Техническое обслуживание системы топливоподачи дизелей

05/11/2011 в 10:37

В процессе эксплуатации дизельных двигателей могут возникнуть различные неисправности системы топливоподачи. Основными неисправностями являются: засорение топливопроводов и фильтров, попадание воздуха в систему топливоподачи, недостаточная подача топлива топливоподкачивающим насосом, износ плунжерных пар топливного насоса высокого давления, загрязнение сопловых отверстий распылителя форсунки, заедание иглы распылителя, нарушение регулировки момента и равномерности подачи топлива насосом высокого давления в цилиндры.

Техническое состояние топливной аппаратуры дизелей определяется следующими показателями: давлением впрыска топлива и качеством его распыливания форсунками, производительностью топливоподкачивающего насоса, пропускной способностью фильтрующих элементов грубой и тонкой очистки топлива, степенью изношенности плунжерных пар топливного насоса высокого давления, производительностью насосных секций топливного насоса высокого давления, неравномерностью цикловой подачи топлива по отдельным линиям нагнетания, углом опережения впрыска топлива в цилиндры двигателя.

Для поддержания показателей работы топливной аппаратуры в допустимых пределах необходимо устранять все неисправности и своевременно выполнять операции технического обслуживания.

Признаками неудовлетворительного технического состояния топливной аппаратуры бывают трудный пуск двигателя, его неустойчивая работа, дымность отработавших газов, снижение мощности и повышенный расход топлива двигателем.

Чаще всего трудный пуск двигателя наблюдается из-за попадания воздуха или воды в систему топливоподачи, неудовлетворительного состояния форсунок и неправильной установки момента начала подачи тбплива.

Неустойчивая работа двигателя связана с попаданием воды в цилиндры или воздуха в топливо, закоксовыванием или залеганием иглы распылителя в распылителе форсунки, чрезмерным износом плунжерных пар, неравномерностью цикловой подачи топлива и износом механизмов регулятора. Также возможна поломка пружин плунжерных пар, нагнетательных клапанов и форсунок, заедание рейки топливного насоса высокого давления или муфты регулятора, зависание клапанов механизма газораспределения.

Дымный выпуск является результатом неполного сгорания топлива, которое происходит из-за неисправности форсунок, несвоевременного впрыска топлива в цилиндры, чрезмерно высокой подачи топлива.

В целом о техническом состоянии дизеля можно судить по его мощности и экономичности, которые характеризуют его эксплуатационные качества.

Проверка герметичности системы топливоподачи. Эту операцию производят при работающем двигателе путем осмотра всех соединений. При наличии неплотностей в местах соединений будет подтекать топ ливо Если неплотности имеются на магистрали от топливного бака до топливоподкачивающего насоса, происходит подсос воздуха в магистраль. Если при этом ослабить пробку на топливном фильтре грубой очистки, из-под нее будет вытекать пена или мутная струя топлива.

Для определения места подсоса нужно остановить двигатель и осмотреть соединения. В месте подсоса при неработающем двигателе видно подтекающее топливо.

Проверка и регулировка форсунок. Во время эксплуатации форсунки проверяют и регулируют на давление начала подъема иглы распылителя, качество распыливания топлива, герметичность сопряжения.

Работу форсунки без снятия ее с двигателя проверяют с помощью максиметра (рис. 91), который устроен аналогично форсунке, но отличается от нее наличием микрометрической головки 4 со шкалой. С помощью этой головки определяют давление начала подъема иглы распылителя. Максиметр состоит из корпуса 3, в котором размещены корпус распылителя 1 и его игла 2, а также калиброванная пружина 9. Микрометрическая головка 4 присоединяется на резьбе к корпусу 3, затяжка пружины 9 производится установочным винтом 5, который фиксируется контргайкой 6 и стопорной шпилькой 7. Своими концами пружина 9 опирается на упоры 8 и 10. Штуцер 11 служит для присоединения максиметра к насосной секции топливного насоса высокого давления.

