Метка «Форсунка»

02.02.13 14:00 Работа топливных насосов дизелей

Рассматрим устройство и работу топливных насосов дизелей 6(8)NVD36A и 6(8)NVD48A.

Насос с регулированием по началу и концу подачи Насос с регулированием по началу и концу подачи По рисунку слева топливный насос с реконструкции топливные насосы рисунка ниже с регулированием по началу и концу этих дизелей почти одинаковы и различаются только размерами диаметра и хода плунжеров. Начало подачи топлива насосом определяется началом движения плунжера вверх и не зависит от его нижнего крайнего положения.

При движении плунжера 1 под действием пружины 2 вниз топливо засасывается через канал 3 из топливопровода и через всасывающий клапан поступает в полость 4. Как только кулачок 12 начнет нажимать на толкатель 11, топливо через нагнетательный клапан и трубопровод будет поступать к форсунке. Нагнетание будет продолжаться до тех пор, пока верхняя кромка наклонной выточки 6 на плунжере не откроет отверстие 5 на втулке 7. Топливо по сверлению в плунжере и выточке потечет через отверстие 5 в трубопровод отсечного топлива.

Количество подаваемого топлива регулируется путем поворачивания плунжера 1 вокруг своей оси поводком 8, который связан с общей тягой всех топливных насосов дизеля. дом2 свежие серии, слово. При поворачивании плунжера изменяется положение верхней кромки наклонной выточки 6 по отношению к отсечному отверстию 5 и изменяет момент отсечки. Точная установка подачи осуществляется путем ввинчивания или вывинчивания болта 9 толкателя 11. При вывинчивании болта 9 подача топлива уменьшается, а при ввинчивании увеличивается. При помощи валика 10 насос выключается или прокачивается вручную.

Выпуск воздуха из рабочей полости происходит при нажатии на кнопку, которая воздействует на всасывающий клапан. При помощи щупа определяется величина зазора между роликом толкателя и кулачком распределительного вала. Особенностью топливного насоса дизелей с наддувом является работа с опережением рабочего хода плунжера. П

ри ходе плунжера вверх подача топлива начинается после того, как плунжер, поднимется на 3,5 мм от своего крайнего нижнего положения. Опережение рабочего хода осуществляется при помощи кольцевой канавки в верхней части плунжера, соединенной с каналом внутри плунжера. При нахождении плунжера в крайнем нижнем положении канавка открывает отсечное отверстие во втулке насоса, и при движении плунжера вверх топливо из рабочей полости через отсечное отверстие выжимается в сливной трубопровод.

Это продолжается до тех пор, пока нижняя кромка кольцевой канавки не перекроет отсечное отверстие.

читать далее »
28.04.12 03:49 Устройство топливных форсунок

Картинка

читать далее »
11.06.12 18:05 Гидрозапорная топливная аппаратура

В последние годы разработано большое количество топливных систем с использованием гидравлики для управления иглой распылителя. Так, например, английская фирма CAV разработала форсунку, позволяющую изменять нагрузку на пружину, запирающую иглу. Совершенствование этой конструкции привело к тому, что в период рабочего цикла за счет изменения нагрузки на пружину получается предварительный впрыск.

гидрозопорная форсунка

На рисунке 1 (гидрозопорная форсунка) изображена гидрозапорная форсунка Астахова, состоящая из корпуса 7, распылителя 11), золотника 2, подвижной втулки 1 и внутренней втулки 5 золотника. Втулка 1 и золотник 2 разделяют внутреннюю полость на три объема 3, 4 и 6. Роль гидравлической пружины переменной жесткости выполняет топли во двух разобщенных объемов 4 и 6, сообщающихся при определенном положении втулки золотника в процессе топливоподачи. Форсунка спроектирована так, что при давлении топлива в объеме 3, равном давлению начала впрыска, отверстия 8, расположенные на втулке, совпадают с проточкой и отверстиями 9 золотника 2, сообщенными с каналом 10 распылителя 11. Этот момент соответствует началу впрыска топлива.
При дальнейшем движении втулки на заранее заданном ходу объемы 4 и 6 соединяются, а это уменьшает жесткость гидравлического запирания и приводит к увеличению время-сечения прохода, образованного отверстием втулки в результате перемещения золотника в очередное равновесное положение.

