Ученики на Учителя.com


Техническое обслуживание и ремонт системы питания дизельных двигателей

Министерство образования и науки Самарской области
государственное бюджетное образовательное учреждение
среднего профессионального образования
«Самарский машиностроительный колледж»
МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА УРОКА
по теме:
Техническое обслуживание и ремонт системы питания дизельных двигателей
дисциплина МДК 01.02. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей
для специальности 190631 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного
транспорта
Разработала
преподаватель профессиональных модулей
Мячина О.Г.
2014 г.
Методическая разработка разработана преподавателем специальных дисциплин ГБОУ СПО
Самарского машиностроительного колледжа, Мячиной Олесей Геннадьевной. Разработка
предназначена для проведения занятия по МДК 01.02. Техническое обслуживание и ремонт
автомобилей для 3 курса.
Актуальность – с целью овладения профессиональной деятельности и соответствующими
профессиональными компетенциями студент в ходе освоения данной темы должен знать основные
неисправности системы питания дизельных двигателей, способы устранения этих неисправностей
с помощью диагностического оборудования, техническое обслуживание системы питания
дизельных двигателей.
ОФОРМЛЕНИЕ И СОДЕРЖАНИЕ МЕТОДИЧЕСКОЙ РАЗРАБОТКИ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО
ЗАНЯТИЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МОДУЛЯ ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И
РЕМОНТ АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА
Методическая разработка занятия по теме: «Техническое обслуживание и ремонт системы питания
дизельных двигателей»
1.1 Блок занятия
1.1.1 Предмет: МДК 01.02. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей
1.1.2 Учебная группа: 356 ра
1.1.3 Время: 90 мин.
1.1.4 Тема занятия: Техническое обслуживание и текущий ремонт системы питания дизельных
двигателей.
1.1.5 Цели занятия:
Обучающая:
изучить основные неисправности системы питания дизельных двигателей, причины,
вызывающие неисправности системы способы устранения этих неисправностей;
операции, проводимые при техническом обслуживании и текущем ремонте;
изучить оборудование, необходимое при диагностировании системы питания
дизельных двигателей.
Воспитательная:
формировать интерес к профессиональной деятельности, к самопознанию;
воспитать бережное отношение к окружающей среде, к технике, а также к
оборудованию, применяемое при диагностировании системы питания дизельных
двигателей.
Развивающая:
развитие навыков, умение найти нужную информацию, вспомнить ранее изученный
материал и на основе этого освоить новый;
совершенствовать навыки работы в группе;
способствовать критическому мышлению, развитию творческих способностей
студентов.
1.1.6 Форма организации: урок
1.1.7 Тип урока: комбинированный
1.1.8 Методы и приемы: объяснение, кластер, таблица «Тонких и толстых» вопросов, запутанные
логические цепочки
1.1.9 Наглядные пособия: интерактивная доска, макеты ТНВД, форсунки, плунжерной пары;
раздаточный материал.
1.2 Структура занятия:
1.2.1 Организационный момент (3-4 мин.)
Приветствие;
Проверка подготовленности кабинета;
Проверка отсутствующих;
Активизация внимания студентов через формирования учебных целей.
1.2.2. Первая стадия – стадия ВЫЗОВ. Актуализация имеющих знаний
На стадии вызова попробуем вспомнить, что мы знаем по данной теме. Запишем имеющиеся
знания, используя прием «Кластер». Студентам дается 5 мин., чтобы они записали у себя в тетради
все, что знают по теме: Система питания дизельных двигателей. Структурируют сведения,
оформив их кластером. Затем студенты вместе с преподавателем на доске оформляют кластер
(Приложение 1). Данные знания необходимы для дальнейшей работы с темой. Зная основные узлы
системы питания дизельных двигателей и их работу, мы можем предположить, какие
неисправности могут возникнуть в системе питания.
1.2.3 Вторая стадия – стадия ОСМЫСЛЕНИЕ содержания. Способ активной фиксации вопросов
по ходу чтения
Запишем тему занятия и активизируем внимание через цели урока. Ставим задачу вместе со
студентами сформулировать вопросы по данной теме, на которые они хотели бы услышать
ответы. После чего данные вопросы заносим в таблицу «Толстых и тонких» вопросов. Работаем с
раздаточным материалом, ищем ответы на поставленные вопросы (Приложение 2).
Таблица тонких и толстых вопросов
«Тонкие» вопросы
«Толстые» вопросы
1 Каковы причины неудовлетворительно
поступления топлива из бака к ТНВД?
2 Какие причины вызывают несвоевременную
подачу топлива секциями ТНВД к форсункам?
3 По каким причинам наблюдается
неудовлетворительная работа форсунок?
4 С какими причинами связана
неравномерность подачи топлива секциями
ТНВД?
5 Какие диагностические операции проводятся
по топливной систем при ТО-1?
1 Перечислите основные неисправности
топливной системы и их следствие, влияющие
на работу двигателя в целом.
2 Объясните, по каким причинам подача
топлива секциями ТНВД на различных режимах
работы может не соответствовать норме?
3 Объясните ввиду каких причин при
эксплуатации со временем возникает
запаздывание подачи топлива отдельными
секциями ТНВД?
4 Дайте объяснение, почему необходимо
6 На каких приборах и стендах производится
замер дымности отработавших газов?
7 Какие операции проводятся в ходе ТР в
цехах по ТНВД и форсункам?
8 С помощью какого оборудования и
инструмента проводят при ТР по ТНВД и
форсункам?
проводить ежедневное техническое
обслуживание по топливной системе при
эксплуатации при низких температурах?
5 Дайте объяснение, как и в каких случаях
производится изменение момента начала подачи
топлива ТНВД, какой прибор при этом
используется?
6 Объясните, с помощью каких приборов
производится проверка герметичности системы
на участке низкого давления и как?
7 Объясните какова методика проверки
плунжерных пар ТНВД на герметичность?
8 Дайте объяснение, как производится
регулировка секций ТНВД на равномерность
подачи топлива и на момент начала подачи
топлива?
