Материал: 2410
Рис. 5.5. Снижение давления открытия иглы на 20%
|
И |
Рис. 5.6. Снижение давления открытия иглы на 40% |
|
А |
|
Для форсунки с заклиненной иглой распылителя (рис. 5.7) неис- |
|
правность характеризуется малымДдавлением в трубопроводе |
|
(16 МПа), уменьшением участка 2-8, отсутствием отраженной волны. Игла может зависнуть в начале, середине или в конце подъёма, и фор-
сунка работает как открытая. В полость форсунки проникают газы из |
|
цилиндра, способствуя образованиюб |
коксовых отложений. |
и |
|
С |
|
Рис. 5.7. Зависание иглы форсунки при максимальном
ееподъёме
Уфорсунки с закоксованным отверстием распылителя (рис. 5.8) характерным является наличие двух отражённых волн. Давление в трубопроводе увеличивается, удлиняется участок 2-8, возрастает ве-
91
личина остаточного давления, уменьшается проходное сечение распылителя, что приводит к увеличению продолжительности впрыска, понижению подачи топлива, уменьшению мощности и экономичности двигателя.
|
И |
Рис. 5.8. Изменение давления у форсунки с закоксованным |
|
отверстием распылителя |
|
У форсунки с диаметральным зазором распылителя 20 мкм |
|
А |
|
(предельно допустимый 12 мкм) максимальное давление в трубопро- |
|
воде уменьшается на 2 – 3 МПа, отраженная волна не имеет своеоб- |
||
разных пиков (рис. 5.9). |
б |
Д |
и |
|
|
С |
|
|
Рис. 5.9. Изменение давления при диаметральном зазоре в распылителе 20 мкм
Таким образом, имея эталонную осциллограмму давления для исправной форсунки и набор осциллограмм с характерными неисправностями, сравнительным способом определяется вид неисправности. Для этого компьютер (электронный блок) сравнивает реальные осциллограммы давления на входе в форсунку, полученные в процессе диагностирования, с эталонной осциллограммой и определяет вид неисправности.
92
У топливной аппаратуры тепловозных и судовых двигателей с высоким остаточным давлением процесс подачи топлива протекает с некоторыми отличиями, чем у систем автотракторных двигателей с малым остаточным давлением или разрежением.
На рис. 5.10 приведена осциллограмма давления на входе в форсунку и перемещения иглы тепловозного двухтактного дизеля 2Д100, работающего на номинальном режиме при частоте вращения вала 850 мин-1 (мощность 1470 кВт) [21]. На осциллограммах дополнительно указаны характерные точки, по расположению которых по горизонтали и вертикали определяется состояние ТА.
По анализу осциллограммы хода иглы можно дополнительно определить состояние форсунки и насоса высокого давления. Движение иглы может быть зафиксировано при помощи индуктивного датчика, расположенного между распылителем и корпусом форсунки, а
также датчиком давления, установленным в линии слива утечек [14]. |
||||
|
|
|
|
И |
|
|
|
Д |
|
|
|
А |
|
|
|
б |
|
|
|
и |
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
Рис. 5.10. Осциллограммы изменения давления у форсунки
иперемещения иглы тепловозного дизеля 2Д100 при работе
счастотой вращения коленчатого вала 850 мин-1 и цикловой подачей одной форсунки 400 мм3: 1 – давление на входе
вфорсунку; 2 – перемещение иглы форсунки; 3 – отметка геометрического начала подачи топлива
По приведенным осциллограммам и указанным характерным точкам можно оценить настройку ТА и качество ее работы. По пол о- жению точки а определяют остаточное давление (7 МПа) и начало
93
резкого повышения давления. По точке б оценивают момент и динамическое давление начала открытия иглы (26 МПа). Статическое давление начала открытия иглы 21 МПа. На осциллограмме хода иглы это точка д, по ней определяют угол начала впрыска относительно отметки геометрического начала подачи (7,50). Впрыск топлива в цилиндр двигателя начинается за 8,50 до ВМТ поршня. Угол наклона линии давления на участке (а–б) позволяет оценить скорость нарастания давления, которая зависит в основном от износа плунжерной пары и направляющей распылителя.
В точке в с учетом масштаба давления определяют максимальную величину импульса (45,6 МПа). В точке г оценивают величину давления топлива, при котором осуществляется посадка иглы на сед-
ло. Момент посадки иглы точнее определяется по точке з. Продолжи- |
|
тельность впрыска (16,80 |
И |
поворота кулачкового вала) определяется по |
|
расстоянию от точки д до точки з. В точке е игла достигает упора, что позволяет определить максимальный ее ход (0,5 мм). На участках (д–е) и (ж–з) определяется скорость подъема и посадки иглы.
Таким образом, по расположению характерных точек на диаграммах давления топлива и движения иглы (по вертикали и
горизонтали) определяется состояние насоса, форсунки и возмож- |
||
ные их неисправности. |
|
Д |
5.5. ПоследовательностьАдиагностирования по анализу |
||
дв жен я иглы распылителя |
||
|
б |
|
1. Для топлСвнойиаппаратуры, параметры которой соответствуют требованиям завода-изготовителя, на режиме номинальной мощ-
ности фиксируется движение иглы с пояснением характерных точек и участков [21].
2. Для возможных неисправностей, встречающихся в эксплуатации (изменение угла опережения впрыска топлива, продолжительности впрыска, скорости подъема и посадки иглы, появление дополнительных впрысков, зависание иглы), фиксируется движение иглы.
3. Ход иглы, определенный в текущий период эксплуатации дизеля, сравнивают с эталонным (контрольным). Если он изменен, то путем сравнения с заранее снятыми осциллограммами движения иглы с нарушениями процесса впрыска определяется вид неисправности.
94
На рис. 5.11 показаны характерные неисправности топливной аппаратуры тепловозного дизеля 16 ЧН 26/26, определяемые по анализу движения иглы [21].
|
|
|
|
И |
|
|
|
Д |
|
|
|
А |
|
|
|
б |
|
|
|
и |
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
Рис. 5.11. Основные неисправности форсунки, определяемые по анализу движения иглы: а – эталонная осциллограмма движения иглы; точка 1 – начало подъема, 2 – достижение упора, 3 – начало посадки иглы, 4 – посадка на седло, 1 – 4 продолжительность впрыска; б – ранний (-150) и поздний (-50) впрыск топлива; в – активный подъем иглы (1 –2/),
вялый подъем иглы (1 – 2//), активная посадка иглы на седло (3 – 4/), вялая посадка иглы на седло (3 – 4//); г – дополни –
тельный впрыск топлива; д – зависание иглы
95