Техническое обслуживание и ремонт топливной системы дизельных двигателей

Реферат по предмету: «Техническая эксплуатация автомобилей»

Тема: Техническое обслуживание и ремонт топливной системы дизельных двигателей Введение На систему питания приходится до 9% неисправностей автомобилей с дизельными двигателями. Характерными неисправностями являются: нарушение герметичности и течь топлива, особенно топливопроводов высокого давления; загрязнение воздушных и особенно топливных фильтров; попадание масла в трубонагнетатель; попадание масла в трубонагнетатель; износ и разрегулировка плунжерных пар насоса высокого давления; потеря герметичности форсунок и снижение давления начала подъема иглы; износ выходных отверстий форсунк, их закоксовывание и засорение. Эти неисправности приводят к изменению момента начала подачи и и впрыскивания топлива, неравномерности работы топливного насоса по углу и количеству подаваемого топлива, ухудшению качества распыливания топлива. Что прежде всего вызывает повышение дымности отработавших гозов и в незнечительной степени приводит к повышению расхода топлива и снижению мощности двигателя (на 3- 5%).

Техническое обслуживание системы питания Контроль системы питания включает в себя: проверку герметичности системы и состояния топливных и воздушных фильтров, проверку топливоподкачивающего насоса, а также насоса высокого давления и форсунок.

Негерметичность части системы находящейся под высоким давлением, проверяется визуально по подтеканю топлива при работающем двигателе. Негерметичность впускной части (от бака до топливоподкачивающего насоса), приводящая к подсосу воздуха и нарушению работы топливоподкачиваюещей аппаратуры проверяют с помощью специального приборабачка. Часть магистрали, находящейся под низким давлением, можно проверить на негерметичность и при неработающем двигателе путем опрессовки ручным топливоподкачивающим насосом.

Состояние сухих воздушных фильтров, устанавливаемых на всех последних моделях автомобилей, проверяют по разрежению за фильтром при помощи водяного пьезометра (должно быть не более 700 мм вод. столба). Состояние топливных филтров можно роверить в первом приближении на холостои ходу двигателя по давлению за фильтром (допускается не мене 150 кПа), а более точно по перепаду давления до и после фильтра (не более 20 кПа). Более низкое давление свидетельствует также о неисправной работе топливоподкачивающего насоса, который после переборки в условиях цеха при испытаниях на специальном стенде должен обеспечивать (при 1050 об/мин) не менее 50 кПа, напор не мене 400кПа и подачу не ниже 25 см на 100 рабочих ходов (приведенные нормативы — для восмицилиндровых двигателей МАЗ и КамАЗ).

Контроль насоса высокого давления и форсунок непосредственно на автомобиле проводят при превышении двигателем норм по дымности и с целью выявления неисправностей и оптимизации технических воздействий по обслуживанию и ремонту топливной аппаратуры. Наибольшее распространение получил метод, основанный на анализе изменения давления, фиксируемого при помощи специального датчика, утанавливаемого у форсунки в разрыв нагнетательного топливопровода Диагностирование по указанному методу осуществляется при помощи упрощенных аналоговых приборов с одним встраиваемым датчиком и стробоскопом (типа К261), обеспечивающих определение частоты вращения коленатого вала двигателя, установочного угла опережения впрыска топлива, возможности проверки качества работы регулятора частоты вращения и автоматической муфты опержения впрыскивания топлива, а также давления начала впрыскивания по каждому цилиндру (при перестановке датчика). Меньшее расространение имеют дизель-тестеры с осциллографом и одновременной установкой датчиков на все форсунки из-за сложностей установки и снятия датчиков.

При отсутствии средств диагностирования для снижения дымности необходимо провести трудоемкие профилактические работы, в первую очередь по форсункам и насосу высокого давления с их снятие и последующей переборкой и испытаниями в условиях цеха. Снятая форсунка проверяется: на герметчность при давлении 30 МПа, при этом время падения давления от 28 до 23 МПа должно быть не менее 8 с; на начало подъема (давление впрыскмивания), которое должно составлять (16,5 +0,5) МПа для двигателей КамАЗ, на качество распыла, который должен быть четким, туманообразным и ровным по поперечному сечению конуса, иметь характерный «металлический» звук. Давление впрыскивания форсунки регулируют путем изменения толщины регулировочных шайб, установленных под пружину, или с помощью регулировочной гайки.

