Регулирование дизеля и его систем при испытаниях

Регулирование дизеля и его систем при испытаниях

Дизель регулируют по температуре выпускных газов и давлению сгорания в цилиндрах, изменяя цикловую подачу топлива и опережение впрыскивания. Цикловую подачу устанавливают изменением положения рейки топливного насоса высокого давления а опережение впрыскивания подбором прокладок различной толщины под фланец крепления насоса к лотку распределительного вала. Необходимо учитывать, что неправильная регулировка двигателя приводит к перегреву и перегрузке отдельных цилиндров, повышенной дымности пуска, потери экономичности и ресурса.

Правильность регулировки дизеля оценивают по трем параметрам: разницы положения реек топливных насосов, разницы температуры газов по цилиндрам, разницы максимального давления сгорания в цилиндрах. Для каждой модификации дизелей допустимые отклонения значений этих параметров найдены экспериментальным путем на заводе и зависят от форсирования двигателя, количества цилиндров и конструкции выпускной системы. Эти величины указаны в формуляре и инструкции по эксплуатации каждого дизеля.

По температуре выпускных газов и давлению сгорания дизель регулируют в такой последовательности. На остановленном дизеле при нулевом положении вала серводвигателя регулятора замеряют и в случае необходимости устанавливают выход реек всех топливных насосов равным 72 ± 0,2 мм. Далее дизель пускают и выводят на режим полной мощности. После стабилизации параметров (температуры газов, давления наддува, температур воды и масла), но не ранее чем через 15 мин замеряют максимальное давление сгорания по цилиндрам. Если разность давлений сгорания превышает допустимое значение, проводят регулировку изменением толщины прокладок под топливными насосами, но не более чем на ±0,5 мм от значения, выбитого на корпусе топливного насоса. Прокладка 0,5 мм изменяет опережение подачи топлива на 2° п. к. в., при этом увеличение прокладки уменьшает, а уменьшение увеличивает опережение и соответственно максимальное давление сгорания. Изменение максимального давления при увеличении толщины прокладки на 0,5 мм для разных модификаций дизелей несколько отличается и колеблется в пределах 0,4 — 0,7 МПа.

Если разница температуры выпускных газов цилиндров превышает допустимое значение, необходимо проверить зазоры в гидротолкателях и легкость перемещения рейки топливного насоса. Далее проверяют отсутствие размыкания привода управления топливными насосами в механизме отключения, замеряют при работающем дизеле выдвижение реек топливных насосов. При отсутствии видимых причин разброса температуры газов по цилиндрам производится регулировка. У цилиндров, имеющих пониженную температуру, выдвижение рейки топливного насоса увеличивают, при повышенной температуре уменьшают. Положение рейки изменяют, учитывая, что один оборот регулировочного винта рычага изменяет положение рейки на 1,73 мм.

В дизеле работа каждого цилиндра связана с работой других через общую"снимаемую мощность и выпускную систему. Поэтому Рис. 117. Номограмма определения полной мощности дизель-генератора 1А-9ДГ при условиях, отличных от нормальных:

шкала А — прн плюсовых температурах; шкала Б — при минусовых температурах;

В0 — атмосферное давлениене следует при регулировке одновременно изменять положение реек у нескольких цилиндров. В случае если не удается выполнить оба требования обеспечения в пределах допуска разницы выдвижения реек и температуры газов по цилиндрам, необходимо снять и проверить топливную аппаратуру цилиндров, имеющих наибольшие отклонения.

После окончания регулировки дизеля на полной мощности проверяют его параметры на минимальной частоте вращения холостого хода при включенном механизме отключения части насосов. При этом отключенные цилиндры не должны работать. Проверка производится по отсутствию пламени и искр при открытом индикаторном кране или по отсутствию изменения температуры’ газов и давления сгорания в данном цилиндре при отключении топливного насоса путем вывода его из зацепления с приводом управления.

