Ремонт форсунки дизеля Д49

     1 Введение

     Данный курсовой проект написан на тему: «Ремонт форсунки дизеля Д49». Поэтому  во введении к курсовому проекту, на мой взгляд, необходимо было описать определенные условия работы магистральных тепловозов, на которых установлен дизель типа Д49.

      Маневровая работа является неотъемлемой частью перевозочного процесса. Она растет, одновременно с развитием перевозок, увеличением протяженности сети и числа станций, выполняющих технические и коммерческие операции. В понятие магистральной работы входят все передвижения вагонов с грузами или пассажирами на дальние расстояния.

      При выполнении передвижений локомотивы работают в основном на неустановившихся режимах. Для трогания составов с места и разгона требуются большой сцепной вес и большие тяговые усилия, реализуемые кратковременно, при разгонах. Условия работы магистральных локомотивов существенно отличаются от маневровых и технические требования к ним также различны.

     Одно передвижение без перемены направления называется полурейсом и представляет собой различное сочетание следующих элементов; разгона, торможения, движения с установившейся скоростью и движения по инерции.

По сочетанию элементов магистральных передвижений различают следующие типы полурейсов: I — разгон — торможение, II — разгон — движение по инерции до полной остановки состава; III — разгон — движение по инерции — торможение ( состав после разгона до определенной скорости часть расстояния полурейса следует по инерции, а часть — с торможением); IV — разгон — движение с установившейся скоростью    торможение; V — разгон — движение с установившейся скоростью — движение по инерции (после разгона состав часть полурейса следует с установившейся скоростью и затем до полной остановки с замедленным движением по инерции); VI — разгон — движение с установившейся скоростью — движение по инерции — торможение, когда сочетаются все четыре возможных элемента полурейса.

 При переменной скорости расформирования составов на сортировочных горках применяются различные сочетания, четырех возможных элементов полурейса.

    Магистральную работу выполняют не только на станционных путях, поэтому длина рейса не ограничена границами станции, а максимально допустимые скорости разгона и движения не могут превосходить величин, установленных технико-распорядительными актами и Инструкцией по движению поездов и магистральной работе на железных дорогах республики Беларусь.

    Из всего вышеперечисленного можно сделать вывод, что магистральные тепловозы работают в довольно тяжелых условиях: постоянные разгоны и торможения, высокие нагрузки не могут не отразиться на работе дизель генераторной установки, самого дизеля, а, следовательно, и его отдельных частей, в частности форсунок. Результаты этих нагрузок, возможные поломки сборочных единиц и способы их устранения будут описаны ниже. 

1 Назначение, конструкция и условия работы сборочной единицы на

       тепловозе

Форсунки предназначены для впрыскивания топлива в цилиндры в мелкораспыленном виде с обеспечением равномерного его распыливания по всему объему камеры сгорания. На отечественных дизелях применяют форсунки закрытого типа, у которых полость заполнения топливом в период между впрыскиваниями отделена от камеры сгорания иглой. Принципиально форсунки всех дизелей устроены одинаково, а различаются главным образом конструкцией распылителя, размерами проходных сечений в них, числом и размерами сопловых отверстий и габаритными размерами. В качестве примера разберем устройство и принцип действия форсунки дизелей типа 5Д49 (рис. 94). В стальном

 

 

корпусе 7 форсунки размещены сопловой наконечник распылителя 12 с 01'Еерстиями малого диаметра, корпус 11 иглы (корпус распылителя) и игла 13. Игла и корпус представляют собой прецизионную пару, сопряжение которых

u  I  u  u  u

по цилиндрическои направляющеи и коническои запор нои поверхностям вы-

 

полнено с высокой степенью точности и шероховатости (не ниже 11-12-го класса). "у'гол конуса иглы 13 на 1_20 больше угла конуса корпуса, что обеспечивает небольшую ширину контактного пояса и хорошее уплотнение. Игла 13 прижата к посадочному гнезду пружиной 6 через толкатель 9. Затяжка пружины осуществляется регулировочным винтом 5.