Техническое обслуживание системы топливоподачи дизелей

Рис. 91. Максиметр: 1 и 2 - корпус и игла распылителя, 3 -корпус максиметра, 4 - микрометрическая головка, 5 - установочный винт, 6 - контргайка установочного винта, 7 - стопорная шпилька, 8 и 10 - упоры пружины, 9 - калиброванная пружина, 11 - штуцер

Проверку давления начала подъема иглы распылителя выполняют следующим образом. Испытываемую форсунку 1 (рис. 92) снимают с двигателя и присоединяют к насосной секции топливного насоса через топливопровод высокого давления последовательно с максиметром 2. На шкале максиметра устанавливают нужную величину давления подъема иглы распылителя. Далее ослабляют затяжку накидных гаек остальных топливопроводов высокого давления и проворачивают коленчатый, вал двигателя с помощью пускового приспособления или вручную. Если начало впрыска топлива через максиметр и форсунку происходит одновременно, давление начала подъема иглы распылителя форсунки соответствует техническим требованиям, а если топливо подается только через максиметр, давление начала подъема иглы распылителя форсунки выше, чем максиметра,и наоборот.

Техническое обслуживание системы топливоподачи дизелей

Рис. 92. Установка максиметра еа двигателе для проверки давления начала подъема иглы распылителя форсунки: 1 - форсунка, 2 - максиметр

Регулировка форсунки на требуемую величину давления начала подъема иглы распылителя производится изменением степени затяжки пружины форсунки с помощью регулнровочного винта. При отсутствии максиметра его можно заменить эталонной форсункой, которая предварительно точно отрегулирована.

Одновременно определяют качество распыливания топлива. Впрыск топлива должен быть туманообразным без струй. Начало и конец впрыска должны сопровождаться резким звуком.

Более точную проверку форсунок проводят на специальном приборе (рис. 93), состоящем из корпуса 6, внутри которого помещена насосная секция топливного насоса высокого давления, механизма привода насосной секции с рычагом 7, присоединительного штуцера с маховичком 5, распределителя 4 с запорным вентилем 3, манометра 2, топливного бачка 1 с фильтром и глушителя 8. При помощи запорного вентиля 3 отключается полость манометра при проверке качества распыливания топлива. Рычаг 7 служит для нагнетания топлива в испытуемую форсунку 9 и манометр.

Техническое обслуживание системы топливоподачи дизелей

Рис. 93. Прибор для проверки и регулировки форсунок: 1- топливный бачок, 2 - манометр, 3 - запорный вентиль, 4 - распределитель, 5 - маховичок, 6 - корпус прибора, 7 - рычаг. 8 - глушитель, 9 - испытуемая форсунка, 10 - отвертка

Форсунку, подлежащую испытанию, снимают с двигателя, обмывают снаружи, затем разбирают и промывают в бензине, удаляют нагар с распылителя и его иглы, а у многодырчатых распылителей прочищают сопловые отверстия в их корпусах. После этого детали форсунки промывают в дизельном топливе, собирают и устанавливают в прибор. Рычагом 7 нагнетают топливо в форсунку, как только произойдет впрыск, по показанию манометра определяют давление его начала. Если давление не соответствует нормальному, его регулируют регулировочным винтом с помощью отвертки 10.

Качество распыливания топлива, как и в предыдущем случае, оценивается визуально. При этом скорость перемещения рычага должна быть 70-80 качаний в минуту. При распыливания ось конуса струи топлива должна совпадать с осью форсунки. Распыливание топлива должно быть равномерным, без струй и капель и без мест сгущений. Начало впрыска должно быть четким, резким, с характерным звуком, а конец - заканчиваться резко, без подтекания топлива из распылителя.

При проверке герметичности форсунки предварительно регулировочным винтом значительно повышают давление начала подъема иглы распылителя. Затем форсунку устанавливают в прибор и рычагом нагнетают топливо в форсунку до определенного давления. Наблюдая за показанием манометра, определяют падение давления за определенный промежуток времени. Чем быстрее снижается давление, тем меньше герметичность форсунки.

Проверка и регулировка топливных насосов высокого давления. Эти операции осуществляют только на специальных стендах. Топливный насос высокого давления проверяют и регулируют на момент начала подачи топлива, равномерность подачи топлива отдельными секциями насоса, производительность.

Стенд для испытания топливных насосов высокого давления (рис. 94) оборудован электродвигателем вариатором 7 частоты вращения привода насоса, который управляется рукояткой 2, мерным цилиндром 3, мензурками для сбора топлива и механизмом их поворота с рукояткой 5, счетным устройством для установки на заданное число впрысков, управляемым рукояткой 6.

