Регулирование дизеля
Автор: admin
Дизель регулируют для обеспечения заданных показателей его работы на эксплуатационных режимах по мощности, экономичности, приемистости, надежности и т. д. Нарушение заводских рекомендаций по регулировке дизеля в эксплуатации, порой малозаметное по регистрируемым параметрам, может привести к серьезным отрицательным последствиям.
К конструктивным факторам, с которыми приходится сталкиваться при регулировке дизеля, относятся общий угол опережения подачи топлива; фазы газораспределения; цикловая подача топлива и угол опережения подачи топлива по цилиндрам; взаимодействие привода управления топливными насосами с регулятором частоты вращения и предельным выключателем.
Определение положения поршня в верхней мертвой точке. Поршень имеет два характерных положения: верхнее положение, когда расстояние между поршнем и крышкой минимальное, называется верхней мертвой точкой (в. м. т.), и нижнее, когда это расстояние максимальное, — нижней мертвой точкой (н. м. т.). Разница между этими характерными точками составляет 180° поворота коленчатого вала.
Основные положения поршня служат началом отсчета для всех конструктивных регулировок дизеля. Приспособление ДЛЯ определения верхней мертвой точки имеется в комплекте инструмента и приспособлений к каждому дизель-генератору. Отсчет градусов поворота коленчатого вала ведется по ведущему диску муфты, который имеет градуировку от 0 до 360°. Здесь же нанесены метки в. м. т. поршней, расположенные по порядку работы цилиндров.
Градуировка диска и нанесение меток в. м. т. осуществляются на заводе; в эксплуатации иногда приходится уточнять правильность установки стрелки, от которой ведется отсчет положени 1 коленчатого вала. Обычно эта операция выполняется после ре монта дизеля.
Приспособление для проверки в. м. т. состоит из индикатора, кронштейна и штока. Шток через индикаторный канал вводят в цилиндр до упора в головку поршня (индикаторный кран при этом должен быть снят). Перемещение поршня при проворачива»
нии коленчатого вала передается штоку и фиксируется индикатором, установленным на кронштейне. Поставив приспособление, необходимо повернуть коленчатый вал дизеля до полной остановки стрелки индикатора, который после этого устанавливают с натягом 5—6 мм, а цифру «нуль» шкалы индикатора необходимо совместить со стрелкой.
Для того чтобы выбрать зазоры в приводе распределительного вала коленчатый вал поворачивают вначале против направления его вращения до тех пор, пока шток приспособления не переместится на 3—4 мм, а затем по направлению вращения до тех пор, когда индикатор покажет 1,5—2,00 мм (например, 1,80 + 0,02 мм) до нулевого положения. В этот момент на диске муфты отмечается положение стрелки.
Затем коленчатый вал дизеля поворачивают по направлению вращения так, чтобы шток приспособления переместился на 3—4 мм от нулевого положения (при этом поршень пройдет в. м. т.), а потом, выбирая зазоры, против направления вращения так, чтобы стрелка индикатора приспособления не доходила 1,50— 2,00 м (в данном случае 1,80 + 0,02 мм) до нулевого положения, и отмечают на диске муфты положение стрелки. Верхнюю мертвую точку находят делением пополам расстояния между полученными отметками на диске муфты.
Проверка и регулирование общего угла опережения подачи топлива. От угла опережения подачи топлива в цилиндр в большой мере зависит характер протекания рабочего процесса и температура деталей цилиндро-поршневой группы. Для дизелей типа Д49 при применении поршней по чертежу 5Д49.22СБ-6 общий угол опережения подачи топлива устанавливался в положении 22—23° поворота коленчатого вала до в. м. т., а для поршней по чертежу 5Д49.22СБ-9 в положении 25—28° поворота коленчатого вала до в. м. т. в зависимости от форсировки дизеля. Неправильная установка угла опережения подачи топлива может вызвать ряд нежелательных явлений. Угол опережения подачи топлива устанавливается более ранним, чем положено. В этом случае увеличиваются давление сгорания (неточность в 1° п. к. в. дает изменение максимального давления сгорания от 0,3 до 0,4 МПа в зависимости от форсирования двигателя) и жесткость работы двигателя (ощущаются «на слух» звонкие удары в цилиндрах, особенно в диапазоне частоты вращения коленчатого вала от 400 до 700 об/мин). В результате снижается ресурс дизеля за счет роста динамических нагрузок на детали цилиндро-поршневой группы и подшипники коленчатого вала.
При установке более позднего момента начала подачи топлива происходит уменьшение максимального давления сгорания и жесткости работы двигателя, дымность выпуска увеличивается, снижается экономичность в диапазоне 70—100 % -Уном и, хотя температура крышки цилиндров и поршня при уменьшении угла опережения подачи топлива на 2—3° п. к. в. относительно реко мендованного несколько уменьшается, возрастает температура выпускных клапанов и деталей турбины за счет роста температуры выпускных газов. В обоих случаях пропорционально экономичности изменяется мощность двигателя.
