РОЗДІЛ 2
МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ТА АНАЛІТИЧНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ КОЛИВАНЬ БЛОК-КАРТЕРА ДВИГУНА
2.1. Вибір параметрів діагностування
Система живлення – одна з найбільш відповідальних та складних в дизельному
двигуні. На долю цієї системи припадає від 25 до 50% усіх несправностей, які
трапляються на тракторних двигунах.
На робочий процес дизельних двигунів великий вплив має стан повітряних
фільтрів. Із збільшенням строку роботи двигуна змінюються характеристики роботи
повітряних фільтрів (коефіцієнт пропускання абразивних частинок та опір).
Причини такої зміни – забруднення фільтруючих елементів, а також рівня масла в
піддоні. Збільшення опору викликає ріст розрідження у впускному колекторі, та
знижує ступінь наповнення циліндрів повітрям та, як наслідок, потужність та
економічність двигуна.
Велика кількість можливих несправностей двигуна пов’язано з несправностями
паливної апаратури та її роз регулюваннями. Усі ознаки порушення робочого
процесу двигуна (важкий пуск, перебої в роботі, димність , зниження потужності
та економічності) можуть бути наслідком несправностей паливної апаратури.
Спрацювання прецизійних пар паливного насосу впливає на циклову подачу палива.
На основі результатів дослідження встановлено наступний вплив спрацювання
плунжерних пар на подачу палива:
спрацювання плунжерних пар значно знижує продуктивність;
найбільші втрати годинної витрати палива мають місце на пускових обертах (150 –
200 об/хв.) та складають 70-73% від подачі нових
плунжерних пар;
зі збільшенням обертів перетікання палива в спрацьованих плунжерних парах
зменшується, однак і при нормальних обертах воно на 35% менше ніж у насосу з
новими парами;
на пускових обертах втрати настільки великі, що неможливо запустити двигун.
Якщо насос з новими плунжерними парами має нерівномірність подачі на пускових
обертах 7%, то при спрацьованих плунжерних парах вона може збільшитися до 63%.
При спрацюванні зазору в спряженні розвантажуючий поясок – отвір гнізда клапану
спостерігається більш інтенсивне зростання подачі палива зі збільшенням обертів
кулачкового валу насосу. Це пояснюється збільшенням залишкового тиску в
паливопроводах високого тиску внаслідок недостатнього розвантажуючого ефекту
клапану від спрацювання розвантажую чого пояска. При цьому процес впорскування
палива форсункою розтягується (замість різкої відсічки) і паливо підтікає крізь
розпилювач форсунки. Паливо при цьому згоряє не повністю, двигун димить,
зменшується його економічність, а розпилювачі закоксовуються і втрачають
здатність працювати.
За технічними умовами при нормальних обертах та повній подачі палива
допускається нерівномірність 4%, тоді як спрацьовані клапани дають ступінь
нерівномірності 16,4%.
Спрацювання кулачків вала паливного насоса, штовхачів, плунжерів, зубів
розподільчих шестерень та інших деталей призводить до поступового відхилення
кута випередження подачі палива в сторону запізнення, що порушує нормальний
робочий процес: паливо догоряє в такті розширення, збільшується температура
відпрацьованих газів та змінюється тепловий режим роботи двигуна, частина
палива викидається з відпрацьованими газами.
При великому збільшенні кута випередження подачі палива збільшується жорсткість
роботи двигуна. При цьому зменшується потужність і збільшується витрата
палива.
Спрацювання деталей регулятора викликає зниження частоти обертів колінчатого
валу та, як наслідок потужність та економічність, двигуна.
При експлуатації в новій форсунці інтенсивно припрацьовуються торцеві поверхні
хвостовика голки, штанги, пружини та регулювального гвинта. Циклічні
навантаження нової пружини приводять до зменшення її довжини у вільному стані.
Після відпрацювання 150 ... 200 мотогодин інтенсивність припрацювання деталей
знижується, стабілізується жорсткість та довжина пружини у вільному стані. Це
приводить до того, що у нових форсунок за цей час роботи тиск початку
впорскування знижується на 3,5...5,0 МПа, що викликає зниження основних
параметрів впорскування. При цьому істотно зменшується потужність двигуна та
його економічність.
Спрацювання поверхонь запірних конусів корпусу та голки розпилювача, верхнього
торця голки із сторони хвостовика приводить до збільшення ходу голки, а як
наслідок, часу попадання циліндрових газів в порожнину розпилювача.
На збереження роботоздатності паливної апаратури великий вплив має якість
очищення палива паливними фільтрами. При цьому притерті частини паливної
апаратури спрацьовуються і збільшуються втрати палива від його перетікання,
зменшується потужність та погіршується економічність роботи двигуна.
Система очищення повітря
Зміна циклової подачі палива Спрацювання нагнітального
клапана ПНВТ
Спрацювання кулачків валу,
ПНВТ, штовхачів,шестерен Спрацювання деталей
форсунки
Зміна кута випередження Стан фільтруючих елементів
впорскування палива насосом системи живлення
Рис.2.1. Фактори, які впливають на зміну потужності та економічності двигуна.
Під час експлуатації іноді спостерігаються випадки заклинювання плунжерних пар.
При цьому рейка втрачає рухливість і частота обертання колінчастого валу
двигуна збільшується (двигун може йти “в рознос”).
Перелік основних несправностей паливної апаратури, що впливають на потужність
двигуна наведено на рис.2.1.
Дизель – складна технічна система. На робочий процес, що протікає в циліндрах
впливає велика кількість параметрів різних систем (живлення, мащення,
охолодження). Взаємозв’язок між виконанням ними своїх функцій та справністю
складових частин можуть бути представлені у вигляді таблиці. Складемо таку
таблицю для несправностей паливної апарату
- Київ+380960830922