Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Невозможно не сказать и о влиянии профиля кулачковой шайбы на расход топлива. Анализ результатов сравнительного исследования системы топливоподачи рассматриваемых дизелей с различными вариантами профилей топливного кулака, выявил следующее: на экономические показатели дизеля вместе с геометрической продолжительностью подачи топлива в камеру сгорания большое влияние оказывает уровень средней скорости движения плунжера и его постоянство за период активного впрыска. Для тангенциального профиля топливного кулака, при почти одинаковой максимальной скорости плунжера с комбинированным профилем, но с отличным законом ее изменения, происходит снижение удельного расхода топлива дизеля в 3 раза меньше по отношению к серийному дизелю, чем с комбинированным профилем.

Так, применение ранее в системе топливоподачи серийного дизеля ПД1М с целью повышения его экономичности тангенциального профиля кулака вместо выпуклого привело в эксплуатации к массовому выходу из строя деталей механизма привода регулятора числа оборотов.

В заключении на основании изложенного можно сделать общий вывод. На экономические показатели дизеля, наряду с геометрической продолжительностью подачи топлива в камеру сгорания, большое влияние оказывает уровень средней скорости движения плунжера и его постоянство за период активного впрыска. Реализация этих факторов при разработке вогнуто- выпуклого профиля топливного кулачка для форсированных дизелей ПД4 и ПД2, позволила значительно снизить их удельный расход топлива и вместе с другими мероприятиями, направленными также на повышение экономичности, отнести указанные дизели к числу лучших отечественных и зарубежных дизелей подобного класса.[5]

1.5 Способы определения степени износа кулачковой шайбы

Со временем в ходе работы кулачковые шайбы подвергаются износу, поэтому существуют способы определения их степени износа. Износ кулачковых шайб можно определить двумя способами: первый – это шаблоном, который изготавливают из листовой стали толщиной 3–5 мм, и второй – микрометрической скобой. Шаблон накладывают на рабочий профиль кулачковой шайбы, после этого щупом проверяют зазор между шаблоном и кулачковой шайбой. При нормальном состоянии рабочего профиля кулачковой шайбы топливного насоса высокого давления (ТНВД) пластина щупа толщиной 0,05–0,10 мм не должна проходить между шаблоном и шайбой. Если же она проходит, кулачковую шайбу меняют на новую. Определение износа кулачковой шайбы шаблоном показан на рисунке 1.6. В случае если нет шаблона, то износ кулачковой шайбы определяют, измеряя её микрометрической скобой (по высоте в среднем сечении). Результаты измерений сравнивают с номинальным размером кулачковой шайбы по чертежному размеру. Поверхностные дефекты кулачковых шайб, определяют визуально. Трещины выявляют одним из капиллярных методов (цветным, люминесцентным).

1 – распределительный вал; 2 – шпонка; 3 — кулачковая шайба; 4 – шаблон; 5 – дефекты кулачковой шайбы

Рисунок 1.6 – Выявление износа кулачковой шайбы шаблоном

Для реализации существующих способов проверки степени износа кулачковой шайбы необходимым пунктом является частичная, либо полная разборка распределительного механизма. Под этим понятием подразумевается снятие ТНВД, если необходимо произвести замеры микрометрической скобой или демонтаж кулачкового вала, при проверки профиля шаблоном.

При снятии распределительного вала необходимо произвести демонтаж лотка. Лоток с распределительным механизмом (рисунок 1.7) служит для размещения кулачкового вала и топливных насосов высокого давления. Он установлен на блоке цилиндров и состоит из двух половин, скрепленных болтами и шпильками.

1 – рычаги толкателей привода клапанов; 2 – корпус лотка; 3 – опорный подшипник; 4 – распределительный вал; 5 – вал привода реек топливных насосов; 6 – рычаг; 7 – топливный насос; 8, 9 – кулачковые шайбы для управления впускными и выпускными клапанами; 10 – зажимная гайка; 11 – кулачковая шайба для приведения в действие топливных насосов; 12 – рычаг управления рейками топливных насосов; 13 – зубчатая втулка; 14 – шестерня; 15 – шлицевой вал; 16 – упорные кольца; 17 – ось рычага толкателей; 18 – ролики; 19 – опорные втулки; а – канал для масла

Рисунок 1.7 – Лоток с распределительным механизмом

С торцов лоток закрыт: с одной стороны – фланцем, а с другой – крышкой, уплотненной резиновыми кольцами. В крышке установлен редукционный клапан, к которому через штуцер подведена труба из масляной системы дизеля. Клапан отрегулирован на давление 0,25+0,03 МПа.

Масло, поступившее в полость редукционного клапана, попадает в центральный канал, проходящий вдоль всего лотка. Масло, просочившееся через клапан, стекает в лоток. От этого канала масло поступает по каналам в корпусе лотка на смазывание подшипников распределительного вала и его привода, толкателей топливных насосов, вентилятора охлаждения тягового генератора, а также рычагов толкателей привода клапанов.[9]

Для смазывания клапанного механизма масло поступает по штанге толкателей. Привод клапанного механизма от кулачкового распределительного вала осуществляется посредством рычагов и штанг толкателей. Рычаги толкателей качаются на осях, закрепленных в кронштейнах лотка. Для уменьшения износа оси рычагов цементированы, а внутри рычагов установлены бронзовые втулки. В проушинах головок рычагов размещены оси, на которых на втулках плавающего типа (установленных с зазором с обеих сторон) вращаются ролики.

