Тренажерный практикум судомеханика

МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

ВОДНОГО ТРАНСПОРТА

Кафедра Судовых Энергетических Установок и Автоматики

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по курсу

“ТРЕНАЖЕРНЫЙ ПРАКТИКУМ СУДОМЕХАНИКА”

Автор: Асс.

(подготовлено по пособию для работы с обучающей программой

проф. )

МОСКВА 1998

ВВЕДЕНИЕ

Экономичность, надежность и долговечность дизелей в значительной мере oпределяются качеством процессов, идущих в цилиндрах. Обеспечение оптимальной реализации процессов, основные показатели которых соответствуют нормативным значениям, является одной из главных задач регулировки.

Критерием качества регулировки дизеля является не только оптимизация рабочих процессов в каждом из цилиндров, но и равномерное распределение нагрузки между ними. Показателем качества рабочего процесса является удельный индикаторный расход топлива bi, а нагрузка цилиндра характеризуется значением среднего индикаторного давления рmi.

У плохо отрегулированного дизеля снижается эксплуатационный ресурс. Это объясняется следующим. Скорость изнашивания деталей дизеля определяется рядом факторов. Часть из них является общей для всех дизелей (конструктивные особенности, уровень тепловой и механической напряженности, быстроходность, качество применяемых топлива и масла и их очистка и т. д.), другие - свойственны конкретному дизелю (качество материала деталей, термообработка, качество сборки, степень изношенности). При неравномерном распределении рmi отдельные цилиндры могут длительно перегружаться при отсутствии общей перегрузки дизеля. Так как скорость изнашивания прямо пропорциональна среднему индикаторному давлению в цилиндре, при неравномерном распределении рmi по цилиндрам наиболее сильному изнашиванию подвергаются детали перегруженных цилиндров. Таким образом, скорости изнашивания деталей не отрегулированного дизеля отличаются повышенной неравномерностью, что приводит к снижению его ресурса. В частности, у дизелей 8NVD36, 8NVD48A2U, 8NVD48 при разности рmi по цилиндрам, равной 5 и 10 %, снижение ресурса составляет соответственно 6 и 12 %. Низкое качество регулировки вызывает повышенную вибрацию дизеля, снижает равномерность вращения коленчатого вала. Так, у 8-цилиндрового дизеля при увеличении разности рmi по цилиндрам с 5 до 10 % степень неравномерности вращения вала возрастает вдвое.

ОСНОВНЫЕ КОНТРОЛИРУЕМЫЕ И РЕГУЛИРУЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ

Комплекс контролируемых параметров должен обеспечивать косвенную оценку удельного индикаторного расхода топлива дизелем и средних индикаторных давлений рmi в каждом из цилиндров.

Контролируемые параметры, связанные с bi:

Максимальное давление сгорания............................рmax

Давление сжатия...........................................................рc

Температура выпускных газов за цилиндром..........Tg

Температура выпускных газов перед турбиной......Tg1

Температура выпускных газов после турбины........Tg2

Расход топлива..............................................................B

Температура охлаждающей воды..............................Tcool

Контролируемые параметры, связанные с рmi :

Температура выпускных газов за цилиндром..........Tg

Температура выпускных газов перед турбиной......Tg1

Температура выпускных газов после турбины........Tg2

Давление наддува......................................................... рint

Температура наддувочного воздуха.......................Tint

Среднее индикаторное давление............................... рmi

Расход топлива............................................................. B

Необходимо помнить, что соблюдение нормативов на отклонения контролируемых параметров у дизелей, находящихся в плохом техническом состоянии, не гарантирует в общем случае ни требуемого уровня экономичности, ни нужного значения равномерности нагрузки по цилиндрам. Например, при неудовлетворительном техническом состоянии, плохом качестве работы топливной аппаратуры и чрезмерном износе деталей цилиндропоршневой группы ранее существовавшая связь контролируемых параметров с основными показателями качества регулировки дизеля нарушается.

НОРМАТИВНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ КОНТРОЛИРУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ ДИЗЕЛЯ 8ЧНСП18/22:

Номинальная эффективная мощность дизеля на выходном фланце реверс-редуктор ной передачи (РРП) при ta=20 °С................................................Рe=220 кВт

Номинальная частота вращения коленчатого вала...............n=750 об/мин

Среднее индикаторное давление на номинальном режиме (при механическом

КПД дизеля, равном 0,835 и КПД РРП, равном 0,95)............рmi =993 кПа

Максимальное давление сгорания (избыточное) на номинальном

режиме...............................................................................................рmax =75 ат

Давление сжатия (избыточное) при работе по винтовой характеристике с

частотой вращения вала, равной 680 об/мин.............рc=39 ат

Давление наддува (избыточное) на режиме перегрузки...........рint £ 0.75 ат

Температура наддувочного воздуха после охладителя............Tint £ 60 °C

Температура газов за цилиндром на режиме перегрузки........Tg £ 460 °C

Температура газов перед турбиной на режиме перегрузки......Tg1 £ 560 °C

Температура газов после турбины на режиме перегрузки.......Tg2 £ 460 °C

Расход топлива на номинальном режиме...................................B=50 кг/ч

Удельный расход топлива, отнесенный к мощности на выходном фланце

РРП (без учета дополнительного отбора мощности).................be=227 г/(кВт·ч)

Допустимые отклонения от значений показателей, установленных для дизеля 8ЧНСП 18/22:

Среднее по дизелю давление рc............ от +5 до -10 %

Среднее по дизелю давление рmax........... от +5 до -5 %

Давление наддува рint ............................... до -5 %

Допустимые отклонения контролируемых параметров от среднего значения по дизелю:

рmi....................... кПа (±2,5 %)

рmax ...................72-78 ати (±4,0 %)

рc.........................38-40 ати (±2,5 %)

Tg, Tg2................437-483 °С (±5,0 %)

Tg1......................532-588 °С (±5,0 %)

B..........................от 50 до 52,7 кг/ч

Допустимый диапазон изменения удельного эффективного расхода топлива дизелем 8ЧНСП18/22 be....................от 227 до 239 г/(кВт·ч)

Любые отклонения контролируемых параметров свидетельствуют о нарушениях регулировки. Поэтому их изменениям даже в допустимых пределах соответствуют некоторые отклонения показателей экономичности и равномерности распределения нагрузки по цилиндрам.