Движение втулки золотника осуществляется в два этапа. Величина и скорость перемещения на втором этапе определяются размерами объемов 4 и 6. Характер изменения время-сечения прохода оказывает влияние на закон подачи топлива. Сложность конструкции и большая масса подвижных деталей являются недостатками этой форсунки. Внедрение гидрозапорных форсунок на судовых дизелях началось с форсунок, прошедших испытания еще аж на рыбопромысловых судах Советского Союза.
Разница в работе обычного и гидрозапорного распылителей заключается в том, что в гидрозапорном распылителе механическая пружина заменена на гидравлическое запирание. Давление в гидрополости такой форсунки рт, необходимое для получения требуемого статического давления открытия иглы ро для впрыска в среду без противодавления и без учета сил статического трения, определится из уравнения равновесия иглы.
Следует отметить, что даже у новых распылителей основание уса седла dK не совпадает с наружным диаметром уплотнительного пояска конуса иглы d0 (рисунок 2 (Распылитель).

 

Распылитель форсунки

При выборе давления в начале впрыска р0 учитываются следующие обстоятельства. В механической форсунке изменяющееся усилие запирания иглы - нормальные силы трения ее поверхности о поверхность направляющей с учетом излома и смещения направления запирающего усилия и массы движущихся деталей форсунки являются причиной повышения давления топливоподачи как начального, так и максимального.
В гидрозапорных форсунках изменяющееся усилие запирания и нормальные силы трения отсутствуют, а масса движущихся деталей в 2,5—5 раз меньше, чем в механических. Это приводит к ускорению подъема иглы и задержке начала ее посадки при пониженных давлениях подаваемого топлива.
Для обеспечения одинаковых начальных условий необходимо у гидрозапорных форсунок создавать статическое давление начала впрыска не меньше, чем у механических, с учетом его увеличения за счет усилия сжатия пружины при подъеме иглы.

При начале посадки иглы (ее верхнее крайнее положение) давление рпос определяется из уравнения равновесия иглы в этот момент.
В процессе подачи давление топлива превышает давление запирающей жидкости и между полостями запирающей жидкости и топливом имеется зазор, то в этот период происходит перетекание топлива в полость запирающей жидкости. Количество перетекающего топлива через зазор S между иглой и направляющим отверстием зависит от перепада давлений между запирающей жидкостью и топливом, его вязкости, величины зазора S.
За период между подачами давление гидросмеси превышает давление топлива, поэтому запирающая жидкость через зазор потечет в полость топлива.
Гидрозапорные форсунки с переменным усилием запирания исключают утечку топлива вверх по игле. В них создаются дополнительные запирающие силы, обеспечивающие принудительную посадку иглы в гнездо.
Эти силы создаются при гидравлическом запирании иглы распылителем специальной конструкции (рисунок 3 Распылитель двухдифференциальный гидрозапорной форсунки). Распылитель двухдифференциальный гидрозапорной форсункиВ таких форсунках изменение площади, воспринимающей давление запирающей жидкости, обеспечивается за счет выполнения верхней и нижней частей прецизионной пары с герметической посадкой иглы в верхнем и нижнем крайнем положениях. Игла такой форсунки называется двухднфференциальной.
Дифференциальная площадка верхнего запирающего узла F получается за счет исключения из зоны давления гидрозапорной жидкости поверхности кольцевого уплотнения. Торцовая поверхность иглы выполняется определенной величины, зависящей от технической характеристики дизеля и системы топливоподачи. В работе такого распылителя имеются следующие особенности: снижена величина подвижных масс, увеличен прецизионный зазор, подъем иглы происходит при постоянном воздействии усилия на ее верхний торец.

читать далее »
02.02.14 01:12 Форсунки. Открытая или закрытая?

 

Форсунки служат для непосредственного ввода топлива в цилиндры двигателя, его распыления и равномерного смешивания с воздухом. Форсунки могут быть открытого и закрытого типа.