Наиболее сложной и ответсвенной являются цеховая проверка и регулировка насоса высокого давления на начало подачи, ее равномерность и собственно подача топлива, осуществляемая на специальных стендах. Неточность интервала между началом подачи топлива каждой секций относительно первой не должна превышать 20, а неравномерность при установке рейки в положение максимальной подачи — не более 5%. На стенде регулируются пусковая и максмальная цикловая подача топлива, а ткже работа регулятора топлива (выключение подачи топлива при остановке двигателя, автоматическое выключение подачи топлива при установленных максимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя и чстоте начала работы автоматического регулятора).

Монтаж насоса высокого давления на двигателе производят при помощи моментоскопа — стеклянной трубки с внутренним диаметром 1,5 — 2,0 мм, устанавливаемым на выходном штуцере 1-й или предылущей по порядку работы секции насоса, по появлению топлива в которой производится закрепление муфты привода таким образом, чтобы угол опережения составлял 16−19 до ВМТ1- го цилиндра. Выполнение указанных работ обеспечивает (при правильной регулировке клапанов и хорошей компрессии в цилиндрах двигателя) минимальную дымность и максимальную дымность и максимальную экономичность работы дизеля.

Обслуживание ТНВД Установлено, что причиной чрезмерной дымности отработавших газов является недостаточная точность регулировки топливных насосов высокого давления при ремонте, а также значительные отклонения по величине пропускной способности рабочих (устанавливаемых на дизель) форсунок и топливопроводов. Вследствие этого имеет место имеет место прежде всего большая неравномерность по величине цикловой подачи топлива между отдельными цилиндрами дизеля, что в свою очередь приводит к увеличению удельного расхода топлива (ухудшение топливной экономичности).

Основную долю погрешности при регулировки ТНВД и форсунок на безмоторном стенде вносят форсунки с топливопроводами высокого давления, чтобы устранить этот недостаток в международной практике применяют системы эталонирования ДТА (система контрольных образцов). Эта система позволяет снизить погрешности регулировки топливной аппаратуры. Однако применение стендовых эталонов требует производить корректировку значений цикловых подач топливных насосов высокого давления с учетом комплектности стендовых эталонов. В данной работе разработана методика корректировки регулировочных параметров ТНВД и сформированы таблицы регулировочных параметров ТНВД.

Стенды для испытания ТНВД Только с точно отрегулированными ТНВД и регуляторами можно достичь наилучшего соотношения расхода моплива и мощности дизеля при соблюдении все более жестких норм по уровню эмиссии ОГ.

Cтандарт ISO устанавливает общие условия испытаний ТНВД и характеристики испытательного стенда, предъявляя особенно высокие требования к жесткости и равномерности привода .

Все увеличивающаяся потребляемая мощность ТНВД вследствие возрастания максимальных давлений повышает требования к испытательным стендам. Высокая мощность электрического привода, массивный маховик и точное регулирование частоты вращения гарнтируют хорошую стабильность параметров испытаний.

Методы измерения величины подачи топлива Важный шаг при тестировании ТНВД — определение величины цикловой подачитоплива. Проверяемый ТНВД 1 устанавливается на испытательный стенд и соединяетя с его приводом. Измерение величины подачи происходит с помощью испытательной жидкости, которая обладает физическими свойствами дизельного топлива, но при этом практически негорюча. При испытаниях точно измеряетя и регулируется температура этой жидкости. К каждой секции ТНВД подсоединяется специальная, точно откалиброванная форсунка 3, установленная в отдельном держателе. Благодаря этому при всех измерениях получаются сравнимые результаты.

