Отчет по практике

3.2 Назначение и схемы топливных систем дизеля.

НАЗНАЧЕНИЕ И СХЕМЫ ТОПЛИВНЫХ СИСТЕМ ДИЗЕЛЯ

На топливную систему возлагаются задачи: очищать топливо от механических примесей, подавать (впрыскивать) его в цилиндры в нужный момент в мелкораспыленном виде и обеспечивать распределение впрыснутого горючего по всему объему камеры сгорания для лучшего перемешивания с воздухом, а также отмеривать (регулировать) количество топлива, вводимого в цилиндры. Только при исправной топливной аппаратуре дизель работает экономично, устойчиво, без перебоев и развивает необходимую мощность.

Основные элементы топливной аппаратуры — насосы высокого давления, форсунки, фильтры, нагнетательные трубопроводы — вместе с топливным баком и подкачивающим насосом образуют топливную систему. Знакомство с топливной аппаратурой начнем с рассмотрения схемы топливной системы .

Посмотрим, как осуществляется подача топлива в цилиндры. Топливо из бака подается к топливному насосу высокого давления вспомогательным шестеренным насосом. По пути из бака оно очищается в двух фильтрах: предварительной (грубой) очистки и более тщательной (тонкой) очистки. Удаление мельчайших твердых частиц, разными путями попавших в топливо, уменьшает износ и, следовательно, увеличивает срок службы высокоточных (прецизионных) деталей насоса и форсунки.

Топливный насос высокого давления приводится в действие кулачком кулачкового вала, соединенного зубчатой передачей с коленчатым валом дизеля. В четырехтактном дизеле кулачковый вал топливных насосов так же, как и распределительный вал газораспределения, вращается вдвое медленнее коленчатого вала, в двухтактном — с той же скоростью. При набегании выступа кулачка на плунжер насоса он (плунжер), перемещаясь, выталкивает топливо по нагнетательной трубке к форсунке, из которой оно под давлением в несколько сотен атмосфер впрыскивается в камеру сгорания дизеля. От топливного насоса и форсунки, как видно из схемы, отходят трубки, по которым сливается в бак топливо, просочившееся через зазоры между деталями. Шестеренным насосом топлива подается больше, чем впрыскивается в цилиндр. Избыток топлива также по трубопроводу сливается в топливный бак.

Запас топлива в баке по мере его расходования обычно через 1000 км пробега тепловоза периодически пополняется, когда тепловоз находится в пунктах экипировки. Вместимость топливного бака мощных магистральных тепловозов доходит до 5000— 6000 л.

Прежде чем перейти к описанию топливного насоса и форсунки, выясним, для чего нужно распыливать топливо при впрыске в цилиндры

Схема топливной системы дизеля.

Системы смазки двигателя.

Обеспечение нормальной смазки двигателя является одним из главнейших условий надежной его работы, поэтому правильному режиму смазки, качеству смазочного масла и его очистке при эксплуатации двигателя уделяется серьезное внимание.

Основные технические уходы производятся в сроки, указанные в инструкции по эксплуатации двигателя.

Состояние смазки контролируется по температуре, давлению и качеству масла.

При работе двигателя в масле происходят в основном следующие изменения: легкие фракции частично испаряются и выгорают, вследствие чего масло становится более вязким, а при попадании топлива (воды) — более жидким; повышается кислотность масла от воздействия соприкасающегося с ним воздуха и металла; сильно возрастает содержание механических примесей (остатки от неполного сгорания топлива, частицы металла и т. п.), что загрязняет масло и делает его более вязким. Обычно во время работы вязкость масла снижается из-за попадания топлива и срабатывания присадок.

Особое внимание обращают на смазку цилиндров, так как плохое масло или обильное поступление его вызывает сильное нагарообразование в цилиндре и пригорание поршневых колец. В случае пригорания поршневых колец увеличивается износ втулок цилиндра, ухудшаются пусковые свойства двигателя, отработавшие газы проникают из цилиндра в картер, увеличиваются дымность отработавших газов и удельный расход топлива, понижается мощность двигателя. Поэтому во многих конструкциях двигателей смазка цилиндров, цилиндров компрессоров и продувочных насосов осуществляется специальными маслами, которые подаются лубрикаторами по отдельной системе смазки в количестве 5 — 15 капель в минуту. Работу лубрикатора контролируют путем наблюдения через контрольные стекла лубрикатора.

Температура циркуляционного масла перед масляным холодильником не должна превышать 50—55° С и после охлаждения должна быть не выше 35° С. В некоторых конструкциях дизелей при высококачественном масле и подшипниках из свинцовистой бронзы температура масла после выхода из двигателя достигает 80—85° С. Температуру масла после выхода из холодильника регулируют количеством воды, прокачиваемой через холодильник.