Регулировка дизеля заканчивается, если его параметры соответствуют требованиям инструкции по эксплуатации. На отрегулированном дизеле устанавливают общий упор подачи топлива на режиме приведенной полной мощности.

В инструкции по эксплуатации каждого дизеля имеется номограмма для приведения его полной мощности к нормальным атмосферным условиям. Номограмма связывает параметры окружающей среды — барометрическое давление, температуру воздуха на входе в компрессор, влажность воздуха и параметры систем — температуру воды на входе в охладитель наддувочного воздуха, температуру топлива на входе в насосы высокого давления с изменением полной мощности двигателя.

Номограмма построена исходя из условия регулирования мощности дизеля на тепловозе — поддержание постоянства положения органов управления подачей топлива независимо от окружающих условий. В номограмме, приведенной на рис.117, учтены коэффициент полезногодействия генератора и выпрямительной установки, а также мощность навешенных агрегатов (вентилятора охлаждения генератора, стартера и возбудителя).

При установке общего упора подачи топлива в период испытания на стенде дизель выводят на режим ориентировочной полной мощности и измеряют указанные в номограмме параметры окружающей среды и систем. Далее по номограмме подсчитывают приведенную полную мощность дизеля. Нагрузку на дизель устанавливают в соответствии с подсчитанной. На этой мощности устанавливают болт упора ограничения подачи топлива с зазором. При испытании нового дизеля на тепловозе наиболее правильным следует считать установку приведенной полной мощности тепловоза по зазору под болтом упора ограничения подачи топлива, установленным на заводе-изготовителе дизеля.

После текущих ремонтов дизеля и во всех случаях нарушения общего упора ограничения подачи топлива его необходимо устанавливать по приведенным выше параметрам, а также мощности, отбираемой на собственные нужды тепловоза. На мощность отдельных агрегатов, таких, как вентилятор охлаждения холодильной камеры, вентилятор охлаждения тяговых электродвигателей и т. д., также оказывают влияние окружающие условия, которые следует учитывать при оценке приведенной полной мощности тепловоза во время установки болта упора ограничения подачи топлива. Для этого в технических условиях на реостатные испытания тепловоза приводятся таблицы или номограмма.

При реостатных испытаниях тепловоза проверке уровня мощности по позиции предшествует проверка и в случае необходимости настройка селективной характеристики. От правильности ее настройки зависит момент вступления в работу индуктивногодатчика и уровень мощности дизель-генератора на низких позициях контроллера, где датчик не работает (рис. 118). При настройке селективной характеристики в соответствии с требованием технической документации (вариант I) индуктивный датчик вступает в работу с 3-й позиции контроллера и мощность по позициям контроллера лежит в поле допуска тепловозных характеристик. При настройке селективной характеристики по варианту II (с перегрузом) индуктивный датчик может вступать в работу с 8-й позиции контроллера, с 1-й по 4-ю мощность дизель-генератора превосходит оговоренную в технических условиях, что приводит к повышенному дымлению дизеля и затягиванию переходных процессов.

Уровень мощности тепловоза по позициям контроллера проверяют при заданной силе тока тягового генератора, которая регулируется сопротивлением реостата. Это связано с тем, что в зависимости от силы тока меняется коэффициент полезного действия электрических машин и аппаратов (с ростом тока он уменьшается), что приводит к изменению мощности на выводах генератора или выпрямительной установки (при передаче переменно-постоянного тока). После окончания регулировки дизель-генератора и настройки системы нагружения проверяют системы защиты дизеля: от превышения частоты вращения (предельного выключателя), от падения давления масла, от превышения температур воды и масла в системе охлаждения тепловоза.

Регулировка топливной аппаратуры на тепловозе

Давайте в этой темке обсуждать детали тепловозов, электровозов, фары, цвет окраски и тд.
Начнем вот с этих двух фотографий одинаковых тепловозов 2тэ, кто нибудь может знает почему у верхнего тепловоза фары на половину красные (и для чего это), а у другого красных фар нет? Для чего вообще используются эти красные фары, может они играют роль "габаритных огней" может кто знает.