При изменении рmax и рc, а также номинальной степени сжатия eс по цилиндрам в пределах нормативных значений неравномерность нагрузки по цилиндрам может составлять 2,5-3,0 %.

Основным фактором, оказывающим влияние на отклонение рmi, является цикловая подача топлива. Однако рmax и рc также оказывают заметное воздействие на средние индикаторные давления. Поэтому в процессе регулировки необходимо добиваться возможно меньших различий этих параметров.

В цилиндрах дизеля с максимально допустимыми значениями eс и рmax условия для экономичной работы дизеля наиболее благоприятны. Достигаемая при этом экономия топлива по сравнению с наихудшим сочетанием указанных параметров составляет не менее 4 %.

При регулировке следует учитывать влияние на экономичность дизеля закономерности распределения нагрузок по цилиндрам. В пределах любой наблюдаемой степени неравномерности распределения рmi минимальный расход топлива достигается в случае, когда недогружен один из цилиндров, а все остальные равномерно перегружены. Наихудшая экономичность дизеля соответствует такому распределению рmi, при котором половина общего числа цилиндров равномерно перегружена, а вторая - недогружена на то же значение. При этом последовательность работы перегруженных и недогруженных цилиндров не имеет значения. Различие в расходе топлива, связанное с особенностями распределения нагрузки по цилиндрам, увеличивается с ростом разницы средних индикаторных давлений.

Требуемое изменение контролируемых параметров достигается воздействием на соответствующие регулируемые параметры. Рассмотрим основные регулируемые параметры и их связи с контролируемыми параметрами:

РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПАРАМЕТР влияет на КОНТРОЛИРУЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ-

Цикловая подача топлива влияет на: рmi, Tg, Tg1, Tg2, рmax

Угол опережения подачи топлива рmax, Tg, Tg1, Tg2, B

Высота камеры сжатия рc, рmax, B

Температура охлаждающей воды рc, рmax, B, Qcool

Угол закрытия впускного клапана рc, рmax, Tg, рmi, B

Угол открытия выпускного клапана рc, рmax, Tg, рmi, B

Тепловой зазор у впускного клапана рc, рmax, Tg, рmi, B

Тепловой зазор у выпускного клапана рc, рmax, Tg, рmi, B

ЗНАЧЕНИЯ РЕГУЛИРУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ ДИЗЕЛЯ 8ЧНСП18/22:

Геометрический угол опережения подачи топлива..............jоп= -22 ± 2 °ПКВ

Высота камеры сжатия.................................................................hкс=3.0 ± 0.3 мм

Тепловой зазор для впускного клапана....................................hвп=0.25 ± 0.05 мм

Тепловой зазор для выпускного клапана.................................hвып=0.35 ± 0.05 мм

С повышением температуры охлаждающей воды увеличивается экономичность дизеля. Это объясняется снижением потерь теплоты с водой и с выпускными газами. Об этом свидетельствует снижение температуры выпускных газов: на каждые 10 °С увеличения температуры охлаждающей воды температура выпускных газов падает на 5-10 °С.

Наибольшее воздействие на максимальное давление сгорания оказывает угол опережения подачи топлива. С его увеличением повышается рmax, снижается температура выпускных газов. При регулировке дизеля следует иметь в виду, что увеличение геометрического угла опережения подачи топлива на 1 °ПКВ дает приращение рmax примерно на 0,15-0,25 МПа и снижение температуры выпускных газов на 2-4 °С. Указанные значения приращения рmax возрастают с увеличением угла опережения подачи топлива.

Определяющее влияние на давление сжатия рc оказывает эффективная степень сжатия eсe. В свою очередь, реальное значение степени сжатия в каждом из цилиндров обусловлено объемом камеры сжатия Vc. Отклонения значений eсe в отдельных цилиндрах вызываются неидентичностью объемов камер сгорания. Поскольку степень сжатия в основном определяет давление сжатия рc, то и отклонения рc в отдельных цилиндрах в конечном счете являются следствием различий объемов камер сгорания. Как известно, объем камеры сгорания контролируется по ее условной высоте hкс, определяющей расстояние между характерными горизонтальными плоскостями крышки цилиндра и поршня, находящегося в ВМТ. Увеличить или уменьшить hкс можно, изменив толщину прокладки между втулкой и крышкой цилиндра.

Снижение давления сжатия может быть вызвано износом цилиндропоршневой группы (ЦПГ). Так, при наблюдаемых в эксплуатации значениях износов ЦПГ снижение рc, вызываемое возрастающей утечкой заряда, достигает 0,05-0,1 МПа (0,5-1 ат).

Износ деталей механизма газораспределения нарушает ранее установленные зазоры в сопряжениях и тем самым приводит к искажению фаз газораспределения. Сверхнормативное увеличение тепловых зазоров в газораспределительном механизме оказывает влияние на параметры дизеля аналогично износу кулачковых шайб: увеличивается удельный расход топлива, повышается температура отработавших газов и снижается максимальное давление сгорания.