1.2.3 Третья стадия – стадия РЕФЛЕКСИЯ. Размышление
На занятии мы рассмотрели основные вопросы по техническому обслуживанию и текущему
ремонту системы питания дизельных двигателей. В ходе совместной работы изучили основные
неисправности системы питания и способы их устранения, кроме этого ознакомились с
оборудованием, применяемого для технического обслуживания и текущего ремонта. Обсуждаем
вопросы.
1.2.4 Закрепление полученных знаний
Теперь необходимо составить логическую цепочку. Разбиваем группу на 5 команд, раздаем
карточки с перепутанными логическими цепочками. В течение 3 минут студенты должны
восстановить последовательность действий проверок по ремонту топливной системы дизельных
двигателей.
Карточка 1
Проверка герметичности топливной системы дизеля на участке низкого давления
1) Создать давление воздушным насосом.
2) Заполнить бачок на 4/5 объема.
3) Подсоединить бачок с помощью резинового шланга с запорным краном и сменным
штуцером к топливопроводам топливного бака.
4) Открыть кран.
5) Проверить наличие течи.
Карточка 2
Диагностирование ТНВД, ФТО
1) Пустить двигатель.
2) Замерить давление между ФТО и ТНВД.
3) Подсоединить наконечник прибора к нагнетательной магистрали ТПН и ФТО.
4) Замерить давление между ТПН и ФТО.
5) Подсоединить наконечник между ФТО и ТНВД.
Карточка 3
Контроль давления впрыска форсунки
1) Провернуть коленчатый вал.
2) Установить микрометрической головкой на шкале максиметра нормативное давление
подъема иглы распылителя.
3) Ослабить затяжки накладных гаек всех топливопроводов высокого давления.
4) Подсоединить штуцер прибора через короткий топливопровод к проверяемой форсунке.
5) Подсоединить штуцер прибора к штуцеру секции ТНВД.
Карточка 4
Проверка значения и равномерности подачи топлива
1) Довести температуру топлива до 25-30 °С.
2) Создать давление 0,15-0,20 МПа.
3) Проверить давление на входе ТНВД.
4) Проверить герметичности нагнетательных клапанов.
5) Произвести проверку значения подачи топлива.
Карточка 5
Проверка форсунки
1) Довести рычагом ручной подкачки давление в полости форсунки до 30 МПа.
2) Установить форсунку на прибор.
3) Собрать форсунку.
4) Засечь время падения давления.
5) Очистить форсунку: разобрать, удалить нагар.
6) Завернуть регулировочные винты.
1.2.5 Подведение итогов
Делаем вывод о достижении целей урока. Понравилась ли работа на уроке? Какова была
цель урока? Достигнута ли она? Довольны ли вы своей работой? Что ценного получили для себя?
Выставляем оценки за урок. Отмечаем студентов, которые активно работали на занятии. А
также делаем вывод о работе группы на уроке
1.2.6 Выдача домашнего задания. Проработать основные вопросы темы.
Технологическая карта занятия
Этапы учебного
занятия
Методы обучения
Средства
обучения
Ориентировочная
дозировка времени
Организационный
момент
3 мин
Вызов
Преподаватель организует беседу с группой. Просит в
своих тетрадях записать все, что студенты знают по
пройденной теме: Система питания дизельных
двигателей. Преподаватель предлагает заполнить
кластер. Работа выполняется индивидуально, а затем
обсуждается в группе
Беседа
Кластер
Мозговая атака
Слайд
17 мин
Осмысление
Вместе со студентами формулирует вопросы, на
которые студенты хотели узнать ответы. Вопросы
заносятся в таблицу «Толстых и тонких» вопросов.
Студенты работают с раздаточным материалом
индивидуально. Они отвечают на вопросы, тем самым
учатся мыслить. В ходе работы преподаватель
осуществляет наблюдение за работой студентов,
Таблица «Тонких
и толстых»
вопросов
Раздаточный
материал по
теме
«Техническое
обслуживание
и текущий
ремонт
системы
питания
35 мин
дизельных
двигателей»
Рефлексия
Беседа
15 мин
Закрепление
полученных знаний
Перепутанные
логические
цепочки
Карточки
Слайды
15 мин
Подведение итогов
Беседа
3 мин
Домашнее задание
Слайд
2 мин
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Автомобили/А.В. Богатырев, Ю.К. Есеновский-Лашков, М.Л. Насоновский и др. –
М.: Колос, 2002. – 493 с.
2 Автомобили: Устройство автотранспортных средств: Учебник для студ.
Учреждений сред. проф. образования/А.Г. Пузанков. – М.: Издательский центр
Академия, 2004. – 560 с.
3 Карагодин В.И. Ремонт автомобилей и двигателей: Учеб. для студ. сред. проф.
учеб. заведений. - М.: Издательский центр Академия, 2003.-496 с.
4 Коваленко Н.А., Лобах В.П., Вепринцев Н.В. Техническая эксплуатация
автомобилей. Учебное пособие для учащихся средних специальных учебных
заведений по специальности «Техническая эксплуатация автомобилей». – Могилев:
Белорусско-Российский университет, 2005.
5 Основы эксплуатации и ремонта автомобилей/ В.С. Малкин, Ю.С. Булгаков. –
Ростов н/Д: Феникс, 2007.
6 Передерий В.П. Устройство автомобиля: учебное пособие. – М.: ИД ФОРУМ:
ИНФРА-М, 2008. 288 с.
7 Ремонт автомобилей и двигателей: Учебник для студ. учреждений сред. проф.
образования/ В.В. Петросов. – М.: Издательский центр «Академия», 2005.
8 Техническое обслуживание и ремонт автомобилей. Учебник. Под редакцией
доктора технических наук, профессора В.М. Власова. – М.: ACADEMA, 2003.