Техническое обслуживание системы топливоподачи дизелей

Рис. 94. Стенд для испытания топливных насосов высокого давления: 1 - электродвигатель. 2 - рукоятка вариатора частоты вращения привода насоса. 3- мерный цилиндр. 4 - вая привода насоса. 5 - рукоятка для поворота мензурок. 6 - рукоятка счетного устройства для установки на заданное число впрысков, 7 - вариатор

Для определения момента подачи топлива стенды оборудуют механическим стробоскопом или моментоскопом. Моментоскоп (рис. 95) состоит из стеклянной трубки 4 с внутренним диаметром 2-3 мм и отрезка трубки 2 высокого давления с накидной гайкой 1, соединенных между собой резиновой трубкой 3.

Техническое обслуживание системы топливоподачи дизелей

Рис. 95. Моментоскоп: 1- накидная гайка, 2- отрезок трубки высокого давления, 3 и 4 - резиновая и стеклянная трубки

Испытуемый насос устанавливают на стенд вместе с исправными и отрегулированными форсунками. Отсоединяют топливопровод высокого давления у первой секции топливного насоса и на штуцер гайкой 1 прикрепляют моментоскоп. Затем проворачивают вал насоса вручную до тех пор, пока топливо будет выходить из секции без пузырьков воздуха. Медленно вручную проворачивают вал насоса, замечают начало подъема уровня топлива в стеклянной трубке моментоскопа и по градуированному диску определяют угол начала подачи. Определив начало подачи первой секции, находят начало подачи следующей согласно порядку работы двигателя. У следующей секции для че-тырехплунжерных насосов подача должна быть через 90° по отношению к первой секции, через 60"- для шестиплунжерных и через 30°- для двенадцатиплунжерных. Если начало подачи топлива у секции отклоняется от нормы, производят регулировку регулировочным болтом толкателя. Вывертывание болта приводит к более ранней подаче топлива, а ввертывание - к поздней.

Равномерность подачи топлива секциями топливного насоса и его производительность проверяют на стенде одновременно путем сбора топлива в мензурки и его замера. Величину неравномерности подачи топлива секциями топливного насоса высокого давления определяют по формуле: Техническое обслуживание системы топливоподачи дизелей где Кмах - количество топлива, собранное за время опыта насосным элементом, имеющим наибольшую подачу, Kmin- количество топлива, собранное за время опыта насосным элементом, имеющим наименьшую подачу, Кср - среднее количество топлива;
Техническое обслуживание системы топливоподачи дизелей

Степень неравномерности подачи топлива отдельными секциями топливного насоса высокого давления допускается 2 - 3%. Если неравномерность окажется выше 3%, необходимо отрегулировать насоо высокого давления. У насосов золотникового типа для этого отпускают стопор зубчатого венца поворотной втулки и перемещают ее. Перемещение поворотной втулки на некоторый угол вызывает поворот плуа-жера на тот же угол. Перемещение плунжера относительно окон его втулки меняет цикловую подачу топлива. Если плунжер во втулке поворачивают по часовой стрелке, подача топлива увеличивается, против часовой стрелки -уменьшается.

Производительность насосных секций топливного насоса высокого давления и неравномерность подачи топлива определяют также с помощью специального прибора-топливомера (рис. 96). который состоит из измерителя, установленного на штативе 1 и закрепленного винтом 15, контрольных форсунок 7, топливопроводов 8, переключателя подачи топлива 9 и привода 18 датчика электроднстанционного тахометра.

Техническое обслуживание системы топливоподачи дизелей

Рис. 96. Схема подключения топлииомера к двигателю: 1 - штатив 2 - корпус измерителя, 3 - секундомер. 4 - рычажок, 5 и 17 - указатель и датчик электродистаннионного тахометра, 6 - стаканы с пеногасителями. 7 - контрольные форсунки 8 - топливопроводы. 9 - переключатели подачи воздуха. 10 - валик со сливни-ми лотками и роликом для включения и выключения секундомера, 11 - кабель, 12 - мен зурки 13 - уровень. 14- сли:шая трубка. 15 - винт, 16 - емкость, 18 - привод датчика тахометра, 19 - вал
Измеритель имеет корпусе, секундомер 3, рычажок 4 для установки стрелок секундомера в нулевое положение, указатель 5 электродистанционного тахометра, стаканы 6 е пеногасителями, валик 10 со сливными лотками и роликом для включения и выключения секундомера, трубку 14 для слива топлива, кабель 11, мензурки 12 и уровень 13.

