ИСПОЛЬЗОВАНИЕ  ПЕСКОСТРУЙНОЙ  МАШИНЫ  ДЛЯ  УСТРАНЕНИЯ  НЕПОЛАДОК  ДИЗЕЛЬНЫХ  ДВИГАТЕЛЕЙ  В  УСЛОВИЯХ  РЕМОНТНЫХ  МАСТЕРСКИХ  СЕЛЬХОЗПРЕДПРИЯТИЙ

Клочков  Анатолий  Яковлевич

канд.  техн.  наук,  доцент  Рязанского  государственного  радиотехнического  университета,  РФ,  г.  Рязань

Касьянов  Станислав  Владимирович

студент  Рязанского  государственного  радиотехнического  университета,  РФ,  г.  Рязань

Е-mail: 

В  настоящее  время  трактора  и  автомобили  являются  основными  энергетическими  средствами,  с  помощью  которых  осуществляется  механизированные  работы  и  перевозки  различных  грузов.  Чтобы  наиболее  производительно  их  использовать  нужно  знать  конструктивные  особенности,  качественно  и  своевременно  проводить  техническое  обслуживание,  быстро  устранять  возникшие  неисправности,  а  также  вносить  изменения  в  конструкцию  предмета,  которые  увеличат  срок  его  службы  и  повысят  стабильность  работы.

На  тракторах,  используемых  в  сельском  хозяйстве,  установлены  поршневые  дизельные  двигатели  внутреннего  сгорания.  В  таких  двигателях  происходит  сгорание  топлива  в  цилиндре,  где  образуется  тепловая  энергия,  которая  потом  преобразуется  в  механическую.  Топливо  сгорает  под  действием  кислорода,  смешиваясь  с  воздухом.  Чтобы  полученная  смесь  быстро  и  полностью  сгорала  нужно,  чтобы  топливо  было  распылено  на  мелкие  частицы,  и  каждая  частица  имела  вокруг  себя  достаточное  для  полного  сгорания  количество  воздуха.  Смесь  в  цилиндре  двигателя  самовоспламеняется  от  теплоты  сжатого  воздуха.

Топливо  в  цилиндр  впрыскивается  форсункой  под  давлением,  которое  в  несколько  раз  превышает  давление  воздуха  при  такте  сжатия  в  камере  сгорания.  Углубление  в  днище  поршня  способствует  созданию  вихревого  движения  воздуха.  Для  наилучшего  экономического  и  мощностного  показателей  необходимо  полное  сгорание  топлива  и  его  впрыск  в  цилиндр,  до  прихода  поршня  в  верхнюю  мёртвую  точку.  Чтобы  форсунка  впрыскивала  топливо  с  необходимым  опережением,  топливный  насос  должен  начинать  подавать  топливо  немного  раньше.  Схема  системы  питания  дизельного  двигателя  Д-240  показана  на  рис.  1.

Рисунок  1.  Схема  системы  питания  дизельного  двигателя  Д-240:  1  —  воздухоочиститель;  2  —  сливная  трубка;  3  —  форсунка;  4  —  топливопровод  высокого  давления;  5  —  фильтр  грубой  очистки  топлива;  6  —  фильтр  тонкой  очистки  топлива;  7  —  датчик  указателя  уровня  топлива;  8  —  топливо  мерная  трубка;  9  —  топливные  баки  (основной  и  дополнительный);  10  —  запорный  кран;  11  —  сливной  кран;  12  —  подкачивающая  поипа;  13  —  трубка  перепуска  топлива;  14  —  топливный  насос

Во  время  работы  двигателя  топливо  из  топливного  бака  9  самотеком  поступает  по  топливопроводу  в  фильтр  5  грубой  очистки,  где  отделяются  крупные  механические  примеси.  Из  фильтра  грубой  очистки  топливо  засасывает  подкачивающей  помпой  12  и  нагнетается  через  фильтр  6  тонкой  очистки  топлива  в  топливный  насос  14.  Топливный  насос  по  топливопроводам  4  высокого  давления  подает  топливо  под  большим  давлением  к  форсункам  3,  через  которые  оно  впрыскивается  в  распыленном  состоянии  в  камеру  сгорания.  В  топливный  насос  топливо  подается  подкачивающей  помпой  в  избытке.  Излишки  топлива  отводятся  из  топливного  насоса  по  перепускной  трубке  13  во  впускную  часть  подкачивающей  помпы  через  перепускной  клапан,  находящийся  в  штуцере  топливопровода  [4,  c.  84].