СТАТИЧЕСКАЯ И ДИНАМИЧЕСКАЯ РЕГУЛИРОВКА

Предварительная регулировка дизеля в холодном состоянии называется статической регулировкой. Окончательная регулировка производится по измерениям на работающем дизеле и называется динамической регулировкой.

При выполнении статической регулировки следует руководствоваться нормативами и допусками на их отклонения, установленными заводами-изготовителями.

К статической регулировке в основном относятся следующие операции:

1) проверка и установка высоты камеры сжатия в цилиндрах;

2) определение фаз открытия и закрытия клапанов;

3) установка шестерен привода распределительного вала и механизма га - зораспределения;

4) проверка и регулировка тепловых зазоров;

5) проверка и регулировка топливной аппаратуры:

- проверка и регулировка начала нагнетания топлива, т. е. геометрического угла опережения подачи;

- проверка и установка "нулевой" подачи;

- проверка равномерности подач топлива по цилиндрам и их выравнивание;

- проверка форсунок на плотность по уплотнительному конусу распылителя и сопряжению "игла-направляющая", на качество распыливания;

- установка и предварительная проверка регулятора частоты вращения вала;

- установка и регулировка воздухораспределителя.

Ответственным этапом статической регулировки является подбор комплектов прецизионных пар топливных насосов высокого давления и форсунок, регулировка и установка их на дизель. Качество распылителей форсунок и плунжерных пар топливных насосов высокого давления прежде всего характеризуется показателями их гидравлической плотности. Последняя определяется временем падения давления в заданных стандартом пределах.

Рекомендуется устанавливать на дизель плунжерные пары, у которых отношение максимального времени падения давления к минимальному не превышает 1,3-1,4. Это требование должно выполняться и для распылителей форсунок.

Эффективные проходные сечения распылителей форсунок характеризуются временем истечения определенной дозы топлива при постоянном давленииМПа). В комплекте распылителей для дизеля целесообразно обеспечить отношение максимального времени истечения к минимальному не более 1,06.

Следует отметить, что при высоком качестве изготовления распылителей и плунжерных пар целесообразность их комплектования не отпадает. Комплектная замена топливной аппаратуры не только ускоряет и улучшает достижимое качество регулировки дизеля, но и обеспечивает реальную экономию топлива.

Эксплуатация судовых дизелей показывает, что надежность работы и ресурс топливной аппаратуры не в полной мере отвечают современным требованиям. Особенно малой долговечностью обладают распылители, на которые приходится 95 % отказов по форсункам.

Одним из важных факторов, определяющих качество и надежность работы распылителя, являются деформации его корпуса в момент сборки и монтажа форсунки. В частности, деформации приводят к нарушению герметичности запорного конуса и зависанию иглы.

Качество сборки топливных насосов высокого давления проверяется по легкости хода рейки в крайних нижнем и верхнем положениях плунжера. Заедание рейки не допускается. Причиной заедания нередко бывает чрезмерная затяжка нажимных гаек крепления втулок плунжерных пар.

Нулевая подача обеспечивает одновременное выключение всех насосов высокого давления при установке рукоятки управления дизелем в положение "стоп". Для надежной остановки дизеля привод ручного управления насосами должен иметь некоторый свободный ход в сторону уменьшения подачи, который дает возможность выключать насосы не при нулевом положении рычага, а несколько раньше. Это гарантирует надежную остановку дизеля после выравнивания подач топлива в ходе динамической регулировки. Для установки нулевой подачи топлива необходимо правильно соединить плунжеры с рейкой регулятора (с помощью поворотных втулок).

Проверка моментов начала подачи топлива обычно производится по фиксации начала движения топлива в стеклянной трубке малого диаметра, называемой моментоскопом, который устанавливается на нагнетательном штуцере насоса и благодаря малому диаметру трубки (1-2 мм) быстро реагирует на начало подачи топлива при медленном проворачивании вала дизеля (и открытых индикаторных кранах).

Начало нагнетания одновременно у всех цилиндров регулируется с помощью муфты, соединяющей топливный насос высокого давления с коленчатым валом дизеля. В отдельных цилиндрах начало нагнетания можно изменить с помощью болта толкателя топливного насоса высокого давления. Если болт толкателя вворачивать, то угловой интервал между началом подъема толкателя и началом нагнетания увеличивается (угол опережения подачи уменьшается). Если болт толкателя выворачивать, то угловой интервал между началом подъема толкателя и началом нагнетания сокращается (угол опережения подачи увеличивается). Если болт толкателя вывернуть очень сильно, то с приходом плунжера в ВМТ он ударит по корпусу нагнетательного клапана, в результате чего насос выйдет из строя.

Необходимо иметь в виду, что изменение опережения подачи топлива при точной регулировке допустимо в строго ограниченных пределах.

Изменение цикловой подачи топлива в отдельном цилиндре производится разворотом соответствующего плунжера относительно рейки топливного насоса. Для этого предварительно должен быть ослаблен винт, затягивающий зубчатый хомутик на поворотной втулке.

Измерить равномерность цикловых подач топлива на неработающем дизеле можно следующим образом. На штуцер насоса устанавливается трубка, конец которой опускается в емкость. Удалив из трубки воздух, делают несколько десятков полных подач. Измерив количество топлива в емкости, определяют размер одной цикловой подачи. Повторив данную операцию на других секциях насоса, оценивают равномерность цикловых подач топлива по цилиндрам. Неравномерность не должна превышать 5 %, причем более строгое выравнивание подач неоправданно, так как не гарантирует требуемой неравномерности действительных цикловых подач у работающего дизеля.

