Khai thác động cơ đốt trong tàu quân sự - Chương 10 pdf

Các đặc tính điều chỉnh hình 10.4b nói lên rằng, ở các động cơ tăng áp tuabin khí xả tự do sự thay đổi góc phun sớm nhiên liệu gây nên sự thay đổi đặc tính tuabin - máy nén: tăng nhiệt đ

Chương 10 ĐIỀU CHỈNH VÀ THỬ NGHIỆM ĐCĐT 10.1 Ý nghĩa của việc điều chỉnh động cơ và trình tự thực hiện

10.1.1 Khái niệm về điều chỉnh và các thông số điều chỉnh động cơ

số điều chỉnh và các chỉ tiêu kiểm tra trong các giới hạn mà nhà máy đã quy định là bắt buộc khi khai thác động cơ trên tàu quân sự Điều đó thực hiện được bằng việc theo dõi liên tục khi động cơ làm việc, kiểm tra chu kỳ và điều chỉnh chúng

Điều chỉnh động cơ được thực hiện sau mỗi lần sửa chữa có tháo, lắp hay thay thế các chi tiết

Kiểm tra điều chỉnh động cơ tiến hành trong các thời hạn quy định theo qui định bảo quản dự phòng và kiểm sửa định kỳ động cơ, cũng như khi thay thiết bị nhiên liệu, khi độ mòn lớn và khi động cơ làm việc có trục trặc

10.1.2 Phân loại điều chỉnh

Người ta phân chia điều chỉnh động cơ thành điều chỉnh tĩnh và điều chỉnh động

1 Điều chỉnh tĩnh :

Điều chỉnh tĩnh tiến hành trên động cơ không làm việc khi nhiệt độ từ 15  200C gồm các nguyên công sau:

- Kiểm tra sự chính xác của tất cả các thiết bị đo - kiểm, thay các khí cụ không tốt;

- Kiểm tra và điều chỉnh tất cả các thông số điều chỉnh của động cơ, hệ thống cấp nhiên liệu, máy tăng áp và cơ cấu khác

2 Điều chỉnh động :

Điều chỉnh động kiểm tra chất lượng điều chỉnh tĩnh, nhận được các thông số đã cho của quá trình công tác và sự phân bố đều tải cho các xy lanh làm việc với công suất tòan bộ Điều chỉnh động được tiến hành trong thời gian chạy rà động cơ bao gồm các công việc sau:

- Khi công suất bằng 25%NeH: đo nhiệt độ khí xả để kiểm tra sự làm việc của tất

cả các xy lanh;

- Khi công suất 50%, 75% định mức: đo cho tất cả các xy lanh các áp suất nén

PC, cháy PZ, áp suất trung bình theo thời gian Pt và nhiệt độ khí xả T?

Nếu các thông số đo được khác với giá trị cho trong lý lịch thì phải điều chỉnh chúng theo trình tự lặp lại

10.2 Các đặc tính điều chỉnh của động cơ

Các đặc tính điều chỉnh của động cơ là sự phụ thuộc của công suất, tính kinh tế,các chỉ tiêu của quá tình công tác của nó vào sự thay đổi các thông số điều chỉnh (góc phun sớm, pha phối khí, )

10.2.1 Các đặc tính điều chỉnh của động cơ theo góc phun sớm nhiên liệu

1 ảnh hưởng của góc phun sớm nhiên liệu đến sự làm việc của động cơ

Chúng ta hãy làm sáng tỏ ảnh hưởng của góc phun sớm nhiên liệu đến các thông

số quá trình công tác, tính kinh tế, công suất, ứng suất cơ và nhiệt của động cơ Muốn vậy ta hãy khảo sát các đồ thị chỉ thị phối hợp thu được ứng với các góc phun sớm khác nhau (hình 10.1)

- Khi góc phun sớm nhỏ, quá trình cháy chuyển sang đường giãn nở trong vùng thể tích lớn của xy lanh, điều đó dẫn đến giảm trị số cực đại của tốc độ cháy tương đối

gian giữ chậm sự tự cháy i và tốc độ tăng áp suất ( )Max; tăng tổn thất nhiệt, giảm hiệu suất chỉ thị i và nâng cao nhiệt độ khí xả Tth.

Trên hình 10 2 chỉ ra sự thay đổi của các thơng số cơ bản của quá trình cháy theo gĩc phun sớm nhiên liệu

Hỡnh 10.2 Caực thõng soỏ cụ baỷn cuỷa quaự trỡnh chaựy trong xi

lanh ủoọng cụ ủiẽden phú thuoọc vaứo goực phun sụựm nhiẽn lieọu

pz(kG/cm2)

- Khi tăng góc phun sớm, sự phun nhiên liệu xảy ra ở các áp suất thấp và nhiệt độ không khí trong xy lanh thấp Kết quả làm tăng thời gian giữ chậm tự cháy i.

