содержание   ..  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  ..

4.3. РЕГУЛИРОВКА ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ НА СУДНЕ

Регулировка двигателя производится после монтажа на судне, планового ремонта и при обнаружении неисправностей в работе [ 32]. Основная задача регулировки — обеспечить получение от двигателя требуемой мощности при равномерном ее распределении по цилиндрам, высокой экономичности и надежности в работе. Комплекс работ по регулировке выполняется в два последовательных этапа: статическая („холодная”) регулировка; динамическая („горячая”) регулировка.

4.3.1. Статическая регулировка

Статическая регулировка производится на неработающем дизеле и состоит из проверки и регулировки следующих основных узлов: механизма газораспределения; топливной аппаратуры (насосов высокого давления ТНВД и форсунок); высоты и объема камеры сжатия; лубрикаторов цилиндровой смазки.

Проверка и регулировка механизма газораспределения. При сборке двигателя на заводе шестерни привода распределительного вала устанавливают в соответствии с маркировкой завода-изготовителя. Положение шестерен маркируют так, чтобы зуб с меткой („керном”) одной шестерни находился между двумя отмеченными зубьями другой шестерни. Кулачные шайбы привода клапанов устанавливают на распределительном валу на шпонках либо отковывают совместно с валом, поэтому разрегулировка фаз газораспределения необходима только в случае замены отдельных шестерен или кулачных шайб.

У двухтактных двигателей с контурной продувкой моменты начала открытия впускных и выпускных окон проверяют после замены поршня или втулки. Контроль проводят через смотровые лючки или из подпорш-невых полостей. Началом открытия (закрытия) принято считать угол поворота кривошипа при прохождении первого поршневого кольца (верхняя кромка) через плоскость верхней границы окон.

Проверка фаз газораспределения у двухтактных (с прямоточноклапанной продувкой) и четырехтактных дизелей производится в следующем порядке: замеряют и устанавливают необходимые зазоры в приводе клапанов в соответствии с инструкцией завода-изготовителя; проверяют фазы газораспределения, для чего валоповоротным устройством медленно вращают коленчатый вал двигателя и определяют моменты открытия и закрытия клапанов. Принято считать, что клапан начинает открываться в момент набегания ролика толкателя на кулачную шайбу и закрывается в момент схода ролика с кулака.

Начало открытия клапанов определяют двумя способами:

1. В зазор между штоком клапана и рабочим полем рычага (коромысла) устанавливают пластину щупа толщиной 0,03 мм. В момент открытия клапана ударный болт рычага зажмет пластину, и она не сможет перемещаться. Угол поворота кривошипа определяют по маховику между неподвижным указателем и риской на маховике, при совпадении которой с указателем поршень устанавливается в ВМТ.

2. Поворачивают коленчатый вал так, чтобы ролик толкателя располагался на цилиндрической части кулачной шайбы и мог свободно (от руки) перемещаться. При медленном повороте коленчатого вала в момент открытия клапана ролик не будет вращаться. Начало закрытия клапанов будет соответствовать свободному перемещению щупа или ролика толкателя.

Фазы газораспределения не должны отклоняться от рекомендуемых заводом-изготовителем более чем на ± 3° ПКВ. Примерные фазы газораспределения четырехтактных двигателей приведены в табл. 4.7, двухтактных двигателей — в табл. 4.8. Конструктивные данные системы газообмена для ряда четырехтактных дизелей серийных судов ФРП приведены в табл. 4.9.

Наиболее характерные дефекты механизма газораспределения следующие: неплотное прилегание тарелки к седлу из-за коробления и нара-ботков; обгорание клапана и гнезда; риски и забоины на рабочих поверхностях; заклинивание штока клапана в направляющей; поломка пружины, износ кулачных шайб.

Проверка и регулировка топливной аппаратуры. Регулирование количества топлива, подаваемого в цилиндр, достигается путем перепуска части топлива из надплунжерного пространства ТНВД во всасывающую полость насоса во время нагнетательного хода плунжера. По конструктивному исполнению регулирующих устройств ТНВД подразделяются на насосы клапанного, золотникового и клапанно-золотникового типов. В клапанном ТНВД перепуск топлива осуществляется с помощью всасывающих или перепускных клапанов, в золотниковом — с помощью регулировочных кромок на плунжере-золотнике. По способу изменения цикловой подачи топлива ТНВД подразделяются на насосы с регулированием по началу подачи (НП), концу подачи (КП) и с комбинированным по началу и концу подачи (НП и КП). Диаграммы фаз топливоподачи двигателей с различными способами регулирования ТНВД изображены на рис. 4.2.
 

Проверка и предварительная „холодная” регулировка топливной аппаратуры включает следующие операции: опрессовку (проверку плотности) ТНВД; установку угла опережения подачи топлива; проверку и регулировку цикловой и ,.нулевой” подачи топлива по цилиндрам; опрессовку и регулирование форсунок.