Переключатель 9 подачи топлива служит для выключения отдельных цилиндров двигателя и подачи топлива к форсункам топливомера при измерениях. Переключатель может изменять направление потока топлива, подаваемого секцией топливного насоса, или разделять этот поток на две части и направлять их в цилиндр двигателя и в топливомер.

При определении производительности насосных секций подключают к двигателю топливомер, как показано на рис. 6. Пускают в ход двигатель и при достижении максимальной частоты вращения коленчатого вала выключают два цилиндра двигателя (первый и четвертый или второй и третий), направив топливо переключателем в форсунки топливомера. При этом лотки должны находиться в положении слива, й мензурки быть пустыми. Затем добиваются повышением нагрузки установки рейки топливного насоса в положение, соответствующее максимальной производительности насосных секций. После этого рычажком 4 переводят стрелку секундомера в нулевое положение, а сливные лотки устанавливают в положение замера. Далее включают секундомер и через 1 - 1,5 мин переводят лотки в положение слива, а секундомер выключают. Наконец, фиксируют объем топлива в мензурках и показания секундомера.

Аналогичным образом проверяют величину подачи топлива остальными секциями топливного насоса высокого давления. По окончании опыта подсчитывают производительность топливного насоса и неравномерность подачи топлива им.

Прозерка состояния плунжерных пар и нагнетательных клапанов топливного насоса высокого давления. Состояние плунжерных пар и нагнетательных клапанов определяют с помощью специального прибора (рис. 97), состоящего из манометра 4, топливопровода высокого давления 3, корпуса 2 и рукоятки 1. Внутри рукоятки помещен клапан. Для проведения проверки необходим секундомер. На клапан действует пружина, величину затяжки которой изменяют регулировочным винтом, ввернутым в рукоятку. Клапан регулируют на давление, которое значительно превосходит давление, развиваемое плунжерной Парой во время работы.

Прибор устанавливают на двигатель, как показано на рис. 97, и на пусковой частоте вращения коленчатого вала проверяют износ плунжерной пары одной из насосных секций. Для этого накидную гайку топливопровода прибора присоединяют к штуцеру высокого давления проверяемой насосной секции, включают подачу топлива и прокручивают коленчатый вал двигателя пусковым устройством, наблюдая за положением стрелки манометра. Если давление будет меньше установленного для данной конструкции насоса, необходимо заменить плунжерные пары.

Техническое обслуживание системы топливоподачи дизелей

Рис. 97. Прибор для проверки герметичности нагнетательного клапана топливного насоса высокого давления: 1 - рукоятка. 2- корпус приспособления, 3- топливопровод, 4- манометр, 5 - секундомер

После этого проверяют плотность прилегания нагнетательного клапана топливного насоса высокого давления, для чего прекращают прокручивать двигатель пусковым устройством и следят за падением давления в определенном интервале. Если установленный перепад давлений произойдет менее чем за Юс, нагнетательный клапан подлежит замене.

Проверка элементов фильтра тонкой очистки топлива, перепускного клапана и топливоподкачивающего насоса. Эту операцию выполняют е помощью приспособления (рис. 98), которое состоит из манометра 1, корпуса 2 с рукояткой, трехходового крана 3, присоединительных шлангов 4 с наконечниками и штуцеров 5.

Техническое обслуживание системы топливоподачи дизелей

Рис. 98. Приспособление для проверки фильтров тонкой очистки топлива, перепускного клапана и топливоподкачивающего насоса: 1 - манометр, 2 - корпус с рукояткой, 3 - трехходовой кран, 4 - присоединительные штанги с наконечниками, 5 - удлиненные штуцера, 6 - винт, 7 - клапан

При проверке элементов фильтра тонкой очистки один наконечник приспособления присоединяют к топливной системе перед фильтром, а другой - после фильтра. Проверку проводят при положении рейки топливного насоса, соответствующем максимальной цикловой подаче топлива насосными секциями. Трехходовым краном 3 соединяют полость манометра с входным клапаном корпуса фильтра тонкой очистки и замеряют давление. Далее, переключив кран, фиксируют давление перед фильтром тонкой очистки. По перепаду давлений делают заключение о состоянии фильтрующих элементов.