Приложение 1
Система питания
дизельного
двигателя
Особенности
системы
Назначение
системы
Элементы
системы
Смесеобразование
Топливо
Обеспечивает
раздельную подачу в
цилиндры двигателя
воздуха и топлива
Выпуск
отработавших
газов
Удельный расход
топлива дизеля
112-140 г/(кВт·ч)
Топливный
бак
ТНВД
Фильтр
грубой
очистки
топлива
Топливоподкачи
вающий насос
Автоматическая
муфта опережения
впрыска топлива
Фильтр тонкой
очистки
Форсунка
Регулятор
Топливопроводы
Приготовление
горючей смеси
топлива с воздухом
внутри цилиндров
Смесеобразование
начинается с момента
поступления топлива в
цилиндр
Для обеспечение лучших
экономических и мощностных
показателей дизеля, необходимо
впрыскивать топливо в его
цилиндры до прихода поршня в ВМТ
Многотопливных
дизелей
Объемное
Испарение и воспламенение
топлива осуществляется за
счет высокой температуры и
давления сжатого воздуха
Для лучшего
перемещения частиц
топлива с воздухом
имеются завихрители
или винтовые каналы
Объемно-пленочное
Впрыскивание топлива
непосредственно в толщу
горячего воздуха
Основная
часть топлива
испаряется
В парообразном состоянии
перемешивается с воздухом
при интенсивном вихревом
движении его в камере
Пленочное
З – зимнее
Дизельное топливо
Л – летнее
Топливо в камеру
сгорания впрыскивается
из двухдырочного
распылителя форсунки
Вращение воздушного
заряда происходит за счет
вихреобразующего канала
А – арктическое
Приложение 2
Раздаточный материал по теме: «Техническое обслуживание и текущий ремонт системы
питания дизельных двигателей»
ОСНОВНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ ТОПЛИВНОЙ СИСТЕМЫ
1 НЕУДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНОЕ ПОСТУПЛЕНИЕ ТОПЛИВА ИЗ БАКА К ТНВД.
Причины:
подсос воздуха через неплотности;
неисправная работа топливоподкачивающего насоса низкого давления -
уменьшение подачи и развиваемого давления может возникнуть при чрезмерном износе
деталей насоса, засорении перепускного клапана и т засорение топливных фильтров;
образование парафиновых пробок - при низких температурах и несоответствии
сорта топлива.
2 ПОДАЧА ТОПЛИВА СЕКЦИЯМИ ТНВД НЕ СООТВЕТСТВУЕТ НОРМЕ ДЛЯ
РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ДИЗЕЛЯ.
Причины:
неправильная регулировка ТНВД на минимальную (пусковую) и максимальную
подачу;
негерметичность нагнетательных клапанов секций;
несоответствие норме давления начала открытия нагнетательных клапанов;
неисправная работа центробежного регулятора - происходит нарушение
нормального воздействия привод рейки управления подачей топлива при изменении
частоты вращения КВ дизеля;
отклонение от нормы подачи топлива отдельными секциями ТНВД
(неравномерность подачи) - происходит ввиду различной степени износа плунжерных
пар секций ТНВД.
3 МОМЕНТ НАЧАЛА ПОДАЧИ ТОПЛИВА СЕКЦИЯМИ ТНВД НЕ
СООТВЕТСТВУЕ ОПТИМАЛЬНОМУ - по аналогии с углом опережения зажигания в
карбюраторных двигателях, происходит опережение или запаздывание впрыска топлива
форсунками.
Причины:
неправильно установлен момент начала подачи топлива - неправильная установка
муфты опережения впрыска относительно привода по углу поворота коленчатого вала
(не совпадают специальные метки и т.д.);
неисправная работа муфты опережения впрыска - при повышенных износах
происходит заедание деталей или имеет место (заводской) дефект;
запаздывание подачи топлива отдельными секциями ТНВД - при нормальной
работе нагнетательных клапанов секций ввиду износа (по высоте) рабочих поверхностей
деталей привода плунжерных пар секций включая кулачки распределительного вала,
плунжеры секций в процессе эксплуатации постепенно меняют свое положение
(опускаются) по сравнению с первоначальным (заводским).
4 НЕУДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНАЯ РАБОТА ФОРСУНОК - имеется в виду как
качество впрыска, так и соответствие момента впрыска оптимальному варианту.
Причины:
давление впрыска (момент начала подъема запорной иглы) не соответствует
нормативному — при этом нарушается качество впрыска - диаметр капелек топлива не
соответствует оптимальному, что нарушает нормальный процесс смесеобразования в
камере сгорания, причем в процессе эксплуатации имеется тенденция к постоянному
снижению этого параметра ввиду снижения упругости рабочей пружины форсунки, при
этом впрыск топлива будет происходить чуть раньше;
негерметичность форсунки - имеется в виду как нарушение герметичности
соединений форсунки, так и подтекание топлива из сопел ввиду неудовлетворительной
притертости запорного наконечника иглы к гнезду;
неудовлетворительное качество распыления топлива - топливо должно
впрыскиваться в камеру сгорания в туманообразном состоянии (без капель), с
равномерным выходом из всех отверстий распылителя.
5 НЕИСПРАВНОСТИ ФОРСУНОК
К характерным для форсунок можно отнести еще целый ряд неисправностей:
механические поломки или трещины любого размера на деталях (восстановлению
не подлежат);
негерметичность по сопрягаемым плоскостям между корпусом в форсунке,
проставкой и корпусом распылителя форсунки (восстанавливается доводкой путем
шлифования сопрягаемых плоскостей);
износ торца проставки от иглы распылителя (допускается не более 0,1 мм -
устраняется методом шлифовки торца);
разрушение сетчатых и др. типов фильтров (заменяют);
повышенный ход иглы или заедание и прихватывания при перемещении иглы в
распылителе (смазанная дизельным топливом игла, выдвинутая на 1/3 длины из корпуса
распылителя, при наклоне под 45° должна плавно, без заеданий опускаться до упора под
действием собственной массы);
негерметичность запорного конуса распылителя и иглы (при данной неисправности
на носике распылителя с соплами образуются капельки топлива, что при высоких
температурах приводит к закоксовыванию сопловых отверстий).
Для обнаружения вышеуказанных неисправностей используют как различного типа
диагностические приборы и измерительный инструмент, так и визуальный метод осмотра
деталей при их дефектовки в цехах для ремонта дизельной топливной аппаратуры [1].
