Составители: Гоголев Г.В., Первушин С.А.

 

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

 

Федеральное государственное АВТОНОМНОЕ образовательное учреждение высшего образования

«Севастопольский государственный университет»

 

Морской институт

Кафедра энергоустановок морских судов и сооружений

 

«Снятие круговой диаграммы фаз распределения дизеля 6Ч 12/14»

 

 

методические указания

к выполнению лабораторной работы

 

 

Севастополь

СевГУ

2018

 

УДК 629.5.048.78.

ББК 39.455

Рецензенты: Е.В. Хромов, к.т.н., доцент каф.ЭМСС

 

Составители: Гоголев Г.В., Первушин С.А.

 

Лабораторная работа №1. Снятие круговой диаграммы фаз распределения дизеля 6Ч12/14. Методические указания к выполнению лабораторной работы и обеспечению самостоятельной подготовки студентов по дисциплине «Судовые ДВС» / сост. Гоголев Г.В., Первушин С.А. – Севастополь: ФГАОУВО «СевГУ», 2018. – 10 с.

 

 

Методическое указание предназначено для студентов очной и заочной форм обучения Севастопольского государственного университета, Морского института, специальности 26.05.06 – Эксплуатация судовых энергетических установок.

Производятся замеры углов фаз газораспределения и топливоподачи. Проверяются и устанавливаются тепловые зазоры в механизме газораспределения четырехтактного двигателя.

 

Выполнение лабораторной работы направлено на изучение следующих профессионально-специализированных компетенций (Конвенция ПДНВ):

ПК-6 – способен осуществлять подготовку, эксплуатацию, обнаружение неисправностей и меры, необходимые для предотвращения причинения повреждений следующим механизмам и системам управления: 1. главный двигатель и связанные с ним вспомогательные механизмы; 3. вспомогательные первичные двигатели и связанные с ними системы.

УДК 629.5.048.78.

ББК 39.455

 

Методические указания рассмотрены и рекомендованы кафедрой ЭМСС Морского института Севастопольского государственного университета в качестве методических указаний к выполнению лабораторных занятий по дисциплине «СДВС» (Судовые двигатели внутреннего сгорания) для студентов направления 26.05.06. – Эксплуатация судовых энергетических установок. Протокол заседания кафедры № 1 от 31.08.18 г.

 

Гоголев Г.В., Первушин С.А. 2018г.

Издание ФГАОУВО «Сев.ГУ»,2018г.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Цель лабораторной работы 3

Используемое оборудование 3

Общие положения 3

Порядок выполнения работы 7

Требования к содержанию отчета 8

Контрольные вопросы 9

Литература 10

1. Цель работы

Изучить принцип работы 4-х тактного двигателя по литературным источникам, снять диаграммы фаз газораспределения и топливоподачи судового дизеля 6Ч 12/14, при необходимости провести регулировочные работы.

 

2. Используемое оборудование

 

Набор щупов для определения величин зазоров, моментоскоп, линейный индикатор с магнитной стойкой, ключи рожковые, переносная лампа или фонарь.

 

3. Общие положения

 

Диаграммы фаз распределения представляют собой изображения в виде круговой диаграммы моментов открытия и закрытия органов газораспределения, а также моментов начала и окончания подачи топлива в цилиндр, выраженные в градусах угла поворота коленчатого вала (п.к.в.).

Моменты открытия и закрытия органов газораспределения, выраженные в градусах поворота коленчатого вала, называют фазами газораспределения. Пример круговых диаграмм фаз газораспределения и топливоподачи представлен на рисунке 1. Для установления фаз распределения следует убедиться в следующем:

- частота и равномерность вращения коленчатого вала двигателя в пределах нормы;

- направление вращения вала выбрано правильно;

- мертвые точки поршней соответствуют указателям мертвых точек на маховике;

- зазоры в механизме привода клапанов соответствуют инструкции завода изготовителя.

При проведении этой лабораторной работы направление вращения двигателя заранее известно. Однако в судовых условиях его следует предварительно определить и не перепутать инструкции по эксплуатации двигателей правого и левого вращения. На судне могут быть установлены вспомогательные двигатели разного направления вращения

Порядок определения рабочего направления вращения коленчатого вала следующий:

- проворачивая вал дизеля, зафиксировать момент набегания кулач­ной шайбы распределительного вала на ролик толкателя ТНВД одного из цилиндров, что при работе дизеля соответствует подаче топлива;

- продолжая проворачивать вал, зафиксировать момент открытия клапана (если первым откроется выпускной клапан, то направление вращения совпадает с рабочим).