[QUOTE=пекарь;7296]Для чего вообще используются эти красные фары, может они играют роль "габаритных огней" может кто знает. [/QUOTE]
Слово "габаритные" не очень подходит для ЖД, т.к. габарит они не показывают (это же не автомобиль, где надо разъезжаться со встречными). Габарит на ЖД — это совсем другое понятие.

Называются эти огни (и красные, и белые) — буферные фонари. Используются для обозначения локомотива в соответствии с действующей Инструкцией по Сигнализации на ЖД РФ (ИСИ).
Почему на нижней фотке половина стекла не красная — ХЗ. Если приглядется, то можно увидеть, что лампы, даже за одноцветным стеклом всеравно две (белая, и типа красная). Кстати, это навело меня на мысль, что красным может быть не стекло, а сама лампа (или какой-либо светофильтр).

А иногда бывает так, что красного вообще нет (например ВЛ10 старых номеров (до 200 какого-то), там только белые фонари. Если надо зажечь красный, то пользуются либо красным флажком (места для их крепления там есть), либо ставят в буферный фонарь съемный красный светофильтр, или, т.к. светофильтров уже нигде на локомотивах нет, а флаг часто вешать лень, так и едут с белым вместо красного.

[QUOTE]Если приглядется, то можно увидеть, что лампы, даже за одноцветным стеклом всеравно две (белая, и типа красная). Кстати, это навело меня на мысль, что красным может быть не стекло, а сама лампа (или какой-либо светофильтр).[/QUOTE]
Ну так оно и есть. На самый худой конец, могут запихать вообще красную тряпку и на бис. Вообще наличие лампочек, стекол разных цветов и всего чего только можно зависит от инициативыраздолбайства дорогидепо. Не бывает 2-х одинаковых во всем локомотивов. 🙂

[QUOTE]Вот спасибо подсказал "буферные фонари", а как они вообще используются?[/QUOTE]
Для обозначения ПС, указания направления его движения и т.д. и т.п.

[QUOTE=2ТЭ116*;7581]Эти "крылышки" должны предотвращать попадания большого кол-ва дыма в шахту холодильника.

При движении дым будет сносить назад и по идее большое кол-во дыма в шахту никак не попадёт.[/QUOTE]

А почему же их нет на других тепловозах — тапках, боингах?

Powered by vBulletin® Version 3.8.12 by vBS
Copyright ©2000 — 2021, Jelsoft Enterprises Ltd. Перевод: zCarot
© 2001-2019, Администраторы и разработчики Клуба Trainsim

Технология ремонта тепловозов — Ремонт топливной аппаратуры дизелей

На всех видах деповского ремонта форсунки снимают с тепловоза и испытывают на стенде. Неисправные форсунки заменяют отремонтированными. При М2 и М3 у насосов осматривают рейки, проверяют свободу их перемещения, а также работу топливоподкачивающего насоса. Большой периодический ремонт предусматривает съемку топливных насосов (секции) с двигателя и проверку их на плотность и производительность. В некоторых депо в порядке опыта насосы при этом виде ремонта не снимают. Во время М5 насосы (секции) разбирают, ремонтируют и испытывают на стендах. Медные уплотнительные кольца отжигают. Привод (толкатели) насосов разбирают и ремонтируют. При М4 и М5 топливоподкачивающий насос снимают, разбирают, ремонтируют и испытывают на стенде. На заводе топливоподающую систему разбирают полностью. Плунжерные пары, распылители, сопловые наконечники, заваренные нагнетательные трубки заменяют.
Ненормальный износ, задиры и заедание прецизионных пар вызывают нарушение подачи и распыливания топлива. В эксплуатации, кроме этих неисправностей, возможны: разрушение поверхности плунжерных пар вследствие кавитации и коррозии; износ конусов игл и отдельных мест в корпусах распылителей, что сопровождается нарушением распыливания. Наблюдения показывают, что у дизелей типа Д100 за пробег 60 тыс. км вероятность безотказной работы распылителей форсунки составляет не менее 50 %.

