коленчатый вал вращением маховика в положение, соответствующее углу начала впрыска цилиндра. Для этих целей в деталях КШМ (маховик, кожух или др.) предусматривают специальные устройства и метки, позволяющие контролировать конец такта сжатия.
2. Подготавливают насос – на первую секцию ТНВД устанавливают моментоскоп – стеклянную трубку, соединенную через резиновый патрубок с топливопроводом высокого давления. Поворачивают вал насоса до тех пор, пока в трубке не покажется топливо.
Отворачивают вал обратно на угол 30…40˚ и осторожно вращают вал в прямом направлении. Как только поверхность топлива (мениск) в трубке моментоскопа дрогнет, вращение вала насоса прекращают.
3. Соединяют насос с приводом и крепят его на блоке, после чего проверяют правильность установки момента начала впрыска, проворачивая коленчатый вал на два оборота. В конце второго оборота внимательно следят за мениском в моментоскопе. Когда он дрогнет, вращение коленчатого вала прекращают.
По меткам на деталях КШМ определяют правильность установки угла. При необходимости угол опережения впрыска корректируют.
Какой угол называют углом опережения впрыскивания топлива
Впрыснутое в цилиндр топливо воспламеняется не сразу. Сначала частички его испаряются, перемешиваются с воздухом и смесь нагревается до температуры самовоспламенения. Процесс этот сложный, многосторонний. Следовательно, после впрыска частичек топлива в цилиндр происходит задержка воспламенения вызванная физическими и химическими подготовительными процессами. Время, прошедшее от момента попадания частичек в цилиндр до начала горения называется периодом задержки самовоспламенения.
Период задержки самовоспламенения составляет 0,001-0,005 с. Если предполагать, что двигатель работает с частотой вращения 750 об./мин., то его коленвал поворачивается на 1º примерно за 0,002 с., значит за период задержки самовоспламенения кривошип повернётся на угол от 5 до 25º.
Это обстоятельство вынуждает делать впрыск топлива с опережением, т.е. до того как кривошип поршень придёт в ВМТ.
Угол, на который кривошип не доходит до ВМТ, в момент начала впрыска топлива называется – Углом опережения подачи топлива– это важнейший параметр регулировки двигателя у судовых дизелей он составляет 15-33º.
Протекание процесса сгорания.
d – точка начала подачи топлива;
@ – угол опережения подачи топлива;
@i – угол поворота коленвала за период задержки воспламенения или (период задержки воспламенения).
с – точка начала горения за период задержки воспламенения (угол @i) в цилиндр поступило какое-то количество топлива, составляющее обычно 15-50% от цикловой подачи, т.е. от дозы, впрыскиваемой за цикл.
Топливо воспламеняется следовательно температура и давление резко возрастают участок (сz). Топливо поступающее в цилиндр по окончании задержки спокойно сгорает, попадая так сказать в огненную среду.
Поршень в это время движется вниз объём над ним увеличивается и давление существенно не меняется участок (z1, z).
(z – z ) – участок показывает процесс расширения (топливо на этом участке догорает).
Участок (сz´) характерен интенсивным нарастанием давления от Рс до Рz. Если скорость нарастания будет больше чем 400-600 кПа/ град. П.К.В. (4-6 кгс/см 2 ),то нагрузка на поршень будет ударной, в цилиндре возникнет стук, такая работа двигателя называется жёсткой. Жёсткая работа крайне вредна и влияет на износ подшипников, вызывает деформацию и поломку поршневых колец.
Жёсткость работы двигателя зависит от скорости нарастания давления после самовоспламенения, а эта скорость – от количества топлива, поступившего в цилиндр за период задержки самовоспламенения. Короче жёсткость работы дизеля зависит от величины периода задержки самовоспламенения: чем он больше, тем жестче будет работа дизеля.
Значит, для обеспечения мягкой работы дизеля следует стремиться к уменьшению периода задержки самовоспламенения (регулировка — установить раньше угол – опережения подачи топлива).
