Файл: Силовые установки и промысловые механизмы маломерных судов рыбной промышленности (с двигателями до 100 л. с.) учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 144

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

в форсунку, а в перерывах между впрысками в корпус форсунки могут попадать через топливораспыливающие отверстия горячие газы из цилиндра двигателя. В ре­ зультате этого качество распыливания топлива открыты­ ми форсунками очень низкое, с подтеканием топлива. В силу этих причин открытые форсунки на дизелях не применяют.

Рис. 62. Схемы распылителей форсунок:

а — клапанный однодырчатый, б — клапанный многодырча­ тый, в — штифтовой с цилиндрическим штифтам, г — штиф­ товой с коническим штифтом.

Закрытые форсунки в корпусе имеют запорную иглу, конус которой плотно закрывает топливораспыливающие отверстия. Запорная игла нагружена жесткой пружиной, поэтому распыливание топлива возможно только после того, как давление топлива, поступающего под поясок иглы, преодолеет сопротивление пружины и поднимет иглу от седла. При подъеме игла открывает топливорас­ пыливающие отверстия,"через которые топливо вспрыски­ вается в цилиндр. Закрытые форсунки, у которых запор­ ная игла поднимается под действием давления топлива, создаваемого насосом высокого давления, называются форсунками с гидравлическим приводом. Такие форсун­ ки на дизелях получили наибольшее распространение. Кроме гидравлического привода, игла форсунки может иметь, как исключение, механический привод.

122

В зависимости от конструкции распылителя форсунки делятся на клапанные, штифтовые и клапанно-сопловые. В двигателях с неразделенными камерами наибольшее распространение получили клапанные форсунки, а в дви­ гателях с разделенными камерами — штифтовые. Схемы

различных

распылите­

 

 

-Ш^Щ.

 

лей

 

закрытых

форсу-

.

 

 

иок

 

 

показаны

 

на

 

 

 

 

рис. 62.

 

 

 

закры-

 

 

 

 

Устройство

 

 

 

 

той

 

штифтовой

 

фор­

 

 

 

 

сунки

быстроходного

 

 

 

 

дизеля

Ч

10,5/13 с ви-

 

 

 

 

хрекамерным

смесеоб­

 

 

 

 

разованием

показано

 

 

 

 

на

рис. 63.

Корпус 2

 

 

 

 

распылителя

с

запор­

 

 

 

 

ной иглой / плотно при­

 

 

 

 

жимается

к торцу

кор­

 

 

 

 

пуса

4 форсунки

 

наки­

 

 

 

 

дной

гайкой

3.

 

Игла

 

 

 

 

плотно

притирается к

 

 

 

 

корпусу

форсунки, по­

 

 

 

 

этому нельзя

отдельно

 

 

 

 

заменять иглу или рас-

 

 

 

 

пылитель, в случае не-

 

'

ЦЩЦ u

 

обходимости

их

 

надо

"

 

1

 

заменять

одиовремен-

р н с

. 63. Форсунка дизеля

410,5/13.

но. Корпус распылите­

 

 

 

 

ля

внизу

имеет

 

одно

 

 

 

 

топливораспыливающее

отверстие диаметром 1,5 мм,

которое

внутри

корпуса

расточено под конус и слу­

жит

 

седлом

для

запорной

иглы. Нижний

конец иг­

лы им-еет конусный штифт. При открытии иглы конусный штифт образует в отверстии топливораспылителя узкую кольцевую щель, через которую факел топлива с неболь­ шим углом конуса впрыскивается в вихревую камеру дизеля.