Khi tăng i thì đến thời điểm bốc cháy trong xy lanh được tích tụ và bốc cháy một

lượng lớn nhiên liệu, làm tăng các đại lượng ( )m ax và ( )m ax, PZ và TZ

Quá trình cháy kết thúc ở đầu hành trình giãn nở (80  90% lượng nhiên liệu cấp cho chu trình cháy hết trong 30  400 trục khuỷu sau điểm chết trên), các tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn nhiên liệu được giảm, dẫn đến tăng hiệu suất chỉ thị và giảm nhiệt độ khí xả Tth

Tăng PZ, TZ và ( )m ax dẫn đến tăng các tải trọng cơ khí và tải trọng nhiệt lên các chi tiết chuyển động và khung bệ; tăng độ cứng làm việc của động cơ, tăng mức rung động và độ ồn

- Công suất và tính kinh tế của động cơ tăng khi tăng góc phun sớm nhiên liệu chỉ đến giới hạn xác định Khi góc phun sớm quá lớn và bốc lửa sớm, sự tăng đột ngột

áp suất trong xy lanh bắt đầu xảy ra sớm trước khi pít tông tới điểm chết trên

Công suất tổn thất tăng lên, hiệu

suất chỉ thị, công suất và tính kinh tế của

động cơ bị giảm

Các biểu đồ chỉ thị trong tọa độ P

-V khi các góc phun sớm nhiên liệu

tối ưu, quá lớn và quá nhỏ được chỉ ra

trên hình 10 3 Góc phun sớm tối ưu

phụ thuộc vào các đặc điểm kết cấu

của động cơ, sơ đồ và áp suất tăng áp,

2)

1,1

nCTK

Trong trường hợp đã cho, góc phun sớm (tối ưu theo điều kiện bền) không là tối

ưu theo các điều kiện kinh tế (hình 10.4a)

Đối với động cơ?? 30/38, góc phun sớm tối ưu là 230 góc quay trục khuỷu trước điểm chết trên (hình 10.4b), trong trường hợp này góc phun sớm tối ưu theo điều kiện bên cũng tối ưu đối với suất tiêu hao nhiên liệu ge

Các đặc tính điều chỉnh (hình 10.4b) nói lên rằng, ở các động cơ tăng áp tuabin khí xả tự do sự thay đổi góc phun sớm nhiên liệu gây nên sự thay đổi đặc tính tuabin

- máy nén: tăng nhiệt độ khí xả Tth do giảm góc phun sớm nhiên liệu dẫn đến tăng số vòng quay của tuabin - máy nén (nCTK) và tăng áp suất tăng áp Pk

2 Góc chậm phun nhiên liệu

Người ta phân biệt 2 loại góc phun sớm nhiên liệu: hình học (tĩnh) và thực tế (động)

a Góc tĩnh

Góc tĩnh là góc phun sớm nhiên liệu được thiết lập trên động cơ không làm việc

và được xác định khi quay trục khuỷu đến khi bắt đầu chuyển dịch cột nhiên liệu trong ống thủy tinh của thời điểm kế lắp trên bơm cao áp Nó tương ứng với thời điểm bắt đầu cung cấp nhiên liệu bằng bơm cao áp cho vòi phun

b Góc động:

Góc động là góc phun sớm nhiên liệu được xác định khi bắt đầu nâng kim phun,nghĩa là khi bắt đầu phun thực tế nhiên liệu qua vòi phun vào xy lanh của động cơ làm

việc Góc phun sớm thực tế khác góc phun sớm hình học gọi là góc chậm

phun nhiên liệu :

= - , (0GQTK)

Đại lượng chậm phun nhiên liệu phụ thuộc vào áp suất bắt đầu nâng kim phun, tốc độ pít tông bơm cao áp, khe hở giữa pít tông và xy lanh bơm cao áp, biến dạng của các ống cao áp và các yếu tố khác … Trong quá trình khai thác động cơ, các thông số kể trên bị thay đổi và có ảnh hưởng đến giá trị góc phun sớm nhiên liệu thực

tế

3 Chẩn đoán sự thay đổi góc phun sớm nhiên liệu

Sai lệch khỏi giá trị tối ưu của góc phun sớm nhiên liệu được xét đoán theo giá trị áp suất cháy cực đại PZ và nhiệt độ khí xả Tth đo cho từng xy lanh khi động cơ làm việc ở chế độ định mức hay gần định mức

- Hiện tượng tăng PZ đồng thời giảm Tth xác nhận sự tăng của góc phun sớm nhiên liệu

- Giảm PZ đồng thời tăng Tth chứng tỏ góc phun sớm bị giảm

- Cùng tăng hay cùng giảm PZ và Tth xác nhận lượng nhiên liệu chu trình tăng hoặc giảm

Sai lệch hay cùng giảm PZ và Tth so với giá trị định mức có thể liên quan đến nhiều nguyên nhân khác Vì vậy trước khi thay đôỉ góc phun sớm nhiên liệu, cần xác định nguyên nhân thực sự thay đổi PZ và Tth ở các công suất định mức hay gần định mức

10.2.2 Các đặc tính điều chỉnh của động cơ theo pha phối khí

Các đại lượng các pha và tiết diện các bộ phận phân phối khí có ảnh hưởng cơ bản đến quá trình làm việc của động cơ và sự làm việc của máy tăng áp - tuabin khí

xả, chất lượng làm sạch các xy lanh khỏi khí sót, số lượng khí nạp đi vào các xy lanh,điểm mở và đóng các bộ phận nạp và thải (các xu páp nạp và thải, các cửa nạp và thải)

Các giá trị tối ưu của các pha phối khí được xác định bằng thực nghiệm khi thử nghiệm động cơ ở nhà máy chế tạo, xuất phát từ các điều kiện nhận được các giá trị cực đại của hệ số nạp v và hiệu suất có ích e khi các giá trị cho phép của nhiệt độ pít tông, các xu páp và nhiệt độ khí xả

1 Mở các xu páp thải của động cơ 4 kỳ

Góc mở sớm tối ưu của các xu páp thải cho các động cơ 4 kỳ tăng áp và không tăng áp với số vòng quay n đc = 500  2000 v/ph làm việc khi cản áp định mức (Pth = 1,06  1,15 kG/cm2) và cao (Pth = 1,3  1,5 kG/cm2) trên đường thải, nằm trong các giới hạn từ 40  70 0 GQTK trước điểm chết dưới và cuối cùng được xác định theo các đặc tính điều chỉnh