Система  питания  дизельного  двигателя  включает:  топливный  насос  и  форсунки,  имеющие  трущиеся  пары,  зазор  которых  меньше  чем  толщина  человеческого  волоса  [4,  с.  85—86].

Одним  из  основных  условий  работы  дизельных  двигателей  является  чистота  самого  топлива,  так  как  оно  бывает  загрязнено  механическими  частицами,  водой,  органическими  примесями  и  т.  д.  Попадание  механических  примесей  в  топливо  довольно  быстро  может  вывести  топливную  аппаратуру  из  строя.

Топливо  должно  отстаиваться  не  менее  4  суток  перед  его  заправкой,  а  резервуары,  в  которых  оно  хранится  в  это  время,  должны  быть  чистыми  —  без  ржавчины.  Также  следует  остерегаться  попадания  в  резервуары  воды.  Отстоявшееся  топливо  откачивают  насосом  или  через  сифонную  трубку  [5].

Основные  показатели  качества  топлива:

·     чистота;

·     высокая  теплопроводная  способность;

·     малая  вязкость;

·     низкая  температура  самовоспламенения;

·     высокое  цетановое  число  (не  меньше  40,  чем  оно  больше,  тем  меньше  период  задержки  самовоспламенения  после  впрыска,  и  двигатель  работает  мягче).

Для  того  чтобы  избежать  загрязнения  топлива  в  самом  баке,  следует  постоянно  дозаправлять  бак,  это  уменьшает  коррозию  его  стенок,  уменьшает  взбалтывание  и  конденсацию  паров  воды  в  баке.

Перед  заправкой  следует  очистить  горловину  бака  и  крышку  от  пыли,  прочистить  отверстие  в  крышке  и  промыть  сетчатый  фильтр.

Но  зачастую  даже  всех  вышеописанных  предосторожностей  оказывается  недостаточно.

В  некоторых  районах  и  сельхозпредприятиях  функционируют  машино-ремонтные  мастерские,  которые  специализируются  на  проверке,  наладке  и  ремонте  топливной  аппаратуры.

В  таких  мастерских  в  основном  осуществляется  ремонт  форсунок  и  топливных  насосов  дизелей.

Наиболее  слабым  узлом  топливной  аппаратуры  являются  форсунки,  у  которых  быстрее  других  узлов  нарушаются  регулировки  и  рабочие  показатели,  возникают  различные  неисправности,  так  как  форсунки  работают  в  более  жестких  условиях  (высокое  давление  и  температура)  чем  вся  остальная  часть  топливной  системы.

В  результате  многолетних  наблюдений  было  замечено,  что  при  проверке  топливной  аппаратуры  на  стенде  КИ22205  забиваются  сетчатые  фильтры  пеногасителей,  которые  приходится  промывать  8—10  раз  в  год.  Масса,  забивающая  сетчатый  фильтр  стенда,  состоит  из  мягких  смолистых  отложений.  Топливоподводящая  система  стенда  надежно  защищена  от  воды  и  мелких  отложений.  Здесь  стоит  один  из  самых  надежных  фильтров  тонкой  очистки  —  фильтр  из  прессованной  крошки.  Некоторые  частицы,  которые  образуются  в  ходе  монтажных  работ,  попадают  в  П-образный  канал  топливного  насоса,  а  затем  вымываются  в  пеногасители.  Но  это  совсем  другие  отложения  (мелкая  металлическая  и  алюминиевая  стружка,  мелкие  частицы  от  капроновых  прокладок). 

Тогда  откуда  берутся  смолистые  отложения?  Возможно,  это  связано  с  отложением  смолистых  веществ  на  стенках  топливопровода  высокого  давления  с  последующим  их  вымыванием.

На  стенде  установлены  имитаторы  форсунок,  поэтому  особого  вреда  эти  микрочастицы  стенду  не  причиняют.  Имитатор  —  это  форсунка  со  штифтовым  распылителем,  отрегулированная  на  давлении  17,5  МПа  и  с  длиною  топливопровода  700  мм.  Топливопроводы  высокого  давления  подбираются  по  длине,  объему  внутренних  каналов  и  пропускной  способности.  При  одинаковой  длине  топливопроводов,  разница  в  объеме  внутренних  каналов  не  должна  быть  более  10  %.  Пропускная  способность  топливопровода  высокого  давления  допускает  колебания  этого  параметра  в  комплекте  до  ±0,4  %.