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
ЕО - проверить уровень масла в топливном насосе и в peгуляторе частоты вращения
- уровень масла должен доходить до верхних маслоизмерительных щупов (двигатели
автомобилей МАЗ и КамАЗ), при необходимости долить моторного масла для дизелей.
Проверить визуально общее состояние топливной системы, а после пуска двигателя
обратить особое внимание на возможные места подтекания топлива. Учитывая особые
требования к чистоте дизельного топлива и, в первую очередь отсутствие механических
примесей и твердых частиц, приводящих к быстрому выходу из строя прецизионных пар
элементов топливной системы дизелей, рекомендуется сливать из топливного бака перед
началом движения 2-3 л отстоя (слитое в передвижные емкости топливо используется
обычно в АТП для технических целей - мойки двигателей т.д.). После окончания работы,
пока двигатель не остыл, рекомендуется сливать отстой из фильтров грубой и тонкой
очистки топлива. Для необходимо отвернуть пробки сливных отверстий (для ускорения
следует отвернуть накидную гайку штуцера на крышке фильтра), а по окончании
операции слива пустить двигатель и дать ему поработать 2-3 мин. для удаления воздуха,
который мог попасть в топливную систему. При ЕО следует проверять действие
приводов управления подачей топлива [1].
ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИ ОБОРУДОВАНИЕ И
ПРИБОРЫ ДЛЯ ИХ ПРОВЕДЕНИЯ
ТО-1 - провести контрольный осмотр; проверить состояние и действие приводов
останова двигателя и привода ручного управления подачей топлива, при необходимости
отрегулировать их, произвести смазку соответствующих точек в узлах трения приводов;
провести крепежные работы по всем элементам топливной системы, включая штуцерные
соединения, различные крышки и т.д.; в обязательном порядке слить отстой из
топливного бака; после слива отстоя снять, разобрать и промыть корпуса ФГО и ФТО
топлива, фильтрующие элементы промыть в чистом дизельном топливе кистями и
продуть сжатым воздухом (загрязненный фильтр ФГО и размягченный фильтрующий
элемент ФТО следует заменить).
Воздушные фильтры обслуживаются при ТО-1 или в случае сигнализации красным
флажком индикатора засоренности, установленного на впускном коллекторе.
Корпус фильтров промывают в чистом бензине или дизельном топливе и продувают
сжатым воздухом; фильтрующие элементы продувают сжатым воздухом для удаления
пыли, а в случае загрязнения сажей фильтрующего элемента из картона - маслом и т.д. -
его промывают в теплом водном растворе синтетических моющих веществ (ОП-7, ОП-10
"Новость" и т. д.).
Такая операция допускается не более трех раз, затем фильтрующий элемент
заменяют. В корпуса фильтров масляно-инерционного типа заливают свежее моторное
масло. Помимо вышеуказанных операций при ТО-1 проводят диагностику как отдельных
элементов, так и топливной системы в целом [3].
Негерметичность топливопроводов со штуцерными соединениями фильтров и т.д.,
находящихся на участке низкого давления (от бака до ТНВД) можно обнаружить при
неработающем двигателе, создав избыточное давление в 3 кгс/см
2
с помощью прибора
мод. 383 (рисунок 1).
1 - бачок; 2 - кран для выпуска воздуха; 4 - воздушный насос; 5 - запорный кран; б -
клапан; 7 - топливная трубка
Рисунок 1 - Бачок для проверки герметичности топливной системы дизеля на участке
низкого давления
Заполненный на 4/5 объема бачок 7, с дизельным топливом подсоединяют с
помощью резинового шланга с запорным краном 5 и сменного штуцера с подводящим
топливопроводом от топливного бака, создают воздушным насосом 4 вышеуказанное
давление и открывают кран - при поступлении топлива в магистраль негерметичные
места обнаруживают по появлению течи топлива или пены с пузырьками воздуха.
Негерметичность (места подсоса) во впускном и выпускном трактах осуществляют
на максимальных частотах прибором модели К14-4870 (рисунок 2) - прикладывают
наконечник 8 к местам возможной негерметичности и наблюдают через глазок 3 за
уровнем жидкости (перед этим необходимо вывернуть пробку 4). Если уровень
понижается, значит в этом месте происходит подсос воздуха и имеет место
негерметичность соединения.
а - общий вид прибора;
б - схема контроля прибором КИ-4870
Рисунок 2 - Контроль прибором мод. КИ-4870 негерметичности впускного и
выпускного трактов двигателя
На рисунке 3 изображен общий вид стенда для контроля дымности отработавших
газов дизелей мод. К-408.
Рисунок 3 - Стенд для контроля дымности отработанных газов дизелей мод. К-408
Дымность отработавших газов у двигателей автомобилей МАЗ, КамАЗ, ЗИЛ-4331
не должна превышать 40% в режиме свободного ускорения и 15% при максимальной
частоте вращения. Превышение указанных нормативов свидетельствует о неисправной
работе топливной системы и требует принятия соответствующих мер путем проведения
регулировочных работ или текущего ремонта, т.к. подобная неисправность может
снизить мощность двигателя, привести к перерасходу топлива, а высокое содержание
аэрозолей, определяющих процент дымности и состоящих из частиц сажи, золы,
несгоревшего топлива, масла и т.д., оказывает вредное воздействие на экологию и
здоровье человека. Дымность отработанных газов оценивается на вышеуказанных
стендах через их оптическую плотность, регистрируемую при просвечивании
фотоэлементом, передающим сигнал на микроамперметр, отградуированный в
процентах дымности.
Одним из важнейших параметров, влияющих на нормальную работу топливной
системы дизеля, является момент начала подачи топлива секциями ТНВД, который, в
свою очередь, зависит от правильности установки муфты опережения впрыска (МОВ)
относительно привода, т. е. совпадения контрольных меток с соответствующими
делениями на шкалах, градуированных в градусах по углу поворота коленчатого вала. В
двигателях автомобилей КамАЗ имеется дополнительное устройство в виде фиксатора
маховика для установки КВ двигателя (а следовательно, и привода МОВ) в положение,
соответствующее началу подачи топлива первой секцией ТНВД в первый цилиндр
двигателя.