Trên hình 10.5 giới thiệu các đặc tính điều

chỉnh của động cơ?? 15/18 tăng áp tuabin khí xả tự

do Góc tối ưu mở sớm các xu páp thải bằng 450

Sai lệch góc này từ 5  100 sẽ dẫn đến làm xấu tính

kinh tế của động cơ Khi tăng góc mở sớm xu páp

thải ; giai đoạn thải cưỡng bức xảy ra ở áp suất

90

z2.0 1,9

pm

(kG/cm2)

e 0,41 0,40 0,39 0,38

tth

620

600

580

giảm Song khi đó công giãn nở của chất khí còn

bị giảm lớn hơn, kết quả ge tăng Khi giảm ,

nhiệt độ khí thải Tth và áp suất tăng áp Pk bị giảm

còn các tổn thất hành trình bơm (PHx) tăng và tính

kinh tế của động cơ xấu đi (ge tăng)

2 Trùng điểm xu páp trong động cơ 4 kỳ

ở các động cơ 4 kỳ tăng áp tuabin khí xả làm

việc khi cản áp cao trên đường thải và ở động cơ

không tăng áp, đại lượng trùng điểm các xu páp

Trên hình 10 6 chỉ ra các đặc tính điều chỉnh theo góc trùng điểm các xu páp v

= f( ) của động cơ?? 15/18 ở các giá trị khác nhau của cản áp đường thải, thu dược trong phòng thí nghiệm của BBM Sai lệch góc trùng điểm các xu páp khỏi giá trị tối

ưu này sẽ gây ra giảm sự nạp đầy các xy lanh, hệ số v giảm đột ngột, đặc biệt trong các trường hợp nâng cao cản áp đường thải

3 Đóng muộn các xu páp nạp của động cơ 4 kỳ

Góc đóng muộn tối ưu các xu páp nạp

của động cơ 4 kỳ được xác lập cho chế dộ

v

1

2

3

tính kinh tế động cơ ở chế độ tốc độ định

mức, làm xấu sự nạp đầy và tính kinh tế ở

các chế độ tốc độ bộ phận và làm xấu các

tính chất khởi động của động cơ ảnh

hưởng của góc đóng muộn các xu páp nạp

đến hệ số nạp của động cơ?? 24/27 được

4 ảnh hưởng của đại lượng các khe hở nhiệt đến sự thay đổi của các pha phối khí

Các khe hở nhiệt trong dẫn động các xu páp được điều chỉnh trên động cơ nguội

ở nhiệt độ 200C Khi động cơ làm việc, các chi tiết bị đốt nóng, dãn nở và các khe hở

bị giảm

Trị số cực tiểu của khe hở nhiệt

trong dẫn động cần phải lớn hơn trị số

dãn nở nhiệt của cần xu páp Trong

trường hợp ngược lại sẽ dẫn đến phá

hỏng độ kín của xy lanh ở kỳ nén và

giãn nở, gây cháy xu páp và phá hỏng

động cơ Giá trị cực đại của khe hở

cần đảm bảo xu páp làm việc không bị

va đập Tăng khe hở sẽ tăng gõ các xu

páp, mòn vùng làm việc của xu páp, đế xu páp và độ ồn của động cơ ảnh hưởng của

sự thay đổi các khe hở nhiệt đến các pha phối khí của động cơ 4 kỳ được chỉ ra trên hình 10.8

- Khi tăng các khe hở nhiệt, các xu

páp được mở muộn hơn và đóng sớm

- Khi giảm các khe hở nhiệt, các

xu páp bị mở sớm hơn và đóng

muộn hơn

Đối với các động cơ trung và cao

tốc, trị số các khe hở nhiệt được thiết

lập với độ chính xác  0,05 mm, còn

các pha phối khí đến  30 GQTK

10.2.3 Các đặc tính điều chỉnh của động cơ theo tỷ số nén

Khi tăng không hạn chế áp suất cháy cực đại PZ và  = = const thì hiệu suất có ích e của động cơ tăng áp tuabin khí xả không đạt được cực đại khi thay đổi tỷ số nén trong các giới hạn được sử dụng trong thực tế:  = 11  18 (hình 10.9) Khi cố

định PZ = const và  = thay đổi thì tỷ số nén có giá trị tối ưu phụ thuộc vào áp suất tăng áp Sai lệch giá trị tỷ số nén so với giá trị tối ưu làm xấu tính kinh tế của động cơ Đối với động cơ đã cho, khi PZ = 80 kG/cm2 thì giá trị tối ưu tư = 12 Các dấu hiệu xác nhận về sự giảm tỷ số nén là sự giảm đồng thời áp suất cuối quá trình nén Pc và áp suất cháy cực đại Pz, nâng cao nhiệt độ khí xả Tth và tiêu hao nhiên liệu giờ ( ) tăng, đồng thời giảm các tính chất khởi động của động cơ (tăng thời gian khởi động

và tiêu hao khí khởi động)

Trong các điều kiện khai thác, tỷ số nén được kiểm tra theo độ cao buồng cháy Với sự tăng cao buồng nén, tỷ số nén bị giảm Chiều cao buồng nén được đo nhờ phương pháp ép chì (các động cơ 37?, 40?, 61?,?? 30/38) Để làm điều này trên các mép đỉnh pít tông ở bề mặt vuông góc với trục tâm động cơ được đặt các khối chì lập phương có độ cao hơi lớn hơn chiều cao giới hạn của buồng nén Quay trục khuỷu, độ cao buồng nén được xác định theo độ cao bị ép lại của chì Độ cao buồng nén được xác định khi sửa chữa động cơ