Топливо в форсунку поступает через штуцер 14 и вер­ тикальные каналы г в корпусе к кольцевой канавке а в торце распылителя, а затем по каналам б в кольцевую расточку а под иглу. Сверху игла через толкатель 6 на­ гружена спиральной пружиной 7. Пружина снизу опи,-

123


рается на толкатель через колпачок 13, а сверху на ре­ гулировочный винт 9 через колпачок 8. С помощью регу­

лировочного винта изменяется сила давления

пружины

на запорную иглу. Нормальное давление пружины

140±

 

± 5

кгс/см2

(14 МПа) . Регулировоч­

 

ный винт контрится гайкой 11. Ниж­

 

няя часть пружины 7 помещается в

 

корпусе

форсунки, а

верхняя — во

 

внутреннем

колпачке

12,

который

 

вместе с регулировочным винтом за­

 

крывается

наружным

колпаком 10,

 

наворачиваемым на резьбе,, и упло­

 

тняется с корпусом медной прокла­

 

дкой 15. Как только давление топ­

 

лива,

поступившего

в

кольцевую

 

расточку а под иглу, превысит соп­

 

ротивление пружины, то игла подни­

 

мется и откроет проход для

топлива

 

через

топливораспыливающее

от­

 

верстие в вихревую камеру. В кон­

 

це подачи топлива давление его

 

уменьшается, поэтому игла под дей­

 

ствием

пружины

снова

садится на

 

седло, отсекая поступление

топлива.

 

 

Несмотря на

плотность

притир­

 

ки

иглы

к

корпусу

распылителя,

 

часть

топлива в

процессе

работы

 

форсунки все же просачивается че­

 

рез неплотности между корпусом и

 

иглой

и

может заполнить

внутрен­

 

нюю полость корпуса и, создав

 

противодавление,

нарушить

чет­

Рис. 64. Форсунка ди

кость подъема иглы. Во избежание

этого.топливо, просочившееся в кор­

зеля 415/18 (ЗД6).

пус форсунки, отводится из негр че­

 

рез штуцерный болт 5 по трубопро­

воду в отдельный бак или во всасывающую

магистраль

топливного насоса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Устройство форсунки быстроходного дизеля с нераз­ деленной камерой сгорания ЧСП 15/18 (ЗД6) показано на рис. 64. Корпус 3 распылителя плотно прижимается гайкой 6 к нижнему торцу корпуса 8 форсунки. Внутри корпуса топливораспылителя находится запорная пг-

124


ла 2, которая плотно прижимается к седлу давлением спиральной пружины 9 через штангу 7. Конус иглы за­

крывает

семь

топливораспыЛивающих

отверстий

диа­

метром

0,25

мм. Давление топлива,

при котором

игла

поднимается

от седла, составляет 210 кгс/см2

(21 МПа),

а

в процессе

распыливания повышается

до

500—

600 кгс/см2

(50—60 МПа) . Топливо

под

иглу в кольце­

вую выточку поступает по каналам

в корпусе

форсунки

и

распылителя.

Перед распылителем

внутри корпуса

форсунки установлен щелевой фильтр, состоящий из на­ ружной втулки 5 и фильтрующего элемента 4. Натяже­ ние пружины регулируется гайкой 10. Для уменьшения просачивания топлива через неплотность между иглой и корпусом распылителя на ней проточены две кольце­ вые канавки. При установке форсунки в гнездо крышки уплотнение между форсункой и крышкой достигается постановкой медной уплотнительной прокладки /.

При давлениях распыливания топлива 1000 кгс/см2 (100 МПа) и выше находят применение насос-форсун­ ки, представляющие единый агрегат, состоящий из топ­ ливного насоса высокого давления и распылителя форсунки, изготовленные в одном корпусе. У насос-фор­ сунки отсутствуют соединительные трубопроводы, поэто­ му объем топлива между плунжером и топлнвораспыливающим отверстием очень мал, в результате чего исклю­ чается вредное влияние колебаний давления топлива при впрыске и улучшается качество распыливания. Насосфорсунки применяются на дизелях ЯАЗМ204А и ЯАЗМ206А.

МЕХАНИЗМ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧИСЛА ОБОРОТОВ ДВИГАТЕЛЯ

При работе судовых двигателей необходимо обеспе­ чить постоянную заданную частоту - вращения вала при любом скоростном режиме от минимального до макси­ мального (например, двигатели для привода гребного винта) или только в одном скоростном режиме (напри­ мер, двигатели для привода электрогенераторов). В обо­ их случаях это осуществляется изменением количества топлива, поступающего в цилиндры двигателя. Достига­ ется это автоматически с помощью специальных регуля­ торов механического, гидравлического, пневматического

125


или электрического типов. На маломощных двигателях наибольшее распространение получили механические регуляторы.