Уменьшению периода задержки самовоспламенения способствует повышение температуры сжатого в цилиндре воздуха. Холодный дизель работает со «стуками» в цилиндре, после нагрева «стуки» исчезают.
Мягкая работа двигателя возможна при хорошей плотности поршня в цилиндре, при заданной степени сжатия и при поддержании двигателя в тёплом – горячем состоянии.
Жёсткая работа дизеля возможна при зависании иглы распылителя (форсунка) – низкое качество распыления.
Жёсткость работы дизеля зависит от самовоспламеняемости топлива – это качество характеризуется цетановым числом. Его определяют сравнением самовоспламеняемости исследуемого топлива и двух эталонных углеводородов:первый имеет минимальный период задержки самовоспламенения, второй значительный. (Сравнение производят на специальном одноцилиндровом двигателе с переменной степенью сжатия). Сначала определяют степень сжатия при которой исследуемое топлива самовоспламеняется при положении поршня строго в ВМТ.
Затем подбирают эквивалетную смесь цетана и альфаметилнафталина, т.е. такую, которая при том же угле опережения подачи топлива и при той же степени сжатия самовоспламеняется при положении поршня в В.М.Т.
Цетановым числом топливаназывается процентное содержание цетана в такой его смеси с альфаметилнафталином, которая эквивалентна топливу по воспламеняемости.Если, например в эквивалентной смеси цетана содержится 45%, а альфаметилнафталина 55%, то цетановым числом топлива будет 45.
Достаточно мягкая работа быстроходных дизелей при цетановом числе 45. тихоходные могут работать при цетановом числе ниже 40.
Повышение цетанового числа сверх 55, вызывает уменьшение полноты сгорания топлива. Черезмерное сокращение периода задержки самовоспламенения приводит к вялому протеканию процесса сгорания, что снижает КПД.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Лучшие изречения: Увлечёшься девушкой-вырастут хвосты, займёшься учебой-вырастут рога 9688 — | 7618 — или читать все.
Топливо в двигателе сгорает не мгновенно. У дизельного двигателя наилучшие мощностные и экономические показатели работы, если топливо сгорает при нахождении поршня около верхней мертвой точки.
Чтобы обеспечить выполнение этого требования, нужно чтобы угол опережения впрыска топлива подавал его с опережением, до прихода поршня в верхнюю мертвую точку.
Величину опережения подачи топлива в дизельном двигателе, выраженную в градусах угла поворота коленчатого вала, называют углом опережения впрыска.
У каждого дизельного двигателя, для главного режима работы, определенный угол опережения впрыска. При изменении угла опережения, снижаются мощностные и экономические показатели дизеля.
Величина угла опережения впрыска зависит от:
- давления впрыска
- химического состава топлива
- температуры воздуха в конце такта сжатия
- числа оборотов коленчатого вала дизеля
- количества подаваемого топлива.
Оптимальные условия сгорания
Если впрыскивать топливо в цилиндр слишком рано, когда температура сжимаемого воздуха недостаточно высока, топливо будет плохо испаряться и часть его до самовоспламенения успеет осесть на стенках камеры. В этом случае горючее сгорает частично и работа дизеля ухудшается. Кроме того, из-за начавшегося сгорания топлива повышается давление газов в камере, которые будут противодействовать движению поршня, до прихода в верхнюю мертвую точку.
Работа дизеля ухудшается также и при слишком позднем впрыске. Топливо в этом случае сгорает при такте расширения, когда скорость сгорания понижается, а поверхность соприкосновения горячих газов со стенками цилиндра увеличивается. В этом случае много тепла будет отдано в охлаждающую воду и выброшено с отработавшими газами.
Чтобы форсунка впрыскивала с требуемым опережением, топливному насосу необходимо подавать горючее еще раньше, так как от момента начала подачи топлива насосом до впрыска из форсунки проходит некоторое время.
Угол, на который повернется коленчатый вал от положения, соответствующего началу подачи топлива насосом, до положения, при котором поршень придет в верхнюю мертвую точку, называют углом опережения подачи.
Угол опережения подачи топлива, больше угла опережения впрыска.
В конструкции топливного насоса или его привода предусматривается устройство, позволяющее изменять угол опережения подачи топлива.
Для каждого типа дизеля в зависимости от режимов работы, существуют подходящие значения угла опережения подачи топлива.
Динамическая регулировка угла впрыска на VW Т4 2,5 TDI двигатель ACV, пошаговая инструкция для ACV AJT AHY AXG AYC AYY AXL AUF
vwts.ru/forum/index.php?showtopic=155501
Угол Опережения Впрыска(УОВ) 4х и 5ти цилиндровые дизеля
www.t4-wiki.de/wiki/Einspritzpumpe
Вариант
Метод роботы прост. Вкручиваем приспособу в отверстие (предварительно выкрутив заглушку, которая находитса по середине между трубками). Ставим двигатель по ВМТ (метка на маховику должна совпадать с меткой на ТНВД). Закрепляем индик.головку с натягом в 2мм (натяг для разних головок можна делать разный, потомучто у Вас может быть головка с робочим ходом на 2мм). Потом медленно крутим двигатель назад от хода движения кол-вала до того момента пока стрелка микрометра не остановитса (будет опредилённый участок движения кол-вала когда стрелка будет стоять).
Обнуляем микрометр и медленно начинаем крутить кол-вал (за болт шкива кол-вала) по ходу его правильного движения пока не совместится метка ВМТ на маховике. Смотрим что показывает микрометр. Если данные показываемые микрометром совпадают с номинальными то всё в порядке.
Если данные не совпадают то на 2.4д и 2.5 тди производим регулировку самим ТНВД проворачивая его в нужную сторону (предварительно отпустив гайки крепления и трубки, чтоб не поломать), или проворачивая шестерню ТНВД при отпущеном болте шестерни привода ТНВД на роспредвале.
На 1.9д и тд регулировку производим поворотом розрезной шестерни ТНВД, предварительно отпустив три контрогаюсчих болта.
Писле регулировки повторите операцию по проверке регулировке угла снова, для того чтобы убедится что Вы всё сдалали правельно!
Данные по регулировке:
— 1.6д CS Т-3 (79-90) — 0.90мм
— 1.6тд JX Т-3 (79-90) — 0.90мм
— 1.7д KY Т-3 (79-90) — 0.09мм (допустимая погрешность 0.02мм)
— 1.9д 1Х Т-4 (90-96) — 1мм (допустимая погрешность 0.02мм)
— 1.9тд ABL Т-4 (92-03) — 0.90мм (допустимая погрешность 0.02мм)
— 2.4д ААB Т-4 (90-97) — 1мм (допустимая погрешность 0.02мм)
— 2.4д AJA Т-4 (97-03) — 0.90мм (допустимая погрешность 0.02мм)
— 2.5тди все Т-4 (95-03) — 0.55мм
Для установки прибора, необходимо отвернуть центральную пробку над плунжером ТНВД. Она расположена между штуцерами высокого давления, имеет головку под ключ 12 и весьма плотно затянута. Отворачивать ее надо головкой или накидным ключом, предварительно промыв пространство около нее. После удаления пробки необходимо проверить, где осталась медная уплотнительная шайба — на пробке или в насосе. Если в насосе — ее надо удалить и надеть на пробку. Кстати, пробку рекомендуется не класть, а поставить на головку в какую, либо чистую банку. Это будет гарантия от потери и занесения грязи. Особое внимание надо обратить на абсолютную чистоту индикаторного приспособления, ибо вы внедряетесь в самое сердце ТНВД. Попутно следует отметить, что при работе с топливной аппаратурой финишной операцией промывки деталей должно быть ополаскивание или сливание. Применение на заключительном этапе ткани или бумаги не допускается.
Индикаторное приспособление вворачивается вместо пробки в головку насоса. Затяжка должна быть плотной. Перемещением индикаторной головки вдоль проставки необходимо добиться примерно трехмиллиметрового натяга индикаторной головки (всего она имеет ход 10 мм). После этого головка фиксируется зажимом на проставке. Коленчатый вал должен при этом находиться в положении ВМТ, в том самом в котором мы оставили его после проверки совпадения фиксаторов. Иначе говоря, в положении ВМТ первого цилиндра на такте сжатия.