читать далее »
02.02.14 01:20 Насос-форсунки

В современных двигателях широко применяются насос-форсунки, когда в одном агрегате соединены топливный насос и форсунка

читать далее »
23.06.12 10:07 Вязкость дизельного топлива

Вязкость - один из важнейших физических показателей дизельных топлив, определяющих качество распыливания, смесеобразования и сгорания топлива. С повышением вязкости дизельного топлива возрастают сопротивление системы топливоподачи, дальнобойность и размеры капель в факеле, уменьшается наполнение топливного насоса, ухудшается распыление и смесеобразование топлива с воздухом. В результате нарушается процесс горения, возрастает количество продуктов неполного сгорания топлива, увеличиваются нагоро
отложения на деталях, удельный расход топлива и коэффициент подачи топливного насоса. При использовании дизельных топлив с малой вязкостью увеличивается подтекание их через форсунки и насосы, уменьшаются коэффициент подачи и мощность двигателя. Мощность двигателя уменьшается не только вследствие снижения подачи, но и из-за уменьшения размеров и скорости движения распиливаемых частиц топлива. Вязкость топлива оценивается коэффициентом кинематической вязкости, который показывает величину внутреннего трения частиц жидкости, возникающего при их взаимном перемещении, и определяется с помощью U-образных вискозиметров по формуле: vк = ct,
где с - постоянная вискозиметра; t - время протекания жидкости через капилляр. Вязкость измеряется в стоксах.
Стокc характеризует вязкость жидкости, плотность которой равна 1 г/см3; 1 Ст = 10-4м2/с. В отечественной практике для судовых дизелей вязкость принято измерять в градусах шкалы (°ВУ) или равнозначных им градусах Энглера (°Е), представляющих собой отношение времени истечения в стандартных условиях 200 мл испытуемого продукта при температуре испытания через калиброванное отверстие диаметром 2,8 мм к времени истечения такого же объема дистиллированной воды при температуре 20°С. За рубежом вязкость оценивается в секундах Редвуда (с R1 при 100°F) или Сейболта (SU). Связь между различными единицами определяется выражениями: Зависимости между существующими единицами вязкости при различных температурах даны в таблице. Перевод единиц вязкости при одинаковой температуре. При перекачивании температура топлива должна быть не менее чем на 15 - 20°С выше температуры застывания. Надежная работа топливной аппаратуры при использовании высоковязких топлив обеспечивается путем их подогрева для достижения вязкости в пределах 10—25 мм2/с (2~3,7°ВУ). Для определения температуры подогрева тяжелого топлива перед ТНВД в зависимости от необходимой вязкости и исходной вязкости (до нагрева) существуют программы, рассчитывающие температуру, раньше для этого пользовались так называемыми номограммами, графиками, другими словами. Во избежание быстрого загрязнения подогревателя топлива температура подогрева не должна быть выше 135°С в системе открытого типа; 150°С в системе закрытого типа. Не соответствующий сорту топлива подогрев (высокая вязкость) не только ухудшает процесс сгорания, но и может вызвать повышенный износ втулок цилиндров и компрессионных колец, разрушение седел выпускных клапанов, повышение давления впрыска и высокий уровень напряжений в топливной системе высокого давления. Для дистиллятных топлив вязкость лежит в пределах 2—10 мм2/с при 20°С.

