По осциллограммам протекания давления топливоподачи и по их расположению относительно отметки ВТМ можно обнаружить большинство неисправностей топливной аппаратуры.
Как правило, датчики состоят из чувствительного элемента и промежуточных преобразователей. По принципу действия в зависимости от используемого преобразователя датчики можно условно разделить на две группы: параметрические и генераторные.
Параметрические датчики преобразуют неэлектрические величины (например, давление) в параметр электрическое цепи: сопротивление, емкость, индуктивность и др. Для работы этих датчиков требуется дополнительный источник питания. Для диагностики элементов топливоподающих систем применяются следующие типы параметрических датчиков: контактные, которые под действием струи топлива вырабатывают дискретный сигнал, свидетельствующий о моменте начала подачи топлива и окончании процесса впрыскивания; магнитоупругие, основанные на свойстве изменения индуктивности в зависимости от механического напряжения ферромагнитного сердечника; фоторезисторные, в которых изменение сопротивления фотоэлементов происходит в зависимости от их освещенности; емкостные, работающие на свойстве изменения емкости в зависимости от упругих деформаций чувствительного элемента; тензометрические, основанные на изменении сопротивления проводника под воздействием различных деформаций.
К числу генераторных датчиков можно отнести индукционные и пьезоэлектрические.
Перспективным направлением безразборной диагностики топливной аппаратуры тепловозных дизелей является виброакустическая диагностика. Преобразование механических колебаний в электрические осуществляется с помощью вибродатчика, устанавливаемого на корпусе форсунки или топливного насоса посредством присоски или зажима. Сигнал о начале впрыскивания топлива в цилиндр поступает при ударе иглы об ограничитель ее подъема, а о конце – при ее ударе по запорному конусу при посадке. Период времени (угол поворота коленчатого вала) между этими ударами характеризует продолжительность впрыскивания топлива в цилиндр дизеля. Вибродатчик также фиксирует момент подъема и посадки нагнетательного клапана. Анализируя осциллограммы вибраций корпусов топливного насоса и форсунки, можно также определить давление впрыскивания топлива в цилиндр. Недостатками этого способа является чувствительность датчиков к качеству их крепления и необходимость использования сложной измерительной аппаратуры, способной устранять помехи, вносимые работающим дизелем, соизмеримые по амплитуде с полезным сигналом. Однако указанные недостатки в некоторой степени компенсируются простотой и удобством замера выходных параметров.
При диагностировании топливной аппаратуры по параметрам отработавших газов следует учитывать, что химический состав, температура и цвет отработавших газов зависят не только от состояния и регулировки топливной аппаратуры, но также и от качества сгорания топлива в цилиндре, неисправности системы воздухоснабжения и газообмена и, кроме того, от технического состояния цилиндропоршневой группы. В связи с этим по параметрам отработавших газов можно проводить лишь косвенную оценку работы топливной аппаратуры дизеля.
В последнее время для диагностирования топливной аппаратуры дизелей применяют автоматизированные комплексы на базе электронно-вычислительной техники. Исходной информацией служат сигналы от датчика верхней мёртвой точки ДВМТ нижнего поршня первого цилиндра и от датчиков подъёма иглы форсунки ДПИФ, установленных вместо сливных трубок. Сигнал от ДВМТ проходит через модуль ввода инициативных сигналов МВИС, поступает на вход процессора СМ-1П и служит сигналом запуска ЭВМ и опорным сигналом для определения угла опережения подачи топлива. Сигналы от ДПИФ через усилитель, бесконтактный коммутатор КБ и аналого-цифровой преобразователь АЦП поступают в процессор и далее записываются в оперативной ОЗУ или внешней ВЗУ памяти. Датчики подключаются к усилителю через контактные модули кодового управления МКУК, которые в свою очередь управляются от процессора через бесконтактный модуль МКУБ.
Для изменения частоты вращения коленчатого вала с помощью ЭВМ или включения и выключения группы топливных насосов процессор вырабатывает сигналы управления согласно алгоритму диагностирования и подаёт их через МКУБ и МКУК на электромагниты МР1-МР4 регулятора частоты вращения и электропневматические вентили ВП6 и ВП9. Результаты обработки полученной информации выдаются на устройство быстрой печати УБП в виде таблиц или знакосинтезирующее устройство печати УПЗ в виде графиков.
Состояние форсунки определяют по расшифровке комплексного сигнала в ДПИФ, который несёт в себе такую информацию как максимальный ход иглы, начальное давление впрыска, состояние отверстий сопла распылителя, затем сравнивают эти данные с эталонными. По результатам анализа технического состояния и сравнения выбраковывают неисправные форсунки и выдают рекомендации на ремонтные работы.
Управление процессом диагностирования выполняется по программе в автоматическом режиме с пульта оператора. В качестве ДВМТ используется индукционный датчик, устанавливаемый на указательной стрелке градуировочного диска валопроворотного механизма дизеля. Датчик подъёма иглы форсунки дифференциальный, индуктивный с линейной зависимостью хода сердечника от амплитуды выходного сигнала. Чувствительность датчика 5В на 1мм хода иглы форсунки, а погрешность измерения угла опережения подачи топлива 0,2 на 15-й и 0,08 на 0-й позициях контроллера машиниста.
Безразборное диагностирование. Угол опережения подачи топлива измеряют стробоскопом (используются виброакустические сигналы от форсунки) и используя стенд А-1926 (ПКБ ЦТ МПС). Однако все эти методы требуют обслуживающего персонала в дизельном помещении при работающем дизеле, что не совсем удобно.
Диагностирование топливной аппаратуры всегда связано с измерением действительного угла опережения подачи топлива поэтому система дополняется датчиком определения верхней мёртвой точки. Для уменьшения числа вибропреобразователей и повышение уровня автоматизации процесса диагностирования можно использовать в качестве контролируемой поверхности топливной аппаратуры наружную поверхность нагнетательного трубопровода. При таком способе контроля давление топлива в трубопроводе преобразуется в деформацию трубопровода. Виброускорение его наружной поверхности пьезокварцевым акселерометром преобразуется в электрический сигнал, который поступает в устройства обработки информации. Данные устройства контроля топливной аппаратуры используются в составе системы диагностировавния “Иртыш”, внедрённой в ряде локомотивных депо.
Заключение
При выполнении данной курсовой работы я получил обширный круг знаний по ремонту форсунок дизелей типа Д49, что в дальнейшем будет иметь большое значение при работе в локомотивном депо.
1. Скепский В. П., Какоткин В. З. Основы ремонта тепловозов. Методические указания. – М.; МИИТ, 1997.
2. Скепский В. П. Топливная аппаратура тепловозных дизелей. Учебное пособие. – М.; МИИТ. – 1990. – 123 с.
3. Пойда А. А. и др. Тепловозы. Механическое оборудование. Устройство и ремонт: Учебник для техникумов, школ, учебное пособие для СПТУ. – М.: Транспорт, 1986. – 328 с.
4. Находкин В. М., Черпашенец Р. Г. Технология ремонта тягового подвижного состава. – М.: Транспорт, 1998. 461 с.
5. Скепский В. П., Пузанков А. Д., Аникиев И. П. Диагностика тепловозов: Учебное пособие. – М.: МИИТ. – 1993. – 108 с.
6. Бервинов . Диагностика тепловозов.
7. Инструкция ЦТ-468.
8. Инструкция 1А-9ДГ 18РЭ.