Давление масла в системе охлаждения поршней обычно равно 3—4 кгс/см2, а температура масла на выходе из поршней не должна быть выше 60° С при разности не свыше 10° С для отдельных цилиндров. Если вытекающее из поршней масло имеет беловатый цвет и непрозрачно, это указывает на присутствие в нем воды. При уменьшении давления масла или прекращении вытекания его из какого-либо поршня двигатель останавливают. Через дизель обычно проходит масла 8 — 10 л/(л. с.-ч), если дизель не имеет масляного охлаждения поршней, и 32—35 л/(л. с.-ч), если поршни дизеля охлаждаются маслом.

Ориентировочные значения расходов цилиндрового масла для двигателей различных типов лежат в следующих пределах [г/(э.л.с.ч)]:

быстроходные двигатели со смазкой цилиндров разбрызгиванием – 2 - 3

четырехтактные тронковые двигатели средней быстроходности со смазкой цилиндров от лубрикаторов – 0,6 – 1,2

двухтактные малооборотные мощные двигатели со смазкой цилиндров от лубрикаторов – 0,4 – 1,2

двухтактные малооборотные мощные двигатели с прямоточно-клапанной продувкой – 0,2 - 0,7

Давление, температура и удельный расход масла в системе смазки различных дизелей указываются в инструкции по эксплуатации двигателя.

При пуске холодного двигателя давление масла в системе смазки может чрезмерно увеличиться вследствие повышенной вязкости масла. В этом случае для предотвращения повышения давления масла частоту вращения вала двигателя уменьшают.

При установившемся тепловом режиме двигателя не следует допускать перепада давления до и после масляного фильтра более величины, оговоренной заводской инструкцией. Повышенный перепад давления указывает на загрязнение фильтра. При этом следует включить в работу другой параллельный фильтр, а работавший ранее фильтр немедленно очистить (выполняется подобно очистке топливного фильтра). Наличие в шламе большого количества металлических частиц указывает на сработку рабочих поверхностей или подплавление подшипника. Пластинчатые фильтры очищают (не реже чем через каждые 2 ч работы) вращением рукоятки. Уменьшение перепада давления в фильтрах указывает на повреждение фильтрующего элемента. В этом случае очистка масла ухудшается; поэтому немедленно переключают циркуляцию масла на запасной фильтр, а неисправный фильтр ремонтируют или заменяют его фильтрующий элемент.

Перед пуском двигателя и через каждый час работы проверяют при помощи щупа уровень масла в картере двигателя или его сточных цистернах. Падение уровня масла не должно быть ниже допустимого предела. Быстрое падение уровня масла указывает на утечку масла из системы через неплотности или на повышенный расход его из-за чрезмерного износа поршневых колец.

Повышение уровня масла в картере двигателя указывает на попадание в масло воды или топлива, что контролируется по цвету и вязкости масла. Работа на масле, в которое попала вода или топливо, недопустима; такое масло должно быть удалено из системы и заменено новым.

Срок службы масла определяется главным образом содержанием в нем механических примесей и кислотным числом, которое не должно превышать 0,5 мг КОН на 1 г масла. Если цилиндры двигателя смазываются разбрызгиванием, то срок службы масла в таком двигателе 600—700 ч. При раздельной смазке цилиндров и деталей шатунно-кривошипного механизма, и особенно при наличии диафрагмы (отделяет цилиндр от картера), срок службы масла достигает 10 000—20000 ч при расходе масла 0,7—1,5 г/(э. л. с.-ч).

Отработавшее масло сдают на склад для регенерации и дальнейшего использования. Нельзя сливать в одну емкость разные сорта отработавшего масла.

Если при нормальной нагрузке двигателя температура повышается одновременно во всех подшипниках, это указывает на загрязнение масла в системе смазки, плохую работу масляного холодильника или на значительное увеличение трения в каких-либо узлах.

Повышение температуры только в одном или нескольких подшипниках указывает на ненормальное состояние рабочих поверхностей этих подшипников, на перегрузку соответствующих цилиндров, недостаточную подачу масла к местам смазки, на неправильные зазоры в подшипнике.

Повышение температуры масла в системе смазки может произойти также от перегрузки двигателя, плохой работы холодильника, несоответствующего сорта масла, неисправности масляного насоса, малого количества масла в системе и неисправности терморегулятора.

Уменьшение давления масла объясняется попаданием воздуха в систему смазки, загрязнением фильтра (до фильтра давление увеличивается), плохим качеством масла (наличие воды и топлива), высокой температурой масла и падением в связи с этим его вязкости, большими зазорами в подшипниках, неправильной регулировкой редукционного клапана, неисправной работой масляного насоса.

Причинами высокого давления масла могут быть неправильная регулировка редукционного клапана, малые зазоры в подшипниках, большая вязкость и низкая температура масла, переохлаждение масла в холодильнике, грязный фильтр (до фильтра давление повышается, а за фильтром уменьшается), порванный фильтр (давление до и после фильтра равно).

При внезапном уменьшении давления масла в циркуляционной системе или чрезмерном повышении его температуры уменьшают частоту вращения вала двигателя и выясняют причину неисправности. Если не удается повысить давление масла до нормы или снизить температуру его, то двигатель останавливают, выяснив причину неисправности, и устраняют неисправность.

