Регулировка топливной аппаратуры дизельных двигателей
Дизельное топливо, в отличие от бензина, поджечь не так-то просто. Даже для двигателя эта задача не из легких. Не случайно жители северных районов нашей страны предпочитают автомобили с бензиновыми моторами – когда на улице 40 градусов ниже ноля, шанс не завести «дизель» весьма высок.
Но если это дизельный мотор последнего поколения, если его топливная система отрегулирована идеально, то он заведется в любых условиях.
Особенности топливной аппаратуры дизельного двигателя
Если в бензиновом двигателе топливо поджигается искрой, то в цилиндре дизельного мотора оно воспламенятся само – от соприкосновения с обогащенным кислородом и нагретым воздухом. Дополнительная концентрация кислорода в поступающем в камеры сгорания воздухе и его нагрев достигается предварительным его сжатием турбиной. А чтобы процесс зажигания осуществлялся без каких-либо затруднений, необходимо, чтобы, во-первых, воздух в камеры сгорания поступал под нужным давлением, во-вторых, топливо подавалось в должном объеме и в строго определенный момент, а в-третьих, чтобы угол опережения подаваемого топлива был задан идеально точно.
Собственно, в выставлении этих параметров и заключается, в основном, регулировка топливной аппаратуры дизельных двигателей. Эта процедура производится в двух случаях: после замены ремня ГРМ и после ремонта системы турбонаддува.
Важно! Осуществить регулировку топливной системы дизеля с требуемой точностью возможно только в условиях автосервиса с применением специальной аппаратуры. Производить эту процедуру самостоятельно – значит подвергнуть двигатель своего автомобиля риску поломки турбины, цилиндров и поршневой группы.
Когда нужна регулировка
Когда возникает необходимость регулировки топливной аппаратуры дизельных двигателей?
Проблемы с запуском двигателя, его неритмичная работа, резкое падение мощности дизельного мотора, изменение цвета выхлопных газов – все это прямые свидетельства нарушений в работе топливной системы мотора.
Уменьшение мощности двигателя говорит о проблемах с подачей топлива в цилиндры, которого не хватает для поддержания мощности мотора на должном уровне. Причин тому может быть несколько – начиная от низкого качества топлива и заканчивая засорившимся топливным фильтром и неисправностью клапанов турбины. Для точной постановки диагноза мастеру потребуется произвести разбор двигателя и тщательно осмотреть все его элементы.
Если при падении мощности одновременно увеличивается количество выхлопных газов, то это, скорее всего, свидетельствует уже о другой проблеме – о неполном сгорании топлива. В большинстве случаев ответственность за эту проблему несет турбина: либо воздух, подаваемый ею в цилиндры, недостаточно высокого давления, либо подача его осуществляется не в нужный момент. В каких-то случаях проблему можно решить, произведя чистку и регулировку турбины, в каких-то потребуется замена ее деталей и балансировка.
Проблемы с запуском двигателя также могут быть вызваны целым набором причин. Наиболее часто встречающаяся из них – неполадки с форсункой, переставшей распылять топливо под заданным углом. Иногда это просто ее засорение, иногда физический износ. Форсунка дизельного мотора представляет собой достаточно сложный и в то же время точный механизм, состоящий из нескольких десятков деталей. Малейшее нарушение геометрии любой из них ведет к поломке всего механизма. Не зависимо от того, потребуется ли ремонт форсунки или достаточно будет лишь прочистить ее сопло, для восстановления точной работы двигателя мастеру понадобиться проверить и, при необходимости, заново осуществить регулировку всей топливной системы дизельного двигателя.
Важно! Форсунки дизельных двигателей работают в условиях высоких температур и столь же высокого давления, и изготавливаются из сплавов, способных длительное время выдерживать эти нагрузки, причем допуски при их создании не должны превышать нескольких микрон. Поэтому замена тех или иных компонентов форсунки возможна только на аналогичные, изготовленные тем же производителем.
Совокупность всех перечисленных выше симптомов может быть вызвана и вовсе смехотворной причиной – попаданием воздуха в топливную магистраль на любом из ее этапов. Небольшое повреждение топливопровода – и проблемы с впрыском обеспечены. Проблема хоть и смехотворная, но распознать ее и найти место повреждения – задача не из простых. Само повреждение, либо нарушение герметичности соединений элементов топливопровода могут быть настолько малы, что протечки топлива не произойдет, а вот воздух – запросто.
При подозрении на попадание воздуха в топливную систему двигателя, если место повреждения топливопровода не удалось найти при визуальном осмотре, мастеру, чтобы его отыскать, придется вооружиться специальной аппаратурой и тщательно отследить весь путь топлива от бака до цилиндров.
Как видите, нарушения в работе топливной аппаратуры дизельных двигателей бывают самыми разными и вызываются целым рядом причин. При этом одни и те же симптомы могут свидетельствовать о разных поломках двигателя. Поэтому для определения причины неисправности мотора мастеру потребуется провести полную диагностику топливной системы двигателя, а после обнаружения неисправности и ремонта мотора – регулировку топливной аппаратуры дизельного двигателя.
Регулировка ТНВД (топливного насоса высокого давления)
Популярность дизельных двигателей неуклонно растет, что объясняется очевидными достоинствами этого вида силовых установок. Одной из наиболее важных частей агрегата является ТНВД или топливный насос высокого давления. Именно работа этого узла в значительной степени определяет эффективность эксплуатации всего дизельного двигателя.
Поэтому нет ничего удивительного в том, что регулировке, техническому обслуживанию и ремонту ТНВД всегда уделяется повышенное внимание. Требования и правила организации этих важных технологических процессов рассматриваются в данной статье.
Что такое ТНВД и его разновидности
Топливный насос высокого давления отвечает за своевременную подачу нужного количества дизельного топлива в камеру сжигания.
Особенность дизельного двигателя состоит в необходимости нагнетания высокого давления, которое требуется для самовоспламенения горючего, что также является одной из важных задач ТНВД.
Базовым узлом ТНВД является плунжерная пара, состоящая из гильзы и перемещающемуся внутри ее поршню. В зависимости от конструктивных особенностей различают три основных разновидности топливных насосов высокого давления, устанавливаемых на дизельных двигателях: рядные, распределительные и магистральные. Последний вариант используется сегодня особенно часто, так как он используется в системах подачи топлива Common Rail. Несмотря на серьезные различия в конструкции, мощности и габаритах, существуют общие правила, которых следует придерживаться при регулировке, техническом обслуживании и ремонте топливных насосов высокого давления дизельных двигателей.
Правила проведения работ по регулировке ТНВД
Прежде чем приступить к непосредственному описанию этапов регулировки ТНВД, необходимо отметить несколько важных правил, которых рекомендуется придерживаться при организации этого технологического процесса. Речь в данном случае идет о следующих рекомендациях опытных и профессиональных механиков:
· ТНВД вполне заслуженно считается ответственным узлом. Это означает, что изменять его регулировки без необходимости попросту не стоит;
· второе важное следствие приведенного выше правила – регулировкой топливного насоса высокого давления следует заниматься с применением соответствующего оборудования, лучше всего – на специальном стенде;
· допускается самостоятельное выполнение только самых простых работ по регулировке, обслуживанию и ремонту ТНВД;
· все настройки такого сложного механизма как ТНВД связаны между собой. Поэтому изменение одного параметра может негативно отразиться на других эксплуатационных характеристиках. Это является еще одним аргументом в пользу обращения к специалистам, обладающим достаточным для грамотной регулировки топливного насоса уровнем знаний и опыта.
Соблюдение перечисленных достаточно простых и очевидных правил позволит свести к минимуму риск непрофессиональных действий при регулировке ТНВД и, как следствие, серьезных финансовых расходов, необходимых для его последующего ремонта.
Основные этапы регулировки ТНВД
Как уже было отмечено выше, для регулировки ТНВД используются специальные стенды. Работы делятся на два главных этапа. На первом из них происходит регулирование цикловой подачи топлива, а на втором – регулировка так называемого УОНП или угла опережения начала подачи горючего в камеру сжигания. Кроме того, в процессе регулировки, как правило, выполняются еще несколько операций по техническому обслуживанию ТНВД – удаление воздуха, попавшего в систему впрыска, смазка деталей и узлов насоса, а при необходимости – подготовка к отключению на длительное время. Каждый из описанных этапов регулировки требует более подробного рассмотрения.
Регулировка цикловой подачи
Целью этого вида регулировки выступает определение оптимального режима подачи топлива в плане количества и равномерности в камеру сжигания. Изменение настроек осуществляется путем корректировки положения рейки ТНВД, которое осуществляется при помощи специального винта. У одноплунжерных насосов вместо рейки для этого используется дозатор.
До недавнего времени регулирование цикловой подачи происходило с применением стеклянных градуированных пробирок, установленных на испытательном стенде. Современное оборудование позволяет осуществлять настройку при помощи дисплея, на котором отражаются все необходимые данные, что существенно упрощает процедуру регулировки и делает ее более точной и оперативной.
Регулировка УОНП
Данная стадия технологического процесса также проводится на специальных стендах. В качестве дополнительного оборудования применяется моментоскоп, представляющий собой стеклянную трубку с присоединенным шлангом высокого давления. Он устанавливается на одну из секций дизельного двигателя.
Удаление воздуха из системы впрыска
Воздух, попавший в систему впрыска ТНВД, способен заметно снизить эффективность работы дизельного двигателя в целом или даже сделать ее невозможной. Наиболее часто подобная ситуация создается при замене каких-либо деталей насоса, например, топливного фильтра, или после длительного прекращения эксплуатации агрегата. В любом из указанных случаев для удаления воздуха происходит либо при помощи ручного насоса, наличие которого предусматривает конструкция ТНВД, либо в автоматическом режиме с использованием клапана перетока, устанавливаемого на топливном фильтре.
Смазка
В большинстве дизельных двигателей предусматривает единая система смазки ТНВД и силового агрегата. В подобной ситуации топливный насос высокого давления, по сути, является необслуживаемым и не требует какого-либо дополнительного вмешательства. Главное требование – поддержание работоспособности общей системы смазки.
Если конструкция двигателя не предусматривает наличие подобной системы, смазочное масло следует заливать в ТНВД через крышку, предварительно сняв с нее колпак. Уровень масла должен регулярно контролироваться: при избытке оно сливается, при недостатке – напротив, доливается. При выполнении серьезного ремонта старая смазка в обязательном порядке заменяется.
Подготовка к длительному отключению
В случае длительного неиспользования дизельного двигателя рекомендуется произвести консервацию ТНВД. Для этого в горючее топливного бака и в масло камеры кулачкового вала добавляется около 10% специального антикоррозионного состава. Затем необходимо запустить двигатель на четверть часа, в результате чего обычное дизельное топливо и смазка попросту вымоются из топливного насоса высокого давления, а заменивших их состав надежно защитит узлы и детали от коррозии, а горючее – от загустевания.
Наиболее частые неисправности из-за неправильной регулировки
Регулировку и техобслуживание ТНВД на специализированных стендах с участием профессиональных специалистов-механиков рекомендуется проводить регулярно. Периодичность процедуры зависит от нескольких факторов, в числе которых: марка и мощность двигателя, интенсивность эксплуатации, качество используемого дизельного топлива и т.д.
Основанием для проведения внеочередной регулировки и, при выявлении проблем, ремонта ТНВД и дизельного двигателя в целом могут стать следующие признаки неисправности силового агрегата и его отдельных узлов:
· работа двигателя с перебоями и перепадами в мощности. Как правило, проблемы в этом случае связаны с подачей горючего разными по объему порциями. Для их устранения требуется грамотная регулировка ТНВД и, если неисправность не была выявлена своевременно, ремонт;
· резкое уменьшение мощности двигателя. Основной причиной проблемы обычно становится несвоевременный впрыск горючего в камеру сжигания. В результате воспламенение топлива происходит с заметным опозданием и горючее сжигается не полностью, что ведет к появлению копоти в выхлопных газах и общему падению КПД агрегата. При выявлении проблемы на ранней стадии требуется регулировка как цикловой подачи, так и УОНП. В противном случае необходимо дорогостоящий ремонт с возможной заменой основного рабочего узла ТНВД;
· утечка или чрезмерный расход горючего. Данная проблема зачастую становится следствием ускоренного износа узлов и механизмов ТНВД и двигателя в целом, причиной которого выступает плохое качество топлива. Устранить или свести к минимуму неисправность удается только на начальной стадии. При дальнейшем использовании некондиционного горючего потребуется ремонт и, вполне возможно, замена ТНВД или его основных деталей;
· посторонний шум при запуске и дальнейшей эксплуатации агрегата. Существует различные причины возникновения нехарактерных для нормальной работы двигателя звуков.
Для того, чтобы определить характер неисправности, требуется провести полноценное техническое обслуживание и диагностику агрегата, включая ТНВД. После устранения проблем обязательно осуществляется регулировка топливного насоса высокого давления.
Ремонт ТНВД
Несмотря на наличие очевидных достоинств, эксплуатация дизельного двигателя сопровождается определенными недостатками. В числе наиболее существенных из них – трудность самостоятельной диагностики и ремонта силового агрегата. Другими словами, все сказанное выше про регулировку ТНВД справедливо и по отношению к его техническому обслуживанию и ремонту.
Именно поэтому требуется регулярное обращение в специализированные сервисные или ремонтные центры, имеющие как необходимое современное оборудование, так и специалистов, способных его эффективно применять на практике. Такой подход при сравнительно небольшом уровне финансовых расходов обеспечит длительную и беспроблемную эксплуатацию дизельного двигателя в целом и ТНВД в частности. Кроме того, своевременно и профессионально выполненные регулировка и обслуживание силового агрегата не только сэкономят средства на более дорогостоящем ремонте, но и позволят в полной мере использовать многочисленные и очевидные преимущества современных дизельных двигателей.
Ремонт топливной дизельной аппаратуры: изучаем все нюансы
Когда в автомобиле что-то ломается, то это всегда крайне неприятно. Особенно это плохо, если поломка серьезная, так как это чревато большими финансовыми тратами. Например, отремонтировать топливную систему дизельного движка стоит достаточно недешево. Прежде, чем переходить к устранению поломки, нужно полностью продиагностировать автомобиль. Только после проведения полной диагностики можно будет полностью оценить серьезность проблемы и ремонтировать систему питания дизеля.
Зачем нужна регулировка топливной аппаратуры дизельных двигателей
Система питания дизельного движка является объединением специальных узлов, работающих самостоятельно и соединенных топливными проводами.
