Испытание и регулирование тнвд.

Снятие нагрузочной характеристики (характеристики по подаче топлива)

Условия снятия:

А) Независимая переменная – ход рейки (h, мм).

Б) Зависимая переменная – производительность насосной секции.(g, ).

В) Постоянная величина – частота вращения кулачкового вала (n, ).

Протокол испытаний

№ оп.	h,мм	n, мин	g, см				gср, см	%
			1	2	3	4
1

Первый опыт проводят, когда рейка ТНВД закреплена в положении, соответствующем минимальной подаче топлива (h=4…5 мм). В последующих опытах рейку насоса перемещают каждый раз на 2 мм и закрепляют в данном положении. Во время опыта измеряют продолжительность, частоту вращения кулачкового вала и соответственно производительность насосной секции. Всего проводят 5 опытов при различных положениях рейки, каждый из них повторяют по 2 раза. В начале рейку перемещают от минимальной подачи топлива до максимальной, а затем в противоположную сторону. Результаты опытов записывают в протокол испытаний.

g

Рис.5. Нагрузочная характеристика ТНВД 4ТН- 910Т

Для каждого опыта подсчитывают степень неравномерности подачи топлива насосными секциями:

%.

На графике нагрузочной характеристики (рис.9.) отмечают положение рейки, при которой обеспечивается номинальная производительность насосной секции. Согласно технической характеристики для насоса 4ТН-910Т номинальная производительность составляет 97 см .

Сделать выводы о необходимости регулировки ТНВД по производительности и степени неравномерности.

Расчет ТНВД. Расчет ТНВД заключается в определении диаметра и хода плунжера. Цикловая подача топлива определяется по следующей формуле:

b_ц =b_е· P_е · / 120 ·n· i,

где b_е — цикловая подача топлива на номинальном режиме работы двигателя;

P_е - эффективная мощность двигателя; - тактность двигателя;

i - число цилиндров двигателя.

Цикловая подача топлива в объемных единицах: V_ц = b_ц / _Т,

где _Т - плотность топлива.

Вследствие сжатия топлива и утечек через неплотности производительность ТНВД должна быть выше расчетной. Это учитывается коэффициентом подачи насоса _н = 0,7…0,9. Полная производительность насоса с учетом пускового режима двигателя определится по формуле:

V_п =(2,5…3,2) V_ц /_н,

Основные размеры ТНВД определяются из выражения: V_п =  · d²·s /4,

где d и s –диаметр и полный ход плунжера, мм.

Диаметр плунжера: .

Отношение s / d принимается в пределах 1,0…1,7.

Диаметр плунжера должен быть не менее 6 мм. При меньших диаметрах затрудняется обработка и подгонка плунжера к гильзе.

Отчет по лабораторной работе. Отчет составляется на листах формата А4 и должен содержать: 1.Схему топливоподачи и характеристику впрыскивания топлива. 2. Нагрузочную характеристику ТНВД и протокол испытаний. 3. Расчет ТНВД (по данным теплового расчета двигателя или по заданию преподавателя).

Контрольные вопросы

1. Каким устройством обеспечивается пусковая цикловая подача топлива?

2. Каким устройством обеспечивается увеличение цикловой подачи топлива при перегрузках двигателя?

3. Каким образом регулируется равномерность подачи топлива отдельными секциями ТНВД?

Лабораторная работа №9. Регуляторы частоты вращения дизелей (РЧВ). конструкция, расчет и испытание

Цель работы:1. Изучить конструкцию регулятора частоты вращения (на примере дизеля А-41).

2. Уметь выполнять испытание РЧВ и его настройку.

Оборудование: Стенд для испытания ТНВД и РЧВ.

Последовательность выполнения работы

Общие положения. Конструктивные особенности РЧВ. Под РЧВ понимаются автоматические устройства, воспринимающие отклонение частоты вращения коленчатого вала от заданного значения и воздействующие на орган управления двигателя таким образом, чтобы ограничить эти отклонения. Следовательно, задачей РЧВ является обеспечение устойчивой работы двигателя по частоте вращения.