При вращении распределительного вала кулачковые шайбы, нажимая на ролики рычагов, передают усилия через штанги рычагам клапанов, открывая соответствующие клапаны. Конструкция штанги позволяет изменять ее длину и таким образом регулировать тепловые зазоры в рычажном механизме.

Перед тем как произвести демонтаж лотка с двигателя, требуется снять топливный насос высокого давления, вал привода реек топливных насосов. Затем снимают лоток и производят непосредственно его разборку для того чтобы снять распределительный вал. После разборки лотка промывают все детали и распределительный вал дизельным топливом, обдувают сжатым воздухом и осматривают. Проверяют на целостность самого вала и износ кулачковых шайб.

Как мы видим такой способ проверки износа кулачковых шайб занимает большое количество времени, необходимо привлечь бригаду работников которые произвели весь этот процесс. Как показывает практика, этот способ проверки износа кулачковых шайб не эффективен и не экономичен.

В качестве примера показано, как прогнозируют работоспособность и долговечность работы кулачкового вала газораспределительного механизма. Работа механизма газораспределения двигателя внутреннего сгорания связана с неустановившимися режимами скоростей и нагрузок во взаимодействующих парах, значительными перепадами температур и различными гидродинамическими условиями смазки. Поэтом определение закономерностей изнашивания основных деталей, а также получение достоверных данных о предельных нормах износа – весьма сложная задача. Следовательно, проблема создания методов расчета износа и долговечности сопряженных поверхностей трения в механизме газораспределения является актуальной.

Разработана оригинальная методика определения закона движения толкателя и характеристик профиля кулачка в процессе эксплуатации с учетом нарастающего износа профиля, а также изменение свойств материалов сопряженных деталей по глубине. Эта методика включает, в частности, циклически повторяющиеся процедуры двукратного численного дифференцирования со сглаживанием таблично заданного закона перемещения толкателя по углу поворота кулачка, расчета интенсивности изнашивания и линейного износа точек профиля через заданный промежуток времени с учетом изменения трибологических характеристик и нагруженности, определения текущего профиля кулачка с учетом нарастающего износа.

В качестве примера на основе данной методики рассчитаны изменения профиля и его характеристик для кулачка двигателя ВАЗ. Показано, что законы линейного износа профиля по углу поворота кулачка существенного различаются на разных скоростных режимах работы двигателя. Данная методика позволяет определить влияние износа профиля на динамику механизма газораспределения, его работоспособность, обусловленную неразрывностью кинематической цепи, а также на мощностные экономические показатели двигателя. При этом становится возможным определение предельно допускаемых износов и долговечности сопряжения кулачок-толкатель. [6]

Наряду со сложностью и долговременностью проверки износа топливного кулака, в данном дипломном проекте предложен способ проверки износа кулачковых шайб непосредственно на двигателе.

2 ОПИСАНИЕ, ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ И ПРИНЦИП РАБОТЫ УСТРОЙСТВА

2.1 Описание устройства

Основная часть стенда представляет собой сварная рама с габаритными размерами 260×370×560 мм. Основную часть конструкции представляет собой полый стальной квадрат шириной 40 мм, это сделанного для облечения устройства. К раме прикреплены втулки с двойной резьбой для установки стенда на дизель, разная резьба изготовлена для того чтобы можно было регулировать высоту и надежную установку на ДВС. Так же на раме установлены крепления, они закреплены на болты для их регулировки, предназначены крепления для хранения стенда в устойчивом положении пока устройство не применяется. Крепления имеют так же регулировочные болты, для регулировки высоты.

Рисунок 2.1 –Рама устройства диагностики

К раме прикреплены плиты шириной 2 мм, с левой, правой, тыльной и верхней частей конструкции, плиты служат для установки, защиты устройств входящих в данный стенд. На верхней плите вырезаны отверстия для крепления цилиндра Снелена и устройство для имитации подачи топлива. На тыльной плите расположены устройства для отображения диагностируемых данных, кнопка для начала работы стенда и установочное место для аккумулятора.

Рисунок 2.2 – Рама устройства диагностики с плитами

Во внутренней части устройства установлен бак объемом 12 литров, предназначенный для слива и хранения топлива во время испытания. Бак закреплен на раме с помощью сварного шва. Данная емкость имеет сливной болт, для слива дизельного топлива после проведения диагностики. В верхней части бака высверлены два отверстия для подвода трубок с гидрораспределителя и цилиндра Снелена.

Рисунок 2.3 – Топливный бак устройства диагностики

Для проведения испытания нам необходимо устройство, которое заменяет форсунку дизеля Д49, в разработанном устройстве нет канала обратной связи и иглы форсунки, тем самым мы избавились от дополнительного сопротивления, так как в данном устройстве невозможно проведение диагностики уже с существующей форсункой дизеля.

Следуя из выше изложенного нами было предложено и разработано устройство заменяющее существующую форсунку дизеля. В предложенном устройстве нет обратной подачи топлива, что упрощает технологию изготовления и расчет.

Данное устройство состоит из корпуса форсунки в центре которого имеется отверстие диаметром 8 мм, под трубку подачи топлива, которая непосредственно связана с топливопроводном высокого давления ТНВД. На конце трубки имеется сопловой съемный наконечник, который имеет 9 отверстий с диаметром 0,4 мм. В корпусе форсунки под трубкой с сопловым наконечником расположена камера с отверстием диаметром 5 мм для выхода топлива в гидрораспределитель, данная камера предназначена для подержания давления в топливопроводе во время испытания. Разработанная форсунка закреплена на верхней плите с помощью болтового соединения.

Характеристики

Список файлов ВКР