База – это распылитель, отвечающий за введение струи горючего в камеру, где оно сгорает. Распылитель и механизм, который регулирует давление, сходят в форсунку, которая регулирует силу давления, под которым горючее вводится в камеру. Дабы нагнать горючее в трубопровод и заставить его по нему двигаться под достаточно высоким давлением, в системе установлен специальный насос – ТНВД. Чтобы горючее в двигатель попадало очищенным, в системе стоит специальный фильтр, благодаря которому вся система впрыска защищена от возможности получить повреждения.
Работа топливной системы должна быть оптимальной, так как она вырабатывает важные для двигателя ресурсы, благодаря чему можно продлить срок службы «сердца» автомобиля. Иногда время, на протяжении которого двигатель работает, может превышать тот срок, которые устанавливает производитель. На тепловой режим движка влияют различные параметры, например, качество, с которым происходит распыление топлива, динамика и давление впрыскивания, а также качество самого горючего. Но иногда случается так, что система питания выходит из строя. Почему же так происходит?
Что приводит к поломке?
Главными причинами поломок, которые могут возникать в процессе работы топливной аппаратуры дизеля, являются плохое или вообще отсутствующее обслуживание самой системы или же низкокачественное горючее. Нужно постоянно следить за состоянием фильтров, в случае необходимости заменить их, но нужно проводить регулярную чистку, постоянно сливать конденсат, который образовывается в фильтре, который отвечает за грубую очистку. Также нужно периодически регулировать и продувать форсунки и ТНВД. Если поломки топливной аппаратуры уже были, после чего Вы обратили за помощью, а ремонт сделан не очень качественно, то велика вероятность повторного появления проблемы.
Но причиной возникновения проблемы может быть не только неисправность техники. Очень часто автолюбители с наступлением зимы не переходят на специальное топливо, которое рассчитано именно на это время года.
При этом они совершают большую ошибку, устранение последствий которой может значительно уменьшить бюджет недобросовестного водителя.
Кроме того, что нужно периодически проверять состояние системы и использовать правильное горючее, время от времени нужно регулировать всю аппаратуру. Хотя такой прием окажется ненужным, если не будут соблюдаться все вышеописанные предписания. Последствия могут обойтись «в копеечку».
О наличии проблемы с топливной аппаратурой «скажет» сам автомобиль. Мощность двигателя будет не такой высокой, как раньше, даже в слабые морозы мотор будет плохо заводиться, во время передвижения можно будет слышать различные стуки. Может дойти до того, что даже незначительный набор скорости закончится тем, что мотор попросту заглохнет.
В чем состоит ремонт топливной аппаратуры дизельных двигателей?
Ремонт аппаратуры, которая отвечает за питание дизельного двигателя, включает в себя полную диагностику работы машины, ремонт ТНВД и форсунок. Это основные этапы процесса восстановления рабочего состояния топливной системы. В собственном гараже подобные ремонтные работы выполнять достаточно трудно, а особенно, без определенных навыков, знаний, специальной аппаратуры и стенда, на котором специалисты проверяют различные параметры (давление на начальном этапе впрыска, на сколько герметичен запорный конус, на сколько качественно распыляется горючее).
Если все сделать вовремя, то никаких проблем с топливным насосом, с двигателем и другими деталями просто не возникнет. Так можно будет сохранить приличную часть своих финансовых сбережений.
Но бывает так, что неприятность уже дала о себе знать. Тогда ремонт просто необходим, причем лучше довериться рукам профессионала, который точно знает, что делает. Сначала механик полностью продиагностирует элементы, которые формируют топливную систему. Должны быть просмотрены абсолютно все детали. По окончанию проверки будет ясно, что именно в системе «страдает», а уже потом можно переходить к ремонтным работам как таковым.
Скорее всего, механик скажет Вам, что придется:
- заменить фильтры очистки;
- заменить форсунки и провести их настройку;
- отремонтировать турбину;
- отремонтировать насос;
- промыть всю системы специальным раствором.
Некоторые из вышеперечисленных операций вполне возможно сделать и в домашних условиях, но все равно потребуется очень дорогое специализированное оборудование, покупка которого на один раз просто лишена смысла.
Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.
Технология ремонта ТНВД
________________________________________________________________
_______________________________________________________________
Технология ремонта ТНВД
Топливная аппаратура - это сложный механизм управления подачей топлива дизельных двигателей спецтехники, который может требовать ремонта ТНВД по ряду причин.
Различают следующие виды топливной аппаратуры:
- ТНВД (топливный насос высокого давления) - рядные,
распределительные, индивидуальные механические, индивидуальные с
электромагнитным клапаном,
- Насос-форсунки.
- Система Common Rail.
Рядные ТНВД относятся к классической топливной аппаратуре впрыскивания дизельного топлива. Они используются и устанавливаются на стационарные дизели, на двигатели грузовых автомобилей, строительных и сельскохозяйственных машин.
Эта топливная аппаратура позволяет получать высокие цилиндровые мощности у двигателей с числом цилиндров до 12.
В сочетании с
регуляторами частоты
вращении коленчатого вала, устройствами для изменения угла
опережения впрыскивания и различными дополнительными механизмами
рядные топливные
насосы обеспечивают потребителю возможность широкого выбора режимов
эксплуатации дизельных двигателей.
Распределительные ТНВД устанавливаются на малоразмерные быстроходные дизели, которые требуют системы впрыска с высокой мощностью, большой цикличностью, малым весом и минимальным конструктивными размерами.
Процессы сгорания в дизельном двигателе зависят от того, как подготовлено топливо системой впрыска.
Существенную роль при этом играет топливный насос высокого давления, создающий давление дизтоплива, под которым оно нагнетается через трубки высокого давления к форсункам дизеля и впрыскивается в камеры сгорания.
Этим требованиям и отвечают распределительные насосы, которые при компактном размере объединяют в себе топливоподкачивающий насос, топливный насос высокого давления и регулятор частоты вращения коленчатого вала.
Индивидуальные механические ТНВД устанавливаются на технике двух категорий:
- для малых дизельных моторов мощностью 4-75 кВт на цилиндр для малых строительных машин, тракторов, дизельгенераторов и насосов,
- для больших дизелей мощностью 75-1000 кВт на цилиндр, которые могут нагнетать как дизельное, так и тяжелое топливо высокой вязкости.
Различают три типа индивидуальных систем впрыска:
- механические ТНВД,
- насос-форсунки управляемые электромагнитным клапаном,
- механические топливные насосы с электромагнитным клапаном.
Дизели с индивидуальными системами впрыска комплектуются одним комплектом на каждый цилиндр. Это позволяет оптимально адаптировать подобные системы к соответствующим двигателям.
Короткие трубки высокого давления особенно хорошо способствуют протеканию впрыскивания дизельного топлива и получению максимальных давлений в процессе впрыскивания дизтоплива.
Система Common Rail используется на дизелях с непосредственным впрыском:
- легкие грузовые автомобили с дизелями мощностью до 30 кВт на цилиндр;
- тяжелые грузовые автомобили, спецтехника и дорожно-строительные
машины с дизельными двигателями мощностью до 200 кВт на цилиндр.
Аккумуляторная система Common Rail является одной из высокоразвитых систем впрыска соляры, поскольку экологические требования к системам впрыска дизельного топлива постоянно растут.
Главным преимуществом системы Комон Рейл является не только выполнение требований технического европейского стандарта евро-3, euro-4 и евро-5, но и широкий диапазон изменений давления топлива и момента начала впрыскивания.
Действие аккумуляторной системы впрыска топлива Коммон Рейл основано на том, что процессы создания высокого давления и обеспечения впрыскивания разделены.
Система электронного регулирования работы дизеля раздельно управляет работой всех узлов.
Факторы, указывающие на проведение ремонта топливной аппаратуры
Ремонт топливной аппаратуры дизеля может потребоваться вследствие износа деталей топливной системы, неправильной эксплуатации, некорректного ремонта топливного насоса в прошлом и по ряду других причин.
Ремонт ТНВД начинают с диагностики, которая проводится на универсальных или специализированных топливных стендах, оснащенных программным обеспечением, позволяющее в автоматическом режиме измерять показатели углов впрыска, частоту вращения насосного вала, отработку того числа циклов и другие параметры.
Ремонт топливного насоса высокого давления дизельного двигателя необходимо проводить в случае попадания в него твердых частиц и частиц пыли вместе с топливом, поскольку это приводит к разрушению плунжерных пар и выходу из строя аппарата в целом.
На необходимость проведения ремонта форсунок могут указывать следующие неисправности: увеличенный расход топлива, снижение мощности дизеля при обычном режиме эксплуатации, затрудненный запуск дизельного двигателя, появление посторонних шумов.
При текущем ремонте ТНВД проводится замена дефектных деталей на
новые, а при проведении капитального ремонта проводится полная
разборка топливной аппаратуры и, помимо дефектовки и замены запасных
частей на новые, насос проходит регулировку и стендовое испытание, в
соответствии с технологическими требованиями завода-производителя.
Современная технология ремонта топливной аппаратуры позволяет не только предоставить гарантию на эксплуатацию, но и быть уверенными в том, что по итогам проведенной работы оборудование полностью исправно.
Ремонт или регулировку ТНВД следует производить в следующих случаях:
- увеличился расход топлива.
- пропала подача топлива от насоса к форсунке, это говорит о том, что заклинило плунжерную пару и привело к внутренним разрушениям в насосе.
- течь топлива из топливного насоса, что может привести не только к затрудненному запуску двигателя, но и к возгоранию в моторном отсеке.
- посторонние шумы - это первый признак того, что в насосе износились детали, что может в последствии привести к окончательному его разрушению.
- появление повышенной дымности.
На смену механическим ТНВД пришли новые — с электронным управлением. Дизельному двигателю электроника вроде бы и не очень нужна.
Однако, в силу требований ЕВРО по токсичности выхлопных газов, в начале 90-х годов производители автомобилей начали оснащать дизельные двигатели электронным управлением впрыска топлива.
Бортовой компьютер, учитывая внешние и внутренние условия, такие как: температура воздуха, топлива, жидкостей, давления (их также несколько), массовый расход воздуха и т.д. (всего более двадцати параметров), стал очень точно дозировать подачу топлива в каждый цилиндр в отдельности по времени и количеству.
Благодаря последним разработкам топливной дизельной аппаратуры стало возможным существенно снизить содержание вредных веществ в выхлопных газах, а именно, уменьшить количество сажи, что соответствует новым европейским требованиям.
С конца прошлого века производители дизельных двигателей, заботясь об уменьшении количества выхлопов в окружающую среду, стали комплектовать свои двигатели новой топливной системой - Common Rail.
Система Комон Рейл отличается от своих предшественников большей
эффективностью и производительностью и значительно меньшими
выбросами сажи в
окружающую среду, а также большим давлением в системе ТНВД.
Электронное управление работой всего двигателя, в том числе и топливным насосом, обуславливает сложность настройки, регулировки и ремонта на дизелях с системами Комон Рейл.
Нарушения в работе современных дизельных двигателей не обязательно связаны с топливным насосом. И даже в большинстве случаев его ремонт не требуется - достаточно провести диагностику электронных систем техники, бортового компьютера, отрегулировав их работу, и агрегат заработает с новой силой.
Основная причина ремонта дизельной топливной аппаратуры — топливо низкого качества. Стоит также отметить отрицательное влияние пыли.
Пыль, попав в горючее, может повредить плунжерные пары в насосе. Своевременная замена топливных фильтров поможет избежать ремонта оборудования.
Специалисты, которые проводят ремонт ТНВД, должны иметь высокую профессиональную квалификацию, многолетний опыт работы, и пройти обучение по диагностике и ремонту автомобильных систем впрыска.
Ремонт и регулировка топливной аппаратуры должны производится на специальном участке, оснащенном современным оборудованием и оснасткой.
Диагностика дизельной топливной аппаратуры, и профилактика всех систем двигателя, в частности - регулировка ТНВД и форсунок необходима для того, чтобы предотвратить серьёзные поломки насоса в будущем и качественный ремонт в настоящий момент.
Особенно сложен ремонт топливных насосв и форсунок в двигателях, имеющих двухступенчатую систему впрыска топлива и сложную электронную систему управления.
Таблица применения ТНВД для различных дизельных двигателей
ТНВД 33-02 - КамАЗ 740.10
ТНВД 33-10 - КамАЗ 740.10-20
ТНВД 332-30 - КамАЗ 7408.10
ТНВД 323 - ЯМЗ 236 БЕ,НЕ
ТНВД 334 - КамАЗ 7403
ТНВД 337-20 - КамАЗ 740.51-320
ТНВД 337-40 - КамАЗ 740.11-240
ТНВД 338 - ЗиЛ 645
ТНВД 77 - ГАЗ 544
ТНВД 771 - ГАЗ 5441
ТНВД 773 - Д 245
ТНВД 774 - Д 442-56
ТНВД 36.
362 - ГАЗ 542
ТНВД 363 - Д 260.10
ТНВД 60.5-30 - ЯМЗ 236
ТНВД 80.5 - ЯМЗ 238
ТНВД 80.6-40 - ЯМЗ 238 М
ТНВД 90.8 -20 - ЯМЗ 240
ТНВД 901.8-20 - ЯМЗ 240 ИМ2
ТНВД 421 - ТМЗ 8421
ТНВД 423 - ТМЗ 8421.10
ТНВД 424 - ТМЗ 8486.10
ТНВД 441 - ЯМЗ 8401.10
ТНВД 133-02 - ЯМЗ 236 НЕ 2
ТНВД 175-01 - ЯМЗ 7511
ТНВД V3436 Моторпал - Д 245
ТНВД PV 8 Моторпал - Татра ЗИЛ 645
ТНВД PV10 Моторпал - Татра
ТНВД Моторпал рядные 3,4,6,8, - Д-240, Д-144
Работы по ремонту форсунок:
- Мойка ТНВД
- Опрессовка топливных каналов
- Замена сальника опережения впрыска
- Замена сальника кулачкового вала
- Проверка распылителя
- Устранение течи из под штуцера ТНВД
Диагностика и ремонт топливной аппаратуры, регулировка ТНВД и форсунок
- Главная
- Наши работы
Каждый год дизельные двигатели совершенствуются, современные дизели обладают огромным моторесурсом, они экономичны, но в то же время, внедрение большого числа электронных систем управления снижает ремонтопригодность двигателя и усложняет его наладку. В связи с этим огромное значение приобретает своевременная и регулярная диагностика топливной аппаратуры, и профилактика всех систем дизельного двигателя, в частности - регулировка ТНВД и форсунок.