Рис. 107. Стенд для определения герметичности нагнетательного клапана
Исследованиями ЦНИИ по износу деталей топливной аппаратуры и влиянию износа на расход топлива для дизелей 2Д100 установлено, что снижение плотности плунжерных пар до норм, установленных при выпуске из ремонта, почти не отражается на экономичности двигателя, а потеря плотности в зависимости от пробега изменяется по пологой кривой. Так, у дизелей типа Д100 потеря плотности плунжерных пар с 25 сек до 20 сек происходит за пробег 50 тыс. км, у той же плунжерной пары от 20 до 15 сек — за пробег от 50 тыс. до 100 тыс. км. Практически при отсутствии задиров и коррозионных повреждений плунжерные пары служат достаточно длительный срок.

Съемка насосов с двигателя и разборка.

У дизелей типа Д100 выводят поводок тяги управления из зацепления с поводковой втулкой рейки, отсоединяют трубку высокого давления, топливный коллектор, а сам насос — от толкателя. Насос снимают вместе с регулировочными прокладками. На корпусе насоса укрепляют приспособление. Нажимая на плунжер, удаляют стопорное пружинное кольцо, ослабляя нажим, выводят тарелку пружины вместе с плунжером, пружиной и кольцом. Вывертывают стопорный винт, рейку передвигают в сторону делений. Снимают шестерню, а после освобождения упора — рейку. Отвернув гайки, удаляют фланец, штуцер и нагнетательный клапан с пружиной. Сам клапан вместе с медным уплотнительным кольцом выжимают приспособлением.
Топливный насос дизелей типа Д50 блочного типа может быть целиком снят с двигателя или по секциям.

Разборка форсунок.

Перед разборкой форсунки проверяют на стенде для определения качества распыла и затяжки пружины. У дизеля 2Д100 разборку начинают с отвертывания контргайки и пробки, а затем вывертывают из корпуса стакан пружины. Вынимают из стакана пружину и тарелку пружины. Щелевой фильтр выпрессовывают при помощи выжимного приспособления. Далее вынимают из корпуса ограничитель подъема иглы, распылитель, сопловой наконечник и прокладку. Форсунки дизелей типа Д50 и Д70 разбирают в том же порядке.

Притирка нагнетательных клапанов и их проверка.

При эксплуатации нарушается плотность между корпусом нагнетательного клапана и уплотнительным конусом самого клапана, между торцом корпуса и гильзой, а также и у медного уплотнительного кольца. Эти неисправности устраняют притиркой грибка к корпусу клапана и торца корпуса клапана к торцу гильзы плунжера.
Плотность нагнетательного клапана проверяют на стенде, одна из конструкций которого представлена на рис. 107. Нагнетательный клапан 9 с корпусом в перевернутом положении устанавливают в корпусе стенда 10 и сверху прижимают нажимным цилиндром 5 через резиновые прокладки 7 и 8, для чего используют груз 6.

Воздух давлением 3—5 кГ/см 2 у дизеля типа Д50 и 4—6 кГ/см 2 у дизеля типа Д100 подводится через штуцер 1, запираемый вентилем 2, откуда поступает под клапан, неплотность которого легко обнаруживается по воздушным пузырям, выходящим через трубку 4 в стеклянный сосуд 3, наполненный водой. Для испытания клапанов разных типов дизелей используют переходные втулки.

Эффективность работы тепловозов с электронной системой управления впрыском топлива

Тайгинский институт железнодорожного транспорта — филиал ФГБОУ ВО "Омский государственный университет путей сообщения"

• электронные системы с импульсным управлением в магистралях топливного насоса высокого давления к форсункам с механическим приводом;
• электронные системы с импульсным управлением топливного насоса высокого давления (ТНВД) с различным приводом;
• электронные системы с импульсным управлением форсунок.