Окончательная регулировка углов опережения подачи топлива и цикловых подач топлива производится по результатам измерений на работающем дизеле.

Последовательность режимов работы дизеля при динамической регулировке должна быть следующей:

1) На режиме 25 % мощности выравниваются значения Tg по цилиндрам;

2) На режиме 50 % мощности выравниваются значения Tg и рmax по цилиндрам;

3) На режиме 75 % мощности выравниваются значения Tg и рmax по цилиндрам и поочередными отключениями подач топлива в цилиндры проверяются давления сжатия рc;

4) На режиме 100 % мощности выравниваются значения Tg и рmax по цилиндрам, а также значения рmi.

Для снижения расхода топлива целесообразно регулировать дизель так, чтобы максимальное давление сгорания и степень сжатия (давление сжатия рc) соответствовали верхнему допустимому уровню.

При эксплуатационной регулировке, обеспечивающей оптимальные параметры циклов и равномерное распределение нагрузки на номинальном режиме, возможны случаи, когда на малых нагрузках или режимах холостого хода отдельные цилиндры полностью отключаются. Для устранения этого явления у этих цилиндров на номинальном режиме можно увеличить в допустимых пределах температуру выпускных газов. Если желаемый результат не будет достигнут, то это свидетельствует о наличии одной или нескольких плунжерных пар с низкой плотностью или пар, имеющих большие технологические отклонения отсечной кромки плунжера. В таких случаях требуется замена плунжерных пар.

Целесообразна комплектная замена плунжерных пар и распылителей для всего дизеля, хотя это и нереально. Замена отдельных прецизионных пар топливной аппаратуры не осложняет последующей регулировки, если она производится при обнаружении дефектных пар в первые ч работы комплекта.

При проведении динамической регулировки необходимо придерживаться следующих общих правил:

1) перед динамической регулировкой убедиться в правильности статической регулировки дизеля и полной исправности форсунок и топливных насосов высокого давления;

2) снятие параметров производить на установившемся режиме работы, не ранее чем через 30 мин после выхода на режим;

3) не регулировать дизель по случайным измерениям. Перед проведением измерений убедиться в полной исправности применяемых приборов, в том числе термометров и термопар;

4) вести учет регулируемых параметров и сопоставлять их изменения с соответствующими отклонениями контролируемых параметров;

5) не следует регулировать дизель значительным увеличением подачи топлива отдельными насосами, так как при этом может нарушиться нулевая подача;

6) максимальное давление сгорания в основном зависит от угла опережения подачи топлива;

7) регулировку угла опережения следует начинать с уменьшения его у наиболее перегруженного цилиндра;

8) температура выпускных газов определяется цикловой подачей топлива и в меньшей степени связана с углом опережения впрыскивания; с увеличением угла опережения впрыскивания температура снижается;

9) уменьшение цикловой подачи в одном из цилиндров приводит к росту нагрузки во всех остальных цилиндрах; отмеченный рост не является равномерным (одинаковым), что связано с особенностями установленных комплектов распылителей и плунжерных пар;

10) следует избегать больших изменений угла опережения впрыскивания и цикловой подачи топлива;

11) не следует регулировать одновременно больше двух цилиндров. Как правило, лучшие результаты при минимальной затрате времени достигаются путем последовательных и осмысленных приближений.

В программе не предусмотрена проверка форсунок на стенде. Поэтому об их техническом состоянии следует делать заключение на основании анализа индикаторных диаграмм, особенно при перестановке форсунки на другой цилиндр.

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ И ПРАВИЛА ПОЛЬЗОВАНИЯ КОМПЬЮТЕРНОЙ ПРГРАММОЙ

Тренажерный практикум судомеханика предназначен для выработки интеллектуальных навыков по диагностированию дизеля и его регулировке. Поэтому упор в обучении по этой программе делается на практические занятия, с вариантами заданий, индивидуальными для каждого студента.

Программа находится в директории SDVS на заданном жестком диске (называется “reg_diz. exe”) и запускается нажатием клавиши <ENTER>.

После запуска появляется заставка программы, сменяемая экраном, на котором предлагается ввести пароль студента (пароль выдается преподавателем, например студент группы СМ-71 с порядковым номером в журнале 10 будет иметь пароль “sm71-10”. Все пароли записываются в свой журнал преподавателем. После ввода пароля студент вводит свою фамилию (до 8 символов), можно сокращенно, и записывает это себе в тетрадь. Наличие тетради и методички обязательно!

Требования к студентам на практическом занятии.

Студент должен иметь:

1. Тетрадь для занятий тренажером СМ;

2. Методические указания по ТСМ;

В тетрадь студент заносит результаты регулировки дизеля - как промежуточные, так и конечные, по этим результатам и по компьютерным результатам преподаватель контролирует ход работы студента.

При обращении к программе с новым паролем на экран выводится меню уровня сложности предлагаемого задания:

ПРАКТИКАНТ

МОТОРИСТ

СТУДЕНТ

2-Й МЕХАНИК

ДЕД

С помощью клавиш перемещения курсором студент выбирает один из названных уровней сложности и нажимает клавишу <ENTER>.