Современные дизельные двигатели - это достаточно надежные и высокотехнологичные системы, требующие к себе соответствующего внимания. Чаще всего неисправности возникают в системах подачи и сгорания топлива, а вовремя проведённая диагностика топливной аппаратуры часто помогает предотвратить серьёзные поломки ТНВД и непосредственный ремонт топливной аппаратуры. ТНВД или топливный насос высокого давления является важнейшим узлом в топливной системе дизельного двигателя. Основная функция ТНВД заключается в нагнетании топлива в форсунки в строго определенном количестве и обеспечении момента начала впрыска. Современный топливный насос высокого давления - сложное устройство, требующее профессионального подхода.
Регулировка ТНВД производится только на специальных стендах. Большинство современных дизельных двигателей оснащены топливной системой нового поколения - Common Rail. Данная система впрыска отличается высокой производительностью и эффективностью, а также значительно меньшими параметрами выброса СО2. Common Rail имеет существенные отличия от систем непосредственного впрыска топлива. Двигатель, оснащенный данной системой впрыска очень чувствителен к качеству топлива, для его стабильной и надежной работы необходимо пользоваться различными присадками. Разумеется, для таких двигателей своевременная диагностика топливной аппаратуры особенно важна. В абсолютном большинстве случаев регулировка ТНВД и форсунок помогут вам избежать сложного и дорогостоящего ремонта двигателя или ТНВД. На специальных стендах производится проверка и регулировка форсунок по таким параметрам, как качество распыла топлива, давление начала впрыска, герметичность запорного конуса и его гидроплотность и другие параметры.
Если поломка всё-таки произошла, ремонт топливной аппаратуры дизельного двигателя можно доверить только квалифицированным специалистам. Необходимо, чтобы ремонт поврежденной топливной аппаратуры производился в мастерской, оснащенной современным оборудованием с использованием оригинальных запчастей либо сертифицированных аналогов. В настоящее время мы предлагаем услуги по:
Диагностика и ремонт топливной аппаратуры
- Диагностика
- Капитальный ремонт
- Топливной аппаратуры Bosch, Lucas, Delphi,Zexel,Denso
- Восстановление деталей топливной аппаратуры
- Покупаем а/м с неисправленным дизельным двигателем
- Механообработка и восстановление деталей двигателя
- Регламентное обслуживание дизелей
- Электронная диагностика систем двигателя
- Для вашей транспортировки можем предложить свой эвакуатор
- Консультации по вопросам ремонта
Регулировка топливных форсунок в Санкт-Петербурге
Автосервис «Дизель Эксперт» проводит диагностику и ремонт дизельных двигателей по самым привлекательным ценам.
Мнение, что обслуживание дизельной аппаратуры доступно далеко не всем, сегодня уже не актуально. Услуги нашего техцентра доступны абсолютно всем обладателям дизельных автомобилей. При этом отметим, что являясь партнёром компании Bosch, при ремонте мы используем только качественные детали, а диагностика и регулировка топливных систем проводится с использованием сканеров и стендов этой фирмы.
Всё это даёт Вам возможность смело доверить ремонт Вашего автомобиля нашим специалистам.
Цены на регулировку топливных форсунок
| Услуга | Цена в рублях | ||
| Регулировка форсунок | от 500 | ||
Диагностика дизельных двигателей
| Услуга | Цена в рублях | ||
| Компьютерная экспресс диагностика/удаление ошибок | 500 | ||
| Компьютерная диагностика по параметрам ДВС | 1600 | ||
| Проверка форсунок на колбах (обратный слив) 4цилиндра | 800 | ||
| Проверка форсунок на колбах (обратный слив) от 4-х цилиндров | от 800 до 1600 | ||
Ремонт топливной аппаратуры
| Проверка на стенде | Деф-ка | Полный ремонт | |
| Форсунка механическая | 100 | 100 | 400 |
| Форсунка механическая (Без обратного слива) | 100 | 100 | 700 |
| Форсунка двухпружинная | 500 | 350 | 1000 |
| ТНВД VP 29\30 44 | 6000 | 2000 | 12000 |
| ТНВД VE Механический | 3500 | 1500 | 7500 |
| ТНВД VE EDC (электронный) | 3500 | 1500 | 7500 |
| ТНВД Рядный до 6 пл. пар | 4500 | ----- | 12000 |
ТНВД Рядный до 8 пл. пар | 4500 | ----- | 14000 |
| ТНВД Рядный (электронный) | 5000 | ----- | 14000 |
| Инжектор (Common Rail) | 650 | 200 | 3000 |
| Инжектор пьезо (Common Rail) | 800 | ----- | ----- |
Все цены указаны без учета стоимости запасных частей
Дизель – это надёжно
Миф о том, что дизель – это сложная, капризная система, которая не заводится зимой и круглый год коптит небо чёрным выхлопом, давно уже разрушен. На самом деле это весьма надёжный агрегат с приличным ресурсом. И форсунки дизеля работают по многу лет и встречаются экземпляры, которые «откатали» на автомобиле до трёхсот тысяч километров, хотя производители ограничивают обычно срок их службы до 60 тысяч километров. На практике распылители, как правило, способны отходить как минимум два таких пробега. Что соответствует действительности, это мнение, что заправка некачественным топливом может «убить» форсунки очень быстро. Это правда. И тогда требуются ремонт, замена или хотя бы качественная регулировка дизельных форсунок.
Когда требуется регулировка форсунки
Проверять работоспособность топливной системы стоит регулярно, это поможет существенно продлить срок службы дизеля. Это стоит делать хотя бы для того, чтобы сберечь свой кошелёк от очень существенных трат на ремонт, которых часто можно избежать, вовремя проведя диагностику. Причины изменения функциональности форсунок могут быть следующие:
- Нарушение давления начала впрыска
- Нарушение герметичности корпуса форсунок
- Ухудшение качества распыления горючего
В случае, если параметры работы форсунок откланяются от номинальных, требуется провести их регулировку.
Регулировка на стенде
Некоторые прецизионные пары форсунок имеют допуски до 0,001 мм. Руками, даже самыми «золотыми», такие механизмы регулировать невозможно. Мало того, тяжело даже обеспечить пригодные, можно сказать лабораторные условия (температуры и влажности воздуха) для выполнения таких процедур.
Именно поэтому регулировка форсунок дизеля проводится только на высокоточных стендах в оборудованных для этих целях помещениях. Использование профессиональных стендов и сканеров, фирменных комплектующих Bosch позволяет обеспечить высочайшее качество работ, осуществляемых в автосервисе «Дизель Эксперт».
Если Вам требуется регулировка форсунок дизельного двигателя, то Вы обратились по адресу!
Мы ждем Вас в нашем дизельном центре каждый день с 9.00 до 21.00.
Звоните и записывайтесь по телефону: +7(812)490-67-03!
Регулировка форсунок дизельного двигателя | РОСС-ДИЗЕЛЬ
Функции форсунок заключаются в подаче порций горючего в цилиндр под высоким давлением, обеспечивая при этом его максимальное распыление, необходимое для эффективного сгорания смеси. Эксплуатация данных деталей производится в высоконагруженных условиях, способствующих сбою настроек и возникновению различных неисправностей. Помимо этого, качество работы постепенно ухудшается вследствие естественного износа движущихся деталей, ослабления пружин, заедания игл, засорения или закоксовывания отверстий распылителя и т.д. В силу этого форсунки современных дизельных двигателей периодически нуждаются в диагностике и перенастройке на стенде для регулировки.
Предварительная проверка
Для первичной диагностики работы форсунок без снятия их с силового агрегата, используется специализированный прибор – максиметр. Конструкция данного вида оборудования повторяет устройство самой форсунки. Прибор снабжен микрометрическим регулятором со шкалой, цена деления которой составляет 5 Мпа, что позволяет настроить момент начала подъема иглы распылителя на показателях до 50 Мпа. Для проведения проверки форсунка подключается через максиметр к штуцеру нагнетательной секции насоса. При помощи микрометрической головки производится регулировка требуемого давления момента подъема иглы форсунки. После этого ослабляется затяжка всех других гаек топливопроводов и при помощи стартера проворачивается коленвал.
В том случае, если впрыск топлива через диагностируемую форсунку и максиметр производится одновременно, то ее настройка признается соответствующей техническим требованиям. Если топливо поступает через распылитель, но не попадает в максиметр, или наоборот, это означает, что давление момента подъема ниже или выше требуемого показателя. Для регулировки необходимого давления в форсунках двигателя производится изменение степени затяжки пружины при помощи винта настроек.
Альтернативный метод
В этом случае в качестве эталона применяется предварительно отрегулированная форсунка, использующаяся по принципу максиметра. Требующий настройки распылитель присоединяется к топливной магистрали через промежуточный тройник, к свободному отводу которого подключают эталонный образец параллельно с диагностируемым элементом. После этого производится ослабление затяжек гаек на оставшихся штуцерах, что дает возможность прервать подачу горючего к остальным форсункам, а также активируется декомпрессионный механизм и открывается «полный газ». После подачи топлива оба распылителя должны производить синхронный впрыск смеси. При выявлении расхождений в их работе производится регулировка давления пружины на настраиваемой форсунке, для чего с нее снимается колпак и ослабляется контргайка. После этого обороты тарировочного винта могут быть изменены. По завершению настройки производится очередное сравнение с работой эталонного образца.
Данный метод характеризуется большей трудоемкостью в сравнении с использованием максиметра.
Комплексная проверка форсунок на стенде
Диагностика и регулировка топливного оборудования дизельных двигателей (форсунок, ТНВД и др.) на специализированных стендах позволяет выявить малозаметные неполадки и добиться оптимального режима работы всех узлов и агрегатов. При помощи специализированной аппаратуры проверяется герметичность распылителей, уровень давления момента подъема игл, качество образования факела и угол конуса подаваемой струи горючего.
Основными испытательными устройствами для регулировки дизельных форсунок являются приборы, тестирующие их техническое состояние и проверку гидравлической плотности плунжерной пары насоса.
Конструкция диагностического блока представляет собой плунжерный насос с ручным приводом, предназначенный для подачи горючего под контролируемым давлением, отслеживание которого производится при помощи встроенного манометра. Это позволяет фиксировать момент и степень падения давления.
Качество образующегося факела при подаче смеси отслеживается визуально по четкости начала и завершения фазы впрыска, а также – по характеру выхода струй топлива из отверстий распылителя. Корректно работающая форсунка подает порцию смеси кучно и резко, с характерным сопутствующим звуком. Для наглядности проверки перед соплом размещается лист бумаги, на котором после впрыска остаются следы или прорывы от струй смеси, количество которых должно соответствовать числу отверстий в распылителе.
Устройство для контроля гидравлической плотности функционирует по принципу передачи дозированной нагрузки на плунжер нагнетательной секции, под действием которой тот входит в гильзу. Скорость движения плунжера фиксируется при помощи секундомера и позволяет оценить степень изношенности всей плунжерной пары, а соответственно – и ее гидравлическую плотность.
Перед началом испытаний проверяется собственная герметичность прибора. Для этого на штуцер для подключения форсунки надевается заглушка, после чего открывается запорный кран и при помощи насоса создается давление порядка 30 Мпа. При помощи секундомера отслеживается скорость падения давления, которая должна находиться в пределах 0,5 Мпа/мин.
Герметичность
Для стендовой диагностики герметичности в форсунке с помощью насоса медленно поднимается давление до 30 Мпа при завернутом винте регулировок. После достижения данного показателя производится проверка непроницаемости по запорному конусу и направляющей игле. Помимо этого отслеживаются возможные подтекания из отверстий сопла, а также в зоне стыка распылителя и корпуса форсунки.
Внезапное быстрое падения давления до 23 Мпа и ниже указывает на нарушения герметичности контура. Допустимый временной показатель снижения составляет 17 сек - 45 сек при температуре 20 °С и кинематической вязкости горючего от 3,5 сСт до 6 сСт.
Еще одним вариантом является поднятие давления до порогового уровня с моментом начала впрыска (на 0, 5 Мпа-1,5 Мпа меньше точки начала) и удержание его в течение 5 – 10 сек на заданном уровне. При этом на конце иглы не должно образовываться капель просочившегося топлива. В определенных ситуациях допускается незначительное увлажнение кончика распылителя.
Давление момента впрыска
Для определения давления начала подъема производится несколько первичных впрысков для удаления возможного воздуха из системы, после чего медленными нажатиями на рычаг насоса в форсунку нагнетается горючее. Фактический порог давления определяется по максимальному отклонению стрелки манометра в момент начала подачи порции топлива.
При несовпадении действительного давления в дизеле техническим нормам более чем на 0,5 Мпа производится регулировка степени затяжки пружин форсунки. В том случае, если текущий показатель превышает эталонное значение, винт откручивается, а в обратной ситуации – затягивается. Еще одним вариантом настройки является изменение толщины прокладки в соответствии с конструкцией распылителя. После окончания регулировок рекомендуется сделать несколько контрольных впрысков для проверки стабильности работы оборудования. Разность значений моментов начала подъема иглы при этом также не должна превышать 0,5 Мпа.
Качество распыления топлива
Проверка качества образования факела выполняется на отрегулированной форсунке, для чего перекрывается кран, и порция топлива подкачивается при помощи рычага. После заполнения производятся контрольные впрыски. Удовлетворительным результатом является образование факелов смеси туманообразной консистенции, которые равномерно распределяются по поперечному сечению конуса сопла без явных сгущений, капель или струй.
При этом начало и конец фазы впрыска должны иметь четкие рамки без последующих подтеканий горючего из распылителя и сопровождаться характерным звенящим звуком отсечки. В качестве варианта дополнительной проверки используется медленное нагнетание горючего насосом стенда. При этом оно должно впрыскиваться малыми порциями при ясно слышимом дробном постукивании.
Для определения угла конуса перед соплом устанавливается фильтровальная бумага, по отпечаткам струй на которой производится расчет.
В том случае, если регулировка форсунки на стенде не позволила обеспечить заданные показатели качества распыления смеси, давления момента подачи, герметичности и т.д. данный узел оценивается как неисправный и поднимается вопрос о возможности его ремонта.
Износ топливного оборудования, или его частичный выход из строя является не критичной, но весьма серьезной проблемой, так как перебои в подаче смеси со временем становятся причиной поломок других узлов силового агрегата. Несмотря на то, что при засорившихся или неотрегулированных форсунках сохраняется возможность эксплуатации транспортного средства, все производители рекомендуют как можно быстрее произвести ремонт, что позволит сохранить работоспособность двигателя и избежать последующих финансовых расходов. Таким образом, при первых признаках нестабильной подачи топлива необходимо обратиться в сервисный центр.
Компания «Росс-Дизель» располагает диагностическими стендами и специализированным оборудованием для проверки и настройки топливной аппаратуры дизельных двигателей различных типов.
Функция впрыска дизельного топлива
Система впрыска топлива лежит в основе дизельного двигателя. Сжимая и впрыскивая топливо, система нагнетает его в воздух, который был сжат до высокого давления в камере сгорания.
В состав системы впрыска дизельного топлива входят:
- ТНВД - нагнетает топливо до высокого давления
- Трубка высокого давления - подает топливо в форсунку Форсунка
- - впрыскивает топливо в цилиндр Подающий насос
- - всасывает топливо из топливного бака
- топливный фильтр - фильтрует топливо
Некоторые типы топливных баков также имеют топливный отстойник на дне фильтра для отделения воды от топлива.
Функции системы
Система впрыска дизельного топлива выполняет четыре основные функции:
Подача топлива
Элементы насоса, такие как цилиндр и плунжер, встроены в корпус насоса высокого давления. Топливо сжимается до высокого давления, когда кулачок поднимает плунжер, а затем направляется к форсунке.
Регулировка количества топлива
В дизельных двигателях поступление воздуха практически постоянно, независимо от частоты вращения и нагрузки. Если количество впрыска изменяется в зависимости от частоты вращения двигателя и время впрыска остается постоянным, мощность и расход топлива изменяются.Поскольку мощность двигателя почти пропорциональна количеству впрыска, она регулируется педалью акселератора.
Регулировка момента впрыска
Задержка зажигания - это период времени между моментом впрыска, воспламенения и сгорания топлива и достижением максимального давления сгорания. Поскольку этот период времени практически постоянен, независимо от частоты вращения двигателя, для регулировки и изменения момента впрыска используется таймер, позволяющий достичь оптимального сгорания.
Топливо для распыления
Когда топливо нагнетается топливным насосом под давлением, а затем распыляется из форсунки, оно полностью смешивается с воздухом, улучшая тем самым воспламенение.Результат - полное сгорание.
Нормы выбросов от тяжелого оборудования с дизельными двигателями с воспламенением от сжатия | Правила для выбросов от транспортных средств и двигателей
На этой странице представлены правила для внедорожных двигателей с воспламенением от сжатия (дизельных), которые используются в машинах, которые выполняют широкий спектр важных работ. К ним относятся экскаваторы и другое строительное оборудование, сельскохозяйственные тракторы и другое сельскохозяйственное оборудование, вилочные погрузчики, оборудование наземного обслуживания аэропортов и коммунальное оборудование, такое как генераторы, насосы и компрессоры.
EPA приняло несколько уровней стандартов выбросов. Совсем недавно мы приняли комплексную национальную программу по сокращению выбросов от дизельных двигателей для внедорожников путем объединения средств контроля двигателя и топлива в качестве системы для достижения максимального сокращения выбросов. Чтобы соответствовать этим стандартам выбросов Tier 4, производители двигателей будут производить новые двигатели с передовыми технологиями контроля выбросов. Поскольку устройства контроля выбросов могут быть повреждены серой, мы также приняли требования к используемому дизельному топливу, чтобы снизить уровень серы более чем на 99 процентов.Получающееся в результате дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы имеет максимальную концентрацию серы 15 частей на миллион.
Данные для воспроизведения реальной активности различных внедорожных двигателей с воспламенением от сжатия (CI, дизельные) в контролируемых настройках доступны на этой странице:
EPA Нерегулирующие внедорожные рабочие циклы
См. Электронный свод федеральных правил (e-CFR) полный текст действующих правил, применимых к большим двигателям с ХИ.
Инструкции по поиску / сортировке таблиц
По умолчанию в таблице отображаются все записи таблицы.Чтобы изменить количество отображаемых записей, щелкните стрелку раскрывающегося списка рядом со словом «Все».
Столбец с синей стрелкой указывает, по какому столбцу сортируется ваша таблица.
Например, если вы видели изображение ниже, таблица будет отсортирована в возрастающем порядке по столбцу «Тип технологии».
Чтобы изменить столбец для сортировки таблицы, щелкните стрелку в другом столбце.
Например, если вы хотите отсортировать по убыванию в столбце «Применимо для» на изображении ниже, вы должны щелкнуть стрелку вниз.
Вы можете отфильтровать таблицу с помощью поля поиска. Начните вводить текст в поле поиска, и ваша таблица будет автоматически отображать только строки, содержащие то, что вы ввели в поле поиска.
Ниже приводится список всех нормативных требований, касающихся выбросов от тяжелого оборудования с двигателями с воспламенением от сжатия (дизельными).
* Примечание. Материалы, относящиеся к правилам, зависят от правила.
Руководство по времени впрыска - что это такое и как его отрегулировать
Возможно, вы слышали о времени впрыска раньше, но что это такое и как оно соотносится с вашим судовым двигателем? Вам вообще нужно беспокоиться, если ваш мотор работает нормально?
Если вы хотите повысить мощность или ваш двигатель немного старше, чем вы хотели бы признать, регулировка момента впрыска может повлиять на всю систему.В этом руководстве мы обсудим, как работает этот процесс, преимущества внесения изменений и то, как вносить корректировки самостоятельно.
Время впрыска - что нужно знать
Внутренние компоненты судового двигателя сложны и зависят от точных движений для обеспечения эффективной и надежной мощности. Вы можете не понимать всего, что происходит в системе, но если у вас есть представление о том, как работает двигатель внутреннего сгорания, вы можете выполнить всестороннюю регулировку времени впрыска.
В двигателе внутреннего сгорания тепловая энергия переходит в механическую. Созданная мощность перемещает поршни двигателя, следовательно, перемещает коленчатый вал, а затем и сам морской блок. Тепловая энергия поступает от сгоревшей топливовоздушной смеси внутри цилиндра.
Головка цилиндра содержит клапаны системы, распределительные валы, возвратные пружины клапана, клапанные лопатки и форсунки. Блок двигателя, подключенный под цилиндром, содержит коленчатый вал, шатун и поршень.Поршень перемещается внутри цилиндра от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке во время сгорания.
Есть несколько терминов, которые вам нужно знать, чтобы понять, как поршень движется внутри цилиндра, в том числе:
- Верхняя мертвая точка (ВМТ): Верхняя мертвая точка - это когда поршень находится в верхней части цилиндра, находясь дальше всего от коленчатого вала.
- Нижняя мертвая точка (НМТ): Нижняя мертвая точка - это когда поршень находится ближе всего к коленчатому валу в самой нижней точке цилиндра.
- Перед верхней мертвой точкой (BTDC): Перед верхней мертвой точкой - это точка непосредственно перед тем, как поршень достигнет самой высокой области цилиндра.
Процесс внутреннего сгорания
Процесс внутреннего сгорания - это то, что генерирует энергию для движения поршней, что приводит к цепочке событий, приводящих в движение двигатель.
В двигателе с впрыском топлива впускные клапаны выпускают воздух в цилиндр. Поршень движется вверх к ВМТ, сжимая воздух, и впускной и выпускной клапаны закрываются.
Дизельное топливо впрыскивается непосредственно перед тем, как поршень достигает вершины. Топливно-воздушная смесь достигает максимального давления, когда поршень достигает ВМТ. Воздух под высоким давлением образует интенсивный температурный режим, в результате чего дизельное топливо самопроизвольно сгорает.
Расширенные газы заставляют поршень опускаться обратно до НМТ во время рабочего такта, каждый раз перемещая коленчатый вал. Затем газы выходят через выпускные клапаны в выхлопную трубу.
По мере того, как выхлоп выходит наружу, из впускных клапанов в цилиндр поступает больше воздуха, и процесс начинается заново.
Что такое время впрыска?
Время впрыска, также называемое временем разлива, - это момент, когда дизельное топливо поступает в цилиндр во время фазы сгорания. Когда вы регулируете время, вы можете изменить время впрыска топлива двигателем и, следовательно, изменить время сгорания.
ТНВД часто приводится в действие косвенно от коленчатого вала цепями, шестернями или зубчатым ремнем, который также приводит в движение распределительный вал. Время работы насоса определяет, когда он будет впрыскивать топливо в цилиндр, когда поршень достигнет точки BTDC.
Производитель порекомендует определенный момент впрыска в соответствии с маркой и моделью вашего судового двигателя.
Они устанавливают подходящий момент при изготовлении двигателя, поэтому вы получаете максимально возможную мощность, не превышая установленных законом пределов выбросов.
Если вы хотите отрегулировать время впрыска на любом судовом дизельном двигателе, его возраст не имеет значения. Однако способ внесения изменений может отличаться в зависимости от того, старожил ли он или только что сошедший с производственной линии.
Почему вы можете изменить время впрыска
Основная цель системы впрыска топлива - подавать дизельное топливо в цилиндры двигателя, но то, как и когда подано топливо, может повлиять на характеристики двигателя, уровень шума и выбросы.
Возможно ускорение или замедление хода двигателя. Увеличение времени двигателя приводит к тому, что процесс впрыска происходит раньше, чем установлено производителем.
Напротив, замедление - это когда вы вносите изменения, поэтому топливо высвобождается после рекомендованного времени.Хотя замедление менее распространено по сравнению с опережением, оно может устранить проблему с задержкой или дымом в судовом двигателе. Он также может помочь решить проблемы с производительностью и экономией топлива.
Причины для регулировки времени впрыска
Вы можете отрегулировать время впрыска, если ваш судовой двигатель отработал несколько дней или уже работал. Например, если вы установили новый ремень ГРМ или ТНВД, вам нужно будет отрегулировать систему, чтобы она соответствовала заводским стандартам. Или вы можете настроить его в соответствии со своими потребностями.Со временем синхронизация впрыскивающего насоса замедляется, что приводит к таким проблемам, как:
- Сложный пуск
- Температура горячего двигателя
- Низкая экономия топлива
- Дым при пусках и разгоне
Выполнение надлежащих настроек может вернуть систему к исходному уровню производительности или лучше.
Имейте в виду, что увеличение мощности вашего двигателя - не всегда правильный шаг.
Иногда повышенная мощность может привести к чрезмерному дыму из выхлопной трубы и задержке наддува.Это также может увеличить мощность вибрации двигателя и вызвать больше выбросов, что может не соответствовать стандартам EPA.
Убедитесь, что вы смотрите на свой судовой двигатель в целом и на то, является ли это мудрым решением. Знайте, с чем может справиться ваше оборудование и для чего оно требуется. Если вы не уверены, лучше всего обратиться к механику, который знает все тонкости настройки времени впрыска двигателя.
Преимущества регулировки систем синхронизации впрыска дизельного двигателя
Поскольку компонент привода ГРМ подает дизельное топливо под высоким давлением, его детали и материалы могут выдерживать высокие нагрузки и нагрев.Благодаря высоким допускам система впрыска может хорошо работать, когда двигатель работает в течение длительного времени. Время впрыска дизельного топлива также имеет более глубокий контроль.
Если объединить все ее свойства, система газораспределения впрыска может составить около 30% общих затрат дизельного двигателя.
Если вы хотите улучшить синхронизацию впрыска в морских устройствах, вам нужно убедиться, что двигатель полностью использует процесс впрыска топлива. Удостоверьтесь, что нужное количество дизельного топлива в нужное время соответствует вашим требованиям к мощности.Вам необходимо контролировать время впрыска и дозировку. Несколько преимуществ усовершенствования регулировки угла опережения зажигания вашего двигателя включают:
- Повышенная мощность двигателя
- Повышенное пиковое давление в цилиндре
- Пониженная температура выхлопных газов
- Более высокие выбросы NOx
- Повышенная топливная экономичность
Хотя производители устанавливают время впрыска таким образом, чтобы уравновешивать выбросы и мощность, это не означает, что система судового двигателя настроена на максимальный потенциал.
Вы можете увеличить синхронизацию двигателя, чтобы увеличить мощность машины, когда вы хотите работать на более высоких скоростях или буксировать больший вес.
Если вы хотите отрегулировать впрыск после того, как происходит BTDC, вы можете воспользоваться другими преимуществами, такими как предотвращение преждевременного сгорания, уменьшение дыма и устранение задержек.
Как это повлияет на мой судовой двигатель?
Изменение момента впрыска морского двигателя влияет на многие компоненты.
Продвижение системы приведет к тому, что дизельное топливо будет впрыскиваться в цилиндр раньше, чем обычно, что также приведет к более быстрому возникновению фазы сгорания.Опережение времени показывает количество градусов до того, как поршень достигнет верхней мертвой точки и произойдет зажигание.
Впрыск дизельного топлива BTDC означает, что топливовоздушная смесь может полностью сгореть до того, как поршень достигнет вершины. Этот процесс создает максимальное давление в цилиндрах двигателя, позволяя выхлопным газам опускать поршень вниз с максимально возможной силой.
Если продвижение слишком далеко вперед, это может привести к тому, что смесь будет давить на поршни, когда они движутся вверх, заставляя их столкнуться друг с другом и повредить двигатель.Это также известно как детонация.
Изменения, которые происходят в вашей машине, зависят от типа судового двигателя и его возраста. Увеличение времени на дизельном топливе может повлиять на различные аспекты вашего двигателя, например:
- Долговечность двигателя
- Расход топлива
- Опережение зажигания
- Соотношение топлива и воздуха
- Мощность двигателя
- Задержка впрыска
Задержка впрыска - это интервал времени от момента начала впрыска до начала сгорания, то есть он напрямую связан с синхронизацией.Период приостановки включает в себя совпадающие физические и химические интервалы.
Распад атомов, испарение и смешивание топлива с воздухом задерживают процесс, как и реакция горения. Когда вы увеличиваете время, это уменьшает задержку впрыска, но когда вы замедляете впрыск, он увеличивает интервал.
Установка идеального момента впрыска имеет решающее значение для поддержания и повышения производительности вашего двигателя. Дизельное топливо, которое поступает в цилиндр слишком рано или слишком поздно, может вызвать чрезмерную вибрацию или серьезное повреждение компонентов.
Как отрегулировать время впрыска
Способ регулировки момента впрыска топливного насоса также зависит от типа вашего судового двигателя и его возраста. Перед выполнением любых регулировок убедитесь, что трос холодного пуска вставлен, а ремень привода распределительного вала имеет надлежащее натяжение.
Вот некоторые из наиболее распространенных способов увеличения времени:
1. Запрограммируйте ECM
.Модуль управления двигателем - это компьютер, который анализирует информацию, чтобы контролировать ходовые качества вашей лодки.Это почти как мозг морского двигателя.
Модуль управления двигателем легче настроить в новых двигателях по сравнению со старыми версиями. Если вы знаете, как программировать ECM, вы на шаг впереди. Но если нет, вы можете положиться на механика, который проберется к EMC и подключит Flash-инструмент, который перепрограммирует компьютерную систему. Для более старых компонентов есть другие части, которые вы можете изменить, чтобы изменить время.
2. Модифицировать топливный насос высокого давления
Один из наиболее простых способов изменить синхронизацию - отрегулировать топливный насос высокого давления.Все, что вам нужно сделать, это повернуть насос с помощью отвертки и торцевого ключа - стандартных инструментов, которые вы можете найти в своем гараже или ящике для инструментов. Вам необходимо убедиться, что вы точно измерили настройку времени с помощью таймера или щупа для считывания.
Любое небольшое движение насоса приведет к значительным изменениям времени. Избегайте радикальных корректировок и придерживайтесь незначительных изменений для правильных модификаций.
Если вы решили переделать ТНВД, вам необходимо:
1.С помощью торцевого ключа на болте переднего распределительного вала проверните двигатель вручную по часовой стрелке, пока первый цилиндр не окажется в ВМТ.
2. Впускной и выпускной клапаны должны быть закрыты, а отметка ВМТ должна быть совмещена.
3. Установите циферблатный индикатор, вынув заглушку таймера и убедившись, что он показывает предварительный натяг примерно 2,5 миллиметра.
4. Поверните коленчатый вал против часовой стрелки до остановки индикатора, затем обнулите шкалу.
5. Провернуть коленчатый вал по часовой стрелке до ВМТ.
6. Если показания прибора находятся в пределах значений, указанных производителем, вы можете выбрать ускорение или замедление отсчета времени или оставить его как есть.
7. Ослабьте ТНВД, чтобы дизельное топливо быстрее попало в цилиндры, и наоборот для замедления.
8. Установив его в нужное положение, затяните крепежные болты.
9. Проверните судовой двигатель на несколько оборотов и повторите процедуру, чтобы убедиться, что вы правильно отрегулировали.
10.Снимите индикатор.
11. Ут на пробке ГРМ.
12. Запустите двигатель, проверьте на герметичность.
Поскольку усовершенствование системы газораспределения впрыска зависит от ваших конкретных запросов и ситуаций, часто лучше полагаться на экспертов по дизельным судовым двигателям. Они укажут вам в правильном направлении, насколько нужно изменить время, чтобы оно соответствовало вашей машине.
3. Заменить распредвал
Вы можете заменить оригинальный распределительный вал двигателя на вал с кулачками другого размера и формы.Это изменение позволяет вносить изменения при срабатывании клапанов и форсунок..jpg)
Возможно, вам придется работать с опытным механиком или техником, потому что в этот процесс входит приличное количество математических расчетов.
4. Замените прокладки кулачка и опоры
Один из самых дешевых вариантов - приобрести новые прокладки кулачка и толкатели. Изменение любой из шестерен может привести к аналогичным настройкам, которые вы увидите при замене распределительного вала. Установка более толстых или более тонких прокладок повлияет на рабочие части кулачка и толкатели при их соприкосновении.Следовательно, компоненты могут влиять на активацию клапанного механизма.
Время впрыска можно проверить, измерив ход насоса форсунки в ВМТ с помощью индикатора часового типа.
Найдите все необходимое в одном месте
Обладая 28-летним опытом работы в отрасли, компания Diesel Pro Power усердно работает над тем, чтобы вы были на переднем крае нашей деятельности. Мы перевозим все детали судовых двигателей и держим их на складе 24 часа в сутки, 7 дней в неделю для удобной доставки по всему миру.Наши специалисты предоставляют комплексные решения и стремятся упростить весь процесс покупки с помощью эргономичного веб-сайта, который работает быстро и легко.
Просмотрите наш перечень компонентов судовых двигателей или обратитесь к нашей интуитивно понятной команде обслуживания клиентов, позвонив нам по телефону 1-888-433-4735.
| Ключевые термины | Определение | ||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Скорректированные продажи | Оценка продаж мазута дистиллята была скорректирована на районном уровне PADD до уровня
опубликовала оценку объема поставок нефтепродуктов в США EIA.С. маркетплейс.
Оценки продаж керосина и мазута были скорректированы на национальном уровне.
уровень. Оценки поставляемых продуктов можно найти в
Ежегодная поставка нефти
на соответствующий год. Кроме того, вместо
скорректированные результаты опроса. |
||||||||||||||||||||||||||||
| Все прочие | Продажи для всех других энергопотребляющих секторов, не включенных в другие категории. | ||||||||||||||||||||||||||||
| Коммерческий | Энергопотребляющий сектор, состоящий из обслуживающих предприятий и оборудования. непроизводственных предприятий; Федеральное правительство, правительство штата и местные органы власти; и другие частные и общественные организации, такие как религиозные, социальные или братские группы. Коммерческий сектор включает институциональные жилые помещения. Распространенное использование энергии, связанное с этот сектор включает отопление помещений, водонагревание, кондиционирование воздуха, освещение, охлаждение, приготовление пищи. и работает большое количество другого оборудования. | ||||||||||||||||||||||||||||
| Мазут дистиллят | Общая классификация одной из нефтяных фракций, получаемых при обычной перегонке. операции. Сюда входят дизельное топливо и мазут. Продукты, известные как №1, №2 и Дизельное топливо № 4 используется в дорожных дизельных двигателях, например, в грузовых и легковых автомобилях, а также внедорожные двигатели, например, в железнодорожных локомотивах и сельскохозяйственной технике.Продукты, известные как жидкое топливо № 1, № 2 и № 4, используются в основном для отопления помещений и производство электроэнергии. | ||||||||||||||||||||||||||||
| Электроэнергия | Энергопотребляющий сектор, состоящий только из электроэнергии и комбинированного производства тепла и электростанции (ТЭЦ), основной деятельностью которых является продажа электроэнергии или электроэнергии и тепло, для населения - то есть НАИКС 22 завода. Объемы, напрямую импортированные и используемые включены электроэнергетические компании. | ||||||||||||||||||||||||||||
| Ферма | Энергопотребляющий сектор, состоящий из предприятий, в которых основной вид деятельности
выращивает зерновые и / или разводит животных. Использование энергии всеми объектами и
оборудование в этих заведениях включено,
связано ли это напрямую с выращиванием сельскохозяйственных культур и / или разведением животных.
К распространенным типам энергопотребляющего оборудования относятся тракторы, ирригационные насосы, сушилки для сельскохозяйственных культур,
размазывать горшки и доильные аппараты.Энергопотребление объекта распространяется на все конструкции на
заведение, в том числе фермерский дом.
|
||||||||||||||||||||||||||||
| Промышленное | Энергопотребляющий сектор, состоящий из всех помещений и оборудования, используемых для производство, переработка или сборка товаров. Промышленный сектор включает в себя следующие виды деятельности: производство и добыча. Общее потребление энергии в этом сектор в основном для технологического тепла, охлаждения и энергоснабжения оборудования, с меньшими суммы, расходуемые на отопление помещений, кондиционирование воздуха и освещение.Ископаемое топливо также используется в качестве сырья для производимой продукции. | ||||||||||||||||||||||||||||
| Военный | Энергопотребляющий сектор, состоящий из Вооруженных сил США, Defense Energy. Центр поддержки (DESC) и все отделения Министерства обороны (DOD). | ||||||||||||||||||||||||||||
| №1 Дистиллят | Легкий нефтяной дистиллят, который может использоваться как дизельное топливо (см. Дизельное топливо № 1)
или мазут. 
при 10-процентной точке восстановления и 550 градусах по Фаренгейту при 90-процентной точке и
соответствует спецификациям, определенным в спецификации ASTM D 396. Используется в основном в качестве топлива.
для переносных уличных печей и переносных уличных обогревателей. |
||||||||||||||||||||||||||||
| Дизельное топливо № 2 | Топливо с температурой перегонки 500 градусов по Фаренгейту при 10-процентной точка восстановления и 640 градусов по Фаренгейту при 90-процентной точке восстановления и соответствует спецификации, определенные в Спецификации ASTM D 975.Используется в быстроходных дизельных двигателях. которые обычно работают в условиях одинаковой скорости и нагрузки, например, в железнодорожных локомотивах, грузовиках и автомобилях. | ||||||||||||||||||||||||||||
| Дизельное топливо № 2, с высоким содержанием серы | № 2 дизельное топливо с содержанием серы более 500 ppm. | ||||||||||||||||||||||||||||
| №2 Дизельное топливо с низким содержанием серы | № 2 дизельное топливо с содержанием серы от 15 до 500 частей на миллион (включительно). Он используется в основном в дизельных двигателях автомобилей для использования на шоссе. | ||||||||||||||||||||||||||||
| № 2 Дистиллят | Нефтяной дистиллят, который может использоваться как дизельное топливо (см. № 2 Дизельное топливо) или как мазут. (см. Мазут № 2). | ||||||||||||||||||||||||||||
| №2 Мазут (топочный мазут) | Дистиллятное жидкое топливо с температурой перегонки 640 градусов по Фаренгейту. с точкой восстановления 90% и соответствует спецификациям, определенным в ASTM Спецификация D 396. Используется в горелках распылительного типа для отопления жилых помещений. или для коммерческих / промышленных горелочных устройств средней мощности. | ||||||||||||||||||||||||||||
| Мазут № 4 | Дистиллятное жидкое топливо, полученное смешиванием дистиллятного жидкого топлива и остаточного жидкого топлива. Он соответствует спецификации ASTM D 396 или федеральной спецификации VV-F-815C и используется
широко на промышленных предприятиях и в коммерческих установках горелок, которые не
оборудован подогревом. Также сюда входит дизельное топливо №4, используемое для низко-
и среднеоборотные дизельные двигатели и соответствует спецификации ASTM D 975.
|
||||||||||||||||||||||||||||
| Внедорожник | Энергопотребляющий сектор, в который входят: |
||||||||||||||||||||||||||||
| Oil Company | Энергопотребляющий сектор, состоящий из буровых компаний, трубопроводов и др. связанные нефтяные компании, не занимающиеся продажей нефтепродуктов.Включает мазут, который был куплен или произведен и использовался предприятиями компании для работы бурового оборудования, других промысловых или нефтеперерабатывающих заводов, а также отопления помещений в нефтеперерабатывающие заводы, трубопроводные компании и нефтедобывающие компании. Продажи в другие нефтяные компании для использования на месторождениях включены, но продажи для использования в качестве нефтеперерабатывающих заводов зарядные склады исключены. | ||||||||||||||||||||||||||||
| Шоссе (Дизель) | Энергопотребляющий сектор, состоящий из автотранспортных средств: легковые, грузовые, и автобусы.Транспортные средства, используемые в сбыте и сбыте нефтепродуктов, являются также включены. | ||||||||||||||||||||||||||||
| Нефтяное управление округа обороны (PADD): | PADD 1 (Восточное побережье): PADD 1A (Новая Англия): Коннектикут, Мэн, Массачусетс, Нью-Гэмпшир, Род-Айленд, Вермонт. PADD 1B (Центральная Атлантика): Делавэр, округ Колумбия, Мэриленд, Нью-Джерси, Нью-Йорк, Пенсильвания.  PADD 1C (Нижняя Атлантика): Флорида, Джорджия, Северная Каролина, Южная Каролина, Вирджиния, Западная Вирджиния. PADD 2 (Средний Запад): Иллинойс, Индиана, Айова, Канзас, Кентукки, Мичиган, Миннесота, Миссури, Небраска, Северная Дакота, Огайо, Оклахома, Южная Дакота, Теннесси, Висконсин. PADD 3 (побережье Мексиканского залива): Алабама, Арканзас, Луизиана, Миссисипи, Нью-Мексико, Техас. PADD 4 (Скалистая гора): Колорадо, Айдахо, Монтана, Юта, Вайоминг. PADD 5 (Западное побережье): Аляска (Северный склон и другой материк), Аризона, Калифорния, Гавайи, Невада, Орегон, Вашингтон. |
||||||||||||||||||||||||||||
| Железная дорога | Энергопотребляющий сектор, состоящий из всех железных дорог для любого использования, в том числе используется для отопления зданий, эксплуатируемых железными дорогами. | ||||||||||||||||||||||||||||
| Жилая | Энергопотребляющий сектор, состоящий из жилых помещений для частных домохозяйств. Общее использование энергии, связанной с этим сектором, включают отопление помещений, водонагревание, кондиционирование воздуха, освещение, охлаждение, приготовление пищи и различные другие приборы.Продажи в фермерские дома указываются в разделе «Ферма», а продажи в многоквартирные дома - в разделе «Коммерческие». | ||||||||||||||||||||||||||||
| США | 50 штатов и округ Колумбия. | ||||||||||||||||||||||||||||
| Бункеровка судов | Энергопотребляющий сектор, состоящий из коммерческих или частных судов, например прогулочное судно, рыболовные суда, буксиры и океанские суда, в том числе суда, эксплуатируемые нефтью компании.Исключены объемы, проданные Вооруженным силам США. | ||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||
Для получения дополнительной информации,
видеть
Техническая записка 3 в отчете о продажах мазута и керосина.
Использовался отчет о неэнергетической мощности ». Данные о потреблении электроэнергии в EIA-759 были собраны в
легкие нефтепродукты включали мазут № 2, керосин и авиакеросин; тяжелые масла
включают мазут № 4, мазут и сырую нефть. Использование данных чека
из формы FERC-423, №Из мазута исключено 4 расписки мазута
данные о расходе и добавлены к данным о расходе светлого масла. Результирующий
Данные о потреблении дистиллята и остаточного потребления были добавлены с помощью дистиллята формы EIA-860B.
данные об остаточном потреблении и изменении запасов дистиллята и остатка,
соответственно, из форм EIA-759 и EIA-900 для получения оценки.
Для данных за 2001 год: EIA-906, «Отчет по электростанции» и FERC-423, «Ежемесячный отчет».
стоимости и качества топлива для электрических станций ».Форма EIA-906
данные о расходе дистиллята и остатка были добавлены к изменению запасов
дистиллят и остаток соответственно. Используя данные квитанции из формы FERC-423,
поступления мазута № 4 были исключены из данных о расходе мазута и
добавлены данные о расходе дизельного топлива.
С 2002 года по настоящее время: EIA-906, «Отчет по электростанции» использовался и используется.
Форма EIA-906 для коммунальных и некоммунальных предприятий, 22 компании НАИКС, добавлены данные о потреблении
изменению запасов дистиллята и остатка соответственно.Размещение на
Государственный уровень основывался на исследовании EIA-821.
Уровень S. был получен от Американской ассоциации железных дорог. Ассигнования
на государственном уровне были основаны на исследовании EIA-821. За 1991 год по настоящее время:
используются результаты опроса.
торгово-промышленный «Дизель № 2» был разбит на
"Нет.2 Дизельное топливо с низким содержанием серы »и« No. 2 Дизельное топливо с высоким содержанием серы ".
Как комплексный анализ дизельного двигателя повышает производительность и надежность
Эдвард П. Келлехер, Windrock, Inc.
В этой статье представлены проверенная технология и подход к сокращению неожиданных отказов двигателя и оптимизации производительности для всех типов дизельных двигателей. Используя комплексные методы анализа и мониторинга двигателя, можно сделать подробный обзор состояния внутренних деталей, таких как клапаны и компоненты клапанного механизма, форсунки, топливные насосы, гильзы, кольца и подшипники, не вмешиваясь в них, чтобы выявить любые повреждения или повреждения. изменить до того, как компонент выйдет из строя.В этом документе будет представлено подробное объяснение технологии, а также примеры из множества различных моделей двигателей.
Напечатано с разрешения CE Industry Journal. См. Полный выпуск здесь.
Загрузить информационный документ В этом документе представлена проверенная технология, которая десятилетиями использовалась во многих отраслях промышленности для уменьшения количества отказов двигателей и оптимизации производительности дизельных двигателей с высокой, средней и низкой скоростью.
Владельцы и операторы двигателей исторически выполняли работы по техническому обслуживанию двигателей OEM, анализ масла и, как правило, периодически получали измерения с помощью индикаторных карт или пикового давления сгорания.Даже при использовании этих процедур и процессов дизельные двигатели по-прежнему имеют неожиданные отказы на регулярной основе между этими плановыми или плановыми работами по техническому обслуживанию.
Хотя стоимость топлива сегодня составляет более 50% от того, что было всего несколько лет назад, топливо по-прежнему является самой большой стоимостью эксплуатации двигателя в сфере производства электроэнергии. Кроме того, если двигатель неожиданно выходит из строя, возникают потери производственных затрат, затрат на запчасти и рабочую силу, а в некоторых случаях - штрафы от нормативных требований.
Comprehensive Engine Analysis использует традиционные измерения производительности двигателя (аналогичные традиционным индикаторным карточкам), а также использует данные вибрации и ультразвуковые данные на основе угла поворота коленчатого вала, градусы за градусами, собранные электронным способом. Полное использование оцифрованных данных о давлении в баллоне в сочетании с поэтапной вибрацией и ультразвуковыми сигнатурами позволяет проводить полную ненавязчивую оценку внутренних компонентов цилиндра и идентифицировать вышедшие из строя компоненты.
На большинстве электростанций сегодня будет использоваться анализатор горения в той или иной форме, будь то индикаторная карта более старого типа, устройство MEP, простое электронное устройство пикового давления или анализаторы горения на основе угла поворота коленчатого вала для оценки баланса двигателя.Автор может спросить, используется ли эта информация в полной мере и, что более важно, принимаются ли меры.
Индикатор двигателя и индикаторная карта восходят к концу 1700-х годов, как показано на рисунках 1 и 2.
Рис.1 - Индикатор двигателя
Рис.
2- Индикаторная карта
Использование электронных или цифровых анализаторов двигателей началось в конце 1980-х годов и стало включать программное обеспечение для анализа. Манометры пикового давления все еще широко используются, однако они предоставляют очень ограниченную информацию и в некотором смысле являются шагом назад по сравнению с техникой измерения индикаторов.
С помощью передового программного обеспечения инженер, ответственный за безопасную и экономичную работу двигателя, может получить более подробные меры. Статистический анализ, такой как стандартное отклонение или мера того, насколько постоянно горит цилиндр, является ключевым показателем подачи топлива в цилиндр. Например, слишком высокое стандартное отклонение указывает на непостоянную подачу топлива. Другой важной мерой является первая производная кривая от стандартной кривой давление-время (PT) или кривая максимальной скорости повышения давления и результирующее пиковое значение.Этот параметр указывает, когда топливо доставляется (раньше или позже) и как быстро это топливо сгорает во время фазы неконтролируемого сгорания.
Из основных принципов сгорания дизельного двигателя и четырех фаз сгорания, Фаза 1 (фаза задержки воспламенения) и Фаза 2 (Фаза быстрого или неконтролируемого сгорания) по сути являются наиболее важными. Фактически, только просмотр пикового давления может ввести в заблуждение, а зависимость от температуры выхлопных газов может быть совершенно неточной.
Старый способ, и как этот инженер научился «мониторингу вибрации», заключался в том, чтобы прикладывать отвертку или резиновый шланг ко лбу, чтобы попытаться определить источник шума.Это, как мы знаем, очень субъективно и не вносит ясности в суть вопроса.
Используя акселерометр и / или ультразвуковой микрофон с полосовой фильтрацией и привязкой к положению коленчатого вала, можно получить и проанализировать исчерпывающую и подробную картину.
Как обсуждается ниже, этот тип анализа вибрации не является типичным для вас методом БПФ или спектральными данными, которые могут вызвать опасения и замешательство у аналитика, не относящегося к вибрации.
Фазовая вибрация очень четкая и краткая информация о том, когда механический компонент вышел из строя или вышел из строя.
Следующая «подпись» цилиндра (рис. 3) очень четко представляет механические характеристики цилиндра. С верхней мертвой точкой (ВМТ), представленной в середине графика, резкие механические воздействия слева приводят к закрытию выпускного клапана (ов) и впускного клапана (ов). Непосредственно перед ВМТ механическим воздействием является отверстие топливной форсунки. Наконец, справа от ВМТ - шум выхлопных газов из отверстия выпускного клапана.
Рис. 3 - Пример подписи цилиндра
Вышеупомянутая подпись, хотя и не знакома вам, очень легко интерпретируется.Либо клапаны открываются и закрываются «когда» они должны и с такой же амплитудой, как и другие цилиндры, либо нет. Если нет, это означает разницу или изменение. Если форсунка не лопнет, как ожидалось, нормального сгорания ожидать нельзя. Более того, когда неожиданные механические удары происходят там, где их не ожидается, это также указывает на проблему. Поскольку данные привязаны к кривошипу, вероятность идентификации отказавшего компонента значительно увеличивается.
Инженеры по надежности и вибрации, вероятно, знакомы с кривой P-F, поскольку это хорошо задокументированный подход, который иллюстрирует поведение оборудования при приближении его к отказу.Та же «кривая» и концепция вращающегося оборудования могут быть применены к дизельным двигателям. В этом примере сбой начинает проявляться, оборудование изнашивается до точки, в которой его можно обнаружить, точки (P). Если отказ не обнаружен и не устранен, он продолжается до тех пор, пока не произойдет «серьезный» отказ в точке (F). Это окно возможностей, в течение которого анализ двигателя и последующие проверки могут, вероятно, обнаружить неминуемый отказ и устранить его в рамках планового технического обслуживания. Следующее (рис.4) представляет собой кривую P-F для незапланированной «регулировки» форсунки.
Рис. 4-Кривая коэффициента мощности для отказа форсунки
Пример , не выполняющего анализ двигателя после капитального ремонта.
Фиг.5-Поврежденная голова
Это повреждение (рис. 5) было заключено в результате неправильной затяжки верхней стороны коромысла. Этот отказ произошел через 30 дней после капитального ремонта и привел к поломке на сумму 600 000 долларов США, так как турбокомпрессор был поврежден.
Всесторонний анализ и мониторинг дизельного двигателя позволяют раннее обнаружение неисправностей с использованием как вибрационного, так и ультразвукового обнаружения, хотя и немного иначе, чем традиционные методы вибрации. Когда компоненты в двигателе выходят из строя, их механическое поведение изменяется, что можно легко обнаружить с помощью этих технологий при правильной реализации.
Другой график, иллюстрирующий экономическую выгоду комплексного анализа двигателя как части программы мониторинга состояния, - это кривая ванны (рис.6). При наличии стратегий профилактического обслуживания (PM) они будут только «улавливать» или смягчать возрастные отказы, которые составляют 11-22% отказов (Allen-2006). В то время как мониторинг состояния (CM) или расширенный анализ двигателя могут применяться для выявления 21–77% случайных или неожиданных отказов (Moriarty and Chauvin, 2016), указанных в разделе кривой полезного срока службы. Кроме того, с подходом CM, тестирование после обслуживания выполняется для выявления неправильного обслуживания и уменьшения отказов из-за обслуживания, вызванного обслуживанием.
Рис.6 - Изгиб ванны
Отказ технического обслуживания, вызванный техническим обслуживанием
После планового технического обслуживания и последующих контрольных прогонов, которые включали выполнение анализа двигателя на аварийном дизельном генераторе (EDG). Было отмечено, что пиковое давление срабатывания цилиндра 12 было примерно на 500 фунтов на квадратный дюйм ниже, чем среднее значение для двигателя, однако температура выхлопных газов цилиндра 12 была выше среднего.
Рис. 7-Хорошее состояние
Рис.Цилиндр с 8 пропусками зажигания
Рис.9 Отчет о двигателе с мертвым цилиндром
Дальнейший анализ фазированной вибрации и ультразвуковых данных выявил поздний впрыск как причину низкого давления.
Рис.10 Плохой цилиндр
После проведения проверки топливного насоса на цилиндре 12 было легко идентифицировано, что «шайба для ног» (рис. 11 и рис. 12) и фиксирующий болт не были правильно установлены, что привело к падению фиксатора регулировки фаз газораспределения насоса. выключенный.Это привело к изменению фаз газораспределения насоса, что привело к замедлению синхронизации топливного насоса. Таким образом, задержка времени привела к тому, что сгорание цилиндра началось очень поздно, не достигнув даже давления сжатия. Тем не менее, он создал нормальную или слегка повышенную температуру выхлопных газов на 860 градусов. F по сравнению со средним значением двигателя 846 град. F.
Рис.11 Корпус насоса
Рис. 12 - Незакрепленные предметы
Подробный обзор данных о давлении в цилиндрах
На рисунке 13 представлена типичная кривая давление-время (PT) и соответствующие параметры, которые можно получить и использовать для анализа.
Рис.13 - Кривая зависимости давления от времени
На рисунке 14 представлена нормальная кривая давление-объем или PV. PV используется для расчета номинальной мощности (IHP) и среднего эффективного давления (IMEP).
Рис.14 - Кривая давления и объема
На рисунке 15 представлены первая производная кривая и кривая PT. Кривая первой производной определяет максимальную скорость повышения давления. Эту кривую иногда называют кривой скорости роста.
Рисунок 15 - Первая производная кривая
Поскольку необходимо проанализировать значительный объем данных по давлению и расчетов, необходим сводный отчет, содержащий важную информацию в виде таблицы.
Это позволяет очень быстро оценить общую производительность двигателя, а также работу отдельных цилиндров. Например, является ли двигатель «сбалансированным», работает ли каждый цилиндр последовательно, исходя из расчета стандартного отклонения, или какой-либо из цилиндров превышает максимально допустимое значение пикового давления?
Для дизельного двигателя значение SD обычно должно находиться в диапазоне 1% от среднего пикового давления сгорания.Если это значение слишком велико, это указывает на проблему с подачей топлива.
Двигатель OEMS имеет или должен иметь четко определенные критерии приемки для баланса двигателя, максимально допустимого пикового давления, а также стандартных отклонений.
Типичный отчет двигателя на основе собранных данных о давлении будет содержать такие элементы, как IMEP (указанное среднее эффективное давление) или среднее указанное давление (MIP), IHP (указанная мощность в лошадиных силах), угол начала сгорания, максимальная скорость нарастания давления (MPRR), пиковое зажигание. Статистические данные о давлении не менее чем за 30 циклов, дельта или разница между средним значением по цилиндрам и средним значением двигателя.Угол пикового давления срабатывания (PFPA), а также другие точки давления на кривой P-T имеют важное значение. Как правило, в руководстве по изготовлению оборудования для вашего двигателя эти критерии приемки представлены как ± 5 бар от сертифицированного значения для любого одного цилиндра.
Автор часто просматривает данные, относящиеся к сжиганию, где измеренные заводские данные далеко не соответствуют этим критериям приемлемости, в некоторых случаях даже 28%. Рис. 16 представляет собой пример отчета о двигателе с хорошим балансом пикового давления.
Рис.16-Отчет о сгорании двигателя
При сборе и анализе данных о вибрации от поршневой машины, такой как дизельный двигатель, существует два основных типа вибрации - свободная вибрация и вибрация с принудительной функцией.
Free Vibration создается после того, как конструкция вибрирует в ответ на входное возбуждение и свободно колеблется на своей собственной частоте. Это было бы похоже на удар молотка по колоколу (рис. 17). Примерами двигателя могут быть удар, измеряемый в «g», или ускорение клапана, ударяющего по седлу, когда он закрыт.
Другой пример - когда клапан открывается и газ под высоким давлением выходит через небольшое отверстие, вызывая вибрацию (рис. 18).
Рис. 17 - Пример механического удара
Рис. 18 - Пример шума газа
Различные компоненты двигателя и связанные с ними неисправности определяются путем использования различных частотных диапазонов и / или фильтрации в аппаратном обеспечении системы.
Когда этот тип данных «привязан» к положению коленчатого вала, компонент, издающий шум, может быть определен и оценен относительно того, является ли шум нормальным или ненормальным (рис.19). Этот метод анализа применим к 4-тактным, 2-тактным двигателям или двигателям с высокой, средней или низкой скоростью. В каждом случае процесс сбора и интерпретации данных остается прежним.
Рис.19 Образцы вибрации нескольких цилиндров
После завершения сбора надлежащих данных данные позволят инженеру определить нормальное и ненормальное поведение. Примеры включают, но не ограничиваются, следующее:
- Состояние впускных и выпускных клапанов и / или портов
- Время для всех событий, связанных с клапанами и портами
- Состояние топливной форсунки
- Состояние колец и поверхностей цилиндров
- Если указан удар поршня
- Идентичность всех внешних утечек
- Если подшипники, пальцы и втулки показывают удар
На рисунке 20 показан пример полной сигнатуры цилиндра с различными местоположениями и частотными диапазонами:
Рис.20-Аномальное воздействие на подпись цилиндра
Стрелки (движущиеся слева направо) указывают на закрытие выпускного клапана (1), ненормальный «механический удар или удар» (2), закрытие впускного клапана (3), возникновение впрыска топлива (4) и открытие выпускного клапана. и событие продувки (5).
Различные шаблоны или сигнатуры вибрации: высокочастотная (вверху), ультразвуковая (2-я), а также первичная вибрация (3-я) и ультразвуковая, особенно на топливной форсунке или топливной магистрали (внизу).
Ультразвуковая частота (35-45 кГц) - очень полезная частота для определения, когда топливная форсунка «открывается», без затрат или проблем безопасности, связанных с установкой клапана и датчика давления в топливопровод высокого давления.
Во время оценки для каждого цилиндра собирается несколько циклов данных, которые сравниваются для согласованности, а сигнатуры сравниваются по двигателю или банкам (рис. 21).
Рис.21 - Высокочастотная вибрация нескольких цилиндров
Предыдущий пример на Рисунке 16 показывает точку высокочастотного теста, собранную на шпильке головки блока цилиндров. Очевидно, что не все выпускные клапаны закрываются одновременно, и что некоторые цилиндры подвергаются неожиданному механическому удару.
Просмотр исторических данных может быть очень полезным для определения изменения компонента и степени серьезности. По мере износа компонентов это изменение можно увидеть с течением времени по мере того, как амплитуды известного события становятся больше или меньше. Возвращаясь к концепции кривой P-F, наличие трендовых данных поможет определить скорость изменения определенных неисправностей и необходимость немедленных действий.
Другой обычно используемый тип вибрации - это вибрация с принудительной функцией. Вибрация с вынуждающей функцией создается, когда конструкция вибрирует в результате периодической внешней возбуждающей силы.Конструкция вибрирует с частотой вынуждающей функции. Примером этого типа вибрации является движение рамы из-за несоосности или дисбаланса вращающегося компонента. Обычно для этого типа анализа используется спектральный анализ БПФ (рис. 22).
FFT не очень полезен при выявлении внутренних проблем на поршневых машинах. Следующее (рис. 22) представляет собой типичный график БПФ с осью y в g и осью x в частоте или Гц, полученной с головки блока цилиндров. На таком графике не так много «диагностической» информации, так как можно измерить только общий уровень вибрации.Если общий уровень изменяется, этот тип данных не идентифицирует, какой компонент был изменен.
Рис.22 - Типичное БПФ или спектральная диаграмма
Пример # 1 - Сломанный компонент
В данном примере для высокоскоростного двухтактного двигателя, который представляет собой аварийный дизельный генератор (EDG) на атомной электростанции, данные получены во время регулярного запланированного контрольного испытания. Не было никакого беспокойства или осведомленности о каких-либо проблемах с двигателем.Персоналу диспетчерской были доступны основные параметры двигателя (температура, скорость, нагрузка и т. Д.). Данные о давлении в цилиндре и фазовой вибрации были собраны в рамках обычных производственных процедур во время этого испытания.
Однако при просмотре отчета о сгорании или двигателе (рис. 23) на эту дату испытания становится ясно, что пиковое давление срабатывания цилиндра 1 довольно низкое. Однако температура выхлопных газов высока. Единственный параметр, видимый для эксплуатации, - это температура выхлопных газов, и, хотя она обозначена как «HI», эти значения находятся в допустимом диапазоне в соответствии с рабочими характеристиками.Следует также отметить, что, хотя стандартное отклонение (STDDEV) является самым низким, это может быть связано с низким давлением сгорания. Также обратите внимание, что PFP или пиковый угол являются самыми ранними, как указано здесь, на 5 градусов после ВМТ. На самом деле цилиндр срабатывает поздно и низко, как показано на Рисунке 24.
Рис.23 - Отчет о сгорании двигателя
При изучении сигнатуры PT для цилиндра 1 (рис. 24) становится очевидным наличие аномального «пика». Пиковое давление очень низкое и позднее.Вероятно, это вызвано проблемами с впрыском или доставкой топлива. Интересно, что низкое пиковое давление срабатывания обычно приводит к низкой температуре выхлопных газов, однако, поскольку это происходит поздно (относительно угла поворота коленчатого вала), это приводит к увеличению показаний температуры, полностью маскируя проблему.
Рис.24 - Кривая PT цилиндра 1
На рисунке 25 все средние кривые PT наложены друг на друга, что позволяет очень легко увидеть аномальный цилиндр.
Рис. 25- Все кривые PT для цилиндров сгруппированы
Когда включен график фазовой вибрации (рис. 26), теперь очень ясно, что впрыск топлива происходит около ВМТ, что на ~ 12 градусов позже, чем должно быть для этого типа двигателя. Как можно видеть, он открывается, на что указывает ударная вибрация, по существу, в положении ВМТ. В первую очередь следует сосредоточить внимание на системе подачи топлива (инжектор, коромысло и т. Д.)
Рис. 26 - временная кривая фазовой вибрации и давления
В соответствии с приведенными выше инструкциями обслуживающий персонал провел целенаправленный физический осмотр двигателя и выявил причину плохой работы цилиндра, как показано на Рисунке 27.
Рис.27-Сломанный компонент коромысла в сборе
После ремонта значение давления вернулось к норме, как и кривые давления и вибрации, как показано на Рисунке 28 ниже.
Рис. 28- Отчет о сгорании двигателя «Как слева»
Рис.29 - Кривые фазовой вибрации и давления «Как слева»
Резюме: Без данных о давлении эта неисправность осталась бы незамеченной. В этом тематическом исследовании также показано, почему мониторинг температуры выхлопных газов может вводить в заблуждение и фактически маскировать реальную проблему, которая может привести и действительно приводит к неправильной регулировке двигателя.Данные о вибрации позволили быстро и точно найти неисправность. Поскольку это критически важное оборудование, связанное с безопасностью, идентификация и ремонт произошли за короткий период времени и не потребовали отключения реактора.
После периодического анализа двигателя аналитик сразу же отметил, что пиковое давление срабатывания цилиндра № 2 было примерно на 134 фунта на квадратный дюйм ниже среднего по двигателю, пиковое давление срабатывания было в начале ~ 3 градуса, а температура выхлопных газов была примерно 180 градусов по Фаренгейту. ниже среднего по двигателю (рис.30).
Рис.30 - Отчет двигателя
Ультразвуковые данные топливного насоса (рис. 31) выявили механическую неисправность в топливном насосе.
Рис.31 - Ультразвуковые данные для всех цилиндров
После анализа первопричин и полной разборки и осмотра топливного насоса (рис. 32) было обнаружено, что два внутренних компонента не были установлены во время последнего ремонта насоса.
Эта детальная проверка показала, что стопор клапана подачи топлива и пружина топливного клапана подачи топлива не были установлены.
Из-за конструкции этого клапана подачи топлива было подано достаточно топлива для зажигания цилиндра, но при пониженном давлении. Также было отмечено, что в узле нагнетательного клапана была сквозная трещина в стенке. Считается, что эта трещина была вызвана высоким давлением, создаваемым в насосе из-за ограниченного проходного сечения топливной форсунки.
Рис. 31-Топливный насос - Изображение любезно предоставлено MPR Associates
Персонал по эксплуатации и техническому обслуживанию обнаружил механический «тикающий» звук, исходящий из цилиндра L1.Мониторинг пикового давления на заводе также выявил, что в цилиндре L1 максимальное пиковое давление на 11% выше среднего по двигателю (рис. 32). Повышение давления было отмечено после технического обслуживания, когда головка была снята и повторно установлена.
Был проведен комплексный анализ двигателя, который определил, что механическое тиканье происходило непосредственно перед (1 градус) верхней мертвой точкой (ВМТ) хода продувки (рис. 33). Когда поршень находится в верхней мертвой точке или очень близко к ней, на такте продувки открыты как выпускные, так и впускные клапаны.В результате проведенного анализа было выполнено техническое обслуживание, которое показало, что клапаны касаются поршня в ВМТ. Также было определено, что была установлена 1-миллиметровая прокладка или распорка, а не требуемая 2-миллиметровая распорка.
Дизель-генератор на этой станции - один из многих в этом месте, которые обеспечивают энергией Карибский остров. Двигатель - 16-цилиндровый Sulzer 16ZV40 / 48 мощностью 11 125 л.с. Каждый цилиндр имеет диаметр цилиндра 400 мм (15,748 дюйма) и ход 480 мм (18,989 дюйма) и работает со скоростью 514 об / мин.В этом двигателе также используется конструкция с вращающейся головкой поршня.
Как показано в отчете о двигателе ниже (рис. 32), следует отметить, что даже несмотря на то, что пиковое давление и давление сжатия были самыми высокими, угол пикового давления был самым ранним, а температура выхлопных газов была ниже средней для двигателя.
Это вызвано более высоким давлением сжатия (17%) из-за меньшего зазора, что, в свою очередь, приводит к более раннему сгоранию и более высокому пиковому давлению.
Рис.32-Двигатель Отчет
Когда на двигателе E8 была снята головка цилиндра 1 л, можно было увидеть, что головка поршня имела полированное кольцо без нагара на нем, что указывает на то, что клапаны, ударяющиеся о поршень при каждом такте продувки, и когда головка поршня вращалась, они удерживали кольцо без углерода. Клапаны также были повреждены. Из-за повреждения клапанов от удара все они были заменены, и та же головка была переустановлена с правильными 2 мм. После этого обслуживания шум двигателя был устранен, и мониторинг пикового давления показал, что пиковое давление вернулось к норме.
Рис.33 Сигнатура вибрации, показывающая удар
Использование комплексного анализатора двигателя позволяет быстро и надежно идентифицировать неисправность до того, как неисправность приведет к катастрофическому отказу. Поскольку на эти клапаны постоянно воздействовал поршень, риск отказа клапана (выпадение клапана) был очень высоким. Кроме того, более высокое и более раннее пиковое давление вызывает большую нагрузку на подшипники, а также на системы охлаждения и смазочного масла.
Из этого события также ясно видно, что температура выхлопных газов не является надежным показателем исправности и производительности цилиндров.
Этот двигатель представляет собой двухтактный двигатель EMD 645–16 цилиндров для аварийных дизель-генераторов атомных электростанций. В этом примере двигатель испытывался после технического обслуживания в соответствии с заводскими процедурами.
Как указано в отчете ниже (рис. 34), цилиндр 11 имеет самое низкое пиковое давление срабатывания, самый ранний угол пикового давления и самую высокую температуру выхлопных газов.Если бы отслеживалась только температура выхлопных газов, не было бы убедительных доказательств, возникла проблема, поскольку разброс на 130 градусов находился в пределах нормальных критериев приемлемости.
Рис. 34 - Отчет двигателя
На двух следующих графиках (рис. 35 и 36), первый из которых представляет собой сигнатуру высокочастотной вибрации, а второй - сигнатуру ультразвуковой частоты, ясно видно, что инжектор не «хлопает» в ожидаемое время и работает очень поздно. .
Рис.35-высокочастотная вибрация
Рис. 36-Ультразвуковая частотная вибрация
Гистограмма температуры выхлопных газов для правого берега в норме, как показано на Рисунке 37.
Рис.37 Температура выхлопных газов
При осмотре было обнаружено, что контргайка крепления регулировочного винта была затянута неправильно и ослабла (рис. 38 и 39). Это позволяло ввинчивать регулировочный винт, изменяя момент впрыска.В результате топливо было чрезвычайно замедленным, что привело к медленному и позднему сгоранию. Ранний пик связан с сжатием, поскольку «пиковое давление срабатывания» было настолько поздним, что было ниже давления сжатия. Это также привело к небольшому повышению температуры выхлопных газов.
Рис.38 - Роккер в сборе
Рис.39 - Коромысло в сборе
И остальная часть истории. В процессе исправления этой проблемы, вызванной техническим обслуживанием, вместо того, чтобы просто корректировать синхронизацию, была заменена форсунка.Во время этой замены топливные магистрали не были исправлены должным образом.
Это, в свою очередь, привело к утечке топлива, которая не была обнаружена сразу и в конечном итоге привела к полному разбавлению смазочного масла картера мазутом. Поэтому простая ошибка обслуживания привела к значительным корректирующим действиям по техническому обслуживанию.
В этом документе показано, что комплексный анализ и мониторинг двигателя могут принести пользу операторам крупных дизельных двигателей, поскольку они предоставляют технологию, которая может помочь избежать отказов двигателя и оптимизировать его работу с помощью целенаправленных корректирующих действий.Эта технология хорошо зарекомендовала себя и используется во многих других приложениях (нефтегазовая, военная и энергетическая, а также в критически важных приложениях, таких как ядерные аварийные дизельные генераторы).
Посредством комплексного мониторинга двигателей небольшие механические проблемы могут быть обнаружены на ранней стадии до того, как небольшая проблема вызовет более серьезный отказ двигателя.
Преимущества эксплуатации двигателя в оптимальном состоянии позволяют экономить топливо и сокращать выбросы, а также обеспечивать максимальное время безотказной работы и доступность.
Независимо от того, является ли целью или результатом снижение расхода топлива за счет обеспечения оптимальных условий эксплуатации или наличие частей и персонала для выполнения технического обслуживания до возникновения неисправности, даже «незначительной», финансовые выгоды могут измеряться сотнями тысяч. долларов.
Реальность такова, что проведение такого типа мониторинга и анализа на регулярной основе несложно или сложно, а также не дорого, учитывая имеющуюся экономию. Независимо от того, проводят ли компании это «собственными силами» или собирают данные и отправляют их другим для анализа, комплексный анализ двигателя имеет доказанные преимущества.
Келлехер, Экономические и механические преимущества использования передовых методов анализа и мониторинга дизельных двигателей, Документ SMC-089-2016, SNAME 2016
С. Л. Халлер и Е. П. Келлехер. «Практическое комплексное обслуживание и диагностика средне- и малооборотных дизельных двигателей».
I Mar E Конференция по компьютерам и судам от проектирования и постройки судов до автоматизации и управления и до поддержки, 1999 г.
Heywood-1988 Основы двигателя внутреннего сгорания MPR-LTR-2062-0002-01, 3 сентября 2014 г.
Об авторе
Эдвард П.Келлехер является менеджером по развитию глобального бизнеса в компании Windrock Inc. (дочерняя компания Dover Corporation). Г-н Келлехер является лицензированным третьим помощником инженера (пара и мотор, неограниченная мощность) и имеет степень бакалавра наук в области морской инженерии Массачусетской морской академии. Г-н Келлехер имеет 30-летний опыт работы в области инженерных работ в морской, атомной, железнодорожной и энергетической отраслях, а также 20-летний опыт мониторинга состояния поршневых двигателей и компрессоров в различных отраслях промышленности.Г-н Келлехер опубликовал статьи по техническому обслуживанию по состоянию и представил их разным аудиториям по всему миру.
