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.
|
|
|
|
|
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.