Затяжкой пружины устанавливается давление топлива, соответствующее моменту начала подъема иглы: 20,6+1,0 МПа - для дизелей ДI00, 32 + I + 0,5 МПа - дЛЯ 5Д49 и 27,5 +0,5 МПа - дЛЯ ПДIМ. Топливо подводится от топливного насоса к штуцеру корпуса форсунки и через него поступает к щелевому фильтру 14, представляющему собой стержень, на наружной поверхности которого профрезерованы канавки,' поочередно не доходящие до одного из торцов (кольцевой проточки у фильтра форсунки дизеля Д100). Топливо из одной канавки в соседнюю может попасть только через зазор между стержнем фильтра и отверстием, в которое он установлен. Этот зазор для форсунок раз

ных дизелей устанавливается от 0,02 до 0,1 мм. ЩJOйдя фильтр, топливо по каналу а поступает в полость корпуса распылителя к игле. Начальное усилие подъема иглы пропорционально площади кольцевого пояска на игле. При отрыве иглы топливо действует уже на всю площадь иглы, и усилие на нее резко возрастает, приводя к стремительному подъему иглы. Поступив в канал соплового наконечника, топливо через его отверстия впрыскивается в цилиндр. После впрыскивания давление топлива резко падает и игла садится на седло под действием пружины. Максимальный подъем иг лы ограничивается упором, обеспечивающим ход иглы 0,55-0,65 мм.

 

Топливо, просочившееся через зазоры деталей форсунки, отводится через штуцер 2 регулировочного винта. Детали форсунки уплотнены медными прокладками или резиновыми кольцами. Чтобы не допустить накопления топлива под давлением и прорыва резинового кольца 16 уп-

 

 

лотнения деталей форсунки дизеля 5Д49 при возможных нарушениях плоскости стыковых соединений деталей, в нижней части корпуса выполнен наклонный канал, через который топливо отводится в систему слива.

Форсунки дизелей типа nIOO установлены перпендикулярно к оси цилиндров с двух сторон посредством специальных адаптеров, обеспечивающих уплотнение от пропуска газа и течи воды. Форсунки дизелей 5Д49 устанавливают в специальные расточки крышек цилиндров под углом 300 к оси цилиндра, что позволяет расположить внешнюю часть форсунки вне закрытия крышек цилиндров и снимать форсунки, не разбирая крышек. Уплотнение форсунки в крышке обеспечивается конусным соединением в нижней части и резиновым уплотнительным кольцом 5 в верхней части. Форсунки дизеля ПДIМ устанавливаются в центральные гнезда крышек цилиндров, в которые предварительно запрессованы стальные втулки. Внизу форсунки уплотнены во втул·ках медными кольцами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1 Условия работы сборочной единицы на тяговом подвижном составе (ТПС)

Форсунка, устанавливаемая на тепловозы ЧМЭ3, (ДизельK6S310DR) является одним из наиболее ответственных узлов и деталей топливной аппаратуры, отвечающей за непосредственный впрыск топлива в цилиндры дизеля. Данная сборочная единица работает в очень тяжелых условиях так как подвержена  воздействию раскаленного газа  во время работы дизеля, а следовательно на неё воздействуют также и высокие температуры и крайне высокое давление создаваемое этим газом. Оказывает влияние на форсунку и, подводимое к ней топливо, так как  топливо при подаче также создает некоторое давление. Таким образом, не сложно представить что форсунка, а в частности корпус распылителя форсунки, при работе дизеля  в разные моменты времени испытывает высокие нагрузки как изнутри (подводимое топливо) так и снаружи (при взрыве сжатого газа). Определенные составные части форсунки, о которых более подробно будет указано ниже, подвержены воздействию ударных нагрузок так, например, в результате работы на  поверхности торца иглы может образоваться наклеп, также в результате работы может уменьшиться длина толкателя. Детали форсунки подвержены коррозии, которая может образовываться даже на рабочей поверхности иглы. При работе дизеля может произойти срыв резьбы корпуса форсунки, Это может являться как следствием неправильного крепежа, так и недопустимых нагрузок на дизель и вибрации. Пружина форсунки в результате работы может потерять упругость и изменить длину. В добавок ко всему, форсунка работает в режиме постоянной вибрации, которую просто не возможно исключить при работе дизеля. В целом  форсунка тепловоза ЧМЭ3 работает в условиях близких к экстремальным, в которых просто не возможно избежать износа деталей сборочной единицы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2. Техническая  характеристика сборочной единицы.

Количество отверстий для распыления……………….8.

Диаметр отверстий для распыления…………………...0,40 мм.