При доводке дизеля угол опережения подачи топлива выбирается с учетом вышеприведенных факторов и допуска на индивидуальную регулировку угла по цилиндрам, за счет прокладок под топливные насосы высокого давления. Поэтому необходимо тщательно придерживаться рекомендаций завода при регулировке угла опережения подачи топлива.
Конструкция распределительного вала дизеля обеспечивает фиксированное (в соответствии с порядком работы цилиндров) расположение кулачковых шайб привода впускных, выпускных клапанов и топливных насосов. Привод распределительного вала позволяет устанавливать взаимное положение коленчатого и распределительного валов с точностью 0,27° п. к. в. за счет разницы шлицев соединительной втулки и приводного вала. Установка и проверка общего угла опережения подачи топлива выполняются только при ремонтах двигателя, связанных с разборкой узла привода распределительного вала.
Соединение распределительного вала с коленчатым валом. Предварительно штанги привода впускных и выпускных клапанов снимают, так как при начальных стадиях процесса соединения валов можно погнуть штанги и клапаны от соприкосновения их с поршнями. Соединение распределительного вала с коленчатым валом производится после проверки в. м. т.
Вместо первого топливного насоса устанавливают приспособление (рис. 113) для замера общего угла опережения подачи топлива и в любом положении распределительного и коленчатого валов вводят шлицевую втулку (см. рис. 36) в зацепление с шестерней привода распределительного вала и распределительным валом.
Медленно поворачивая валоповоротным механизмом коленчатый вал по направлению вращения, определяют, когда толкатель приспособления будет находиться на цилиндрической части топливной шайбы. В этом положении распределительного вала уста-
навливают индикатор с натягом 2—3 мм, а цифру «нуль» шкалы индикатора совмещают с его стрелкой. Далее поворачивают коленчатый вал по направлению вращения до подъема толкателя приспособления на 5 мм (отчет ведется по шкале индикатора). Специальным съемником выводят шлицевую втулку из зацепления с распределительным валом, коленчатый вал проворачивают по направлению вращения и устанавливают в положение, соответствующее размеру опережения подачи топлива в градусах, приведенных в формуляре дизель-генератора. После этого шлицевую втулку вводят в зацепление с шестерней распределительного вала и распределительным валом: снимают съемник, ставят маслоот-бойник, регулировочное кольцо и при помощи специальных щипцов устанавливают стопорное кольцо Правильность соединения распределительного вала с коленчатым валом проверяют по общему углу опережения подачи топлива.
Проверка угла опережения подачи топлива. Общий угол опережения подачи топлива проверяют в порядке, установленном инструкцией, по первому цилиндру с использованием того же приспособления, что и для соединения распределительного вала с коленчатым (см рис. 113) Для этого валоповоротным механизмом поворачивают коленчатый вал по направлению вращения до тех пор, пока толкатель 2 приспособления станет на цилиндрическую часть топливной шайбы. В этом положении индикатор приспособления устанавливают с натягом 2—3 мм и цифру «нуль» шкалы индикатора / совмещают со стрелкой. Затем коленчатый вал поворачивают по направлению вращения до подъема толкателя приспособления на 5 мм (отсчет ведется по шкале индикатора). Это положение соответствует началу подачи топлива, которое определяется по числу градусов на диске муфты между стрелкой и меткой в м. т. проверяемого цилиндра.
Угол опережения подачи топлива регулируют в случае, если его величина не соответствует записанной в формуляре дизеля. Для этого нажатием на ^рычаги специальным приспособлением снимают штанги привода клапанов во избежание их повреждения при соприкосновении с поршнем. Затем открепляют и снимают крышку (см. рис. 36) привода распределительного вала; специальными щипцами, имеющимися в комплекте инструмента, снимают стопорное кольцо, вынимают регулировочное кольцо и масло-отбойник; снимают индикатор приспособления. На шлицевую втулку устанавливают съемник и медленным вращением коленчатого вала по направлению вращения находят положение, при котором шлицевая втулка свободно выходит из зацепления, отмечают на диске муфты показание стрелки и вынимают шлицевую втулку После этого поворачивают коленчатый вал:
при уменьшении общего угла опережения подачи топлива — по направлению вращения коленчатого вала на необходимый угол уменьшения опережения подачи топлива от полученного при проверке;
Рис. (14. Приспособление для удаления масла из гидротолкателя: / — рукоятка; 2 — колпачок; 3 — гндротолкательпри увеличении общего угла опережения подачи топлива — против направления вращения коленчатого вала на угол 5—6° больше, чем угол, на который требуется изменить опережение, а затем по направлению вращения коленчатого вала на необходимый угол увеличения опережения подачи топлива. Затем шли-цевую втулку вводят в зацепление с шестерней привода распределительного вала и самим валом, устанавливают маслоотбойник, регулировочное и стопорное кольца. После контрольной проверки полученного угла опережения подачи топлива устанавливают крышку на привод распределительного вала и штанги.