Угол начала подачи топлива в дизелях (по углу поворота КВ в градусах) имеет еще
большее значение, чем угол опережения зажигания в карбюраторных двигателя т. к. и при
слишком ранней подаче, и при слишком поздней, впрыск топлива форсункой в камеру
сгорания будет происходить при пониженной компрессии, что нарушит процесс
нормального смесеобразования.
При проверке правильности установки момента начала подачи топлива, а
соответственно и подсоединения ТНВД с МОВ к приводу, помимо контроля совпадения
различных меток и указателей с нужным градусом на шкалах, необходимо вместо
трубопровода, высокого давления подсоединить к первой секции THВД моментоскоп
(рисунок 4) и медленно поворачивать рычагом специального приспособления КВ вместе с
приводом ТНВД, подсоединяемого обычно с помощью болтов к МОВ, пока топливо не
начнет подниматься в стеклянной трубке моментоскопа, что и будет означать момент
начала подачи топлива первой секцией.
1 - стеклянная трубка; 2 - переходная трубка; 3 - трубка от топливопровода высокого
давления; 4 - шайба; 5 - накидная гайка
Рисунок 4 - Моментоскоп
Если он будет слишком ранним или поздним - необходимо отвернуть болты
крепления и, поворачивая корпус МОВ, изменить ее положение в соответствующую
сторону относительно привода. После этого следует завернуть болты и произвести
проверку еще раз. В большинстве моделей дизелей угол момента начала подачи топлива
составляет 17-20 градусов (до ВМТ, по углу поворота КВ). При низких температурах угол
опережения увеличивают на 3-5 градусов. В настоящее время начала выпуск новой
модели моментоскопа КИ-4941 (рисунок 5), который не надо поддерживать рукой в ходе
проверки; он также предотвращает разбрызгивание топлива по поверхности двигателя.
а) общий вид моментоскопа;
б) установка мрментоскопа на ТНВД
1 – штуцер; 3 – топливоподающая трубка; 4 – соединительная трубка; 5 –
контрольная стеклянная трубка; 6 – жесткий корпус; 7 – пружина.
Рисунок 5 – Моментоскоп мод. КИ-4941
Для диагностирования подкачивающего насоса ТНВД, ФТО и перепускного клапана
используют прибор мод. КИ-4801 (рисунок 6). Один из наконечников прибора
подсоединяют к нагнетательной магистрали подкачивающего насоса перед ФТО, а другой
между ФТО и ТНВД. Пускают двигатель и при максимальной подаче топлива замеряют
давление до и после ФТО - если давление за фильтром ниже 0,6 кгс/см
2
(при нормальном
давлении перед фильтром, развиваемым подкачивающим насосом - 1,4-1,6 кгс/см
2
), это
свидетельствует о засорении ФТО. Если давление, развиваемое подкачивающим насосом
(перед ФТО), ниже 0,8 кгс/см
2
- насос подлежит замене.
Рисунок 6 - Прибор мод. КИ-4801 для замера давления в системе топливоподачи
низкого давления перед ТНВД
Еще одним важным фактором, влияющим на качество смесеобразования в камере
сгорания дизеля, а следовательно, и на процесс сгорания, является давление впрыска
(давление начала подъема запорной иглы) форсунок. Оно должно составлять для
двигателей ЯМЗ - 16,5-17 МПа (165-170 кгс/см
2
); для двигателей КамАЗ - 18,5 МПа (185
кгс/см
2
) и столько же для ЗИЛ-4331. В процессе эксплуатации жесткость рабочей
пружины форсунки снижается, а следовательно, снижается и давление впрыска. Кроме
того, и момент впрыска топлива будет происходить при этом чуть раньше, что тоже
нарушит нормальную работу двигателя. Поэтому в ходе диагностических работ проверка
давления впрыска форсунок обязательна. В этих целях используют максиметр (рисунок
7).
а - общий вид прибора: 1 и 3 - штуцеры; 2 - микрометрическая головка со
шкалой; 4- игла распылителя
б- установка максиметра: 1 - проверяемая форсунка; 2- максиметр; 3 - штуцер
секции ТНВД
Рисунок 7 - Контроль давления впрыска форсунок непосредственно на двигателе с
помощью максиметра
Штуцером 3 его присоединяют к штуцеру секции ТНВД, а штуцером 1 через
короткий топливопровод - к проверяемой форсунке. Затем микрометрической головкой 2
устанавливают на шкале максиметра нормативное давление подъема иглы 4 распылителя.
Затем ослабляют затяжку накидных гаек всех топливопроводов высокого давления и
проворачивают КВ стартером. Если моменты начала впрыска топлива через максиметр и
форсунку совпадают, значит, форсунка исправна и отрегулирована правильно. Затем
проверяют остальные форсунки. Неисправную форсунку можно определить и на
работающем двигателе методом поочередного выключения цилиндров из работы. Для
этого прекращают подачу топлива к проверяемой форсунке путем ослабления затяжки
накидной гайки, соединяющей штуцер секции ТНВД с топливопроводом высокого
давления. Если после отключения цилиндра частота вращения КВ уменьшится, а
дымность выхлопа не изменится, то данная форсунка исправна.
Очень удобен в работе при проверке давления впрыска форсунок непосредственно
на двигателе прибор КИ-16301А (рисунок 8).
а) общий вид устройства с насосом плунжерного типа
б) проверка прибором давления впрыска форсунок на двигателе
Рисунок 8 – Прибор КИ 16301А
При проверке форсунок переходник 2 присоединяют к штуцеру форсунки 1.