Анализируя опыт как отечественных, так и зарубежных разработчиков в данной области, руководством ООО «ППП Дизель-автоматика» было принят о решение о разработке микропроцессорной системы регулирования с импульсным индивидуальным управлением в магистралях высокого давления каждой форсунки и механическим приводом ТНВД. Такая система управления наиболее проста в производстве и эксплуатации, обладает высокой степенью унификации под любой типоразмер дизелей, не требует больших изменений в топливных системах дизелей, находящихся в эксплуатации. Кроме того, такими системами можно оборудовать тепловозы в условиях ремонтных депо и локомотиворемонтных заводов.

Разработанная система регулирования топливоподачи сохраняет преимущество электронных регуляторов и позволяет добавить ряд новых возможностей. В первую очередь это оптимизация топливоподачи в зависимости от внешних факторов, выравнивание давления сгорания топлива и температуры выхлопных газов по цилиндрам, снижение минимально устойчивой частоты вращения холостого хода, возможность отключения ряда цилиндров.

Характерной особенностью эксплуатации маневровых тепловозов является длительная работа их дизельных двигателей на режимах с малыми нагрузками и режиме холостого хода, продолжительность которого может достигать 50%. Расход топлива на режимах холостого хода дизеля составляет 30÷50% общего расхода топлива в эксплуатации. Если учесть, что 40÷50% всех эксплуатационных затрат в ОАО «РЖД» составляют затраты локомотивного хозяйства на топливо и масло, то вопросы экономии дизельного топлива являются важным резервом повышения энергоэффективности работы тепловозной тяги.

Учитывая требования ОАО«РЖД», подобная система была изготовлена для дизеля 1-ПДГ4Д, также подобрали оптимальные углы опережения впрыска топлива. Были проведены сравнительные испытания при работе дизеля со штатной системой топливоподачи и опытной системой электронного управления подачей топлива.

В ходе сравнительных испытаний электронная система управления впрыска топлива (ЭСУВТ) показала лучшие результаты, выраженные следующими цифрами:

• экономия топлива от 4 до 17 %;

• снижение устойчивой минимальной частоты вращения коленчатого вала на холостом ходу до 220 об/мин. Экономия расхода топлива при 300об/мин составила 6,23 кг/ч, что соответствует-16,9 %, при 250 об/мин составила 5,2 кг/ч, что соответствует-30,7 %, при 220 об/мин 4,27 кг/ч, что соответствует-37,1 %;

• повышение равномерности максимального давления сгорания топлива в цилиндрах дизеля;
• снижение шума в пределах 1÷11 дБ;
• снижение вредных выбросов отработанных газов.

На основании результатов испытаний ЭСУВТ, по согласованию с Дирекцией тяги, было принято решение об установке такой системы на тепловозе ТЭМ2 для оценки ее работоспособности. В результате эксплуатационных испытаний, которые проводились более девяти месяцев показали, что годовая экономия топлива составила 9,2 тонны и позволили сделать следующие выводы:

• электронная система управления впрыском топлива̶ надежное устройство. Отказы и неисправности системы в период почти годовой эксплуатации не зафиксированы;
• расход топлива на холостом ходу при частоте вращения вала дизеля 240об/мин составил 5,63 кг/ч, а при 300 об/мин расход топлива составил 6,9 кг/ч;
• расход топлива на холостом ходу со штатной системой топливоподачи при частоте вращения вала дизеля 300 об/мин составил 8,66 кг/ч;
• электронная система управления впрыском топлива позволяет автоматически отключать половину цилиндров путем отключения подачи топлива в нужные цилиндры при работе на пониженной частоте вращения холостого хода, при этом увеличивая цикловую подачу топлива в оставшиеся цилиндры;
• для предотвращения чрезмерного охлаждения камеры сгорания неработающих цилиндров осуществляется автоматическое чередование рабочих цилиндров с нерабочими по заданному алгоритму.