Регулятор, предназначенный для поддержания любо­ го заданного числа оборотов коленчатого вала в диапа­ зоне от максимальногодо минимального независимо от

изменения нагрузки на данном режиме, называется

в с е-

р е ж и м н ы м.

 

Регулятор, предназначенный для поддержания

толь­

ко одного необходимого числа оборотов коленчатого ва­ ла (например, номинального) независимо от изменения нагрузки на двигатель в диапазоне от минимальной до

номинальной

мощности,

называется

о д н о р е ж и м-

н ы м.

 

 

 

 

 

 

Кроме

того, на двигателях

применяются д в у х р е -

ж и м н ы е

и

п р е д е л ь н ы е

регуляторы.

По

принципу действия

различают

регуляторы п р я ­

м о г о

и н е п р я м о г о действия.

 

Врегуляторах прямого действия чувствительный эле­ мент непосредственно действует через специальную ры­ чажную передачу на зубчатую рейку топливного насоса, которая поворачивает плунжеры, в результате чего уменьшается или увеличивается подача топлива. Регу­ ляторы прямого действия применяют только на двигате­ лях малой и средней мощности, так как привод зубчатой рейки топливных насосов не требует больших переста­ новочных условий.

Врегуляторах непрямого действия чувствительный элемент управляет только регулирующими органами ка­ кого-либо усилительного механизма (например, гид­ равлического сервомотора), который затем действует на зубчатую рейку топливного насоса.

Схема центробежного однорежимного регулятора ти­ па Р-11М, устанавливаемого на дизелях 64 12/14 и слу­ жащих для привода электрогенераторов, показана на рис. 65. Крестовина 13 с расположенными на ней груза­ ми имеет привод от шестерни распределительного ва­ ла /. При вращении крестовины 13 грузы под действием центробежных сил расходятся в стороны и поворачива­ ют лапки, которые давят на тарель 2, которая упирает­ ся в стальной стакан главной пружины 3 и сжимает ее, перемещая рычаг 6 влево. Верхний конец рычага 6 со­ единен с рейкой / / топливного насоса, которая также пе-

126


ремещается влево, уменьшая подачу топлива. Переме­ щение рычага влево продолжается до тех пор, пока дей­ ствие центробежных сил грузиков не уравновесится натяжением пружины 3. Натяжение ее регулируется вра­ щением винта 5 с помощью рукоятки 4.

При увеличении натяжения пружины 3 требуется большое усилие, создаваемое центробежными силами, чтобы повернуть ры­ чаг влево и уменьшить подачу топлива. С уве­ личением натяжения пружины число оборо­ тов двигателя возрас­ тает. Для уменьшения числа оборотов двига­ теля натяжение пружи­ ны 3 следует ослабить.

 

Центробежная

сила

 

 

грузов

регулятора

за­

 

 

висит

от

частоты

вра­

 

 

щения

коленчатого

ва­

 

 

ла двигателя. При уве­

 

 

личении ее (при дан­

 

 

ном натяжении

пружи­

 

 

ны) центробежная

си­

 

 

ла

грузов

преодолева­

 

 

ет натяжение

пружины

 

 

и

поворачивает

рычаг

Рис. 65.

Схема однорежимного регу­

влево,

уменьшая пода­

лятора

Р-11М.

чу

топлива,

 

а

при

 

 

уменьшении,

наоборот,

 

 

пружина преодолевает центробежную силу и поворачи­ вает рычаг вправо, увеличивая подачу топлива.

Таким образом, регулятор в соответствии с величи­ ной натяжения пружины автоматически поддерживает заданное число оборотов вала независимо от изменения нагрузки на двигатель.

Для уменьшения степени неравномерности вращения вала дизель-генераторов, работающих параллельно, в регуляторе применяются специальные устройства в ви­ де дополнительной пружины 7 и катаракта 8.

Дополнительная пружина 7 связана одним

концом

с рычагом 6 и топливной рейкой И, а вторым

концом

127