10.3 Các đặc tính điều chỉnh và đặc tính tốc độ của thiết bị cung cấp nhiên liệu

10.3.1 Các đặc tính điều chỉnh

Các chỉ tiêu công tác cơ bản của động cơ: công suất, vùng thay đổi số vòng quay

và tải trọng, tính thích ứng, độ ồn, tính kinh tế, tuổi thọ và độ tin cậy phụ thuộc vào chất lượng làm việc và các đặc tính của thiết bị cung cấp nhiên liệu

1,08 10,4

e

Các đặc tính điều chỉnh của thiết bị cung cấp

nhiên liệu là sự phụ thuộc vào thông số điều

chỉnh của các chỉ tiêu công tác của thiết bị nhiên

liệu (lượng nhiên liệu cung cấp chi chu trình

, áp suất phun Pf, quy luật cung cấp nhiên

liệu,…)

Các thông số điều chỉnh của thiết bị nhiên

liệu là: trị số hành trình thanh răng bơm cao áp

Sp, sức căng sơ bộ lò xo vòi

phun (áp suất bắt đầu nâng kim phun), dự trữ hành trình piston bơm cao áp (khe hở E)

Các đặc tính đIều chỉnh của thiết bị cung cấp nhiên liệu của động cơ được chỉ ra trên hình 10.11

Các đặc tính điều chỉnh cho phép xác định theo hành trình thanh răng cung cấp

nhiên liệu chu trình cực đại và cực tiểu của bơm cao áp khi động cơ làm

việc theo đặc tính tải n đc = const Đặc tính thay dổi = f(SP) cho phép xác định trạng thái kỹ thuật của thiết bị nhiên liệu và khả năng sử dụng tiếp tục nó Sai lệch của đặc tính này khỏi đường thẳng khi cung cấp xác nhận sự làm việc không ổn định của thiết bị nhiên liệu Sự dãn rộng vùng khoảng cách của các đặc tính về hướng tăng cung cấp nhiên liệu cho chu trình xác nhận về sự mòn của “bộ đôi” phân bơm cao áp,của vòi phun và cơ cấu dẫn động bơm nhiên liệu E

1,1 1,0 0,9 0,8

pk

1,0 0,8 0,6 0,4

1,0 0,8 0,6 0,4

ge (g/cvh) 1,8 1,6 1,4 1,2

ge

a)

b)

E

Khi thử nghiệm thiết bị phun nhiên liệu động cơ trên giá thử trong nhà máy ta nhận được các đặc tính điều chỉnh và các đặc tính tốc độ sử dụng trong giai đoạn khai thác động cơ động cơ để đánh giá các chất lượng khai thác của chúng

Hành trình cực đại và cực tiểu của thanh răng bơm cao áp, và do đĩ cả đại lượng cung cấp nhiên liệu cho chu trình được điều chỉnh khi thử bơm nhiên liệu trên giá Người ta hạn chế chuyển dịch của thanh răng bằng các mấu chặn “max” và “0”,cịn ở các động cơ kiểu M -50 và M -503 bằng mấu chặn khởi động tự động và đảo chiều Bơm cao áp mới được chế tạo với dự trữ năng suất khơng nhỏ hơn (1,3  1,4) Các đặc tính điều chỉnh cho phép xác định thời gian phun theo gĩc quay trục

khuỷu ( - 0GQTK) và áp suất phun Pf, các đại lượng này ảnh hưởng cơ bản đến quá trình cháy nhiên liệu trong xy lanh động cơ

Hỡnh 10.11 Caực ủaởc tớnh

ủiều chổnh theo haứnh trỡnh

thanh raờng cuỷa bụm - voứi

Sp

(mm

Hỡnh 10.12 Ảnh hửụỷng cuỷa

aựp suaỏt nãng kim phun (sửực

caờng loứ xo) ủeỏn aựp suaỏt

100 260 300

p (kG/cm2)

s

(0GQTK)

Phá hỏng điều chỉnh mấu chặn cung cấp cực đại cĩ thể gây ra:

- Tăng hành trình thanh răng - quá tải động cơ Các dấu hiệu quá tải động cơ là đồng thời tăng PZ và Tth Quá tải động cơ rút ngắn tuổi thọ của nĩ và quá tải lớn cĩ thể dẫn đến phá hỏng động cơ

- Giảm hành trình thanh răng, khi đĩ động cơ khơng phát được cơng suất tồn bộ Khi phá hỏng điều chỉnh mấu chặn cung cấp nhiên liệu “0” thì động cơ khơng dừng lại được khi gạt tay cần điều khiển về vị trí “dừng”

Khi hỏng điều chỉnh vấu chặn khởi động tự động, động cơ hoặc là khơng khởi động được hoặc khởi động được với sự vượt tốc lớn hoặc kẹt khi đảo chiều

10.3 2 ảnh hưởng của sức căng ban đầu lị xo vịi phun ( áp suất bắt đầu nâng kim phun ) đến các thơng số phun nhiên liệu và sự làm việc của động cơ

ảnh hưởng của sức căng ban đầu lị xo vịi phun đến các thơng số phun nhiên liệu được chỉ ra trên hình 10.12

- Khi tăng sức căng ban đầu lị xo vịi phun (áp suất bắt đầu nâng kim phun) Pf, thời gian phun bị giảm và áp suất phun cực đại Pfmax tăng lên Giá trị áp suất tối ưu bắt đầu nâng kim phun cho các vịi phun kín nhiều lỗ Pftư nằm trong khoảng 200 