Двигатели с искровым зажиганием, как правило, не имеют регулятора или на них (двигатели достаточно большой мощности) устанавливаются однорежимные РЧВ (ограничители). Эти регуляторы срабатывают после повышения (рис.6.а). Для автотракторных дизелей требования к РЧВ более жесткие. Автомобильные дизели работают в условиях изменяющихся нагрузок и частоты вращения. Поэтому для этих двигателей необходим РЧВ, ограничивающий максимальную частоту вращения коленчатого вала (чтобы двигатель не пошел в “разнос”); он должен также обеспечить устойчивую работу на холостом ходу при минимальной частоте вращения (чтобы двигатель не “заглох”), т.е. РЧВ должен быть двухрежимный.(рис.6.в, рис.7.).

Р ис.6. Скоростные хакрактеристики двигателей с различными типами регуляторов:

а- однорежимный; б- всережимный; в- двухрежимный

Рис.7. Схема двухрежимного регулятора:

1-рейка ТНВД; 2-грузы регулятора; 3,4- пружины регулятора; 5-рычаг регулятора; 6-упоры рычага регулятора; 7-муфта; 8-втулка

Двухрежимный регулятор осуществляет регулировку двух скоростных режимов с помощью двух пружин с различной жесткостью. Пружина 3 с меньшей жесткостью начинает сжиматься под действием центробежных сил грузов 2 при частоте вращения n₁ (рис.6.в.), муфта 7 передвигается влево и перемещает рейку 1 ТНВД с помощью рычага 5 в сторону уменьшения цикловой подачи топлива g_ц.

При частоте вращения n₂ муфта регулятора достигнет втулки 8 и остановится. При дальнейшем изменении частоты вращения в пределах от n₂ до n₃ регулятор не работает и подачей топлива управляет водитель. При частоте вращения n₃ центробежная сила грузов становиться равной суммарному усилию пружин 7 и 8 , поэтому дальнейшее увеличение частоты вращения вызывает перемещение муфты и рейки ТНВД в сторону уменьшения цикловой подачи топлива.

Для дизелей тракторного типа нужен РЧВ, который не только ограничивает максимальную частоту вращения, обеспечивает минимальную частоту вращения холостого хода, но и поддерживает любую промежуточную частоту вращения, задаваемую водителем независимо от сопротивления обрабатываемой почвы, т.е. нужен РЧВ-всережимный. (рис.6.б, 8.). На установившемся режиме центробежная сила грузов регулятора 5 уравновешивается натяжением пружины 3, задаваемым водителем через педаль управления подачей топлива 4. При увеличении частоты вращения грузы 5 перемещают муфту регулятора влево и передвигают рейку 2 ТНВД в сторону уменьшения цикловой подачи топлива. Водитель, устанавливая положение педали 4, задает таким образом диапазон, в котором может изменяться частота вращения двигателя при изменении нагрузки.

Рис.8. Принципиальная схема всережимного регулятора:

1-рычаг регулятора; 2-рейка ТНВД; 3-пружина регулятора;

4- педаль управления подачей топлива; 5- грузы регулятора

Для обеспечения требуемого коэффициента приспособляемости (запаса крутящего момента) регулятор дополняется корректором цикловой подачи топлива.

Важнейшим параметром, характеризующим конструктивное совершенство и эксплуатационные качества регуляторов является степень неравномерности.При данном натяжении пружины положение грузов регулятора относительно оси их вращения зависит от частоты вращения коленчатого вала двигателя. Обозначим частоту вращения, соответствующую минимальному отклонению грузов регулятора от оси, через n₁, а частоту вращения при максимальном отклонении грузов через n₂ (рис.6), тогда разность или будет представлять собой неравномерность работы регулятора. Отношение неравномерности работы к среднему значению частоты вращения в данном интервале называется степенью неравномерности .

.