Если давление топлива за фильтром тонкой очистки будет ниже установленного, проверяют состояние перепускного клапана насоса высокого давления. Для этого останавливают двигатель, снимают перепускной клапан и вместо него ставят контрольный. Снова запускают двигатель и устанавливают прежний режим его работы. Замеряют давление за фильтром тонкой очистки. Если оно превысит прежнее значение, перепускной клапан заменяют.

При проверке топливоподкачивающего насоса наблюдают за давлением, развиваемым насосом перед топливным фильтром. У топливо-подкачивающих насосов поршневого типа это давление должно быть не ниже 0,08 МПа, а у шестеренчатых - не ниже 0,06 МПа.

При давлениях, менее указанных, регулируют редукционный клапан. Топливо-подкачивающий насос заменяют новым, если регулировка редукционного клапана не дает повышения давления. Топливоподкачивающие насосы проверяют также на производительность.

Проверку состояния элементов фильтра тонкой очистки топлива, перепускного клапана и топливоподкачивающего насоса можно выполнять и с помощью двух манометров, которые подключают к системе топливоподачи. Причем один манометр присоединяют до фильтра тонкой очистки, а другой -после фильтра.

Техническое обслуживание топливного бака и фильтров грубой очистки топлива заключается в периодическом сливе отстоя топлива, очистке и промывке корпусов и фильтрующих элементов, крышки и фильтра заливной горловины.

Отстой из топливного бака сливают при помощи резинового шланга, надетого на сливной кран, в приготовленную емкость до появления из шланга чистого топлива. Крышку топливного бака снимают и вынимают из нее фильтр. Промывают керосином или дизельным топливом набивку, крышку и фильтр заливной горловины Затем смачивают набивку моторным маслом и устанавливают снятые детали на место. Обязательно прочищают отверстие в крышке топливного бака для прохода воздуха.

Для слива отстоя из корпусов фильтра грубой очистки вывертывают сливную пробку. Разбирают и промывают фильтр или фильтро-отстой-ник. У некоторых двигателей промывают фильтры противопотоком очищенного топлива.

Промывку выполняют при работающем двигателе следующим образом. Кран из рабочего положения переводят в положение промывки правой секции, сливную пробку этой секции вывертывают на 2- 2,5 оборота. Промывку левой секции осуществляют так же, как и правой.

Проверка работы регулятора. В случае изменения упругости пружин, износе деталей или при разрегулировке механизма регулятора частота вращения коленчатого вала двигателя может отклониться от номинальной, что приводит к ухудшению показателей его работы. Во избежание этого периодически проверяют работу регулятора, т. е. определяют частоту вращения коленчатого вала двигателя. Номинальную частоту вращения проверяют тахометром при полной нагрузке двигателя в момент касания упора, ограничивающего максимальную подачу топлива. Если частота вращения коленчатого вала отличается от номинальной, ее доводят до нормы. Порядок выполнения этой операции зависит от конструкции регулятора.

Уровень смазочного масла в корпусе регулятора проверяют масло-мерной линейкой или при помощи контрольных отверстий с пробками.

Еще по теме

  • Топливные насосы высокого давления
    Топливный насос высокого давления является одним из наиболее сложных узлов системы топливоподачи дизелей. Топливные насосы предназначены для подачи в цилиндры дизеля под определенным давлением и в определенный момент точно отмеренных порций топлива, соответствующих данной нагрузке. По способу впрыска различают топливные насосы непосредственного действия и с аккумуляторным впрыском. В топливном насосе[..]
  • Кривошипно-шатунный механизм
    Кривошипно-шатунный механизм, или механизм движения двигателя, предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала и состоит из поршневой группы (поршень с поршневыми кольцами и поршневой палец), шатуна (иногда имеются крейцкопф и шток), коленчатого вала и маховика. Если у двигателя имеются крейцкопф и шток, то боковое давление воспринимается[..]
  • Устройства, облегчающие пуск двигателей
    Устройства, облегчающие пуск двигателей, можно разделить на две группы: облегчающие прокручивание коленчатого вала двигателя и облегчающие воспламенение топлива. К устройствам, облегчающим прокручивание коленчатого вала двигателя, относят декомпрессионные механизмы и редукторы пусковых двигателей, а к устройствам, облегчающим получение первых вспышек, - приспособление для подогрева камеры сгорания, воды в системе охлаждения, впускаемого[..]