325 kG/cm2, và cho đầu phun (một lỗ) kiểu chốt trong khoảng 120  150 kG/cm2 Giá trị áp suất tối ưu bắt đầu nâng kim phun được chọn theo suất tiêu hao nhiên liệu cực tiểu khi động cơ làm việc ở chế độ định mức Đặc tính điều chỉnh của động cơ theo áp suất bắt đầu nâng kim phun được chỉ ra trên hình 10.13

- Khi giảm sức căng lị xo chất lượng phun

bụi và cháy nhiên liệu bị xấu đi, độ khơng đồng

đều cung cấp nhiên liệu cho các xy lanh tăng lên,

gĩc phun sớm sai lệch so với giá trị tối ưu, xuất

hiện nhỏ giọt nhiên liệu và keo cốc bám ở đầu

phun Các điều trên gây ra sự làm việc khơng ổn

định ở các vịng quay thấp, làm xấu tính chất

khởi động, khĩi đen, giảm cơng suất, tính kinh tế,

độ tin cậy và tuổi thọ của động cơ

- Tăng quá nhiều sức căng ban đầu của lị xo dẫn đến sớm phá hỏng vịi phun (phá hỏng đế kim phun và mặt cơn làm kín của kim phun), rút ngắn thời gian phun,tăng thời gian giữ nhiên liệu trên bơm và giảm gĩc phun sớm nhiên liệu thực tế

Hỡnh 10.13 Ảnh hửụỷng

cuỷa aựp suaỏt baột ủầu

nãng kim phun ủeỏn giaự trũ

Sai lệch sức căng lị xo khỏi giá trị tối ưu làm xấu tính kinh tế của động cơ

Các thử nghiệm tiến hành trên nhà máy chỉ ra rằng sức căng nắp vặn gắn cụm vịi phun đến vỏ phân bơm cĩ ảnh hưởng lớn đến đặc tính của bơm - vịi phun

Các kết quả thí nghệm được giới thiệu trên hình 10.14 Các đồ thị cho thấy rõ ảnh hưởng của sức căng khác nhau đến lượng cung cấp nhiên liệu cho chu trình

(cm3/CT), thời gian phun nhiên liệu theo gĩc quay trục khuỷu Khi sức căng

mũ chụp khơng đủ, xảy ra hở các mặt đầu của các chi tiết lắp ghép cụm bơm cao áp - vịi phun trong thời gian phun và gây ra thay đổi các đặc tính

10.3 3 ảnh hưởng của dự trữ hành trình pít tơng bơm cao áp đến quá trình phun nhiên liệu và sự làm việc của động cơ

Dự trữ hành trình pít tơng (khe hở E) chỉ

ra trên hình 10.15 Đây là khoảng cách từ mép

trên của pít tơng 5 đến ổ van đẩy 7 khi pít

tơng ở điểm chết trên (vịng bi con đội 2 ở

trên đỉnh cam 1) Đại lượng dự trữ hành trình

pít tơng thay đổi được nhờ bulơng 4 Khi nới

bulơng 4 thì pít tơng 5 được nâng lên và khe

hở E bị giảm Khi vặn bulơng 4 vào thì khe hở

E tăng lên

Khi thay đổi đại lượng dự trữ hành trình

pít tơng, vị trí mép trên của pít tơng 5 đối với

cửa thu 6 của xy lanh 8 bị thay đổi Do đĩ khi

thay đổi E thì cĩ thể thay đổi thời điểm bắt

đầu cung cấp nhiên liệu của bơm theo gĩc

quay trục khuỷu

Các dung sai chế tạo và lắp ghép các chi tiết của bơm cao áp và dẫn động nĩ khi khe hở E khơng đồng nhất là nguyên nhân làm các thời điểm bắt đầu cấp nhiên liệu của phân bơm sai khác nhau lớn hơn 0,50 GQTK là khơng cho phép Vì vậy, sau khi thiết lập trị số E đồng nhất cần tiến hành kiểm tra các thời điểm bắt đầu cung cấp nhiên liệu của các phân bơm Sau khi đặt bơm, trong thời gian động cơ làm việc, áp suất cháy cực đại PZ và nhiệt độ khí xả của các xy lanh Tth cũng cĩ thể sai khác một

Hỡnh 10.14 Ảnh hửụỷng cuỷa

sửù xieỏt caờng naộp vaởn bụm cao

aựp - voứi phun ủoọng cụ?H30/38

ủeỏn thụứi gian phun, lửụùng phun

100 200 300 400 n(v/ph)

20

(cm3/CT) 4,0 3,3 3,0

3 2 1

3 2 1

3 2 1

3

2

456

7

8

giá trị vượt quá trị số cho phép Cả hai trường hợp trên cần điều chỉnh thời điểm cung cấp nhiên liệu của các phân bơm nhờ sự thay đổi đại lượng dự trữ hành trình pít tông (khe hở E) Các giá trị dự trữ hành trình pít tông và các giới hạn thay đổi chúng đối với một số động cơ như sau:

40?: E = 2  0,5mm; M-503: E = 1  0,35mm; 3?6: E = 0,75  0,25mm

Hình 10.15 Sơ đồ biểu diễn sự thay đổi đại lượng E:

1 Cam; 2 Đũa đẩy; 3 Ê cu hãm; 4 Bu lông đũa đẩy; 5 Piston bơm cao áp; 6 của

vào nhiên liệu; 7 ổ van đẩy; 8 xi lanh bơm cao áp

E 1 ; E 2 ; E 3 ;- dự trữ hành trình piston; h Hành trình toàn bộ của piston

10.3 4 ảnh hưởng của đại lượng dự trữ hành trình pít tông đến qúa trình phun nhiên liệu