Тепловой  режим  на  стенде  и  на  двигателе  разный,  поэтому  попадание  смолистых  частиц  в  форсунку,  установленную  на  двигатель,  может  вызывать  заклинивание  распылителя  и  его  выход  из  строя.  Также  может  увеличиться  дымный  выхлоп  двигателя  и  его  выход  из  строя,  вследствии  закоксовования  поршневых  колец.  Что  влечет  за  собой  большие  затраты  на  ремонт  двигателя.

У  многих  форсунок  стоят  сетчатые  фильтры  на  входе,  но  повидимому  они  полностью  не  отсеивают  эти  частицы,  а  у  некоторых  форсунок  его  вообще  нет  (форсунки  КамАЗ-740,  пример  такой  форсунки  показан  на  рис.  2)  [3].

Рисунок  2.  Форсунка  КамАЗ-740

Чтобы  избежать  этой  проблемы  необходимо  пескоструить  трубки  топливопровода  высокого  давления.  Во  время  этого  процесса,  удастся  не  только  очистить  канал  от  примесей,  но  и  отшлифовать  его  изнутри,  что  повысит  циркуляцию  топлива.

Прочистка  трубок  топливопровода  высокого  давления  осуществляется  следующим  образом:  топливопровод  высокого  давления  отсоединяется  от  форсунки  и  топливного  насоса,  и  подсоединяется  к  пескоструйному  пистолету.  Схема  пескоструйного  пистолета  показана  на  рис.  3.

Рисунок  3.  Схема  пескоструйного  пистолета:  1  —  сопло;  2  —  прижимная  гайка;  3  —  корпус  пистолета;4  —  штуцер;  5  —  воздушное  сопло;  6  —  крепежный  болт

В  пескоструйном  пистолете  (рис.  3),  на  сопле  1,  необходимо  выполнить  наружную  резьбу  М14×1,5  и  прижимной  внутренний  конус  для  плотности  соединения  топливопровода  высокого  давления  [6].

Пескоструйный  пистолет  в  этом  случае  может  использовать  мелкозернистые  (0,2—0,63  мм;  0,5—1  мм)  и  кварцевую  муку  (0,2  мм  и  0,1  мм)  фракции  песка  [1].

Когда  песок  выходит  чистым  (светлым)  из  топливопровода,  то  чистку  прекращают  и  промывают  трубки  бензином,  а  затем  чистым  дизельным  топливом.

Используя  этот  метод  можно  понизить  затраты  на  ремонт  форсунок  и  увеличить  срок  их  службы.

Ремонт  комплекта  форсунок  на  КамАЗ-740  из  8  штук  стоит  2000  рублей,  затраты  на  очистку  топливопроводов  от  этих  форсунок  составят  от  50  до  120  рублей.

В  ремонтных  мастерских  установлены  компрессоры  для  подкачки  шин.  А  также  такие  компрессоры  установлены  на  многих  колесных  тракторах  и  автомобилях,  поэтому  изготовление  пескоструйки  не  составляет  труда  и  больших  капитальных  затрат.

Ранее  метод  использования  пескоструйного  аппарата  был  предложен  ГОСНИТИ  для  применения  после  рассверливания  деформированных  концов  топливопроводов  высокого  давления.  Рассверливались  каналы  на  15—20  мм,  сверлом  диаметром  2  мм,  после  чего  они  пескоструились  и  тщательно  промывались.  Эта  методика  применялась  при  эталонировании  топливной  аппаратуры,  но  проблему  смолистых  осаждений  никто  не  поднимал  [2,  с.  128—129]. 

Список  литературы:

1.Гора  хрустальная.  ООО  Торговый  дом  КВАРЦ  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  http://thquartz.ru/products/11  (дата  обращения  18.10.2014).

2.Загорских  Б.П.,  Хатько  В.В.  Ремонт  и  регулирование  топливной  аппаратурыавтотракторных  и  комбайновых  двигателей.  М.:  Россельхозищдат,  1986.  —  142  с.

3.Кам  Рем  Сервис  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  http://www.tatrem.ru/ruk/forsunka1.html  (дата  обращения  17.10.2014).

4.Родичев  В.А.,  Родичева  Г.И.  Тракторы  и  автомобили:  учебник  для  сред.  сельск.  проф.-техн.  Училищ  М.:  Высшая  школа,  1982.  —  320  с.

5.Строительная  техника.  Тракторы  и  автомобили  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  http://www.bibliotekar.ru/spravochnik-173-traktory-automobili/67.htm  (дата  обращения  17.10.2014).

6.Легион-техно  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  http://www.legion-techno.ru/item315/  (дата  обращения  31.10.2014).