Назначение, устройство и принцип работы форсунок дизелей типа Д49

Форсунки предназначены для впрыскивания топлива в цилиндры в мелкораспыленном виде с обеспечением равномерного его распыливания по всему объему камеры сгорания. На отечественных дизелях применяют форсунки закрытого типа, у которых полость заполнения топливом в период между впрыскиваниями отделена от камеры сгорания иглой. Принципиально форсунки всех дизелей устроены одинаково, а различаются главным образом конструкцией распылителя, размерами проходных сечений в них, числом и размером сопловых отверстий и габаритными размерами.

Конструкция форсунки дизеля Д49 (прил. 1) обеспечивает максимально возможное приближение пружины к игле распылителя для уменьшения массы подвижных частей. Форсунки на дизеле устанавливаются в специальную расточку в крышке цилиндра, выполненную под углом 30° к оси цилиндра, что позволяет расположить вне закрытия крышки цилиндра наружную часть форсунки и облегчить условия ее обслуживания в период эксплуатации. Форсунка крепится к крышке цилиндра двумя шпильками, гайки которых во избежание чрезмерной деформации распылителя затягивают ключом, создавая момент 0,0785 – 0,117 кН*м.

Уплотнение форсунки в крышке обеспечивается коническим соединением в нижней части и резиновым кольцом в верхней части.

К нижнему торцу корпуса форсунки 7 колпаком крепится корпус распылителя 2 и сопловой наконечник 1, торцевые поверхности которых уплотнены за счет их малой шероховатости и высокой точности обработки. Деформация распылителя ограничена фиксированным усилителем затяжки колпака.

Для равномерного распыливания топлива относительно днища крышки цилиндра при впрыскивании, ввиду наклонного положения форсунки, нижняя часть соплового наконечника имеет шаровую форму со шлифованным пояском шириной 2 – 2,3 мм в зонах распыливающих отверстий, которые сделаны под углом 30° относительно центральной оси сопла. Чтобы правильно установить сопло в форсунке, на его цилиндрической поверхности выполнена мыска, которая точно определяет положение распыливающих отверстий в форсунке. Количество и диаметр распыливающих отверстий соплавых наконечников для дизелей с различными цилиндровыми мощностями различны. Так, для дизелей 204 Н 26/26 сопловые наконечники имеют десять отверстий диаметром 0,35 мм, для остальных дизелей – девять отверстий диаметром 0,4 мм. Для того, чтобы сопловые наконечники можно было различать по внешним признакам, на наружной цилиндрической поверхности распылителей для отверстий 9*0,35 выполнена одна проточка, для отверстий 10*0,4 – две проточки. Сопловые наконечники с отверстиями 9 * 0,4 не имеют проточек на наружной поверхности.

Эффективная площадь сечения распыливающих отверстий сопловых наконечников на заводе-изготовителе контролируется проливом топлива под давлением 1,0 МПа. Допускается разница пропускной способности между сопловыми наконечниками и между отдельными отверстиями одного наконечника не более 10%. В эксплуатации допускается износ распыливающих отверстий не более 0,02 мм и увеличение суммарной эффективной площади сечения не более 10%. Опыт Эксплуатации показывает, что в основном износ отверстий сопловых наконечников не превышает этих значений за 10 – 15 тысяч часов рабоы. В условиях локомотивных депо эффективная площадь сечения распыливающих отверстий сопловых наконечников проверяется на ротаметрах по истечению из них воздуха. Настройка (тарировка) ротаметров производится по эталонным сопловым наконечникам с номинальным и максимально допустимым эффективным сечением распыливающих отверстий и проверенных на заводе-изготовителе.

Чтобы не допустить накопления топлива под давлением и прорыва резинового кольца 5 в эксплуатации при возможных нарушениях плоскостности стыковых соединений деталей, в нижней части корпуса форсунки выполнен наклонный канал, через который топливо отводится в систему слива.

Ремонт форсунок

Ремонт форсунки начинают со снятия ее с дизеля. Для этого предварительно от форсунки отсоединяют трубку высокого давления и сливную трубку, а на штуцера форсунки ставят защитные колпачки. Если форсунка не снимается свободно, ее выпрессовывают с помощью специального приспособления.

До разборки сопло форсунки вываривают и очищают от нагара. Для этого форсунку устанавливают в ванну так, чтобы вся часть форсунки, покрытая нагаром, была погружена в раствор. Водный раствор, содержащий 1% жидкого стекла, 1% кальцинированной соды и 1% мыла, должен быть нагрет до температуры 90 –100°С. Форсунку выдерживают в нем 60 – 90 мин, после чего извлекают и погружают в ванну с холодным раствором того же состава. Нагар удаляют жесткими волосяными щетками, места его плотного скопления очищают деревянными палочками и кусковой содой. Использовать для этой цели металлический инструмент нельзя. Если нагар полностью удалить не удалось, процедуру повторяют. После промывки и очистки деталь продувают сухим сжатым воздухом и промывают в дизельном топливе или керосине.