Приводной ручкой 6 с помощью насоса плунжерного типа (состоит из плунжера 9 и
втулки) нагнетают топливо из резервуара 5 в форсунку. Давление начала впрыска топлива
определяют по манометру 4. Данный прибор позволяет также проверять состояние
прецизионных плунжерных пар ТНВД. В этих целях переходник прибора подсоединяют к
топливопроводу высокого давления проверяемой секции, включают полную подачу
топлива, проворачивают КВ двигателя стартером и по манометру прибора определяют
давление, создаваемое плунжерной парой проверяемой секции. Полученные данные
сравнивают с нормативом. Затем, не отсоединяя прибора от секции ТНВД, можно
проверить состояние (герметичность) нагнетательного клапана секции при неработающем
двигателе, но включенной подаче топлива. С помощью рычага-рукоятки прибора создают
давление 0,15-0,20 МПа (150-200 кгс/см
2
) - клапан в течение 30 с не должен пропускать
топливо (давление не должно падать). Данный прибор используют иногда при низких
температурах перед пуском двигателя для удаления парафиновых пробок из топливной
системы на участке низкого давления (от топливного бака до ТНВД).
При ТО-1 следует проверять и при необходимости регулировать двигатель на
холостой ход. При этом минимальную частоту вращения двигателей ЯМЗ регулируют на
(500 ± 50) мин
-1
, для двигателей КамАЗ ЗИЛ-4331 на (550 ± 50) мин
-1
.
У двигателей КамАЗ регулировку производят болтом – при вывертывании болта
частота вращения уменьшается и наоборот.
У двигателей ЯМЗ необходимо ослабить контргайку вывернуть на 2-3 мм корпус 5
буферной пружины. Затем медленно вывертывать болт 2 до появления перебоев в работе
двигателя, после чего необходимо ввертывать корпус буферной пружины до исчезновения
перебоев и установления необходимых частот вращения КВ двигателя (по тахометру).
ТО-2 - проводятся те же работы, что и при ТО-1, включая диагностические, но в еще
более глубоком объеме с возможностью замены, любых выявленных неисправных узлов и
деталей топлив системы. В целях сокращения простоя автомобилей в ТО и ремонте
вместо явно неисправных узлов ставят заранее отремонтированные и отрегулированные
из оборотного фонда. Снятые с автомобиля узлы, такие как ТНВД, форсунки передают в
цех дизельной топливной аппаратуры для тщательной диагностики на стационарных
cтендах и приборах. Например, ТНВД диагностируют на стендах типа СДТА-2, КИ-921М
или стендах зарубежных фирм [3].
На рисунке 9 показана установка ТНВД и соединение его с приводом стенда. Здесь
же расположен градуированный лимб. На стенде имеется блок мензурок с
установленными над ними эталонными или просто исправленными и отрегулированными
форсунками. Стенд снабжен различными измерительными приборами (манометрами,
тахометрами и т.д.). Кроме того имеются элементы автоматики, например, счетчики
количества циклов в испытуемом ТНВД (количества ходов плунжеров) с устройством для
автоматического выключения привода стенда.
1 - испытываемый ТНВД; 2 - блок измерительных мензурок; 3 - трубопровод
высокого давления; 5 - моментоскоп; 6 - привод; 7 - градуированный лимб
Рисунок 9 - Установка ТНВД на стенде типа СДТА со схемой подсоединения
моментоскопа
Принципиальная схема стенда СДТА представлена на рисунке 10. После установки
ТНВД на стенд необходимо заполнить полость насоса маслом для дизелей, подсоединить
трубопроводы, включить на некоторое время привод стенда, чтобы заполнить
соответствующие системы и трубопроводы топливом прекращения выделения пузырьков
воздуха из-под штуцерных соединений) и окончательно затянуть их с соответствующим
усилием.
1 - испытываемый ТНВД; 2 - эталонные форсунки; 3 - блок мерных цилиндров
(мензурок); 4 - указатель уровня топлива; 5 - термометр; б - верхний бак; 7 -
подкачивающий насос стенда; 8-фильтр; 9-манометр; 11 - блок кранов управления
подачи топлива
Рисунок 10 - Принципиальная схема стенда СДТА
Вначале производят проверку на момент начала подачи топлива секциями ТНВД.
Эта проверка производится без муфты опережения впрыска, по началу движения топлив в
стеклянной трубке моментоскопа, установленного на штуцер первой секции вместо
трубопровода 3 (рисунок 9) высокого давления, при этом кулачковый вал ТНВД вращают
по часовой стрелке и отмечают с помощью стрелки-указателя угол поворота до момента
начала подъема топлива в моментоскопе. Первая секция насоса должна начинать подавать
топливо при угле поворота за 38-39° у двигателей ЯМЗ и за 40-41° у двигателей КамАЗ-
740, до оси симметрии профиля приводного кулачка первой секции (рисунок 11), а ось
симметрии определяют с помощью моментоскопа по градуированному лимбу, вращая
вначале приводной кулачковый вал по часовой стрелке, а затем - против часовой стрелки.
Середина между двумя зафиксированными точками (т.е. полученный интервал в градусах
делим пополам) и будет означать положение оси симметрии профиля кулачка первой
секции. Принимаем это положение за нулевое и от него производим отсчет в градусах по
лимбу при определении углов момента подачи топлива остальными секциями по порядку
их работы на двигателе, переставляя в ходе проверки моментоскоп на штуцера
соответствующих секций.
1 - стрелка на корпусе стенда; 2 - стеклянная трубка; 3 - плунжер насоса; 4 -
градуированный диск; 5 - кулачковый вал насоса высокого давления
Рисунок 11 - Схема моментоскопа
Последовательность проверки секции ТНВД и нормативный угол поворота для
моментов начала подачи топлива
Как указывалось выше, запаздывание подачи топлива отдельными секциями
происходит вследствие износа кулачка (по высоте) и торцовых (толкающих)
поверхностей деталей привода плунжеров — в результате они в ходе эксплуатации
несколько опускаются относительно первоначального, исходного (заводского)
положения. Поэтому, в целях компенсации износов и возвращения плунжеров как бы в
исходное положение, соответствующее новому ТНВД, необходимо производить
регулировку на момент начала подачи топлива секциями в соответствии с результатами
проверки.