Приемочная комиссия ОАО«РЖД» признала результаты сравнительных эксплуатационных испытаний положительными. На совещании у старшего вице- президента ОАО «РЖД» В.А. Гапановича по этому вопросу было принято решение об изготовлении установочной партии электронная система управления впрыском топлива.С сентября 2012 года данная система устанавливается на тепловоз ТЭМ18ДМ.

Замеры расхода топлива на тепловозе ТЭМ18ДМ подтвердили эффективность снижения минимальной частоты вращения. Средняя экономия топлива при работе на пониженной частоте вращения холостого хода составили 20 %.Данная топливная система обеспечивает регулирование угла опережения впрыска топлива и значительное снижение расхода топлива. Вместе с тем она имеет существенный недостаток в виде дополнительной сложной системы высокого давления топлива.

Основными элементами ЭСУВТявляются:

• ТНВД c плунжерными парами, работающими постоянно в режиме максимальной подачи;
• электромагнитные клапаны, установленные на ТНВД;
• форсунки дизеля в штатной комплектации;
• блок управления (БУ);
• блок питания (БП);
• выходные усилители;
• набор датчиков частоты вращения и температуры воды, масла и давления масла;
• программатор (ПР).

Действует система следующим образом. Топливо из топливного бака забирается вспомогательным топливным насосом через фильтр и по магистрали низкого давления подается к каждому из насосов. Если, например, по обмотке электромагнита клапана ток не протекает, то этот клапан находится в таком положении, что при рабочем ходе плунжера топливного насоса высокого давления топливо поступает не в форсунку, а по магистрали низкого давления сливается в бак.Если по обмотке электромагнита протекает ток нужной величины, то клапан займет такое положение, что при рабочем ходе плунжера топливо будет поступать в форсунку и, в конечном итоге, будет происходить процесс его впрыска в цилиндр. Причем, впрыск будет продолжаться до тех пор, пока по обмотке электромагнита протекаетток.В результате продолжительность впрыска определяется только длительностью протекания тока по обмотке электромагнита. Импульсы тока, управляющие электромагнитными клапанами, формируются блоком управления.ЭСУВТ обеспечивает работу дизеля путем подачи на электроуправляемые клапаны ТНВДсигналов, пропорционально которым изменяется подача топлива. По сигналу от преобразователя частоты вращения блок управления оценивает текущую частоту вращения коленчатого вала дизеля и по заложенной программе осуществляет корректирование управляющего сигнала в сторону его уменьшения или увеличения в зависимости от рассогласования текущей и заданной частот вращения.

По сигналам от преобразователя фазовой отметки блок управления определяет положение в верхней мертвой точке поршня первого цилиндра на такте сжатия и соответственно этому изменяет момент подачи управляющего импульса, что приводит к изменению угла опережения впрыска топлива по заданной программе. Оптимальное значение угла опережения впрыска топлива обычно устанавливают для частот вращения коленчатого вала, близких к номинальной. При использовании ЭСУВТудельный расход топлива, начиная с четвертой позиции контроллера, заметно снижается.Необходимо отметить, что созданная в ООО «ППП Дизель-автоматика» система электронного управления подачей топлива может реализовать так называемый «пилотный» впрыск топлива. При таком впрыске порция топлива, которая должна быть подана в цилиндр, разделяется на две неравные части. Сначала впрыскивается меньшая часть, а затем через некоторое время ̶ остальная. Собственно, «пилотным» впрыском называют предварительный впрыск небольшой части топлива.При «пилотном» впрыске топливо воспламеняется быстрее, а скорость увеличения давления и температуры газа в цилиндре снижается. В результате улучшается использование теплоты, полученной при сгорании топлива (т.е. уменьшается удельный расход топлива), а, кроме того, снижается «жесткость» работы двигателя и его шум. Таким образом, ЭСУВТобладает определенным резервом по дальнейшей модернизации.