Проверка фаз газораспределения. Фазы газораспределения определяют начало открытия и конец закрытия впускных и выпускных клапанов относительно верхней и нижней мертвых точек. От правильности установки фаз зависит процесс газообмена в цилиндре двигателя и как следствие мощность, расход топлива, температура выпускных газов, дымность и т. д. С проверкой фаз газораспределения на двигателе приходится сталкиваться обычно в процессе ремонта, когда распределительный вал разбирают. Фазы газораспределения проверяют после проверки опережения подачи топлива, т. е. если есть уверенность в правильности соединения распределительного вала с коленчатым валом.
Перед проверкой необходимо удалить масло из гидротолкателей и выбрать в них зазоры. Масло из гидротолкателей удаляется с помощью специального приспособления (рис. 114). Зазор в гидротолкателях выбирается с помощью мерного набора пластин щупа, устанавливаемых между колпачками клапана и гидротолкателя. Проверка фаз газораспределения на дизеле производится с помощью приспособления, показанного на рис. 115.
При заводской сборке распределительного вала все кулачковые шайбы устанавливают на фиксирующие шпонки, пазы под которые в вале сделаны в строгом соответствии с порядком работы цилиндров. Поэтому проверку фаз достаточно вести по одному цилиндру, в соответствии с заводской инструкцией — по первомуправому. Для этого снимают крышку кожуха крышки цилиндра, валоповоротным механизмом проворачивают коленчатый вал по направлению вращения и устанавливают кривошип проверяемого цилиндра в положение 85—90° после н. м. т., когда проверяют начало открытия впускных клапанов, и в положение 85—90° за в. м. т., когда проверяют начало открытия выпускных клапанов. Устанавливают на колпак крышки цилиндра приспособление для проверки фаз газораспределения так, чтобы шток приспособления опирался на тарелку одного из клапанов, индикатор устанавливают с натягом 7—8 мм, а цифру «нуль» шкалы индикатора совмещают с его стрелкой. Медленно проворачивают коленчатый вал дизеля по направлению вращения и отмечают по шкале индикатора 5 мм открытия клапана. В этом положении коленчатого вала отсчитывают число градусов на шкале муфты между положением стрелки и меткой в. м. т. при проверке начала открытия впускных клапанов и н. м. т. при проверке начала открытия выпускных клапанов.
Полученные значения фаз газораспределения должны соответствовать указанным в формуляре дизель-генератора.
Проверка и установка зазоров в гидротолкателях. Торцовый зазор между корпусом и плунжером гидротолкателя подобран из расчета компенсации температурных удлинений деталей клапанного механизма и одинаков для всех модификаций дизелей типа Д49. На холодном двигателе при температуре охлаждающей воды, масла и температуре окружающей среды около 20 °С он равен для впускных клапанов 0,4—0,6 мм, для выпускных клапанов 0,6—0,8 мм. При недостаточном зазоре клапан не будет полностью закрываться и в результате прорыва газов в процессе сгорания температура его тарелки недопустимо повысится. Это может привести к повреждению клапана и седла в крышке цилиндра, Внешним признаком недостаточных зазоров в гидротолкателях является повышение температуры выпускных газов соответствующих цилиндров, а в отдельных случаях прекращение работы этих цилиндров на холостом ходу.
При увеличенном зазоре в гидротолкателе может повыситься скорость посадки клапана на седло и как следствие вызовет интенсивный износ фасок клапана и седла. Чтобы для каждого впускного и выпускного клапанов одной крышки цилиндра за-
зоры в гидротолкателях находились в пределах допуска, необходимо установить неодновременность открытия клапанов не выше 0,2 мм.
Проверка и установка одновременности открытия клапанов и зазоров на масло производятся с помощью приспособления (рис. 116). Вначале поршень проверяемого цилиндра устанавливают в в. м. т. при такте сжатия (ролики рычагов распределительного вала должны находиться на цилиндрической части шайбы), затем снимают штанги и вынимают из рычагов гидротолкатели.
После удаления масла из гидротолкателей их устанавливают обратно в рычаги согласно маркировке, а на рычаг крышки цилиндра устанавливают приспособление так, чтобы его штоки стояли на тарелках клапанов в плоскости, проходящей через оси клапанов, или несколько ближе к лотку. Индикаторы устанавливают с натягом 1,5—2 мм и совмещают цифру «нуль» шкал индикаторов с их стрелками.
Нажатием на рычаг определяют зазор на масло и одновременность открытия клапанов (стрелки индикаторов при выборе зазора перемещаются на плюс; при начале открытия клапанов или стоят, или незначительно перемещаются на минус), зазор определяется по окончании движения стрелок индикаторов на плюс. Одновременность открытия’ клапанов в пределах допуска достигается подбором или шлифовкой колпачков клапанов.
Если зазоры на масло в гидротолкателях при удовлетворительной одновременности будут больше или меньше допустимых пределов, их регулируют увеличением или уменьшением длины штанг. После регулировки необходимо законтрить штанги и застопорить контргайки, после чего вновь проверить зазоры на масло.
Рис. 116. Приспособление для проверки зазоров на масло в гидротолкателях и одновременности открытия клапанов:
/ — рычаг; 2 — шток; 3 — индикатор; 4 — тарелка клапана