На втором этапе диагностики ТНВД проверяют значения и равномерность подачи
топлива различными секциями. Перед проверкой необходимо довести температуру
топлива перед фильтром стенда до 25-30°С. Затем следует проверить герметичность
нагнетательных клапанов. Она проверяется при положении рейки соответствующем
выключенной подаче. Затем создают давление в 0,15-0,20 МПа (1,5-2,0 кгс/см
2
) - клапаны
не должны пропускать топливо в течение 2 мин (в случае течи клапан следует заменить).
Последней подготовительной операцией является проверка и при необходимости
регулировка давления на входе в ТНВД, создаваемого топливоподкачивающим насосом.
Для двигателей КамАЗ оно должно составлять 0,05-0,1 МПа (0,5-1 кгс/см
2
) - регулируется
шайбами открытие перепускного клапана ТНВД при вращении кулачкового вала 1300
мин
-1
. У двигателей ЯМЗ это давление должно составлять 0,13-0,15 МПа (1,3-1,5 кгс/см
2
)
при 1050 мин
-1
- регулировку давления производят при необходимости поворачиванием
седла перепускного клапана (после регулировки седло зачеканивают).
Проверку значения подачи топлива производят при упоре рычага управления
регулятором в болт ограничения максимальной частоты вращения - для ТНВД ЯМЗ, для
ТНВД двигателей КамАЗ. При этом частота вращения кулачкового вала ТНВД ЯМЗ
должны составлять 1020-1040 мин
-1
, а подача одной секцией за цикл (один ход плунжера)
- 105-107 мм
3
; для ТНВД КамАЗ -75,0-77,5 мм
3
при частоте кулачкового вала 1290-1310
мин
-1
.
Для удобства проверки счетчик-автомат выключения привода стенда
устанавливают, например, на 800 циклов. При этом будет достаточно большое
наполнение топливом мензурок и по уровню топлива в каждой мензурке определяют
равномерность подачи топлива. При необходимости регулируют и значение подачи
вышеуказанными регулировочными болтами, и равномерность подачи (т.е. количество
топлива, подаваемого каждой секцией, ибо из-за разной степени износа плунжерных пар
секций будет разным и количество топлива, подаваемого секциями ТНВД).
Цикловую подачу топлива секциями ТНВД регулируют поворотом корпусов секций
при ослабленных гайках, отвернутых на 3-4 оборота гайках крепления топливопроводов
высокого давления у штуцеров секций. При повороте корпуса против часовой стрелки
подача топлива увеличивается, и наоборот. Допускается неравномерность подачи не более
5%. Регулировка секций на равномерность подачи у ТНВД ЗИЛ-4331 и ЯМЗ практически
идентична и описана ниже (рисунок 13).
а - максимальная подача;
б-половинная подача;
в-подачи нет
1 -рабочая винтовая кромка плунжера; 2 - выходное отверстие втулки; 3 - плунжер;
4 - входное отверстие втулки; 5 - нерабочая винтовая кромка
Рисунок 12 - Схема изменений количества подаваемого топлива
На рисунке 12 представлена схема изменения количества подаваемого топлива
секцией ТНВД в зависимости от положения винтовой кромки на плунжере относительно
входного и выходного отверстий на втулке плунжера. Количество топлива, подаваемого
секциями, можно изменять поворотом плунжеров 6 (рисунок 13) во втулках 4, которое
осуществляется с помощью педали через систему рычагов рейкой 7, воздействующей
через зубчатые сектора 8, закрепленные винтами на поворотных втулках 10, снабженных
пазом, в который входит выступ плунжера. Таким образом, при необходимости
регулировки какой-либо секции на изменение подачи топлива (ввиду износа плунжерных
пар, чаще приходится увеличивать подачу) необходимо ослабить винт 9 зубчатого сектора
8, вставить спицу в отверстие в верхней части поворотной втулки 10 и повернуть ее
относительно рейки в ту или иную сторону (для увеличения подачи топлива секцией
необходимо повернуть втулку относительно сектора вправо, а для уменьшения - влево).
Поворот втулки следует соизмерять с необходимым изменением количества топлива,
подаваемого секцией. После проведения регулировки зубчатые сектора следует снова
стянуть винтами 9 и произвести на стенде повторную проверку на равномерность подачи
топлива.
При необходимости более ранней подачи топлива секцией нужно отвернуть
контргайку 14 и вывернуть из толкателя 15 регулировочный болт 13 на соответствующую
длину (в зависимости от угла запаздывания подачи топлива данной секцией).
1 - штуцер; 2 - клапан нагнетательный; 3 - входное отверстие втулки; 4 - втулка
плунжера; 5 - выходное отверстие; 6 - плунжер; 7 - рейка; 8 - зубчатый сектор; 9 - стяжной
винт; 10 - регулировочная втулка; 11 - пружина; 12 - тарелка пружины; 13 -
регулировочный болт; 14 - контргайка; 15 - толкатель; 16 - ролик толкателя; 17- кулачок
Рисунок 13 - Общий вид секции ТНВД с приводным механизмом и
регулировочными устройствами
Техническое состояние и работа нагнетательных клапанов 2, не соответствующие
техническим требованиям, а именно: герметичность, давление открытия, зазор по
разгрузочному пояску нагнетательных клапанов - существенно влияют на работу ТНВД в
целом и могут свести на нет все вышеописанные проверки и регулировки. Так, например,
увеличение зазора по разгрузочному пояску нагнетательных клапанов, происходящее
ввиду износа клапанов, может давать хороший корректирующий эффект, в т.ч. на
повышение устойчивости холостого хода, но дальнейшее увеличение этого зазора может
вызвать явление дополнительного впрыска топлива форсункой, что нарушит нормальную
работу двигателя. Именно поэтому при каждом ТО-2 следует проверять состояние
нагнетательных клапанов, используя переносной прибор мод. КИ-4802 (рисунок 14),
который легко подключается к секциям ТНВД, по порядку их работы на двигателе.