Khi thay đổi đại lượng khe hở E, đại lượng mở cửa nạp của xy lanh hnạp (pít tông

ở vị trí mép dưới) và thời điểm bắt đầu cung cấp nhiên liệu của các phân bơm thay đổi (hình 10.16)

2.0

VptBCA,

(m/s)

Thay đổi thời điểm bắt đầu cung cấp nhiên liệu gây ra sự thay đổi tốc độ chuyển động của pít tông vptBCAvào thời điểm cấp nhiên liệu, quy luật cung cấp nhiên liệu

theo góc quay của trục khuỷu và thời gian phun theo góc quay trục khuỷu

- Khi tăng khe hở đến E2, việc cung cấp nhiên liệu xảy ra khi tốc độ pít tông

vptBCA lớn, thời gian phun bị rút ngắn, góc phun sớm nhiên liệu s bị giảm và qui luật cung cấp nhiên liệu theo góc quay trục khuỷu bị thay đổi

- Khi giảm khe hở đến E3, sự cung cấp nhiên liệu xảy ra ở tốc độ pít tông nhỏ

Thời gian cung cấp nhiên liệu và góc phn sớm s tăng lên, qui luật cung cấp nhiên liệu bị thay đổi Mức độ thay đổi của các thông số trên khi thay đổi khe hở E phụ thuộc vào biên dạng cam

Thay đổi đại lượng mở cửa nạp hnạp và tốc độ pít tông vptBCA có ảnh hưởng lớn

đến lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình , áp suất phun cực đại Pfmax và thơi

gian phun

Hình 10.16 ảnh hưởng của sự thay đổi đại lượng E đến góc bắt

đầu cung cấp nhiên liệu và thời gian cung cấp nhiên liệu của bơm

cap áp động cơ?H 18/20

ảnh hưởng của đại lượng mở cửa nạp hnạp đến các thông số kể trên giới thiệu trên hình 10.17

10.3 5 ảnh hưởng của đại lượng dự trữ hành trình pít tông đến sự làm việc của động cơ

Khi giảm dự trữ hành trình pít tông E (đại lượng mở cửa nạp) lượng cung cấp nhiên liệu chu trình và áp suất phun cực đại Pfmax bị giảm, thời gian phun và

góc phun sớm s được tăng lên, giảm gây giảm công suất động cơ, (Ne = B.nđc e Pf ) giảm dẫn đến giảm góc côn (của chùm tia phun) phun bụi, tầm phun xa và làm xấu chất lượng phun bụi nhiên liệu

Thời gian phun có ảnh hưởng lớn đến tính kinh tế của động cơ (hình 10.18) Như các thí nghiệm đã chỉ ra, giảm thời gian phun dẫn đến làm tốt tính kinh tế động cơ chỉ trong diều kiện chiều dài và góc côn phun tia phù hợp dạng buồng cháy, nghĩa là thực hiện thời gian phun tối ưu

Hỡnh 10.17 ảnh hưởng của đại lượng mở cửa nạp (hn) đến lượng nhiên

liệu cấp cho chu trình ( );áp suất phun ¸ (Pf) và thời gian phun theo

1 2 3 4 5 6 hnap(mm)

0 f

26

25

24

23

(kg/CT) 2,30 2,28 2,26

157

Việc giảm tiếp tục thời gian phun liên quan đến việc tăng tốc độ pít tông, nâng cao áp suất phun, tăng tầm phun xa và góc côn phun tia Điều đó dẫn đến phá hỏng tương quan giữa chiều dài và góc côn phun tia với dạng buồng cháy và do đó làm xấu quá trình cháy và giảm tính kinh tế của động cơ

Việc thay đổi qui luật cấp nhiên liệu do thay đổi đại lượng dự trữ hành trình pít tông có ảnh hưởng cơ bản đến sự làm việc của động cơ Mức ảnh hưởng này phụ thuộc vào dạng cam và đại lượng dự trữ hành trình pít tông

ảnh hưởng của đại lượng dự trữ hành trình pít tông đến qui luật cấp nhiên liệu và dạng biểu đồ chỉ thị khi số vòng quay không đổi được chỉ ra trên hình 10.19

Khi điều chỉnh thời điểm bắt đầu cấp nhiên liệu của bơm cao áp, được phép thay đổi đại lượng dự trữ hành trình pít tông nhưng chỉ trong các giới hạn hạn chế để không gây các sai lệch lớn của tốc độ pít tông, thời gian phun và qui luật cung cấp nhiên liệu so với các giá trị tối ưu

Đại lượng dự trữ hành trình tối ưu của pít tông được xác định khi chế tạo bơm nhiên liệu mới Đại lượng E là tối ưu khi động cơ ở vòng quay định mức cho được công suất đã cho, có tiêu hao nhiên liệu cực tiểu và các giá trị PZ và T? cho phép

Hình 10.19 ảnh hưởng của đại lượng E đến quy luật cấp nhiên liệu G nl =f( )

10.3.6 Các đặc tính tốc độ của thiết bị cung cấp nhiên liệu

Đặc tính tốc độ của thiết bị cung cấp nhiên liệu là sự phụ thuộc của đại lượng

cung cấp nhiên liệu cho chu trình vào số vòng quay trục cam của bơm ntrc khi vị trí của bộ phận điều chỉnh (hành trình thanh răng) không đổi SP = const