Таблица вязкости дизельного топлива в зависимости от температуры

Таблица вязкости дизельного топлива в зависимости от температуры

читать далее »
01.06.12 18:35 Из теории топливной аппаратуры

В настоящее время проводятся большие работы, направленные на повышение мощности судовых дизелей за счет внедрения наддува, снижения расхода топлива, а также использования более дешевых и тяжелых сортов топлива. Все: эти работы тесно увязываются с повышением надежности, моторесурса дизелей и совершенствованием топливной аппаратуры, от которой во многом зависят эксплуатационные показатели их работы.
При повышении мощности дизелей путем наддува требуется значительно увеличивать производительность топливной аппаратуры, а в связи с использованием более тяжелых сортов топлива улучшать и качество его распыла.
Успешное решение всех этих задач во многом зависит от квалификации инженерно-технических работников судоремонтных предприятий, линейного аппарата пароходств, инженеров-теплотехников и судовых механиков, которые должны хорошо разбираться не только в работе топливной системы дизеля, топливного насоса и форсунки, а также знать основы теории топливной аппаратуры. Ниже кратко рассматриваются закономерности работы топливной аппаратуры и основные положения теории процессов впрыска топлива в судовых дизелях.
Методы расчета процесса топливоподачи дизеля базируются на статической или динамической теориях впрыска.
По первой теории впрыска топливо рассматривается как невязкая сжимаемая жидкость. В ней не учитываются волновые характеристики впрысков. На базе этой теории получены критерии, характеризующие подобие процессов топливоподачи дизеля. Уравнения расхода для несжимаемой идеальной жидкости только в первом приближении отображают действительный характер топливоподачи. Особенностями этой теории являются относительная простота уравнений и возможность проследить влияние основных параметров топливной аппаратуры на процессы впрыска топлива.

 

Из теории топливной аппаратуры - 2

читать далее »
01.06.12 18:42 из теории топливной аппаратуры-2

Статический метод расчета подробно разработан Г. Г. Калишем и Н. А. Андреевским. В основу его положены следующие допущения: давление и плотность топлива во всех участках системы одинаковы; коэффициент сжимаемости топлива имеет постоянное значение; распределительные органы (отсечные отверстия, клапаны и игла форсунки) открываются и закрываются мгновенно; эффективное сечение форсунки постоянно. Расчет топливоподачи выполняется в таком порядке.
Процесс впрыска топлива (рисунок 1) разделяется на несколько последовательных периода или этапа.
Теория топливной аппаратуры

 

На первом этапе происходит предварительное повышение давления топлива в топливопроводе от торца плунжера до сопловых отверстий форсунки. Начинается он с момента закрытия всасывающих окон во втулке плунжера (сечение 1—1) и заканчивается в момент, когда давление в подыгольчатой полости форсунки достигает давления начала подъема иглы (сечение 2—2).
Второй (основной) этап процесса впрыска начинается от начала подъема иглы и заканчивается в конце подачи топлива насосом. На этом этапе происходит изменение давления в системе в период всего впрыска топлива.

При расчете диаметра и числа сопловых отверстий форсунки принимают максимальный секундный расход топлива. Секундный, расход топлива и его максимальное значение определяются законом движения плунжера топливного насоса, т. е. профилем кулачковой шайбы насоса. Профиль кулачковой шайбы насоса строят или подбирают экспериментальным путем. Построение профиля кулачковой шайбы производится по кривой пути плунжера насоса, которая определяется графическим интегрированием кривой скорости. Максимальное значение скорости для тихоходных судовых двигателей принимается в пределах 0,7—1 м!сек, а для быстроходных 1—1,8 м/сек. При симметричных кулачковых шайбах закон движения плунжера в период всасывающего хода является зеркальным изображением закона движения в период нагнетательного хода.
Топливная аппаратура с механическим приводом плунжера на малых оборотах и нагрузках обладает неравномерностью топливоподачи, резкой нестабильностью и неблагоприятным протеканием скоростных характеристик. Основными причинами, вызывающими неравномерность подачи по циклам, являются сжимаемость топлив, волновые явления в нагнетательном трубопроводе, Анализ проведенных экспериментальных и теоретических исследований позволяет сделать вывод, что качество работы топливной аппаратуры определяется в основном величиной и характером изменения остаточного давления. Величина остаточного давления в значительной мере определяется размерами нагнетательного клапана. Отсасываемый объем нагнетательного клапана определяется также его геометрическими размерами. Стабилизацию процесса впрыска можно обеспечить конструктивным изменением нагнетательного клапана путем устройства в нем специальных отверстий 4 (смотреть рисунок 2)

Нагнетательный клапан с седлом.