Уровень сложности подразумевает:

ПРАКТИКАНТ - в дизеле разрегулированны цикловые подачи топлива, тепловые зазоры в клапанах и высоты камер сжатия;

МОТОРИСТ - дополнительно разрегулированны углы опережения подачи топлива;

СТУДЕНТ - дополнительно закоксованы 2 форсунки, залегли поршневые кольца в одном цилиндре, отказ одного нагнетательного клапана в ТНВД;

2-Й МЕХАНИК - задания усложнены тем, что число и характер неисправности задаются случайным образом;

ДЕД(1-Й МЕХАНИК)-задание усложнено большим числом неисправностей.

При последующих обращениях к программе с этим же паролем уровни сложности не появляются - он автоматически сохраняется при выходе из программы и при обращении к программе с тем же паролем остается прежним.

После выбора уровня сложности появляется экран, где находятся значения внешних условий, в которых предлагается регулировать дизель. Их рекомендуется списать в тетрадь.

После этого на экране появляется главное меню программы:

Пуск дизеля

Проверка нулевой подачи

Измерение тепловых зазоров в клапанах

Измерение геометрических углов опережения подач топлива по цилиндрам

Измерение высот камер сжатия по цилиндрам

Регулировка тепловых зазоров в клапанах

Регулировка высот камер сжатия по цилиндрам с помощью прокладок

Регулировка геом. угла опер. подачи т-ва по 1 ц-ру с помощью муфты ТНВД

Регулировка угловых интервалов подачи т-ва болтами толкателей ТНВД

Регулировка цикловых подач топлива поворотными втулками ТНВД

Перестановка форсунки с одного цилиндра на другой

Замена распылителя форсунки

Замена поршневых колец

Замена нагнетательных клапанов ТНВД

Выкл/вкл. подачи топлива в дном из цилиндров

Откл/вкл. охладителя наддувочного воздуха

Очистка проточной части турбокомпрессора и охладителя наддув. воздуха

Пуск дизеля для оценки дымности отработавших газов

Конспект лекции о регулировке дизеля

Выход из программы

Курсор по умолчанию всегда находится на пункте меню “пуск дизеля”, но сразу пускать дизель не имеет смысла, т. к. наверняка нарушена нулевая подача и т. п. Если нулевая подача все же не нарушена, а дизель запущен без предварительной статической регулировки, то это приведет к многократным обсчетам приближений программы, которые кроме большого времени на расчет не принесут эффекта, поэтому при работе с программой надо быть внимательным к каждому своему действию. Для выбора опций из главного меню надо клавишами перемещения курсора перейти на нужную строку и нажать <ENTER>.

Перед началом работы от студента требуется еще раз ознакомится с теоретической частью и методикой регулировки дизеля, выбрав из меню пункт “конспект лекции о регулировке дизеля”.

После выполнения любой из выбранных операций программа возвращается так или иначе обратно в главное меню, причем курсор всегда находится на строке “пуск дизеля”.

Выбор строки “Проверка нулевой подачи”:

На экране появляется табличка, числа в колонке “подача топлива” в которой равны цикловой подаче соответствующей секцией ТНВД при положении “стоп” рейки регулятора ТНВД.

Выбор строки “Измерение тепловых зазоров в клапанах”:

На экране появляется табличка - числа в колонках равны тепловым зазорам соответственно во впускных и выпускных клапанах ( между торцем штока клапана и бойком коромысла ).

Выбор строки “Регулировка тепловых зазоров в клапанах”:

На экране появляется табличка - значения зазоров выдаются последовательно, начиная с впускного клапана 1-го цилиндра. Если изменять зазор на требуется, то нажимается клавиша <ENTER>.

Выбор строки “Измерение высот камер сжатия по цилиндрам”:

В табличке в колонке даны значения высот камер сжатия по цилиндрам (высота КС измеряется у края поршня при его положении в ВМТ).

Выбор строки “Регулировка высот камер сжатия по цилиндрам с помощью прокладок”: На экране появляется табличка - значения высот КС выдаются последовательно, начиная с 1-го цилиндра. Если изменять высоту КС на требуется, то нажимается клавиша <ENTER>.

Выбор строки “Регулировка цикловых подач топлива поворотными втулками ТНВД”: В появившейся табличке числа в левой колонке (цикловые подачи топлива при положении “стоп” рейки ТНВД) появляются сразу. Правая колонка чисел, характеризующая развороты втулок, появляется последовательно, с 1-го цилиндра. Для цилиндров, требующих изменения подачи топлива, вводится соответствующий разворот втулки (как поясняется на экране), для остальных просто нажимается <ENTER>.

Выбор строки “Измерение геометрических углов опережения подач топлива по цилиндрам”: Появляется табличка - значения углов в правой колонке соответствуют измерениям, проведенным с помощью моментоскопа. Знак “-” перед значением угла указывает на то, что подача начинается до ВМТ, на такте сжатия. (число -21.5 указывает на то, что от момента начала движения топлива в трубке моментоскоап до прихода поршня данного цилиндра в ВМТ коленчатый вал повернется на 21.5°.