Đặc tính tốc độ nhận được khi thử nghiệm hệ thống phun trên giá thử vạn năng Các đặc tính tốc độ (hình 10.20) xác định khả năng nhận tải của động cơ khi vị trí

thanh răng ở mấu chặn (Me = B .e), khả năng duy trì số vòng quay ổn định cực tiểu, vòng quay không tải,… Vì vậy người ta đặt ra các yêu cầu đặc biệt đối với đặc điểm thay đổi dạng các đặc tính tốc độ của thiết bị nhiên liệu các động cơ tàu quân sự Làm xấu đi đặc tính tốc độ của thiết bị cung cấp nhiên liệu của động cơ là một trong các nguyên nhân làm giảm chất lượng khai thác của động cơ như tính thích ứng, tính ổn định làm việc ở số vòng quay nhỏ, ở hành trình không tải,…

1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1

10.4 Điều chỉnh tĩnh động cơ

10.4.1 Xác định điểm chết trên

Điều chỉnh tĩnh động cơ được tiến hành bắt đầu từ

việc xác định điểm chết trên cho xy lanh mà theo đó sẽ

tiến hành điều chỉnh động cơ

Dấu của điểm chết trên trên bánh đà, mặt bích lực

hay trên đĩa chia độ được kiểm tra theo vị trí trên cùng

nhờ dụng cụ đặc biệt: thước đo sâu - hình 10.21

10.4.2 Điều chỉnh các khe hở nhiệt trong dẫn động các xu páp nạp và xu páp thải

Phương pháp điều chỉnh các khe hở nhiệt phụ thuộc vào kết cấu của động cơ ở các động cơ kiểu 9?, 37?,?8-5/11, M-503,…) việc điều chỉnh các khe hở nhiệt được thực hiện bằng cách vặn vào hay vặn ra các bulông va đập điều chỉnh ở đầu cuối các tay đòn xu páp

Hình 10.22 Đo khe hở nhiệt ở động cơ diesel 3?6

Hỡnh 10.20 Các đặc tính tốc độ của thiết bị cung cấp nhiên liệu

của động cơc?H18/20

1

2

Hình 10.21 Thước đo sâu

1 - Thanh động; 2 - Thân thước

2,34  1mm

Nếu từ một vai đòn dẫn động 2 xu páp cùng tên (ví dụ các động cơ 9?,?40, 37?,…) thì trước hết điều chỉnh khe hở nhiệt giữa vòng lăn con đội và cam, phải kiểm tra và điều chỉnh sự đồng thời mở các xu páp nhờ các bulông điều chỉnh tác dụng qua đĩa xu páp lên chuôi xu páp

Sai lệch khe hở cho phép độ đồng thời không lớn hơn 0,1mm (không lớn hơn 20góc quay trục khuỷu)

ở các động cơ trục cam bố trí phía trên (3?6, 3?12, M50,…) khi cam tác động trực tiếp lên đĩa xu páp, các khe hở được thiết lập bằng cách xoay chuôi đĩa xu páp ăn khớp ren với thân xu páp

ở các động cơ có thanh đẩy thủy lực trong dẫn động xu páp (40?) thì điều chỉnh chiều dày lớp dầu trong thanh đẩy thủy lực

Đối với các động cơ cụ thể, chúng ta xem “Thuyết minh kỹ thuật” và “chỉ dẫn khai thác” để thực hiện điều chỉnh khe hở nhiệt cho đúng yêu cầu

Hướng quay trục khuỷu của động cơ tàu quân sự (nếu nhìn vào động cơ từ phía mặt bích thu công suất) là quay phải nếu theo chiều kim đồng hồ và quay trái nếu ngược chiều kim đồng hồ

Riêng các động cơ M500 việc xác định chiều quay áp dụng khi nhìn động cơ từ phía máy tăng áp

Thứ tự đánh số các xy lanh bắt đầu từ phía đối diện với mặt bích thu công suất

Trong trường hợp chung khi cam có biên dạng xác định, việc đặt (điều chỉnh) các pha phối khí cần thiết được tiến hành nhờ:

1 Quay trục pha phối khí đối với trục khuỷu động cơ một góc cần thiết khi tách dẫn động;

2 Thay đổi các khe hở nhiệt trong dẫn động các xu páp

Khi quay trục pha phối khí theo hướng quay làm việc của nó đối với trục khuỷu các xu páp bắt đầu mở và đóng sớm hơn và ngược lại thì muộn hơn Khi đó thời gian

mở xu páp không đổi, ta cũng nhận được kết quả chính xác như vậy nếu quay trục khuỷu đối với trục phân phối

Thay đổi các khe hở nhiệt như đã nói trên, gây ra sự thay đổi các thời điểm mở

và thời gian mở các xu páp

10.4.4 Đặt pha phối khí cho động cơ 2 kỳ đối đỉnh

ở các động cơ 2 kỳ đối đỉnh, các pha mở, đóng các cửa thải và quét khí được xác định bằng độ cao các cửa và bằng động học của cơ cấu khuỷu trục - thanh truyền (giá trị của tỷ số  = R/L)

Vị trí khởi đầu khi điều chỉnh các pha phối khí là xác lập điểm chết trên của pít tông của xy lanh thứ nhất Việc điều chỉnh chiều dài mỗi pít tông trong lắp ghép với thanh truyền và đặt (xác lập) trị số vượt sớm của trục khuỷu có nội dung trong công việc đặt pha phối khí khi lắp ráp động cơ

Điều chỉnh chiều dài các thanh truyền trong mối lắp với pít tông được tiến hành với độ chính xác đến 0, 05mm bằng cách chọn các đệm ép, trong các động cơ động cơ kiểu 61? - chọn các đệm giữa thân và đầu dưới thanh truyền