Метод измерительных мензурок Испытательный стенд содержит устройство с измерительными мензурками 5(рис.2). для каждой секции имеется несколько различащихся по величине измерительных мензурок, которые выбираются в зависимости от измеряемой величины циколовой подачи топлива. Такой аппаратурой могут проверяться ТНВД для дизелей с числом цилиндров до двенадцати включительно.

Сначала впрыскиваемая жидкости протекает мимо измерительных мензурок обратно в бак с испытательной жидкостью. После того, как вал ТНВД достигает заданной частоты вращения, открывается клапан, и жидкость, подаваемая ТНВД, течет в измерительные мензурки. После установленного числа впрыскиваний подача жидкости в измерительные мензурки прекращается. Для каждого цилиндра количество испытательной жидкости в измерительных мензурках можно измерять в см. в качестве измерительного интервала, как правило, выбирают 1000 впрыскиваний, так что замеренная величина подачи топлива соответсвует величине цикловой подачи выраженной в мм на ход плунжера. Замеренные данные сравниваются с заданными параметрами и фиксируются в протоколе испытаний.

Электронная система измерения величины подачи топлива подача топливо контроль температура Электронная система вместо измерительных мензурок работает с модулем обслуживания, а также с экранным и расчетным модулями. Все три модуля объединены в единый блок 6 (рис1), устанавливаемый обычно на испытательном стенде, однако во время дорожных испытаний он может располагаться и на автомобиле.

При этом измерении речь идет о методе непрерывного замера величины подачи топлива (рис. 3). регулирующий поршень 6 подсоединяется параллельно ко входу и выходу шестеренного насоса 2. Если производительность насоса одинакова с величиной подачи испытательной жидкости через форсунки 10, поршень находится в среднем положении. Если жидкости течет больше, поршень сдвигается влево, а если меньше — вправо. При смешении поршня большее или меньшее количество света от светодиода 3 попадает на фотоэлемент 4. Электронный блок 7 змеряет эти отклонения, изменяя затем частоту вращения вала насоса таким образом, что производительность насоса опять становится равной расходу жидкости через форсунки. Регулирующий поршень снова передвигается в среднее положение. Величину подачи топлива можно очень точно определить по частоте вращения вала насоса. В испытательном стенде имеются две измерительные ячейки. Компьютер соединяет по очереди все проверяемые секции ТНВД в двух группах с этими измерительными ячейками (работа с переключением). Характерными для этого измерительного метода являются:

— высокая точность и хорошая воспроизводимость результатов измерений;

— наглядное представление результатов измерений в цифровом и графическом виде в форме столбиковых диаграмм;

— распечатка протокола испытаний;

— возможность уменьшения и/или компенсации температуры.

Статическое определение начала подачи топлива Проверка при помощи оптического датчика При помощи оптического датчика с лампами, который заворачивается в базовое отверстие (рис 1 б), можно определить положение зубчатой сигнальной метки. В момент ее обнаружения загораются обе лампы. Угол начала подачи топлива можно считать по метке начала подачи, находящейся, например, на маховике.

Проверка прокачкой магистрали высокого давления Устройство поределения момента начала подачи присоединяют к выходу соответствующей секции ТНВД (рис.4), а другие выходы закрывают. Находящееся под давлением топливо устремляется через открытое впускное отверстие втулки плунжера и выходит в прозрачную емкость 3 сначала в виде струи. При проворачивании коленчатого вала двигателя плунжер передвигается в направлении своей ВМТ. В положении начала подачи плунжер запирает впускное отверстие втулки. Струя прерывается, топливо выходит только в виде капель. Угол начала подачи считывается по меткам шкалы начала подачи Измерение начала подачи в динамике Проверка при помощи индуктивного датчика Индуктивный датчик, который заворачивается в базовое отверстие (рис. 1.с), дает электрический сигнал, если на работающем двигателе зубчатая сигнальная метка проходит мимо «глазка». Второй индуктивный датчик дает сигнал от метки ВМТ (рис.3). моторный тестер, которому присоединяются оба индуктивных датчика, рассчитывает по этим сигналам момент начала подачи и частоту вращения коленчатого вала двигателя.

