Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Последовательность выполнения работы

Стр 1 из 9Следующая ⇒

Рабочие процессы, конструкция, основы расчета энергетических установок транспортно-технологических машин и оборудования

Методические указания по выполнению лабораторных работ

(часть 2) для студентов специальности 190603 очной формы обучения

Тюмень 2010

Утверждено редакционно-издательским советом

Тюменского государственного нефтегазового университета

Составитель: Штайн Геннадий Вольфович, к.т.н., доцент

ãгосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Тюменский государственный нефтегазовый университет» 2010 г.

Лабораторная работа № 7. конструкция, ИСПЫТАНИЕ И Расчет ФОРСУНОК

Цель работы: 1. Изучить конструктивные особенности форсунок.

2. Ознакомится с технологией испытания и регулировки форсунок современных автотракторных двигателей.

3. Выполнить расчет форсунки.

Оборудование: Стенд КИ-15706, комплект форсунок, инструмент.

Последовательность выполнения работы

Общие положения. Конструктивные особенности форсунок.

Форсунки, устанавливаемые на автотракторные дизельные двигатели, бывают двух видов: со штифтовыми распылителями (рис.1.а) и бесштифтовыми многодырчатыми распылителями (рис.1.б). В корпусе штифтового распылителя имеется одно центральное отверстие диаметром 2 мм, поэтому при подъеме иглы топливо впрыскивается через кольцевую щель шириной 0,003...0,0035 мм, образуемую кольцом отверстия и шрифтом. При подъеме иглы бесштифтового распылителя топливо впрыскивается в камеру сгорания через сопловые отверстия, количество которых может быть 3, 4, 5 и более.

а. б.

Рис.1. Конструкция распылителей: а - штифтовые; б - бесштифтовые;

1 – распылитель; 2 – игла; 3 – канал топливоподводящий; 4 – сопловое отверстие

Форсунки со штифтовыми распылителями устанавливаются на двигатели с разделенной камерой сгорания, с многодырчатыми — на двигатели с неразделенной камерой сгорания.

Маркировка форсунки ФШ6-2Х25⁰ означает: Ф— форсунка, Ш — штифтовая, 6 — диаметр направляющей цилиндрической поверхности иглы, 2 — диаметр штифта, 25°—угол при вершине конуса штифта распылителя. В маркировке форсунки ФШ6-2005 число 005 обозначает значение угла обратного конуса 5° при вершине штифта.

В маркировке бесштифтовых форсунок ФД-22 буква Д обозначает — дизельная, число 22 — порядковый номер модификации. В форсунке 6AI штуцер подвода топлива выполнен под углом 90°, а в форсунке 6Т2 — под углом 55°. Форсунка модели 236 имеет удлиненный топливоподающий штуцер (2.а). Форсунка модели 240 отличается от базовой модели 236 расположением топливоподающего штуцера и наличием установочного штифта для ориентировки на двигателе. Форсунка дизеля КамАЗ-740 крепится в гнезде головки цилиндра скобой, уплотнение осуществляется в верхнем пояске резиновым кольцом, а в нижнем поясе — стальным конусом и медной шайбой. Давление впрыскивания топлива форсунками двигателей КамАЗ-740, 741 в отличие от форсунок других марок регулируется изменением числа регулировочных шайб, устанавливаемых между опорной шайбой и корпусом форсунки (2. б).

а)

Рис.2. Конструкция форсунок: а -ЯМЗ-236; б- КамАЗ-740

Испытание и регулирование форсунок. В процессе работы проверяют состояние и герметичность прибора (стенда), герметичность собранной форсунки, давление впрыскивания топлива, угол и направление факела распыленного топлива, гидравлическую плотность по запирающему конусу, пропускную способность форсунки. Техническая характеристика и регулировочные параметры форсунок отечественных двигателей представлена в табл.1.

Герметичность форсунок проверяют на приборе и оценивают по скорости падения давления в определенных пределах, которые имеют заданные табличные значения. Герметичность зависит от неплотности запорной части распылителя, зазора вдоль направляющей иглы и неплотности в сопряжении верхнего торца корпуса распылителя с нижним торцом корпуса форсунки. После установки форсунки на прибор открывают вентиль манометра и ослабляют контргайку регулировочного винта. Накачивая топливо и заворачивая винт, устанавливают давление согласно ТУ завода-изготовителя, например, 15,5 МПа для форсунки двигателя А-41.