Один из способов проверки положения верхней мертвой точки изображен на рисунке 3. При проворачивании коленчатого вала, замечаем наибольшее показание индикатора. Этому показанию и будет соответствовать верхняя мертвая точка поршня.

Если конструкция двигателя позволяет, то эту операцию можно выполнить и без снятия головки цилиндра, если в ней имеется какое-либо вертикальное отверстие, через которое может быть в цилиндр введен шток. Со штоком вводится в контакт ножка индикатора.

Продувка Сжатие Рабочий ход    
Впуск Сжатие Рабочий ход Выпуск Подача топлива    

а)    
б)    
 

Зазоры в механизме привода клапанов обычно проверяются и устанавливаются при положении поршня в ВМТ, когда клапаны закрыты (конец такта "сжатие"), а ролики толкателей клапанов находятся на цилиндрической части кулачков.

Измерение зазоров выполняется плоским щупом, а регулировка - путем ввертывания или вывертывания регулировочного болта коромысла, тарелки клапана и т.п. (в зависимости от конструкции механизма газораспределения). Зазоры устанавливаются на холодном двигателе.

Моменты открытия и закрытия клапанов определяются по моментам набегания кулачка на ролик толкателя (ролик перестает вращаться) и сбегания ролика с кулачка, либо по моменту выбирания теплового (температурного) зазора между коромыслом и торцом штока клапана (рис.2).

В этот зазор для определения указанных моментов открытия и закрытия помещается бумажная полоска. Зажиму полоски соответствует момент подъема клапана, а освобождению полоски соответствует момент посадки клапана на седло.

 

 

 

 

Рис. 2. Регулировка тепловых зазоров в клапанах

газораспределительного механизма

 

Для определения моментов начала и окончания подачи топлива снимается топливный трубопровод высокого давления с поверяемого цилиндра. На штуцер нагнетательного клапана устанавливается моментоскоп (рисунок 4). Проворачивается коленчатый вал до открытия какого-либо клапана выбранного цилиндра. В этом случае ролик толкателя плунжера секции топливного насоса будет находиться на цилиндрической части кулачка.

 

 

 

Рис. 4. Моментоскоп

 

Снимается крышка топливного насоса, открывается топливный клапан и отверткой прокачивается топливо соответствующего ТНВД до его появления в прозрачной стеклянной трубке моментоскопа. Устанавливается указательное кольцо на уровне мениска топлива. Затем медленно проворачивается коленчатый вал.

В момент начала подъема топлива в трубке отмечается (фиксируется) угол поворота маховика (угол опережения подачи топлива). Продолжая вращать коленчатый вал, отмечается угол поворота маховика, соответствующий окончанию подачи, когда топливо перестает подниматься в стеклянной трубке моментоскопа.

Фазы газораспределения необходимо периодически проверять, так как на них влияет износ деталей привода механизмов газораспределения и топливоподачи.

Износ деталей привода распределительного вала определяют следующим образом: проворачивают коленчатый вал приблизительно на пол-оборота, фиксируют положение маховика, по его градуировке наносят риску на распределительном вале и одном из подшипников. Затем медленно проворачивают коленвал в обратном направлении, фиксируют момент страгивания распредвала по началу смещения рисок. Определяют угол поворота маховика при неподвижном распределительном вале.

Степень износа не должна превышать допуск на регулирование фаз газораспределения ±3°.

В шестерённых приводах износу подвержены зубчатое зацепление шестерен, втулки и цапфы шестерен. Надо проверять боковые зазоры. В цепных приводах смещение распредвала от своего первоначального положения происходит за счёт износа цепных колёс и вытяжки цепи. Смещение должно быть не более 2%, иначе необходимо отрегулировать натяжение цепи.

 

Причины нарушения фаз газораспределения:

- износ кулачковых шайб, роликов толкателя или элементов привода распределительного вала;

- несоответствие формуляру тепловых зазоров в клапанах;

- неправильное заклинивание кулачковых шайб;

- неправильная установка распределительного вала относительно коленчатого вала.

Если клапаны рано открываются и рано закрываются, то распредвал установлен с опережением, а при позднем открытии и закрытии распредвал установлен с запаздыванием.

Позднее открытие и раннее закрытие также свидетельствуют о большом тепловом зазоре или об износе кулачковых шайб.

Раннее открытие и позднее закрытие свидетельствуют об уменьшенном тепловом зазоре.