Степень неравномерности регуляторов автотракторных двигателей находится в пределах 0,07…0,08. При изменении положения рычага регулятора в сторону снижения скоростного режима степень неравномерности увеличивается и в области минимальных частот составляет 0,4…0,45. Степень неравномерности зависит от конструктивных особенностей регулятора и скоростного режима двигателя. Для снижения величины  регулятора применяют наклонное положение пружины с переменной жесткостью, несколько (две или три) последовательно включающихся пружин, увеличивают передаточное отношение от грузов к муфте.

Испытание РЧВ. Снятие регуляторной характеристики

Условия снятия:

А) Независимая переменная – частота вращения (n, мин ).

Б) Зависимая переменная – производительность насосной секции (g, см ).

В) Постоянная величина – положение рычага регулятора.

Протокол испытаний

№ оп.	n, мин				g, см														g , cм^3		g ,
					1			2			3					4
Регуляторная ветвь
1		n
2		920
3		875
4		n
Корректорная ветвь
5			800
6			700
7			600
Пусковой режим
8				300...375

Первый опыт проводят при частоте вращения кулачкового вала, соответствующей максимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу (для двигателя А-41 n^хх _мах =970 мин^-1, n=1940мин^-1). В этом случае топливо не должно поступать в мензурки. В случае невыполнения условий получения n^хх_мах=970 мин^-1 (для насоса 4ТН-910Т) необходимо произвести регулировку с помощью болта-ограничителя ввернутого в рычаг регулятора.

Второй опыт проводят при частоте вращения кулачкового вала насоса, примерно находящейся на половине между n_н и n^хх_мах (920 мин^-1).

Третий опыт проводят в режиме номинальной частоты вращения.

Четвертый опыт проводят при частоте вращения, соответствующей началу действия регулятора, для двигателя А-41 n_рег.=890…900 мин^-1 (1780…1800). При выполнении этого опыта рычаг управления должен сектором упереться в головку болта-ограничителя частоты вращения. В случае нормальной регулировки (с помощью прокладок под болтом-ограничителем) при достижении частоты вращения по тахометру равной 890…900 мин^-1 винт вилки регулятора должен начинать отходить от наклонной плоскости призмы корректора.

Если с помощью прокладок под болтом-ограничителем невозможно установить требуемую величину n_рег., то необходимо произвести частичную разборку регулятора и отрегулировать жесткость цилиндрических пружин (наружной и внутренней) также с помощью соответствующих прокладок.

Для снятия корректорной ветви регуляторной характеристики необходимо уменьшить частоту вращения кулачкового вала насоса до значений, указанных в протоколе испытаний. В этих опытах корректор должен дополнительно перемещать рейку насоса. Это увеличивает цикловую подачу топлива, повышает момент и мощность двигателя, улучшается эксплуатационная характеристика (приспособляемость) двигателя.

Работу регулятора совместно с ТНВД на пусковом режиме проверяют при частоте вращения кулачкового вала насоса n=200…300 мин^-1, включив при этом пусковой обогатитель. Показателями работы регулятора являются степень неравномерности , определяемая по формуле (2), коэффициент коррекции (приспособляемости двигателя), определяемый по формуле: ;

где g_к- производительность насосной секции (цикловая подача) при работе корректора на частоте вращения, соответствующей максимальному вращающему моменту (для двигателя А-41 n_т=1100…1300 мин^-1; для кулачкового вала насоса n=550…650 мин^-1), g_н – производительность насосной секции при номинальной частоте вращения. Для отечественных дизелей К_к=1,15…1,25.

Коэффициент пусковой подачи топлива определяется по формуле:

К_п= ; где g_п - производительность насосной секции (цикловыая подача) при пуске. Как правило К_к=1,8…2,0.

n,мин^-1

Рис.9. Регуляторная характеристика ТНВД

Отчет по лабораторной работе. 1.Вычертить принципиальную схему всережимного РЧВ. 2. Заполнить протокол испытаний РЧВ двигателя А-41.

3. Построить регуляторную характеристику двигателя А-41

Контрольные вопросы

1. Какие типы регуляторов применяются в автотракторных двигателях и их особенности?

2. Как определить начало действия регулятора?

3. Как определить степень неравномерности регулятора?

4. Каким образом увеличивается цикловая подача топлива при перегрузке двигателя?