Рисунок 14 - Устройство КИ-4802 для проверки технического состояния
плунжерных пар и нагнетательных клапанов секций ТНВД дизелей непосредственно на
двигателях
Для облегчения прокручивания коленчатого вала стартером в ходе проверки следует
предварительно вынуть все форсунки. При проверке герметичности клапана засекают по
секундомеру время падения давления по манометру с 15 до 10 МПа (со 150 до 100
кгс/см
2
) - оно должно быть не менее 10 с. Если и после промывки клапана время падения
давления не повысится - клапан заменяют. Достоинством прибора является и то, что с его
помощью можно проверить состояние прецизионных плунжерных пар ТНВД - при
пусковых частотах кулачкового вала ТНВД, плавно включая подачу топлива, довести
давление проверяемой секции до 30 МПа (300 кгс/см
2
) - если давление окажется ниже,
плунжерная пара подлежит замене.
Для проверки форсунок, снятых с двигателей, используют стенд мод. НИИАТ-625
(рисунок 15), на рабочем столе которого установлен прибор мод. КП-1609А (рисунок 16),
а рядом смонтирован прибор КП-1640 для проверки герметичности плунжерных пар
ТНВД.
1 — корпус прибора для проверки форсунок; 2 — рабочий бачок; 3 — прибор для
проверки плунжерных пар ТНВД; 4 — груз; 5 — ванна; 6 — основной топливный бак
Рисунок 15 - Стенд НИИАТ -625 для проверки форсунок и плунжерных пар
1 — бачок для топлива; 2 — проверяемая форсунка; 3 — манометр; 4 — рычаг; 5 —
корпус прибора
Рисунок 16 - Прибор КП-1609А для проверки и регулировки форсунок
В крупных АТП и на АРЗ, когда требуется высокая производительность, используют
прибор мод. КИ-ЗЗЗЗА с ручным приводом и стенд мод. КИ-1404 с механизированным
приводом. Перед проверкой форсунки разбирают, смягчают нагар в ванночке с бензином,
а затем удаляют медным или алюминиевым скребком с волосяной щеткой. Внутренние
полости промывают чистым дизельным топливом. Сопловые отверстия прочищают
стальной проволокой диаметром, в зависимости от модели, - 0,25-0,4 мм.
а) б) в)
Рисунок 17- Регулировочное устройство форсунки двигателей
а) МАЗ
б) КамАЗ
в) ЗИЛ-4331
Собранную форсунку устанавливают на прибор (рисунок 16). У форсунок
двигателей ЯМЗ и ЗИЛ заворачивают регулировочные винты, соответственно 12 и 10
(рисунок 17 а, в), тем самым сжимают рабочую пружину 9 и 5, блокируя подъем запорной
иглы, чтобы рычагом ручной подкачки довести давление в полости форсунки до 30 МПа
(300 кгс/см
2
), затем следует засечь по секундомеру время падения давления с 28 до 23
МПа (с 280 до 230 кгс/см
2
) - оно должно быть не менее 10 с. Во время вышеуказанной
проверки на герметичность не допускается подтекание топлива в местах соединений
элементов форсунки и через сопловые отверстия. Затем проверяют один из важнейших
параметров форсунки - давление впрыска (его нормативы для различных моделей дизелей
указывались ранее). В форсунках дизелей МАЗ и ЗИЛ регулировка этих параметров
производится соответственно винтами 12 и 10 за счет изменения сжатия рабочей
пружины запорной иглы. В форсунках автомобилей КамАЗ после разборки меняют
регулировочные шайбы 9 (рисунок 17 б) - при изменении толщины шайб на 0,05 мм
давление впрыска изменится на 0,3-0,35 МПа (3-3,5 кгс/см
2
).
На рисунке 18 даны варианты образования факелов распыленного топлива в камере
сгорания при различных давлениях впрыска.
а - при пониженном давлении; б - при повышенном давлении
Рисунок 18 - Схема образования факелов распыленного топлива в камере сгорания
форсунками при различных давлениях впрыска
Если давление впрыска выше нормативного, капельки топлива при распылении
будут очень мелкими и не смогут пробить всю толщу сжатого воздуха в камере сгорания.
Если же давление впрыска ниже нормативного, то капельки топлива будут слишком
крупными и, хотя и смогут пробить всю толщу сжатого воздуха в камере сгорания, но
плохо перемешаются с кислородом воздуха. В обоих случаях будет неудовлетворительное
смесеобразование со всеми сопутствующими негативными явлениями, а именно:
затрудненный пуск, снижение мощности, перерасход топлива, перегрев двигателя и т.д.
Оптимальный размер капелек топлива при впрыске с соблюдением нормативного
давления составляет 5-6 мк. Последний параметр форсунок, который проверяется на
вышеуказанных приборах - качество распыления топлива (при атмосферном давлении).
При резких качках рычагом-рукояткой прибора топливо, выходящее из сопел
распылителя, должно разбрызгиваться из всех сопел до туманообразного состояния, а
угол конуса распыления должен совпадать с контрольными линиями на светопрозрачном
защитном колпаке прибора [2].
ОПЕРАЦИИ ПО ТЕКУЩЕМУ РЕМОНТУ
При текущем ремонте деталей форсунок их очищают различными скребками из
мягкого металла, щетками (предварительно смягчив нагар бензином или керосином).
Очищают внутренние полости с последующей промывкой отфильтрованным дизельным
топливом. Сопла прочищают стальными иглами соответствующего диаметра. Многие
детали восстанавливают подшлифовкой торцов, фасок и т.д. Применяют метод притирки
сопряженных деталей. Некоторые из этих работ показаны на рисунке 19.
а - комплект инструментов; б - очистка наружных поверхностей; в, г, д, е, ж -
очистка конуса иглы, кармана, корпуса и сопловых отверстий
Рисунок 19 - Очистка распылителя от нагара и кокса
На рисунке 20 показан настольный универсальный станок высокой точности для
шлифовальных и других видов работ при восстановлении деталей узлов топливной
аппаратуры (фирма "Hartridge").
Рисунок 20 - Настольный станок для шлифовки деталей ТНВД и форсунок дизелей
После ремонта и сборки ТНВД и форсунки подвергают предварительной обкатке
(приработке), затем проверяют на вышеуказанных стендах и приборах с проведением
необходимых регулировок. При ТР широко используют различный инструмент и
приспособления [1].
Скачать материал

Технология - еще материалы к урокам: