Основные неисправности форсунки

6.5 Основные неисправности форсунки

Неисправности в работе форсунок всегда приводят к ухудшению смесеобразования, в результате чего скорость сгорания топлива уменьшается, догорание происходит на большей части рабочего хода, часть топлива сгорает не полностью – всё это приводит к снижению мощности и экономичности двигателя.

Форсунки должны подвергаться периодическим профилактическим осмотрам через 500-1000 часов работы. Во время осмотров снятые с двигателя форсунки разбирают, очищают от нагара, промывают, устраняют неисправности, собирают, проверяют и регулируют на стенде. Замена форсунок для осмотра и устранения неисправности производятся при обнаружении признаков плохой работы: повышения температуры выпускных газов и появления темного дыма из трубы.

Неисправности и их устранение:

1)  Зависание иглы возникает при работе на загрязненном, обводненном или «сухом» топливе, из-за попадания механических частиц в рабочий зазор форсуночной пары или разрушения рабочих поверхностей иглы коррозией. При зависании иглы форсунка начинает работать как открытая, что сопровождается подтеканием топлива и обнаруживается по повышению температуры выпускных газов и появлению дымного выхлопа. Форсунку заменяют запасной. Зависшую иглу удаляют за хвостовик или выпрессовывают на специальном устройстве. После слабых «захватов» иглу достаточно промыть и расходить на масле. После задиров распылитель заменяют.

2)  Закупорка сопловых отверстий приводит к повышению давления, создаваемого ТНВД, в результате этого может произойти разрыв форсуночного трубопровода, отрыв сопла или поломка плунжера ТНВД. Обнаруживается по резко ощутимым гидравлическим ударам в форсуночной трубе. Возникает в результате подтекания форсунки, при котором топливо вытекает не распыливаясь и сгорает около сопла, а так же при работе на плохо очищенном топливе. После разборки отверстия прочищают специальной стальной иглой диаметром меньше диаметра сопла на 0,1 мм, а затем сопло и распылитель промывают чистым топливом и обдувают сжатым воздухом.

3)  Износ сопловых отверстий приводит к изменению формы и дальнобойности факела. Обнаруживается по появлению дымного выхлопа и повышению температуры выпускных газов. На стенде размеры отверстий после их очистки проверяют с помощью предельных калибров. Если отверстия имеют овал или их диаметры увеличились больше чем на 10%, то сопло или весь распылитель заменяют.

4)  Поломка пружины происходит от плохого качества материала, неправильной термической обработки или при неправильной сборке, при которой возникает перекос пружины. При поломке происходит зависание иглы и подтекание форсунки. Во время осмотра пружину заменяют.

Обгорание соплового наконечника приводит к разрушению конца сопла. Возникает при значительном подтекании форсунки, когда интенсивное горение происходит в непосредственной близости от сопла, вызывая эрозионное разрушение концевой части распылителя; вследствие химической коррозии от действия серной кислоты, которая появляется на конце сопла при излишнем охлаждении форсунки, когда температура её наружной поверхности снижается ниже «точки росы», что бывает при продолжительной работе двигателя на малых нагрузках и на маневрах. Такой распылитель заменяют.

6.6 Проверка и регулировка угла опережения подачи топлива

Своевременность сгорания топлива обуславливается углом опережения подачи топлива. От его величины зависят продолжительность периода задержки самовоспламенения, скорость нарастания давления и расположение линии сгорания относительно В.М.Т. При смещении сгорания топлива на начало процесса расширения уменьшается давление в конце горения, повышается температура отходящих газов и возрастают потери теплоты, что приводит к увеличению удельного расхода топлива. Кроме того, будут происходить перегрев поршня и повышение температурных напряжений цилиндра. Давление в конце горения P_z по отдельным цилиндрам не должно отклоняться от значений, указанных в формуляре дизеля, более чем на ± 5 %. Для повышения P_z угол опережения подачи топлива увеличивают, для снижения - уменьшают. Величина угла опережения подачи топлива указана в формуляре двигателя.

При определении угла опережения подачи топлива односекционным топливным насосом выполняют следующие действия:

1.  Отсоединяют топливную трубку от насоса.

2.  Устанавливают на штуцер топливного насоса моментоскоп.

3.  Ставят рейку топливного насоса на полную подачу топлива.

4.  Прокачивают топливный насос вручную до полного удаления воздуха из трубопровода насоса и моментоскопа.

5.  Сжимая резиновую трубку, выдавливают из стеклянной трубки топливо до половины её длины.

6.  Медленно проворачивают коленчатый вал дизеля до начала движения мениска топлива в стеклянной трубке; этот момент будет соответствовать началу подачи топлива.

7.  Измеряют угол, на который кривошип проверяемого цилиндра не дошёл до В.М.Т. Если маховик не разбит на градусы, измеряют длину дуги маховика от метки В.М.Т. данного цилиндра до неподвижной стрелки-указателя на блоке, а затем подсчитывают угол по формуле

где l – длина дуги от метки в.м.т. до стрелки-указателя, мм;

L – длина окружности маховика, мм.

При отсутствии моментоскопа угол опережения подачи топлива можно проверить следующим образом:

1.  Отсоединяют топливную трубку от насоса.

2.  Вынимают из насоса нагнетательный клапан с пружиной, устанавливают на место штуцер или крышку насоса.

3.  Подают топливо из расходной цистерны к насосу.

4.  Спускают воздух из топливного трубопровода и насоса, после чего прикрывают отверстие в штуцере пальцем.

5.  Медленно проворачивают коленчатый вал дизеля до прекращения вытекания топлива через штуцер.

6.  Измеряют угол, на который кривошип проверяемого цилиндра не дошёл до В.М.Т.

Для большей точности рекомендуется определять угол подачи топлива два раза. Если измеряемый угол опережения подачи топлива отличается больше чем на 1-1,5 % от указанного в формуляре дизеля, его регулируют поворотом шайбы топливного насоса на распределительном валу.

При этом выполняют следующие действия:

1.  Отмечают рисками положение кулачковой шайбы относительно фланца втулки

2.  Отвёртывают стяжные болты или гайку крепления и выводят кулачковую шайбу из зацепления с зубцами втулки.

3.  Поворачивают шайбу на нужную величину и вводят в зацепление с зубцами втулки. Для увеличения угла опережения кулачковая шайба смещается по направлению вращения распределительного вала, а для уменьшения – против направления его вращения. Изменение положения кулачковой шайбы на 2 мм (один зубец) вызывает изменение угла опережения подачи топлива на 3 - 5 ° и максимального давления цикла на 0,4-0,6 МПа (4-6 кгс/см²).

При определении угла опережения подачи топлива многоплунжерным насосом выполняют следующие действия:

1.  Отсоединяют топливную трубку от первой секции насоса.

2.  Устанавливают на штуцер первой секции топливного насоса моментоскоп.

3.  Ставят рейку топливного насоса на полную подачу топлива.

4.  Прокачивают топливный насос вручную до полного удаления воздуха из трубопровода насоса и моментоскопа.

5.  Сжимая резиновую трубку, выдавливают из стеклянной трубки топливо до половины её длины.

6.  Медленно проворачивают коленчатый вал дизеля до начала движения мениска топлива в стеклянной трубке; этот момент будет соответствовать началу подачи топлива.

7.  Измеряют угол, на который кривошип проверяемого цилиндра не дошёл до В.М.Т. Если маховик не разбит на градусы, измеряют длину дуги маховика от метки в.м.т. данного цилиндра до неподвижной стрелки-указателя на блоке, а затем подсчитывают угол по той же формуле, что и для односекционного насоса.

При отсутствии моментоскопа угол опережения подачи топлива можно проверить тем же образом, который был представлен ранее.

Для большей точности рекомендуется определять угол подачи топлива два раза. Если измеряемый угол опережения подачи топлива отличается больше чем на 1-1,5 % от указанного в формуляре дизеля, его регулируют поворотом на определённый угол топливораспределительного вала.

При этом выполняют следующие действия:

1.  Отвёртывают стяжные болты, проходящие через овальные отверстия ведущего фланца.

2.  Поворачивают ведомый фланец относительно привода на несколько делений по направлению вращения распределительного вала или наоборот. Совпадение риски на ведущем фланце с центральной риской на ведомом фланце соответствует заданному углу опережения подачи, установленному заводом-изготовителем. При повороте фланца на одно деление угол опережения изменяется на указанное в формуляре значение (напр. для двигателя 3 Д 6 - на 6° ).

3.  Зажимают стяжные болты.

В отдельных случаях, для насосов с большим износом плунжерных пар, угол опережения подачи топлива проверяют по началу впрыска топлива форсункой, работающей в паре с проверяемым насосом. При такой проверке углы опережения подачи топлива получаются на 20-25 % меньше указанных в формуляре дизеля.