клапан

1 — клапан; 2 — седло, 3 — разрез корректирующего клапана; 4 - отверстие), выходящих под уплотнительный конус. При работе на малых оборотах и нагрузках топливо протекает по каналам клапана, чем автоматически регулируется величина отсасываемого объема топлива.
Применение клапанов-корректоров обеспечивает расширение диапазона стабильных циклов до 1:10, а в сочетании с подбором прецизионных пар по гидравлической плотности удовлетворяет требованиям к топливной аппаратуре дизелей. Определение размеров корректирующего нагнетательного клапана производится по методике, разработанной ЦНИДИ.

читать далее »
15.06.12 13:57 использования разрежения для распыливания топлива

схема использования разрежения для распыливания топлива
Итак у нас тут на рисунке представлена схема использования разрежения для распыливания топлива изображена схема топливоподачи для распыливании топлива с использованием разрежения в горловине камеры сгорания. На такте всасывания топливо под давлением 3—5 кгс/см2 по дается через механический дозатор 1 и обратный клапан 2 в форсунку 3. При движении поршня 4 вверх в момент входа нижнего торца форсунки 3 в горловину камеры 5 воздух из надпоршневого пространства 6 с большой скоростью перетекает через кольцевую щель 7 в камеру 5. Под действием разрежения из кольцевой щели форсунки вытекает топливо и распыливается в камере 5. Величина разрежения, а следовательно, и тонкость распыливания топлива завися от скорости движения воз духа в щели 7. Это устройство является эффективны только для дизелей с диаметром цилиндра D< 100 мм: ходом поршня s< 120 мм, частотой вращения больше 3000—4000 об/мин. Удельный расход топлива у таких дизелей свыше 200 г/ч на1 Э.Л.С.
К недостаткам всех беспрецизионных систем относятся: неудовлетворительное распыливание топлив в конце подачи и интенсивное закоксовывание распыливающих устройств двигателей и и выпускных трактов.
Устранение этих недостатков является первоочередной задачей от решения которой будет зависеть удовлетворительная работа указанных систем. Трудности в использовании беспрецизионных топливных систем и стремление к упрощению существующей топливной аппаратуры приводят к разработке топливных насосов и форсунок с минимальным числом прецизионных пар. К числ их относятся манжетные насосы и насосы распределительного типа. В манжетных насосах плунжерные пары не являются прецизионными. Уплотнение сопряжения в них достигается за счет использования армированных резиновых манжет, плотно охватывающих плунжеры, не требующих точной цилиндрической поверхности сопряжения и чистоты обработки свыше Ra10.
Из литературы известно, что применение высококачественных манжет специальной конструкции обеспечивает создание насосами давления 250—280 кгс/см2. Поэтому такие насосы могут применяться для впрыска дизельного топлива на дизелях небольшой мощности, с вихревыми и полураздвоенными камерами сгорания (давление впрыска достигает 250 кгс/см2). В последнее время начали применять топливные насосы распределительного типа. Схемы и конструкции распределительных насосов разнообразны. По-разному решаются в них и вопросы дозирования топлива, связи плунжерного элемента с распределителем и др. Общим для всех них является обязательное наличие двух элементов — плунжера и распределителя. Идея распределения топлива вращающимся плунжером предложена Котляренко и Бартули. В середине пятидесятых годов она была внедрена в промышленность фирмой «Америкен-Бош» для судовых и тракторных двигателей мощностью до 40 л. с. В дальнейшем такие насосы были использованы для дизелей мощностью до 600 л.с.
Подобные насосы марок НД-21 конструкции ЦНИТА ОПМ и Ногинского завода топливной аппаратуры, предназначены для двигателей малой и средней мощности. Распределительные насосы нашли применение на быстроходных дизелях с цилиндровой мощностью до 40 л. с. и частотой вращения 500—3000 об/мин. Тип камеры сгорания для дизелей с оппозитными насосами (два противоположно расположенных плунжера) особого значения не имеет, так как эти насосы обеспечивают давление впрыска до 500 кгс/см2. В дальнейшем предстоит большая и сложная работа в области совершенствования топливной системы судовых дизелей, повышения ее надежности, долговечности и универсальности. Совершенствование топливной системы судовых дизелей будет проводиться как в направлении упрощения ее конструкций, сокращения количества узлов и прецизионных деталей, так и удобства и простоты сборки и испытания ее узлов, настройки, обкатки и регулирования. К упрощению топливной системы приведут также работы в области ее унификации и сокращения типоразмеров. Повышение надежности топливной системы проводится в направлении улучшения ее конструкции, подбора новых материалов для изготовления прецизионных деталей, более совершенной технологии их изготовления, сортировки, комплектации прецизионных деталей и их испытаний. Повышение долговечности топливной системы проводится в направлении совершенствования термической обработки ее деталей, более качественной очистки подаваемого топлива и внедрения взаимозаменяемых узлов, элементов и отдельных деталей.
Повышение универсальности топливной системы проводится за счет разработки таких ее конструкций, которые обеспечивали бы ее использование не на одном сорте топлива, а на нескольких, а также не на одном типе дизеля, а на группе дизелей, без какой-либо подготовки топлив и переналадки топливных насосов и форсунок.

