Лабораторная работа № 5 Экспериментальное исследование работы топливных форсунок
1.Цель работы
Изучить конструкцию форсунки, научиться регулировать форсунки и изучить процессы происходящие в цилиндре двигателя при работе форсунок.
2. Основные теоретические положения
Главная особенность
рабочего цикла дизелей заключается в
том, что процессы смесеобразования,
воспламенения и сгорания происходят
внутри цилиндра двигателя. Промежуток
времени, отводимый на процессы
смесеобразования и сгорания, весьма,
ограничен (от
до
).
Жидкое топливо
впрыскивается в камеру сгорания под
высоким давлением (
)
в виде струй мелкораспыленного топлива.
Для непосредственного впрыскивания топлива в рабочий цилиндр предназначены форсунки. Распыливание топлива достигается за счёт вытекания его с большой скоростью через
сопловые отверстия
диаметром
.
Количество и направление сопловых
отверстий форсунки обеспечивают форму
и дальнобойность топливного факела,
соответствующие конфигурации камеры
сгорания.
В большинстве четырехтактных дизелей с неразделёнными камерами сгорания (камеры струйного распыливания) форсунки устанавливаются в центре крышки цилиндра.
Конструктивно
форсунки дизелей подразделяют на
форсунки открытого типа, закрытые
неохлаждаемые, закрытые охлаждаемые,
гидрозапорные и насос- форсунки. По
конструкции распылителей и их запорных
органов закрытые форсунок подразделяют
на форсунки с многодырчатыми распылителями
и штифтовые. Последние, как правило,
применяются в дизелях с разделенными
камерами сгорания. Наиболее распространенные
закрытые многодырчатые форсунки имеют
запорный клапан распылителя в виде
иглы, притертой по цилиндрической и
конической поверхности к корпусу
распылителя. Через стержень толкателя
игла нагружается пружиной, изменяя
натяжение которой регулировочным винтом
устанавливают необходимое давление
распыливания топлива. Внутри форсунки
или на входе топлива в нее устанавливают
стержневые щелевые фильтры с радиальным
щелевым зазором
.
Отвод топлива, просочившегося между
иглой и корпусом распылителя, производится
через специальную сливную трубку.
К основным неисправностям в работе закрытых форсунок относятся:
-подтекание форсунки из-за износа посадочного конуса иглы или из-за поломки пружины;
-плохое распыливание топлива из-за засорения или износа сопловых отверстий;
-большие протечки топлива из-за износа цилиндрической поверхности иглы или корпуса распылителя.
Неисправности
могут быть вызваны также тепловыми
перегрузками двигателя. Все эти
неисправности приводят к ухудшению
смесеобразования, неполному сгоранию
топлива, к росту расхода топлива с
одновременным снижением мощности
двигателя. Правилами технической
эксплуатации дизелей определены сроки
периодического контроля, а при
необходимости - восстановления и
регулировки форсунок. На крупных дизелях
осмотр и профилактика форсунок
производится через
часов нормальной работы, для высокооборотных
дизелей эти сроки в
меньше.
3. Описание опытной установки
Принципиальная схема стенда изображена на рис. З. Во время работы установки масло из бака 1 через фильтр 2, при помощи ручного насоса 3, подается через клапана 4 и 7 к двум форсункам 8 установленным на модели цилиндра двигателя 13. Оттуда масло через клапан 12 сливается в бак 1. К клапану 4 через клапан 5 подключен манометр 6, который служит для замера давления начала впрыскивания масла. Клапан 7 позволяет подавать масло либо к обеим форсункам сразу, либо к какой-то одной из них. К цилиндру 13 подключен U-образный манометр 9, служащий для замера давления в цилиндре во время работы форсунок. В цилиндре установлена термопара 14, служащая для замера температуры во время работы форсунок. Холодный спай термопары помещен в сосуд с тающим льдом 11. Термо ЭДС замеряется потенциометром ПП-63 (поз. 10).