Теперь надо плавно повернуть коленчатый вал ПРОТИВ хода и одновременно смотреть на стрелку индикатора. В начале поворота коленчатого вала стрелка индикатора начнет поворачиваться против часовой стрелки, но затем остановится. Угол поворота коленвала потребный для этого составляет около 30 градусов. Если поворачивать коленвал дальше в том же направлении стрелка индикатора, постояв на месте, пойдет в обратную сторону, но нас эта фаза не интересует и нам надо остановить коленчатый вал сразу же или чуть позже того, как стрелка индикатора остановится. В этом месте ноль шкалы индикатора надо подвести к его стрелке (шкала прибора поворотная). Технологи называют эту операцию обнулением индикатора.
Теперь поворачиваем коленчатый вал в направлении нормального вращения (по ходу) и, следя за показаниями индикатора, снова подводим коленвал к ВМТ с максимальной точностью. Следить за стрелкой индикатора необходимо потому, что за один миллиметр перемещения стрелка индикатора совершает один оборот и неопытный может легко ошибиться в показаниях прибора. Причем ошибка может составить (как чаще всего и бывает) целый миллиметр.
Если все собрано правильно, а ТНВД при монтаже на мотор ставился примерно в среднее положение круговых пазов на опорном фланце, то показания индикатора составят 0,5-1,5 мм. Теперь, оставив коленвал в положении ВМТ, надо ослабить единственный затянутый болт на фланце ТНВД и повернуть ТНВД вокруг своей оси в ту или другую сторону до показаний индикатора, соответствующих документации на мотор. Для разных моторов VW эта величина разная но, как правило, она составляет 0,8-1,0 мм. Точность установки плюс-минус 0,02 мм. Ослабленный болт затягиваем и проверяем качество выполнения работы.
Для этого снова поворачиваем коленвал против хода до остановки стрелки индикатора, проверяем — не ушел ли ноль на индикаторе, а затем начинаем медленно поворачивать коленвал по ходу, глядя уже только на стрелку индикатора. Как только стрелка индикатора подойдет к требуемому положению (например 0,8мм.) вал останавливаем и смотрим — совместилась ли метка ВМТ на маховике. Если совместилась, то все трудности уже позади. Снимаем приспособление и заворачиваем назад пробку, не забыв сполоснуть ее. Ставим на место трубки высокого давления, обязательно ополоснув штуцера и пролив трубки изнутри топливом.
_________________
Методы регулирования угла опережения подачи топлива. Большая энциклопедия нефти и газа
Момент начала подачи топлива насосными элементами проверяют при техническом обслуживании № 3 и при установке насоса на двигатель. Проверку проводят с помощью моментоскопа, состоящего из стеклянной трубки 1 с внутренним диаметром 2-3 мм и отрезка трубки 3 высокого давления с накидной гайкой 4, соединенных между собой эластичной (резиновой) трубкой 2.
Установка моментоскопа КИ-4941 на топливный насос: 1 — стеклянная трубка: 2- соединительная (эластичная) трубка; 3 — отрезок трубки высокого давления; 4 — иакидиая гайка; 5 — штуцер секции топливного насоса.
Момент начала подачи топлива относительно в. м. т. определяют по положению коленчатого вала двигателя в момент начала подъема уровня топлива (мениска) в трубке моментоскопа при медленном прокручивании коленчатого вала вручную. У насосов с новыми плунжерными парами, имеющими зазор между плунжером и втулкой порядка 0,6-2,5 мкм, момент начала подъема уровня топлива в стеклянной трубке моментоскопа совпадает с моментом перекрытия плунжером впускного отверстия втулки, так как отсутствуют утечки топлива через указанный зазор. Если же плунжерная пара изношена (не новая) и, следовательно, зазор между плунжером и втулкой увеличен, то подача топлива начинается не в момент перекрытия плунжером впускного отверстия втулки, а позже, так как часть топлива просачивается через зазор.