читать далее »
18.06.12 00:11 как усовершенствовать топливную аппаратуру

Улучшение и упрощение топливной аппаратуры включают в себя мероприятия по созданию новых, образцов, повышению надежности и долговечности их работы, применению более прогрессивной технологии их изготовления, менее дефицитных материалов и т. д.
У современных судовых дизелей топливная аппаратура имеет прецизионные пары. Их количество зависит от типа топливной аппаратуры, числа цилиндров двигателя и достигает трех даже при такой простой односекционной конструкции топливных насосов, как золотниковые. Идеально простой является топливная аппаратура, в которой прецизионные пары отсутствуют. Попытки создания беспрецизионной аппаратуры на дизелях имеются.
Изучение соответствующих материалов показывает, что при конструировании такой аппаратуры выбирают один из трех путей:
первый — для распыливания топлива применяется искусственно создаваемый в системе топливоподачи гидравлический удар;
второй и третий основаны на использовании энергии воздушного заряда в цилиндрах дизеля и специально создаваемых местных разрежений в камерах сгорания.
Принцип действия топливной аппаратуры, в которой используется гидравлический удар, основан на том, что высокопроизводительный шестеренчатый насос, нагнетающий топливо к устройству, называемому распределителем, связан с коленчатым валом дизеля. В требуемый момент каждая из форсунок дизеля получает порцию топлива.
В распределителе имеется перепускной клапан, который в период между впрысками поддерживает давление топлива в пределах 3—5 кгс/см2. В процессе работы аппаратуры сразу же после соединения форсунки с насосом перепускной клапан мгновенно закрывается, отчего во всем топливном тракте резко повышается давление, возникает гидравлический удар и происходит подача топлива в цилиндр дизеля. Величина давления впрыска зависит от производительности шестеренчатого насоса, расхода топлива через форсунку, скорости и закона закрытия перепускного клапана.
Вследствие воздействия на всю систему топливоподачи кратковременных импульсов высокого давления при работе дизеля надежность топливоподачи снижается.
Были попытки использовать энергию перетекания воздушного заряда или местные разрежения в камерах сгорания для распыливания топлива. На рисунке показана конструкция беспрецизионной топливной аппаратуры. Топливо, подаваемое под давлением 3—5 кгс/см2, через открытую форсунку 3 распыливается потоком воздуха, нагнетаемым из основной камеры сжатия 1 в дополнительную при подходе поршня 2 к в.м.т.

конструкция беспрецизионной топливной аппаратуры

Такие устройства топливоподачи работают на дизелях мощностью 5—7 л.с. при частоте вращения свыше 700 об/мин. При меньшей частоте вращения и при увеличении мощности качество распыла топлива резко ухудшается, а удельный расход топлива возрастает. Бесприцизионная топливная аппаратура рисунок (конструкция беспрецизионной топливной аппаратуры)

читать далее »
 «[1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][..]» 
« Список меток

  • Узнавать новости по rss

    Подписаться Подписаться на новости
  •