Выбор строки “Регулировка угловых интервалов подачи т-ва болтами толкателей ТНВД”: На табличке - правая колонка чисел, задаваемая студентом, указывает, что принято решение вывернуть все болты толкателей плунжеров таким образом, чтобы между плунжером, находящимся в ВМТ, и корпусом нагнетательного клапана оставался максимальный зазор, предусмотренный Техническими условиями. При вводе чисел (см. пояснения на экране), соответствующих вворачиванию или выворачиванию болтов толкателей, программой проверяются условия, чтобы сохранялся вышеназванный зазор (при вывинчивании) или, что болт не дошел до упора (при ввинчивании). Если эти условия нарушаются, то при попытке ввода неправильного числа на несколько секунд загорается надпись - предупреждение о выходе числа за допустимые пределы. После этого следует повторить ввод с новым числом. Таким образом, регулировку плунжеров по высоте рекомендуется проводить следующим образом. Для 1-го цилиндра ввести максимально возможное отрицательное число: допустим угол опережение в 1-м цилиндре был равен -21.5; вводим -10, появляется предупреждение, -9 - также, -8 - также, -7 - проходит. Это означает, что в 1-м цилиндре угол стал равным: -2/2 = -25. Следовательно, в рассматриваемом примере все плунжеры ТНВД будут находится в правильном положении, если углы опережения будут равны -25. Из этого условия задаются развороты болтов остальных цилиндров. После регулировки из главного меню выбирается строка “Измерение геометрических углов опережения подач топлива по цилиндрам” и контролируются результаты регулировки. В данном случае все углы стали больше нормы, составляющей -22°.

Выбор строки “Регулировка геом. угла опер. подачи т-ва по 1 ц-ру с помощью муфты ТНВД”: Так как угол должен быть не “-25” а “-22”, то набирается последнее число в появившейся табличке и нажимается <ENTER>. После можно удостоверится в правильности регулировки, выбирая соответствующий пункт из меню.

Выбор строки “Пуск дизеля”: После этого выбора надо подтвердить решение нажатием <ENTER> и на экране появится табличка задаваемых режимов работы дизеля. По умолчанию предлагается режим работы 470 об/мин. Если нажать <ENTER> программа перейдет к счету индикаторных диаграмм при 470 об/мин по стендовой винтовой характеристике. После выбора нужного режима частоты вращения для всех уровней сложности, кроме “СТУДЕНТ” на экране рисуются совмещенные попарно диаграммы во всех восьми цилиндрах: 1-2, 3-4, 5-6, 7-8. Для варианта “СТУДЕНТ” каждая из диаграмм показывается на весь экран и несет больше информации (показана кривая тепловыделения в цилиндре). Во всех случаях после 2-4-х приближений (если двигатель статически отрегулирован) на экране появляется таблица с результатами измерений по всем цилиндрам. Студенту рекомендуется списать эту таблицу себе в тетрадь для ее анализа и выработки верных решений по дальнейшей регулировке.

Если на экране, показывающем эту таблицу, нажать на клавишу “N” ( отвечая на вопрос “Закончить регулировку дизеля?” ), то на экране вновь появится главное меню программы, в котором можно продолжить дальнейшую регулировку и пуски дизеля. Если на приведенный выше вопрос ответить “Y” то появится таблица текущих результатов регулировки дизеля. Здесь, после нажатия любой клавиши, появится экран с вопросом “Сохранить результаты регулировки?”. Если регулировка не закончена и студент хочет продолжить ее на следующем занятии, следует нажать “Y” - тогда произойдет выход из программы и текущие результаты работы будут записаны в промежуточный файл данных и при повторной загрузке программы с тем же паролем работу можно будет продолжить с того места, где окончили. В противном случае, нажав любую клавишу произойдет выход из программы без сохранения результатов и при повторном обращении все придется начинать заново. Примечание: внимательнее отвечайте на последний вопрос, следите за тем, чтобы регистр клавиатуры был переключен на латинский алфавит (чтобы не потратить напрасно время и не потерять данных), поэтому даже фамилию желательно вводить латинскими буквами!

Выбор строк “Замена” и “Перестановка”:

Замена - появляется табличка со списком цилиндров, выбирается тот где необходимо провести замену и нажимается <ENTER>.

Перестановка - на экране появляются последовательно таблички с перечнем цилиндров в последовательности “откуда” - “куда” производится перестановка.

Выбор строки “Выкл/вкл. подачи топлива в одном из цилиндров”:

В программе предусматривается возможность отключения подачи топлива в одном из цилиндров. После выбора этого пункта меню появляется табличка вариантов возможных действий. Выбрав нужное, надо нажать <ENTER>.

При попытке отключить подачу более чем в одном цилиндре на экран выводится соответствующее предупреждение.

Примечание: не следует назначать дизелю частоту вращения 750 об/мин при выключенном цилиндре.

Выбор строки “Откл/вкл. охладителя наддувочного воздуха”:

Отключение охладителя производится для диагностирования загрязненности охладителя. После этого выбора на экране появляются все необходимые инструкции.

Примечание: не следует назначать дизелю частоту вращения 750 об/мин при отключенном охладителе.

Выбор строки “Очистка проточной части турбокомпрессора и охладителя наддув. воздуха”: После этого выбора появляется табличка “Ждите. Ведутся работы”, после чего происходит возврат в главное меню. В результате очистки повышается КПД компрессора и эффективность охладителя наддувочного воздуха.

Выбор строки “Конспект лекции о регулировке дизеля”:

После выбора строки на экране появляется текст лекции. Переход к следующей странице производится нажатием клавиши <ENTER>. Отката нет.

Выбор строки “Выход из программы”:

При этом работа с программой заканчивается (или временно прерывается) на любом этапе регулирования или до его начала.

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. , А “Регулировка дизелей промысловых судов” Москва, Агропромиздат, 1988, 255с.

2. “Справочник механика и моториста теплохода” 4-е изд., перераб. и доп., Москва, Транспорт, 1981, 352с.

СОДЕРЖАНИЕ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ (УЧЕБНЫЙ План 34 ЧАСА)

Практическое занятие № 1 (90 мин)

1. Знакомство, вводная часть, актуальность данного предмета для мотористов и судомехаников; что такое статическая и динамическая регулировка.