Испытание с пьезодатчиком и стробоскопом Пьезодатчик устанавливается на магистрали высокого давления соответствующей секции ТНВД. Как только в этой секции начинается подача топлива, магистраль высокого давления слегка расширяется и пьезодатчик генерирует электрические сигналы. Эти сигналы подводятся к моторному тестеру, который с помощью стробоскопа преобразует их в импульсы света.

Стробоскоп освещает метку начала подачи на маховике, в результате чего возникает фиксированная картинка, которая показывает величину угла начала подачи топлива.

Отделение воздуха Воздушные пузыри в топливе ухудшают работу ТНВД или полностью ее нарушают, поэтому временно остановленный ТНВД перед новым вводом в эксплуатацию нужно особенно тщательно вентилировать. Для этого в линии обратного слива топлива или на топливном фильтре, как правило, имеется пробка для отделения воздуха.

Смазка ТНВД и регуляторы частоты вращения часто подключаются к системе смазки двигателя, так как при таком способе смазки ТНВД практически не нуждается в обслуживании.

Перед первым вводом в эксплутацию ТНВД и регулятор должны быть наполнены таким же смазочным маслом, как и двигатель. У ТНВД без непосредственного присоединения к системе смазки двигателя смазочное масло заливается после снятия крышки вентиляционного отверстия или фильтра вентиляции в этой крышке. Контроль уровня масла производится затем одновременно со сменой моторного масла после выворачивания из корпуса регулятора пробки контроля уровня масла.

Лишнее масло, количество которого увеличивается за счет добавления утечек топлива, вытекает, недостающее — дополняется. При разборке ТНВД или при капитальном ремонте двигателя необходимо провести замену масла. ТНВД и регуляторы с отдельной системой смазки имеют собственный указатель для контроля уровня масла.

Испытания форсунок Форсунка в сборе состоит из распылителя и корпуса форсунки. Корус форсунки содержит все необходимые элементы — фильтры, пружины и соединения.

Форсунка влияет на мощность двигателя и плавность его работы, а также на расход топлива и состав ОГ, поэтому проврка форсунки имеет большое значение.

Важным инструментом для оценки состояния форсунок является прибор для их испытания.

Прибор для испытания форсунок Прибор для испытания форсунок в принципе представляет собой ТНВД с ручным приводом (рис.1). форсунка 3 в сборе подсоединяется к исптательному прибору с помощью магистрали 4 высокого давления. Испытательная жидкость находится в емкости 5. Необходимое давление нагнетается рычагом 8 ручного привода. Манометр 6 показывает величину давления рабочей жидкости, однако для проведении определенных проверо с помощью вентиля 7 он может быть отделен от камеры высокого давления.

Для проверки распылителей моделей P, R, S и Т предназначен прибор для испытания форсунок EPS 100. Последний соответствует стандарту ISO 8984, а используемая жидкость — стандарту ISO 411. Для калибровки испытательного прибора нужен калибровочный набор, который содержит все необходимые детали для поверки прибора. При этих условиях гарантируется воспроизводимость результатов измерений.

После снятия форсунки с двигателя рекомендуется произвести ее очистку в ультразвуковой ванне. Находящиеся на гарантии изделия должны очищаться в обязательном порядке. Распылители — это прецизионные детали, и для того чтобы они работали безупречно, нужно позаботиться об их максимальной чистоте.

Затем надо проверить, изношены ли распылитель и части корпуса под действием механических или термических нагрузок. Если это так, то должен быть заменен распылитель или форсунка в сборе.

Используемая литература

• Техническая эксплуатация автомобилей: Учебник для вузов/Е.С. Кузнецов, В. П. Воронов, А. П. Болдин и др.; Под ред. Е. С. Кузнецова.- 3-е изд., перераб. и доп.-М.: Транспорт, 1991.

• BOSCH. Cистемы управления дизельными двигателями. Перевод с немецкого. С40 Первое русское издание. — М.: ЗАО «КЖИ» «За рулем», 2004. -480 с.: ил.