Угол между отверстиями для распыления…………….1500

Материал, из которого изготовлена форсунка..............Высококачественная

                                                                                                    термически  

                                                                                                    обработанная  сталь.

Диаметр цилиндрического выступа иглы……………...4мм.

Давление необходимое для начала впрыска…………...300+/-5 Кгс/См2

Зазор между щелевым фильтром и штуцером…………0,002мм.

Диаметр стальной толстостенной трубки высокого давления

Наружный………………………………………………..10мм.

Внутренний………………………………………………3мм.

Зазор между штангой и корпусом форсунки…………..0,04-0,12мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3 Неисправности  их причины и способы предупреждения.

Трещина в корпусе или сорванная резьба – корпус подлежит замене.

Пружина с трещиной или при высоте в свободном состоянии менее 72 мм – пружина подлежит замене.

Существенное влияние на регулировку могут оказывать следующие основные дефекты: зависание иглы форсунки или зависание и неплотности посадки нагнетательного клапана, поломка пружины клапана; засорение отверстий сопла форсунки, увеличение или уменьшение затяжки пружины ее; неправильный отсасывающий ход нагнетательного клапана, Подтекание   топлива в местах присоединения нагнетательных трубок, неправильный угол подъема спирали плунжера. Особенно затруднительная регулировка на производительность секции насоса на режиме 400 об/мин. Даже при очень малом изменении выхода рейки или изменении температуры топлива значительно изменяется производительность. В этом случае можно рекомендовать нагнетательную трубку с другим проливом, но в пределах допуска.

Распылитель не дает нормального распыла топлива, имеет недостаточную плотность и подтекание топлива. Распылитель при этом подвергают ремонту, при ремонте выдерживают допустимые размеры.

Потеря плотности распылителем, подтекание топлива, отсутствие нормального распыла. Рекомендуется восстановить притирочные конусы корпуса распылителя и иглы до чертежных размеров. Проверить подъем иглы и разработку распиливающих отверстий. Разрешается перепаровка деталей распылителя. Собранную форсунку проверить на плотность. Отремонтированная форсунка при испытании на стенде должна удовлетворять предъявленным требованиям.

Трещина в трубке высокого давления, повреждения конуса трубки. Трещину устранить постановкой соединительной муфты на резьбе с последующей обваркой. Поврежденный конус заменить на новый.

Неисправность форсунки может быть определена также и по наличию неравномерного стука в цилиндрах дизеля при его работе на холостом ходу. Форсунка, имеющая плохой распыл, вызывает характерный стук в цилиндре. Дефектную форсунку определяют в этом случае поочередным отключением насосов подачи топлива в цилиндры. При включении подачи топлива в цилиндр с неисправной форсункой, как правило, стук прекращается, если этот стук не вызван другими причинами (увеличенными зазорами в пальце поршня, подшипниках, клапанах и др.). Неисправную форсунку на дизеле заменяют новой или отремонтированной.

Подтекание топлива вызывается потерей необходимой герметичности запорных конусов иглы и корпуса распылителя, причиной которой являются мельчайшие выбоины или наклеп на их поверхности. Выбоины и наклеп образуются мельчайшими твердыми частицами, попадающими вместе с топливом на уплотнительные Пояски в момент посадки иглы на седло. Подтекание распылителя ухудшает распыливание, вызывает догорание топлива, образование нагара на поршне и кольцах, загорание сопловых отверстий распылителя, увеличение расхода топлива и снижение мощности дизеля.

При контроле состояния пружины форсунки высота ее в свободном состоянии должна быть в пределах 73—76 мм. Пружину бракуют при высоте менее 72 мм. Нормальную гидравлическую плотность распылителя восстанавливают перекомплектовкой деталей распылителя—иглы и корпуса. Гидравлическая плотность отремонтированного распылителя после обкатки с собранной форсункой на стенде должна быть в пределах норм.

Герметичность запорного конуса распылителя восстанавливают доводкой углов рабочих фасок корпуса и иглы до номинальных размеров на прецизионном станке или чугунными притирами. Не разрешается восстанавливать герметичность запорного конуса только за счет притирки деталей между собой. Ширина контактного пояска запорного конуса должна быть не более 0,5 мм. Подъем иглы распылителя более нормы (более 0,7 мм) устраняют шлифовкой торца корпуса распылителя.