2. Ознакомление с компьютерной программой и демонстрация одного из вариантов расчета программы.

3. Выдача методичек студентам.

4. Перепись паролей студентов в журнал преподавателя, со следующей мнемоникой (пример): группа СМ-71, фамилия студента 10-я в списке группы, выполняет уровень сложности 1-й (практикант). Тогда пароль будет следующим: “71-10-1”.

5. Регулировка дизеля на уровне сложности “ПРАКТИКАНТ”.

Подсказка для успешного регулирования (последовательность действий):

- статическая регулировка (нулевая подача, тепловые зазоры, высоты камер сжатия, углы опережения подачи топлива - номинальные значения этих параметров смотри выше);

- пуск дизеля на 470 об/мин, запись таблицы замеров в тетрадь, ее анализ;

- регулировка давлений сжатия по цилиндрам путем изменения высот КС;

- динамическая регулировка - последовательное выравнивание при пусках дизеля на 470 об/мин температуры газов по цилиндрам (цикловыми подачами), максимальных давлений сгорания и индикаторных цилиндровых мощностей помня, что в случае температуры, меньше номинальной, цикловая подача в цилиндр увеличивается, а в противном случае - уменьшается, но уменьшение происходит после того, как произошло увеличение цикловой подачи в те цилиндры, где ее не хватало - то же самое относится к регулировке максимального давления в цилиндре - сначала увеличением цикловой подачи топлива увеличивается pmax в тех цилиндрах, где это значение меньше нормы, автоматически при этом падает давление в тех цилиндрах, где значение pmax выше нормы, т. к. дизель является замкнутой термодинамической системой.

- после того, как выровнена температура и давление по цилиндрам при 470 об/мин, можно перейти на более высокую частоту вращения;

- после пуска дизеля на частоте 470, 600, 680 об/мин и, если нужно, дополнительной динамической регулировки температур и давлений производится его пуск на номинальной частоте вращения 750 об/мин;

- если двигатель не развивает данную частоту вращения и мощность, значит надо прочистить воздухоохладитель и компрессор;

- по результатам работы необходимо вызвать преподавателя и после проверки итоговой таблицы перейти к следующему уровню сложности.

6. Запись промежуточных результатов в файл данных и выход из программы.

Практическое занятие № 2 (90 мин)

1. Загрузка программы и ввод пароля для получения данных предыдущей работы.

2. Продолжение регулировки дизеля на уровне сложности “ПРАКТИКАНТ”.

3. Демонстрация преподавателю итоговой таблицы результатов регулировки.

Практическое занятие № 3 (90 мин)

1. Загрузка программы и ввод нового пароля (последняя цифра 2 - моторист).

2. Регулировка дизеля на уровне сложности “МОТОРИСТ”.

3. По окончании занятия - выход из программы с сохранением результатов.

Практическое занятие № 4 (90 мин)

1. Загрузка программы и ввод пароля для получения данных предыдущей работы.

2. Продолжение регулировки дизеля на уровне сложности “МОТОРИСТ”.

3. По окончании занятия - выход из программы с сохранением результатов.

Практическое занятие № 5 (90 мин)

1. Загрузка программы и ввод пароля для получения данных предыдущей работы.

2. Продолжение регулировки дизеля на уровне сложности “МОТОРИСТ”.

3. Демонстрация преподавателю итоговой таблицы результатов регулировки.

Практическое занятие № 6 (90 мин)

1. Загрузка программы и ввод нового пароля (последняя цифра 3 - студент).

2. Регулировка дизеля на уровне сложности “СТУДЕНТ”.

Подсказка для успешного регулирования (последовательность действий):

- статическая регулировка как обычно (см. “практикант”);

- пуск дизеля на 470 об/мин, запись таблицы замеров в тетрадь, ее анализ - к обычной картине разрегулированного дизеля прибавляются следующие неисправности:

- закоксованы распылители в двух форсунках;

- залегли поршневые кольца в одном цилиндре;

- отказал нагнетательный клапан одного из цилиндров в ТНВД;

- регулировка давлений сжатия по цилиндрам путем изменения высот КС - к обычной регулировке Рс высотами КС добавляется неисправность - она характеризуется малым Рс в цилиндре (большое относительное отрицательное отклонение от нормы) и устраняется заменой колец в данном цилиндре; Для устранения этой неисправности надо заменить кольца в данном цилиндре.

- динамическая регулировка - к обычной регулировке здесь добавляется диагностика и устранение неисправности ТА цилиндров - неисправности топливной аппаратуры в цилиндре характеризуются снижением максимального давления в цилиндре, снижением или повышением выше нормы температуры отработавших газов (как правило, при неисправном нагнетательном клапане). В таблице результатов после пуска это можно увидеть по большим относительным отрицательным отклонениям максимального давления в цилиндре. На перегрузку по давлению и температуре в других цилиндрах пока не следует обращать внимание: она возникает в любом случае при плохой работе других цилиндров за счет того, что регулятор судового дизеля для поддержания заданной частоты вращения добавляет цикловую подачу во все цилиндры одинаково, и те цилиндры, которые работают нормально естественно оказываются перегруженными. Для окончательного определения, какого рода неисправность в ТА - закоксован распылитель или неисправен нагнетательный клапан - можно воспользоваться пунктом главного меню - “Перестановка” и заменить, к примеру, форсунку (распылитель) на интересующем “плохом” цилиндре, поменяв ее местами с форсункой “хорошего” цилиндра, где отклонение pmax положительно; При этом если причиной “плохой” работы цилиндра была форсунка (распылитель), то неисправность обнаружится и на “хорошем” цилиндре, куда та была переставлена, тогда как “плохой” цилиндр войдет в норму (при условии что на нем исправен нагнетательный клапан). А если ничего не изменится и в “плохом” цилиндре не произойдет увеличения максимального давления и после установки “хорошей” форсунки, то, ясно, что причина неисправности здесь - нагнетательный клапан, его и надо менять. Конечно, надо помнить о том, что если температура в цилиндре меньше нормы, к примеру, на 30% то ТА может быть и исправной, а максимальное давление будет мало. Применяя эту методику можно быстро и правильно сравнительно быстро устранить неисправности дизеля и получить необходимый опыт по их диагностике.