О Windrock
Windrock специализируется на разработке, производстве и распространении систем онлайн-мониторинга, портативных анализаторов, программного обеспечения, датчиков и технических услуг для поршневых двигателей, компрессоров и вращающегося оборудования. Основанная в 1996 году, Windrock, Inc. со штаб-квартирой в Ноксвилле,
.- Продукция Windrock используется во всем мире операторами, инженерами и обслуживающим персоналом для анализа, мониторинга, тенденций, сигнализации и автоматической диагностики механического состояния и производительности поршневых двигателей, компрессоров и вращающегося оборудования
фактов о дизельных двигателях и дизельном топливе, которых вы не знали - NMC Cat | Дилер Caterpillar
Категория: Оборудование и решения
Дизельный двигатель имеет более чем вековую историю инноваций и богатую историю.
От загадочной смерти изобретателя до гоночных характеристик своей конструкции, дизельный двигатель и его топливо прошли долгий путь от первоначальной разработки в качестве альтернативы паровому двигателю. Узнайте семь фактов о дизельных двигателях и дизельном топливе, которых вы не знали:
- Дизель более экономичен, чем газ В течение многих лет дизельное топливо имело репутацию неэффективного средства экономии топлива и снижения затрат на топливо. За последние несколько лет это изменилось.Теперь дизельные двигатели имеют КПД 40 процентов по сравнению с 20 процентами у газовых двигателей. Кроме того, дизельный двигатель может проехать от 400 до 800 миль на одном баке для легковых автомобилей, что снижает цену, которую вы платите за топливо. Дизель тоже обычно дешевле газа.
- Дизель - немецкое изобретение В конце 1800-х годов Рудольф Дизель решил, что паровые двигатели необходимо использовать. Его вдохновили две причины. Во-первых, паровой двигатель расходует впустую 90 процентов своей топливной энергии, а во-вторых, дизельный двигатель может дать малым предприятиям шанс конкурировать с промышленными конгломератами.Он выполнил обе цели, но крупные компании проявили интерес к технологии и использовали ее в своих интересах. За свои усилия Дизель вошел в Зал автомобильной славы в 1978 году, более чем через 65 лет после его загадочной смерти.
- Дизель менее воспламеняем, чем газ Известный миф о дизельном топливе - его воспламеняемость. По правде говоря, дизельное топливо на удивление менее горючее, чем газ. Причина кроется в требованиях к воспламенению дизельного топлива - ему требуется сильное давление для воспламенения, чего не может обеспечить спичка.Вот почему вы можете технически бросить зажженную спичку в контейнер с дизельным топливом, не беспокоясь о том, что она загорится. Для сравнения: пары газа воспламеняются немедленно.
- Дизель - продукт Anheuser-Busch Малоизвестный факт о дизельном двигателе - это роль Anheuser-Busch, компании, стоящей за Budweiser, Bud Light и Busch. Соучредитель компании Адольфус Буш, первый лицензиат дизельных двигателей в США, проложил путь к производству первых дизельных двигателей в Америке через компанию Diesel Motor Co.и American Diesel Engine Co. Позже Буш стал партнером братьев Зульцер для производства дизельных подводных лодок для ВМС США.
- Дизель более экологичен, чем газ В начале 2000-х Агентство по охране окружающей среды США (EPA) решило, что все двигатели, будь то бензиновые или дизельные, должны соответствовать его нормам по загрязнению окружающей среды. Этот стандарт привел к созданию дизельного сажевого фильтра и усовершенствованных средств контроля выбросов, а также к разработке биотоплива. Вместе эти технологии превратили дизельный двигатель в экологичную альтернативу газовым двигателям.
- Дизель - потенциальное биотопливо Первым передовым биотопливом в США было биодизельное топливо. В его состав входит несколько различных ингредиентов, в том числе переработанное кулинарное масло, животные жиры и сельскохозяйственные масла, что делает сегодняшнее дизельное топливо продуктом из возобновляемых ресурсов. Хотя более дорогой биодизель стал альтернативным топливом № 1 в Германии - в Европе более 40 процентов проданных легковых автомобилей работают на дизельном топливе.
- Diesel - победитель самой известной в мире гонки на выносливость В период с начала до середины 1900-х годов многие водители использовали дизельные двигатели на гоночной трассе.Хорошо известным автомобилем с дизельным двигателем был Safety Special, который в 1933 году показал скорость 106 миль в час. Спустя более 70 лет Audi вернула дизельные двигатели на гоночные трассы с Audi R10 TDI, участвуя в гонке «24 часа гонок». Ле-Ман. R10 выиграл свой дебют и продолжил свою победную серию в последующие годы благодаря своей высокой скорости и минимальному количеству пит-стопов.
Заинтересованы в работе с дизельными двигателями? Изучите наши доступные вакансии для механиков тяжелого оборудования!
Теги:
Подсистем, необходимых для управления низкотемпературными двигателями внутреннего сгорания
Хотя все стратегии двигателя LTC, перечисленные выше, различаются комбинациями подачи топлива и времени впрыска, у них есть некоторые общие атрибуты.Во-первых, , все они требуют сбора данных в реальном времени и обработки событий в цилиндрах, чтобы параметры двигателя могли быть настроены для достижения желаемых результатов. Многие двигатели LTC достигают этого с помощью датчиков давления в цилиндрах, которые точно предоставляют подробные данные о фазах сгорания, пиковом давлении, температуре и т. Д. Во-вторых, все они имеют точный контроль над подачей топлива в цилиндр . Некоторые используют многоимпульсные системы впрыска. Некоторые сочетают PFI и DI. В-третьих, , все они поддерживают некоторый контроль над температурой сгорания и фазированием , либо улавливая выхлопные газы из предыдущего цикла, либо вводя выхлопные газы обратно в цилиндр через внешний канал EGR.Наконец, , некоторые варианты LTC могут использовать свечи зажигания , чтобы помочь с началом воспламенения, особенно при высокой нагрузке.
Многие послепродажные блоки управления двигателем (ЭБУ) не предлагают силовую электронику, возможности сбора данных или скорость обработки, необходимые для управления всеми исполнительными механизмами и системами двигателя LTC. Многие исследователи используют несколько ЭБУ от разных производителей с фиксированными характеристиками для управления одним двигателем. Анализ горения и управление двигателем обычно выполняются в двух отдельных системах, каждая со своим собственным программным пакетом.Таким образом, время разработки может быть большим, а настройка программного обеспечения - утомительной. Используя готовые коммерческие продукты (COTS) от National Instruments, можно построить единую систему, которая выполняет анализ горения и осуществляет контроль в реальном времени над каждой из подсистем, необходимых для работы двигателя LTC. Ниже приводится объяснение того, как продукты National Instruments взаимодействуют с каждой из этих подсистем двигателя.
Анализ давления в цилиндре в реальном времени
Датчики давления внутри цилиндра предоставляют данные, необходимые для точного анализа фазового горения, а также понимание неблагоприятных условий горения, таких как детонация и пропуски зажигания.Используя данные о давлении в цилиндре, могут быть выполнены расчеты, которые определяют пиковое давление и местоположение в градусах угла поворота коленчатого вала (CAD), максимальную скорость повышения давления и местоположение в CAD, указанное среднее эффективное давление (IMEP), чистый MEP, насосный MEP, скорость тепловыделения , массовая доля сожженного топлива (MFB) в процентах и местоположение 50-процентной точки сгорания (CA50).
Рисунок 3. Датчик давления в обычном цилиндре
РасчетыMFB особенно интересны в двигателях LTC, поскольку они передают информацию о фазах сгорания - явление, которым нелегко управлять в двигателе со сложной смесью воздух / топливо / EGR и возможным косвенным управлением зажиганием.Чтобы получить точное представление о фазах сгорания внутри цилиндра, данные должны быть отобраны и обработаны очень быстро и с высокой степенью детерминизма. Один из подходов к управлению называется контролем следующего цикла. При таком подходе данные должны быть гарантированы, чтобы быть доступными для алгоритмов управления с обратной связью ЭБУ вовремя для обработки до инициирования следующего события сгорания для настройки приводов цилиндров для желаемых условий сгорания (щелкните здесь, чтобы получить дополнительную информацию об управлении следующим циклом). Чтобы обеспечить детерминированный расчет данных давления, используется встроенный контроллер PXI с операционной системой реального времени (рис. 4) для запуска цикла синхронной обработки двигателя при времени менее 1 мс.Этот цикл собирает данные от многофункционального устройства сбора данных серии NI S. Устройства серии S имеют до восьми аналоговых входных каналов и могут производить выборку со скоростью до 500 kS / s на канал, что достаточно для выборки данных о давлении в цилиндре при 0,1 CAD на цилиндр при более чем 8000 об / мин. Встроенные контроллеры PXI с высокой пропускной способностью оснащены многоядерными процессорами с частотой несколько гигагерц, которые способны передавать большие объемы данных о давлении в цилиндрах и быстро выполнять вычисления. Эти детерминированные вычисления передаются в контуры управления, которые приводят в действие топливные форсунки, клапаны системы рециркуляции отработавших газов, свечи зажигания и т. Д. Для управления следующим циклом.
Рисунок 4. Встроенный контроллер NI PXI-8119 RT с четырехъядерным процессором Intel Core i7
с тактовой частотой 2,3 ГГцПрограммируемая вентильная матрица (FPGA) серии NI R используется для считывания сигналов энкодеров кулачка и коленчатого вала с разрешением 25 нс. Эти данные используются для выравнивания по фазе данных давления в цилиндрах с положением двигателя с точностью 0,1 CAD. Устройство серии R также используется для мгновенных сигналов частоты вращения двигателя и обрабатывает все команды подачи топлива, искры и другие команды исполнительного механизма, гарантируя, что они выполняются в точное требуемое время.Устройство FPGA серии R также можно использовать для управления одним циклом в качестве режима горения, когда данные давления вычисляются и обрабатываются достаточно быстро, чтобы влиять на горение во время одного события.
Подача топлива
ДвигателиLTC требуют точного и точного контроля времени впрыска топлива. В случае PCCI и RCCI многоимпульсные впрыски топлива синхронизируются так, что они инициируют сгорание в запланированном CAD. Немного ранний впрыск может привести к преждевременному воспламенению (детонации), а слегка поздний впрыск может привести к несгореванию топлива.Модули NI Powertrain Control C Series, используемые с устройством FPGA R Series, обеспечивают гибкость и контроль, необходимые для запуска топливных форсунок LTC с разрешением до 0,1 CAD. Линия Powertrain Control C Series включает модуль драйвера NI 9758 PFI и модуль драйвера NI 9751 DI. Они содержат всю силовую электронику, необходимую для управления различными топливными форсунками, включая пьезоэлектрические форсунки, и предоставляют такие функции, как полностью настраиваемое время впрыска и регулируемые пиковые и удерживающие токи.Модули драйвера DI и PFI позволяют планировать многократный впрыск при любом угле поворота коленчатого вала. ПЛИС на устройстве серии R позволяет управлять впрыском топлива в одном цикле через модуль драйвера DI, что означает, что профили впрыска топлива могут регулироваться в реальном времени по мере того, как сгорание происходит внутри цилиндра.
Рисунок 5. Обычная форсунка прямого действия
Программное обеспечениеNI Engine Position Tracking (EPT) - это набор IP FPGA, упакованный для использования в графической среде программирования NI LabVIEW, который отслеживает угловое положение широкого спектра шаблонов запуска коленчатого вала в среде LabVIEW FPGA.Программное обеспечение EPT предназначено для контроля функций подачи топлива и искры на основе вычислений положения двигателя, выполняемых на ПЛИС, так что ЦП должен реагировать на незначительные события синхронизации двигателя или вообще не реагировать на них. После инициализации программное обеспечение EPT в сочетании с любым количеством функций подачи топлива и / или искры способно выполнять свои функции, не требуя драгоценного времени обработки ЦП.
Рециркуляция выхлопных газов
EGR - это процесс введения выхлопных газов в свежий воздух, разбавления воздуха и заряда топлива и снижения температуры сгорания.В двигателях LTC обычно используется большое количество EGR (> 20 процентов), чтобы поддерживать низкие температуры сгорания и замедлять сгорание. Выхлопной газ вводится в цилиндр различными способами; в некоторых двигателях используются системы регулируемого срабатывания клапана (VVA) на выпускных клапанах для «улавливания» выхлопных газов от предыдущего сгорания (иногда называемого «захваченным остаточным»). В других используются клапаны с электронным управлением или дросселирование выхлопного потока через контуры низкого или высокого давления для регулирования потока выхлопных газов во впускной коллектор (см. Рисунок 6, любезно предоставлено Renault).
Рис. 6. Схема системы рециркуляции ОГ высокого и низкого давления, любезно предоставлено Renault, изображение найдено в Google
Для двигателей, которые используют VVA, автомобильный комбинированный модуль NI 9752 AD измеряет кулачок, кривошип и другие аналоговые сигналы для определения положения двигателя, скорости, нагрузки и / или массы воздуха. Комбинированный модуль NI 9752 AD предлагает набор аналоговых и цифровых входов автомобильного типа для взаимодействия со стандартными автомобильными датчиками, включая 21 аналоговый входной канал, два входа для датчиков переменного магнитного сопротивления и два датчика на эффекте Холла или цифровые входные каналы общего назначения.Программное обеспечение EPT используется для отслеживания фаз впускного и выпускного клапана, а драйверный модуль портового топливного инжектора (PFI) NI 9758, который имеет четыре канала с возможностью ШИМ рабочего цикла от 0 до 100 процентов, используется для приведения в действие клапана управления маслом на двигателе. Фазер кулачка VVA. Модуль драйвера PFI способен фазировать выпускной клапан таким образом, чтобы он закрывался раньше, удерживая остаточные выхлопные газы в цилиндре, чтобы засорить следующую заправку.
Рис. 7. Модуль драйвера PFI NI 9758 имеет четыре канала ШИМ с рабочим циклом от 0 до 100 процентов и четыре канала драйвера PFI с низким или высоким импедансом.
Контуры низкого и высокого давления включают либо традиционный дроссель, либо клапан с электронным управлением для распределения выхлопных газов на впуске. Комбинированный автомобильный AD-модуль NI 9752 используется для измерения давления и / или температуры в различных точках контура. Для двигателей с дроссельной заслонкой модуль электронного привода дроссельной заслонки NI 9759 имеет две Н-мостовые схемы и два аналоговых входных канала для обратной связи по положению дроссельной заслонки. Другие системы рециркуляции ОГ используют модуль драйвера NI 9758 PFI для приведения в действие своих электронных клапанов рециркуляции ОГ.