Сняв нагар, проверяют качество распыливания топлива и давление начала впрыска на стенде для испытания и регулировки форсунок типа А106. При неудовлетворительных результатах испытания (подтекание распылителя, зависание иглы, закупорка распыливающих отверстий) форсунку разбирают в специальном приспособлении. Пару игла-корпус распылителя промывают в профильтрованном дизельном топливе и осматривают. Она подлежит замене при обнаружении трещин, скалывания торцовых кромок корпуса, трещин или изломов иглы. Следы коррозии на рабочих поверхностях иглы и корпуса распылителя, а также значительный наклеп поверхности иглы, сопрягаемой с поверхностью корпуса форсунки, допускается устранять механической обработкой.

Риски и кольцевые натиры на торцовых поверхностях корпуса распылителя, нарушающие герметичность стыка корпуса распылителя с корпусом форсунки и соплом, устраняют протиркой.

Колпак заменяют при наличии трещин, сорванных ниток и забоин резьбы, смятия граней шестигранника, при котором возможно проворачивание ключа при затяжке колпака на корпусе форсунки, больших забоин или выработки уплотнительного пояска на наружном конусе колпака. Забоины, вмятины, сколы наружной поверхности колпака устраняют зачисткой, а повреждение уплотнительного пояска на наружном конусе колпака – шлифованием с последующим контролем прилегания калибра по краске. Прилегание должно быть по всей окружности уплотнительного пояска и не менее 50% по ширине.

Штангу заменяют при наличии трещин, износе более 1,0 мм поверхности под опорный торец пружины. Непрямолинейность штанги не должна превышать 0,05 мм по всей ее длине. Новую штангу проверяют магнитным дефектоскопом с последующим размагничиванием. Трещины и волосовины не допускаются.

Пружину заменяют при наличии трещин, изломов любого размера и в любом месте при длине пружины в свободном состоянии менее 48 мм, потере пружинной упругости, неперпендикулярности торцовых поверхностей к оси пружины более 0,25 мм, выработки витков более 0,3 мм. Тарелку пружины заменяют при наличии трещин или сверхнормативного износа поверхностей.

Регулировочный винт, гайку и контргайку, щелевой фильтр заменяют при наличии трещин, забоин резьбы или более двух сорванных ниток, зазоре между стержнем и корпусом фильтра более 0,022 мм. Регулировочный винт проверяют магнитным дефектоскопом с последующим размагничиванием.

По окончании ремонта контролируют чистоту всех деталей, поступивших на сборку, обращая особое внимание на внутренние каналы корпуса, распылителя и сопла, которые проверяются магнитной проволокой.

После сборки в приспособлении форсунку устанавливают на стенд, регулировочным винтом изменяют натяжку пружины для получения давления 0,1 – 0,2 Мпа (1 – 2 кг*с/см² ) и прокачивают через форсунку топливо.

Проверку подъема иглы распылителя выполняют с помощью индикатора 4 (рис.1), который подводят к торцу А корпуса распылителя и устанавливают с натягом 2 – 3 мм так, чтобы стрелка находилась против нулевого деления. Замеряют подъем иглы распылителя, т. е. расстояние от торца А корпуса до поверхности Б иглы, которое должно быть не более 0,6 мм. Разрешается регулировать подъем иглы шлифованием торца крпуса распылителя.

Распыливающие отверстия проверяют пневматическим длинномером 1 (рис. 2). Тарировку шкалы длинномера производят при помощи двух эталонных распылителей, устанавливая на ней указатели нижнего и верхнего пределов. Проверяемое сопло считается годным, если после открытия крана поплавок на шкале занимает положение между верхним и нижнем указателями.

По окончании испытаний пломбируют гайку форсунки, устанавливают форсунку на крышке цилиндра и крепят на шпильках гайками. Снимают заглушки со щелевого фильтра и гайки отвода топлива, устанавливают и закрепляют трубку отвода просочившегося топлива и трубку высокого давления. Трубки четных секций топливных насосов присоединяют к форсункам левого ряда цилиндров, трубки нечетных секций – к форсункам правого ряда.

При ремонте топливной аппаратуры необходимо соблюдать установленные правила техники безопасности. Прежде чем приступить к работе в дизельном помещении тепловоза, следует убедиться в устойчивом положении настила пола, отсутствии масла и дизельного топлива на его поверхности. Необходимо также принять меры, исключающие случайный поворот коленчатого вала. Для этого рубильник аккумуляторной батареи должен быть отключен, а между силовыми контакторами пусковых контакторов должны быть вставлены деревянные клинья. На пульте управления тепловозом должна быть укреплена табличка «Не буксовать, работают люди». При выполнении монтажных и демонтажных работ, осмотра и замеров следует пользоваться переносной лампой с защитной проволочной сеткой. Для защиты кожи рук от дизельного топлива и керосина необходимо применять защитные пасты. В помещении цеха для ремонта топливной аппаратуры нельзя курить и пользоваться открытым огнем. Приточно-вытяжная вентиляция должна обеспечивать многократный воздухообмен. Обязательны наличие местных воздушных откосов на рабочих местах и разделение помещения цеха на отделение ремонта и отделение испытания аппаратуры.