Таблица 1

Техническая характеристика форсунок

Параметры	Марка форсунки
ФШ6-2 25	ФД-22	6А1-20С1	6Т2-20С1	236-1112010	КамАЗ
Завод-изготовитель	НЗТА	ВЗТА	АМЗ	АМЗ	ЯЗТА	ЯЗТА
Марка дизеля	Д-50	Д-240 Д-245	А-41 А-01	Д-21 Д-144	ЯМЗ-236 ЯМЗ-238	КамАЗ-740 КамАЗ-741
Число сопловых отверстий
Диаметр соплового отверстия, мм		0,34	0,32	0,30	0,32	0,30
Ход иглы, мм	0,32	2,2	2,2	2,2	3,0	3,0
Давление начала впрыскивания,МПа		17,5	15,5	17,5	17,5	18,5
Пропускная способность, см	119…126	96…104		85…89	108…116	108…116

Недостаточная герметичность форсунок может быть следствием плохого прилегания верхнего торца корпуса распылителя к корпусу форсунки. Дефект обнаруживается по обильному вытеканию топлива по наружной поверхности корпуса распылителя. Недостаточная герметичность запорной части распылителя проявляется по возникновению капель или увлажнения отверстия распылителя. Наконец, большой зазор в сопряжении направляющей иглы распылителя и его корпуса приводит к интенсивному выбрасыванию капель топлива из отводного отверстия форсунки. Герметичность распылителя по запирающему конусу проверяют путем создания давления на 1,0...1,5 МПа меньше давления начала впрыскивания, установленного в технических условиях па форсунки. В течение 15 с не должно быть пропуска топлива через запирающий конус при визуальном наблюдении; допускается увлажнение носика (торца) корпуса распылителя.

Давление начала впрыскивания регулируют сжатием пружины форсунки, медленным накачиванием топлива и наблюдением за показанием манометра в момент впрыскивания. Максимальное показание, при котором происходит впрыскивание топлива, будет соответствовать давлению начала впрыскивания. У всех марок форсунок, кроме двигателя КамАЗ, давление начала впрыскивания изменяют, вворачивая или выворачивая регулировочный винт форсунки при отпущенной контргайке.. В форсунках двигателя КамАЗ давление начала впрыскивания регулируют изменением суммарной толщины регулировочных шайб, устанавливаемых между опорной шайбой и корпусом форсунки. Добавление или уменьшение количества шайб проводят при снятых гайке распылителя, распылителе, проставке и штанге. Изменение суммарной толщины шайб на 0,05 мм приводит к изменению давления на 0,3...0,35 МПа.

Тонкость дробления топлива, или качество распыливания, определяют визуально. При хорошей работе отрегулированной форсунки топливо распыляется до тумано-образного состояния без отдельных вылетающих капель, струек. Начало и конец впрыскивания четкие, сопровождающиеся характерным скрипящим (дребезжащим) звуком. Для сравнения необходимо иметь эталонную форсунку.

Пропускной способностью форсунки называют то количество топлива, которое проходит через форсунку за 1 мин при постоянной частоте вращения вала насоса и зафиксированной рейке. Пропускную способность форсунки определяют на стенде с контрольным топливным насосом и трубопроводами высокого давления. Отклонения в пропускной способности форсунок одного комплекта не должна превышать 5 %.

Протокол испытаний

Марка форсунки	Давление впрыскивания МПа	Качество распыливания	Герметичность	Пропускная способность, см³	Примечание

Расчет форсунки. Расчет форсунки сводится к определению диаметра сопловых отверстий (исходные данные для расчета задаются преподавателем). Объем топлива (мм³/цикл), впрыскиваемого форсункой за один рабочий ход четырехтактного дизеля (цикловая подача):

где - удельный эффективный расход топлива;

- эффективная номинальная мощность двигателя;

n – номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя;

i – число цилиндров двигателя; - плотность топлива.

Время истечения топлива (с): , где - угол поворота коленчатого вала, град. Продолжительность подачи задают в зависимости от типа смесеобразования дизеля. При пленочном смесеобразовании ==15…25° п.к.в., а при объемном и объемно-пленочном, где требуется более высокая скорость впрыскивания, ==10…20°.

Средняя скорость истечения топлива (м/с) через сопловые отверстия распылителя определяется по формуле: ,

где р_ф — среднее давление впрыскивания топлива, Па;

р_ц=(р_с+р_z)/2 - среднее давление газа в цилиндре в период впрыскивания;

р_с и р_z - давления в конце сжатия и сгорания, определяемые по данным теплового расчета дизеля.

Суммарная площадь сопловых отверстий форсунки находится из выражения: ,

где — коэффициент расхода топлива, равный 0,65…0,85.

Диаметр соплового отверстия форсунки:

, где т — число сопловых отверстий.

Количество и расположение сопловых отверстий выбирается исходя из формы камеры сгорания и способа смесеобразования. В дизелях с пленочным смесеобразованием применяют одно- и двухдырчатые распылители с диаметром отверстия 0,4 -0,6 мм, а в дизелях с объемным и объемно-пленочном смесеобразованием - многодырчатые распылители с диаметром отверстий 0,2 мм и более.

Отчет по лабораторной работе. Отчет должен содержать:

1. Последовательность и технические условия на испытание и регулирование форсунок. 2. Результаты испытания и регулирования форсунок. 3. Расчет форсунки.

Контрольные вопросы

1. Назовите особенности применения форсунок со штифтовыми и бесштифтовыми распылителями.

2. Укажите основные показатели, определяющие качество работы форсунки.

3. Расскажите особенности регулирования форсунок двигателя КамАЗ.

12 3 4 5 6 7 8 9 Следующая ⇒