Плотность ТНВД судовых дизелей мощностью менее 5 тыс. кВт в сборе можно проверить следующим образом: установить топливную рукоятку поста управления на полную подачу топлива, ролик толкателя насоса на цилиндрическую часть кулачной шайбы; отсоединить нагнетательный трубопровод от штуцера ТНВД и снять нагнетательный клапан; прокачать и удалить воздух из насоса; установить на нагнетательный штуцер манометр или максиметр с поворотной головкой и создать ручным рычагом давление топлива в насосе, соответствующее рекомендованному заводской инструкцией. Если насос сохраняет это давление в течение 15 ... 20 с для новых плунжерных пар и 5 ... 7 с для плунжерных пар, находящихся в эксплуатации, то герметичность считается достаточной. На двигателях должны устанавливаться насосные пары с расхождением показаний по плотности не более чем на ± 10 % средней плотности плунжерных пар всех насосов.

Плотность топливных насосов судовых дизелей мощностью свыше

5 тыс. кВт проверяют в следующем порядке: устанавливают топливную рукоятку на полную подачу топлива; отсоединяют нагнетательный трубопровод от штуцера насоса и после прокачки и удаления воздуха из насоса ставят манометр или максиметр с поворотной головкой; затем проворачивают несколько раз двигатель валоповоротной машиной и записывают максимальное давление по манометру (максиметру), которое и принимают за условный показатель плотности насоса.

Клапаны ТНВД обычно на герметичность не испытывают. При регулярном осмотре и притирке их плотность длительное время поддерживается на достаточном уровне. В случаях когда причины неплотности ТНВД выяснить не удается, клапан в сборе подвергают опрессовке непосредственно на дизеле, для чего к штуцеру насоса подсоединяют манометр и прокачивают ТНВД. Падение давления от 50 до 40 МПа должно продолжаться не менее 300 с, а с 30 до 20 МПа - 600 с.

Угол опережения подачи топлива устанавливают следующим образом:

1. Топливную рукоятку поста управления (рейку-валик ТНВД) ставят в крайнее положение полной подачи топлива.

2. На штуцере нагнетания топлива в форсунку закрепляют моменто-скоп.

3. Прокачивают ТНВД вручную до удаления из него воздуха и заполнения трубки моментоскопа на половину уровня.

4. Медленно вращают коленчатый вал, по страгиванию топливного мениска определяют угол опережения подачи топлива чоп до ВМТ цилиндра по меткам на маховике. Проверку повторяют 2—3 раза и определяют среднее значение <роп, которое не должно иметь отклонений более 1,5й от рекомендованных инструкцией значений.

5. При необходимости регулировку угла опережения производят поворотом кулачной шайбы распределительного вал а, для чего необходимо: отметить (накернить) первоначальное положение шайбы; отдать крепление шайбы, вывести ее из зацепления и повернуть на необходимый угол в соответствии с требованиями заводской инструкции; закрепить шайбу на валу и произвести контрольное определение угла опережения подачи топлива.

Равномерность цикловой подачи топлива по цилиндрам проверяют в следующем порядке:

1. Устанавливают рукоятку поста управления в крайнее положение полной подачи топлива, прокачивают ТНВД.

2. На нагнетательном штуцере ТНВД одного цилиндра закрепляют топливную трубку с эталонной форсункой, собранной и отрегулированной в соответствии с заводской инструкцией; форсунку помещают в от-тарированную мерную емкость.

3. Производят вручную 10 резких прокачек ТНВД, замеряют объем в мензурке, определяют среднюю цикловую подачу (за одну прокачку) и сопоставляют с расчетными данными или заводской инструкцией.
 

Для проверки „нулевой” подачи топлива необходимо:

1. Установить рукоятку поста управления в положение „Стоп”.

2. Прокачать ТНВД вручную, при этом топливо не должно поступать из нагнетательного штуцера насоса.

3. При необходимости произвести соответствующий разворот плунжера-золотника или регулировку открытия отсечного клапана путем изменения длины толкателя.

Проверка и регулировка форсунок. Выполняется на специальном стенде, которым комплектуются суда после постройки. При отсутствии стенда для опрессовки форсунок может быть использован запасной топливный насос двигателя.

Геометрические размеры и давления открытия игл форсунок (затяжка пружин) приведены в табл. 4.11, гидравлические характеристики форсунок — в табл. 4.12.

Проверку и регулировку форсунок необходимо проводить в четыре этапа.

I. Проверка движения иглы в направляющей на отсутствие заеданий.

1. Наклонить распылитель под углом 45°, выдвинуть иглу на */з дайны и отпустить. Игла должна плавно опуститься.

2. Проверку проводить при нескольких положениях иглы, поворачивая ее на 60 ... 90° по окружности.

II. Регулировка давления открытия иглы форсунки.

1. Создать давление насосом стенда и по манометру зафиксировать момент впрыска топлива.
 

1. После дополнительной затяжки пружины форсунки подкачкой топлива создать давление в системе опрессовки на 3 ... 5 МПа больше номинального давления впрыска pt.