При большом зазоре возможны случаи, когда через него просачивается все топливо. В этом случае максимальное давление в над-плунжерном пространстве оказывается ниже давления (15-20 кгс/см 2 ) затяжки пружины нагнетательного клапана, в связи с чем клапан не открывается и мениск остается неподвижным. При работающем двигателе запаздывание подачи по указанной причине практически отсутствует даже при очень большом зазоре между плунжером и втулкой, если они, конечно, пригодны к работе.
Таким образом, у насосов с плунжерными парами, бывшими в эксплуатации, при проверке момента начала подачи топлива с помощью моментоскопа всегда имеет место запаздывание начала подъема топлива в трубке по отношению к фактическому моменту начала подачи топлива плунжером, происходящему при работе двигателя. С увеличением зазора между плунжером и втулкой разница между фактическим моментом начала подачи топлива и началом подъема его уровня в трубке моментоскопа возрастает. Определить ее практически не представляется возможным.
Из изложенного следует, что если причиной запаздывания подачи топлива в трубку моментоскопа является только утечка его через зазор между плунжером и втулкой, то угол опережения подачи регулировать не следует. Если же уменьшение угла опережения подачи произошло вследствие увеличения зазоров в перечисленных выше сопряжениях, то необходимо провести соответствующую регулировку.
Однако установить степень влияния состояния плунжерной пары на величину запаздывания момента начала подачи при проверке его моментоскопом невозможно.
Не зная фактического зазора между плунжером и втулкой, механизаторы при слишком позднем угле опережения подачи топлива, как правило, доводят его до номинального значения, которое определяют по мениску при прокручивании коленчатого вала вручную. При этом они допускают ошибку на угол, соответствующий величине запаздывания момента начала подачи топлива в трубке моментоскопа но сравнению с моментом перекрытия плунжером впускного отверстия втулки. Ошибка обусловлена тем, что при работе двигателя подача тойлива происходит практически в момент перекрытия плунжером впускного отверстия втулки, т. е. раньше, чем при проверке моментоскопом, независимо от степени изношенности плунжерной пары. А это означает, что после проверки насоса с изношенными плунжерными парами при помощи обычного моментоскопа и установления номинального угла опережения подачи впрыск топлива в цилиндры будет слишком ранним. Поэтому, как уже отмечалось, наряду со снижением мощности и экономичности двигателя возрастает интенсивность изнашивания деталей кривошипно-шатунного механизма.
Отсюда следует, что проверка момента начала подачи топлива насосами с работавшими плунжерными парами при помощи обычного моментоскопа, применяемого на заводах-изготовителях двигателей тракторов и комбайнов, недопустима.
Отмеченный недостаток можно устранить, применив на время проверки момента начала подачи топлива технологическую пружину, жесткость которой в 8-10 раз меньше жесткости пружины нагнетательного клапана. При постановке ее на клапан вместо рабочей пружины подача топлива происходит в момент перекрытия плунжером впускного отверстия втулки при любой степени изношенности плунжерной пары (вплоть до выбраковочных размеров). Это объясняется тем, что благодаря незначительной жесткости указанной пружины нагнетательный клапан начинает в данном случае открываться в момент перекрытия надплунжерного пространства, не допуская утечек топлива через зазор.
Об эффективности технологической пружины, прикладываемой к моментоскопу КИ-4941, можно судить по результатам испытаний, проведенных в ГОСНИТИ.
Для экспериментов было отобрано 9 плунжерных пар, из которых две были новыми, а остальные имели различную степень изношенности и были пригодны к работе. Состояние плунжерных пар предварительно проверяли на стенде СДТА-1 по развиваемому ими давлению при частоте вращения кулачкового вала, равной 150 об/мин. Давление определяли при помощи манометра со шкалой 0-600 кгс/см 2 , класса 1,6. Плунжерные пары № 89, 12 и 93 развивали соответственно давление 250, 300 и 350 кгс/см 2 . Давление, развиваемое остальными парами (№ 21, 85 и 81), превышало 600 кгс/см 2 .