 

4. Порядок выполнения работы

 

1. Оттянуть кнопку валоповоротного устройства и ввести в зацепление со ступицей конической шестерни рукоятку поворота коленчатого вала; проверить легкость вращения коленчатого вала дизеля; подсвечивая переносной лампой или фонарем. Следует убедиться в четкости рисок, нанесенных на маховик.

2. Снять кожух клапанов цилиндров, указанных преподавателем;

3. Проверить соответствие положения верхней мертвой точки поршня выбранного цилиндра указателю мертвой точки данного цилиндра на маховике;

4. Проверить зазоры в механизме привода клапанов (в холодном состоянии), для чего коленчатый вал поворачивать рукояткой до тех пор, пока проверяемый клапан не закроется; после этого коленчатый вал повернуть еще на 40-50° (два оборота рукоятки) и проверить щупом зазор между регулировочным болтом и торцом штока клапана.

Если величина зазора выходит за пределы, указанные в инструкции, установить ее в этих пределах регулировочным болтом и законтрить контргайкой;

5. Провести замеры углов фаз газораспределения на цилиндре, указанном преподавателем, занести данные в таблицу 1;

6. Демонтировать трубопровод высокого давления и провести замер угла опережения и угла подачи топлива.

 

 

5. Требования к отчёту

 

1. Краткое изложение материала по принципам работы 4-х тактных двигателей с соответствующими иллюстрациями.

2. Описание последовательности действий при проверке фаз распределения.

3. Полученные результаты в виде таблицы 1 и соответствующей диаграммы распределения.

4. Выводы по проведенным работам и полученным результатам.

 

 

Таблица 1.

Результаты замеров

Клапан

Угол открытия/ начала подачи Угол закрытия/ конца подачи Зазор

Впускной клапан

по паспорту      
по факту      

Выпускной клапан

по паспорту      
по факту      

Подача топлива

по паспорту     -
по факту     -

6. Контрольные вопросы.

Список контрольных вопросов включает в себя и вопросы приведенные в системе тестирования «Дельта-Инженер» для оценки компетентности для ПДНВ - дипломирования.

1. Принцип действия 4-х тактного двигателя

2. Выставление отметки ВМТ на маховике по первому цилиндру

3. Индикаторная диаграмма 4-х тактного двигателя.

4. Как проверить мертвые точки поршня?

5. Как определить моменты начала и окончания подачи топлива?

6.Как определить фазы газораспределения 4-х тактного двигателя?

7. Что приводит к увеличению сопротивления газообмена в процессе эксплуатации, помимо всего прочего?

8. Для чего между торцом штока клапана и коромыслом устанавливается зазор?

9. Какие судовые ДВС относятся к среднеоборотным?

10. Укажите рисунок, соответствующий каждому такту четырехтактного двигателя.

11. Укажите, за сколько оборотов коленчатого вала совершается рабочий цикл в четырехтактных дизелях?

12. Укажите устройства, при помощи которых осуществляется подача воздуха и очистка цилиндров в четырехтактных дизелях?

13. Укажите основной принцип действия ДВС?

 

ЛИТЕРАТУРА

1.Дизели. Справочник. Изд. 3-е, перераб. и доп. Под общ. ред. В. А. Ваншейдта, Н. И. Иванченко. – Л.: Машиностроение, 1977. – 480 с.: ил.

2. Самсонов В.И. Худов Н.И. Двигатели внутреннего сгорания морских судов – М.: Транспорт, 1990 г. – 367 с.

3. Дизели ряда 6Ч 12/14 и агрегаты – М.: Машиностроение, 1975. – 208 с.: ил.

4. ПТЭ (правила технической эксплуатации) судовых технических средств и конструкций. РД 31.21.30.-97 – СПб.: ЗАО «ЦНИИМФ», 1997г.-342с.

5. Возницкий И.В., Пунда А.С. Теория и эксплуатация двигателей.- М.: Моркнига, 2010г.

6. Техническая эксплуатация судовых дизельных установок: учеб. пособие. Г.В. Гоголев, Ю.А. Лисняк – Севастополь: СевГУ, 2017.- 372с.

7. Судовой механик: Справочник / Авт. кол. под редакцией А.А. Фока, т.1 – Одесса, Феникс, 2008. – 1031с.

8. Система тестирования «Дельта-Инженер» (v.2/3.04). Тест оценки компетентности для ПДНВ-дипломирования. ВМХ-50 Конструкция и принципы работы судовых главных и вспомогательных механизмов. Категория – Вахтеный механик.