- после того, как выровнена температура и давление по цилиндрам при 470 об/мин, можно перейти на более высокую частоту вращения;

- после пуска дизеля на частоте 470, 600, 680 об/мин и, если нужно, дополнительной динамической регулировки температур и давлений производится его пуск на номинальной частоте вращения 750 об/мин;

- если двигатель не развивает данную частоту вращения и мощность, значит надо прочистить воздухоохладитель и компрессор;

3. По окончании занятия - выход из программы с сохранением результатов.

Практическое занятие № 7 (90 мин)

1. Загрузка программы и ввод пароля для получения данных предыдущей работы.

2. Регулировка дизеля на уровне сложности “СТУДЕНТ”.

3. По окончании занятия - выход из программы с сохранением результатов.

Практическое занятие № 8 (90 мин)

1. Загрузка программы и ввод пароля для получения данных предыдущей работы.

2. Продолжение регулировки дизеля на уровне сложности “СТУДЕНТ”.

3. Демонстрация преподавателю итоговой таблицы результатов регулировки.

Практическое занятие № 9 (90 мин)

1. Загрузка программы и ввод нового пароля (последняя цифра 4 -2-й механик).

2. Регулировка дизеля на уровне сложности “2-Й МЕХАНИК”.

3. По окончании занятия - выход из программы с сохранением результатов.

Практическое занятие №мин)

1. Загрузка программы и ввод пароля для получения данных предыдущей работы.

2. Продолжение регулировки дизеля на уровне сложности “2-Й МЕХАНИК”.

3. По окончании занятия - выход из программы с сохранением результатов.

Практическое занятие №мин)

1. Загрузка программы и ввод пароля для получения данных предыдущей работы.

2. Продолжение регулировки дизеля на уровне сложности “2-Й МЕХАНИК”.

3. По окончании занятия - выход из программы с сохранением результатов.

Практическое занятие №мин)

1. Загрузка программы и ввод пароля для получения данных предыдущей работы.

2. Продолжение регулировки дизеля на уровне сложности “2-Й МЕХАНИК”.

3. Демонстрация преподавателю итоговой таблицы результатов регулировки.

Практическое занятие №мин)

1. Загрузка программы и ввод нового пароля (последняя цифра 5 - дед(1-й мех-к).

2. Регулировка дизеля на уровне сложности “ДЕД”.

3. По окончании занятия - выход из программы с сохранением результатов.

Практическое занятие №мин)

1. Загрузка программы и ввод пароля для получения данных предыдущей работы.

2. Продолжение регулировки дизеля на уровне сложности “ДЕД”.

3. По окончании занятия - выход из программы с сохранением результатов.

Практическое занятие №мин)

1. Загрузка программы и ввод пароля для получения данных предыдущей работы.

2. Продолжение регулировки дизеля на уровне сложности “ДЕД”.

3. По окончании занятия - выход из программы с сохранением результатов.

Практическое занятие №мин)

1. Загрузка программы и ввод пароля для получения данных предыдущей работы.

2. Продолжение регулировки дизеля на уровне сложности “ДЕД”.

3. Демонстрация преподавателю итоговой таблицы результатов регулировки.

ДИФФЕРЕНЦИРОВАННЫЙ ЗАЧЕТ (90 мин)

1. Выдача преподавателем пароля и уровня сложности, загрузка программы.

2. Выход из программы с сохранением данных.

3. Проверка преподавателем правильности файла данных.

4. Загрузка программы и своих данных; регулировка дизеля на заданном уровне сложности.

5. Демонстрация преподавателю итоговой таблицы результатов регулировки.

6. Оценка работы студента (см. примечания).

Примечания: замены на дизеле - главный критерий в оценке работы студента, поэтому неизбыточное число замен является определяющим в проставлении оценки на зачете. Также важным параметром (помимо качественной регулировки, разумеется) является число пусков дизеля - если студент слабо разбирается в причинно - следственных зависимостях регулировок и работы дизеля, то его эксперименты по регулировке могут затянуться на многие пуски (до 40, как показывает практика) и за это также снижается балл при зачете; как показывает практика, большинству студентов на зачете потребовалось 10 и менее пусков для успешного завершения работы. Итак, критерии оценки таковы: Каждые 2 лишние замены - минус 1 балл, каждые 10 лишних (свыше 10) пусков - минус 1 балл. Внимательно изучайте методические указания и продуктивно работайте - “отлично” с первого раза Вам обеспечено!

УСПЕХОВ В РЕГУЛИРОВКЕ ДИЗЕЛЯ!

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО КУРСУ

ТРЕНАЖЕРНЫЙ ПРАКТИКУМ СУДОМЕХАНИКА

Авторы: проф. д. т.н. ,

НГАВТ, Кафедра СДВС ã1995

асс.

МГАВТ, Кафедра СЭУ и А ã1996

***

Редактирование и компьютерная верстка:

ã1996

МГАВТ, Кафедра СЭУ и А â1996