Технологическая пружина, применяемая при проверке момента начала подачи топлива насосами с изношенными плунжерными парами.
Более точно степень изношенности плунжерных пар была установлена гидравлической опрессовкой их на приборе КП-1640А смесью дизельного топлива с дизельным маслом, имеющей вязкость 18, 45 сСт.
Испытания проводились на стенде «Мо-торпал» с топливным насосом 4ТН-8,5х10, отрегулированным в соответствии с техническими условиями. Все измерения проводились на одной секции топливного насоса. После установки на насос каждой последующей плунжерной пары регулировали производительность насосного элемента и угол начала впрыска топлива (с рабочей пружиной нагнетательного клапана) при номинальном скоростном режиме и максимальной подаче топлива. После проверки этих показателей определяли угол начала подачи топлива — с рабочей пружиной нагнетательного клапана и с пружиной малой жесткости, входящей в комплект моментоскопа КИ-4941. Замеры проводили с трехкратной повторностью. Результаты испытаний приведены в таблице.
Как видно из таблицы, по мере увеличения изношенности плунжерных пар определяемый по мениску моментоскопа угол начала подачи топлива изменяется в сторону запаздывания, если на нагнетательном клапане рабочая пружина. Разница в значении этого показателя у новых плунжерных пар (№90 и 113) но сравнению со значениями у изношенных пар доходит до 5° по углу поворота кулачкового вала насоса или до 10° по углу поворота коленчатого вала. При этом разница между углом начала впрыска и начала подачи топлива уменьшается с 6 до 1° по углу поворота кулачкового вала- насоса. В случае замены пружины нагнетательного клапана технологической пружиной, входящей в комплект моментоскопа КИ-4941, угол начала подачи для всех плунжерных пар остается постоянным. Разница между углом начала впрыска топлива форсункой и углом начала подачи также остается постоянной и составляет 6° по углу поворота кулачкового вала насоса и 12° по углу поворота коленчатого вала двигателя.
Зависимость момента начала подачи топлива от технического состояния плунжерных пар
ЛТг плунжерной пары
Гидравлическая плотность плунжерной пары, замеренная на приборе КП-1640А, с
Производительность насосного элемента за 650 циклов, см 3
Угол начала впрыска топлива форсункой, град до в. м. т. кулачка
Угол начала лива по мо град до в. м
с рабочей пружиной нагнетательного клапана
подачи топ-ме нто скоп у, . т. кулачка
с пружиной моментоскопа КИ-4941
После проверки и регулировки угла опережения подачи топлива плунжерными парами, бывшими в эксплуатации, при помощи моментоскопа с применением технологической пружины малой жесткости мощность и экономичность двигателей повышаются в среднем на 6-8%, а их межремонтный ресурс увеличивается на 15-20%. Кроме того, в значительной степени облегчается запуск двигателя.
Момент начала подачи топлива насосами с изношенными (бывшими в работе) плунжерными парами проверяют в такой последовательности.
Отсоединяют от штуцера первой секции топливного насоса топливопровод высокого давления. Вывинчивают штуцер из головки насоса, вынимают пружину нагнетательного клапана и устанавливают вместо нее технологическую пружину. Ввинчивают щтуцер на место и устанавливают на него моментоскоп (см. рис. 60). Ослабляют затяжку накидных гаек топливопроводов на штуцерах остальных секций топливного насоса.
Закрепляют около цилиндрической поверхности шкива, указанного в таблице 19 (гр. 4), указатель шаблона-угломера (см. рис. 36), а при его отсутствии — кусочек стальной проволоки. Включают подачу топлива и прокручивают коленчатый вал двигателя до заполнения стеклянной трубки моментоскопа топливом и исчезновения пузырьков воздуха. Затем выливают часть топлива из трубки, встряхнув ее пальцем.
Способы установки поршия в в. м. т., номинальные и допустимые значения углов опережения подачи топлива