Работа масляного холодильника оказывает большое влияние на состояние масла в системе смазки. Если в местах закрепления охлаждающих трубок имеются неплотности или трещины, масло, находящееся под большим давлением, чем вода, попадает в водяные полости холодильника и накапливается в его верхней части. При работе двигателя утечку масла через неплотности в холодильнике можно обнаружить по его вытеканию из воздушного крана водяной полости холодильника или из отливной трубы охлаждения.

При неработающем масляном насосе давление воды больше давления масла, поэтому она может попасть в масляную полость холодильника через неплотности в последнем. Для выявления дефектных трубок все-трубки заглушают с одного конца деревянными пробками и заливают водой. Понижение уровня воды в некоторых трубках указывает наличие в них трещин.

Если холодильник имеет повреждения, то его разбирают, места повреждений развальцовывают или запаивают, неисправные трубки заглушают с обоих концов деревянными пробками, прокладки и набивку сальников заменяют.

После сборки холодильника водяную и масляную полости подвергают испытанию гидравлическим давлением в соответствии с инструкцией завода-изготовителя.

Масляный шестеренчатый насос не требует особого ухода. Для исправной работы насоса необходимо, чтобы

оси шестерен были строго параллельны;

зазор в подшипниках валов шестерен находился в пределах 0,03—0,10 мм;

зазор между торцами шестерен и крышками составлял 0,03—0,10 мм. Этот зазор регулируют бумажными прокладками или путем шабровки торцевых поверхностей корпуса насоса и крышки;

зазор между зубьями шестерен находился в пределах 0,03—0,10 мм. Если насос не развивает давления, шестерни необходимо заменить;

зазор между зубьями шестерен и корпусом насоса составлял 0,03—0,10 мм;

приемный трубопровод имел хорошее уплотнение, фильтр на приемной трубе был чистым. При засасывании воздуха через неплотности трубопровода производительность и давление масла, создаваемые насосом, резко уменьшаются. При грязном фильтре на приемной трубе насос вообще прекращает подачу масла в систему смазки;

масло было чистым, так как грязь, попадая под клапаны реверсивного масляного насоса, не дает им возможности закрываться, в результате чего производительность насоса уменьшается.

Детали, к которым масло не подается из циркуляционной системы смазки, смазывают при помощи ручной масленки через промежутки времени, указанные в инструкции по эксплуатации двигателя.

Капельные и прессовые масленки, а также лубрикатор периодически заполняют маслом. Штоки впускных и выпускных клапанов смазываются смесью масла и топлива.

Во время работы дизелей с кривошипно-камерной продувкой следят за непрерывным удалением смазки из кривошипных камер (через спускные краны). Масло из кривошипных камер вместе с продувочным воздухом попадает в цилиндр двигателя. Это способствует нагарообразованию, пригоранию поршневых колец и может вызвать разнос двигателя, что грозит крупной аварией.

Качество циркуляционного масла зависит от способов его очистки. Масло из двигателя поступает в сточную цистерну, благодаря чему значительно улучшаются условия работы масла, так как в этом случае только небольшая часть его находится в самом двигателе, подвергаясь воздействию окисления, загрязнения и т. п.

В судовых условиях масло очищается отстаиванием в цистернах, с помощью фильтров и центрифугированием (сепарированием). Наиболее интенсивно оно очищается сепарированием, которое производят непрерывно или периодически. В первом случае масло непрерывно поступает из сточной цистерны или картера двигателя в сепаратор, а затем возвращается в сточную цистерну (картер). Во втором случае из цистерны грязного масла оно поступает в сепаратор и после очистки перекачивается в. запасную цистерну, откуда по мере надобности направляется для наполнения сточной цистерны. Непрерывная схема сепарирования более эффективна для двигателей с большой емкостью сточных цистерн и неразделенным картером, у которых циркуляционное масло загрязняется продуктами сгорания.

Для нормальной работы сепаратора выполняют следующие операции:

осуществляют наружный осмотр сепаратора и приборов, протирают их сухой ветошью, перед пуском проворачивают барабан на несколько оборотов;

проверяют наличие масла и плотность контрольных кранов, в червячную передачу заливают масло МС-20 или МС-22 с заменой его через 500 ч работы сепаратора;

очищают барабан от шлама согласно инструкции по эксплуатации сепаратора, тарелки промывают в керосине или дизельном топливе без применения наждачной шкурки и инструментов;

проверяют крепление сепаратора, трубопроводов, маслоподогревателя, производят необходимый ремонт, контролируют состояние и работу электродвигателя;

при бездействии сепаратора более 20 суток проворачивают барабан в течение 15—20 мин под нагрузкой;

для лучшей и ускоренной сепарации масло подогревают до 50—60° С; шайбы маркируют, так как для масла (топлива) определенного удельного веса требуется применение регулирующих шайб определенного размера;

для образования водяного затвора (препятствует выходу масла через водовыпускное отверстие) барабан перед началом работы сепаратора заполняют горячей водой;

режимы работы (подбор регулирующих шайб, числа тарелок, расстояния между ними и др.) выбирают согласно инструкции завода-изготовителя.

Содержание