2. При падении давления в системе до Pi включить секундомер и измерять время, в течение которого давление упадет до р2. Обычно принимают Ap=pi -рг =5 МПа. Нормальной считается плотность, при которой давление снижается в течение 7 ... 30 с.

IV. Проверка плотности посадки уплотняющего конуса на седло, качества распыливания, чистоты отверстий.

1. Произвести опрессовку при давлении на 0,5 ... 1,0 МПа ниже давления впрыска. При неудовлетворительной плотности на конце распылителя образуется капля или наблюдается просачивание.

2. Отключить манометр, протереть насухо сопло и прокачать 3-4 раза насос. Сопло форсунки должно остаться сухим.

3. Установить бумажный экран под сопло форсунки и при отключенном манометре произвести резкий впрыск. Распыл должен сопровождаться резким звенящим звуком. При чистых сопловых отверстиях отпечатки распыленного топлива должны иметь одинаковую форму и располагаться симметрично.

При проверке герметичности форсуночной пары необходимо подобрать на дизель комплект распылителей, имеющих одинаковое время падения давления (см. табл. 4.12). По правилам технической эксплуатации плотность отдельных форсунок не должна отличаться от среднего значения для всего комплекта более чем на 25 %. Подъем иглы распылителя проверяют специальным индикатором и устанавливают в соответствии с заводской инструкцией по эксплуатации дизеля.

Средний подъем иглы зависит от мощности двигателя и конструкции распылителя и составляет в миллиметрах: для форсунки с плоской посадкой иглы при мощности дизелей до 2000 кВт 0,2 ... 0,3; форсунки с конической посадкой иглы при мощности дизелей до 2000 кВт 0,4 ... 0,5 и свыше 2000 кВт 0,6 ... 0,7.

Проверка высоты и объема камеры сжатия. Объем камеры сжатия определяет степень сжатия и давление в конце сжатия. В соответствии с ПТЭ дизелей высота камеры сжатия должна проверяться после замены поршня, цилиндровой крышки и втулки, штока, шатуна, кривошипного или крейцкопфного подшипников.

Высота камеры сжатия определяется с помощью свинцовых кубиков, которые укладывают на днище поршня до установки цилиндровой крышки или вводят в цилиндр через форсуночное отверстие. Поворачивая вал двигателя, переводят поршень через ВМТ, затем вынимают кубики и измеряют их высоту, которая должна быть равна высоте камеры сжатия. Ряд дизелестроительных фирм указывает в инструкциях по эксплуатации ДВС объем камеры сжатия.

Для определения объема камеры сжатия снимают цилиндровую крышку, устанавливают поршень в ВМТ, замазывают техническим вазелином зазор между поршнем и втулкой. После монтажа цилиндровой крышки через форсуночное отверстие в камеру сжатия заливают моторное масло из оттарированной емкости. Когда уровень масла поднимется до нижней кромки форсуночного отверстия, заливку прекращают и измеряют
 

оставшийся объем масла. Разность начального и оставшегося количества масла в мерной емкости даст искомый объем камеры сжатия.

Проверка и регулировка лубрикаторов цилиндровой смазки. Независимо от конструкции лубрикатора его проверку и регулировку до постановки на двигатель необходимо выполнять в следующем порядке:

1. Промыть масляную ванну и насосные элементы лубрикатора, заполнить лубрикатор рекомендованным цилиндровым маслом.

2. Подсоединить приводной вал лубрикатора к шпинделю судового токарного станка и установить частоту вращения вала, равную частоте вращения на номинальной нагрузке двигателя.

3. После удаления воздуха замерить подачу каждого насосного элемента за определенное время с помощью мерного цилиндра, произвести расчет удельного расхода масла и сопоставить с рекомендованным инструкцией завода-изготовителя.

4. Отрегулировать подачу масла изменением полезного хода плунжера насосного элемента по каждому цилиндру.

Дозировка цилиндрового масла существенно зависит от его температуры. Установлено, что изменение температуры масла на 1 °С вызывает соответствующее изменение подачи на 1,0 ... 1,5 %. Температура масла в лубрикаторах в судовых условиях может изменяться от 45 до 15 °С при переходе судна из южных широт в северные. Такое снижение температуры без предварительной (или автоматической) регулировки приводит к уменьшению подачи масла в цилиндры до 30 ... 40 %. Для учета температурных изменений масла и контроля за его дозировкой необходимо во время проверки лубрикаторов на стенде построить графики зависимости удельного и часового расходов масла от его температуры при номинальной частоте вращения (нагрузке) двигателя. На судне также необходимо иметь графики удельного расхода для всех рекомендованных сортов цилиндрового масла, построенные по результатам испытаний лубрикатора на стенде.

Ряд фирм рекомендует достаточно точный и простой способ регулировки цикловой подачи масла без демонтажа лубрикаторов. Для определения удельного расхода масла измеряется ход плунжера лубрикатора с помощью индикатора часового типа и сравнивается со значениями, рекомендованными инструкцией завода-изготовителя.