10.4.5 Xác định các pha bắt đầu và kết thúc cấp khí khởi động vào các xy lanh ĐCĐT

Đặt và điều chỉnh các pha cấp khí khởi động được tiến hành theo xy lanh đầu tiên của block Khi dẫn động được tách, van trượt của bộ chia khí của xy lanh đầu trên được đặt ở vị trí tương ứng bắt đầu cấp khí khởi động vào xy lanh (cuối kỳ nén ở 5100 góc quay trục khuỷu trước điểm chết trên hay đầu kỳ giãn nở 5150 góc quay trục khuỷu sau điểm chết trên) ở vị trí này người ta nối dẫn động bộ chia khí Độ

chính xác đặt pha cấp khí khởi động trong giới hạn  30 GQTK được đảm bảo bằng cách đặt lại van trượt và thay đổi mối ăn khớp bánh răng của dẫn động bộ chia khí

10.4.6 Kiểm tra và điều chỉnh vòi phun của động cơ trong quá trình khai thác

Việc kiểm tra và điều chỉnh các vòi phun của động cơ trong quá trình khai thác được tiến hành trong các trường hợp sau đây:

- Khi xuất hiện các dấu hiệu chứng tỏ vòi phun có trục trặc như: khi tăng khói đen khí xả, giảm công suất, tăng hay giảm nhiệt độ khí xả và áp suất cháy cực đại và khi khó khởi động động cơ

- Kiểm tra định kỳ theo hướng dẫn

Việc kiểm tra và điều chỉnh có thể tiến hành trên tàu hay trong trạm xưởng và cần có các dụng cụ và đồ nghề chuyên dụng cho mỗi kiểu động cơ

1 Đánh giá chất lượng phun

Các chỉ tiêu của vòi phun tốt là: phun bụi tốt (hạt nhỏ, đồng nhất, dạng sương) từ tất cả các lỗ phun kèm theo âm thanh đặc trưng; góc độ phun chính xác; áp suất phun định mức (áp suất nâng kim phun) và không nhỏ giọt nhiên liệu

Khi kiểm tra trên giá thử cấm đặt tay dưới đầu vòi phun vì tia phun có thể xuyên thủng bàn tay

2 Kiểm tra độ kín phần dẫn hướng của kim phun trong vỏ đầu phun

Nối vòi phun với ống cao áp của giá thử Nén lò xo đến áp suất gấp 1, 5 lần áp suất bắt đầu nâng kim phun, tạo áp suất nhiên liệu bằng Pf Thời gian giảm áp suất xuống còn 50 kG /cm2 không ít hơn 15 giây đối với vòi phun nhiều lỗ và 5 giây đói với vòi phun một lỗ

3 Các đặc điểm kiểm tra và điều chỉnh bơm cao áp - vòi phun kết hợp

Bơm cao áp - vòi phun kết hợp (gọi là cụm bơm -vòi phun) là tổ hợp trong đó có đầy đủ chức năng của bơm cao áp và vòi phun

Việc kiểm tra phần vòi phun ở áp suất bắt đầu nâng kim phun và chất lượng phun bụi được tiến hành nhờ bơm tay riêng biệt với phân bơm

Sau khi kiểm tra và điều chỉnh phần vòi phun và phân bơm thì tiến hành lắp ráp

và thử nghiệm cả cụm bơm - vòi phun

Cụm bơm - vòi phun được kiểm tra và điều chỉnh nhờ dụng cụ chuyên dụng, điều chỉnh đại lượng chuyển dịch chiều trục tự do của thanh răng, áp suất bắt đầu nâng kim phun và chất lượng phun bụi

Khoang áp suất thấp được kiểm tra độ kín thuỷ lực

4 Kiểm tra và điều chỉnh bơm cao áp

Bơm cao áp sau khi điều chỉnh và đặt bộ hạn chế cấp nhiên liệu vào vị trí phù hợp cần bảo đảm cung cấp số lượng nhiên liệu cần thiết trên tất cả các chế độ làm việc của động cơ đã được dự tính bởi các điều kiện khai thác

Các bơm cao áp nhiều phân bơm được điều chỉnh trên giá với các vòi phun đi theo nó (được gắn với từng phân bơm nhất định) hay các vòi phun (mẫu) của giá thử

và với các ống cao áp

10.4.7 Điều chỉnh hệ thống phun trên các động cơ

Để các bơm cao áp và các vòi phun làm việc tốt, ngoài chất lượng cao bắt buộc khi chế tạo chúng và hoàn thành các nguyên công điều chỉnh nêu trên, việc đặt và điều chỉnh chính xác các bơm cao áp và vòi phun trực tiếp trên động cơ có ý nghĩa to lớn

1 Điều chỉnh góc phun sớm nhiên liệu trên động cơ

Người ta tiến hành điều chỉnh theo xy lanh đầu tiên của động cơ một dãy; theo

xy lanh đầu tiên block trái của động cơ chữ V quay phải và theo xy lanh đầu tiên block phải của động cơ chữ V quay trái; theo xy lanh đầu của các động cơ một và hai dãy xy lanh bố trí song song Điều chỉnh góc phun sớm nhiên liệu chung cho tất cả các phân bơm được thực hiện nhờ thay đổi vị trí trục cam đối với trục khuỷu, còn theo từng phân bơm của bơm nhờ thay đổi dự trữ hành trình của pít tông (E)

2 Kiểm tra vị trí “0” của bơm cao áp

Trước khi khởi động lần đầu động cơ người ta kiểm tra vị trí “0” cung cấp nhiên liệu của bơm cao áp Khi tay điều khiển ở vị trí “dừng” không một bơm cao áp nào cấp nhiên liệu cho vòi phun

10.5 Chạy rà và thử nghiệm động cơ

Mỗi lần tháo và lắp động cơ và thay thế các chi tiết đều gây phá huỷ các điều kiện làm việc của các bề mặt công tác của các chi tiết lắp ghép