Тема работы: Повышение эксплуатационной надежности топливной аппаратуры двигателя Г74

ВВЕДЕНИЕ                                                                            
          3

1. Анализ СЭУ
и систем к нему относящимся

1.1  Техническое описание дизеля Г 74                                           5

1.2  Системы, обслуживающие двигатель Г74

1.3  Понятие надежности                                                                 10

1.4  Характерные неисправности и диагностика
топливной      

аппаратуры                                                                               
        13      

1.5  Влияние
топливной аппаратуры на показатели дизеля  
      19

2. Необходимые
расчеты для определения совместимости   

оборудования.
Выбор более подходящего и эффективного 

оборудования.

2. 1 Пути
повышения надежности топливной аппаратуры     
   21

2. 2 Определение
диаметра и хода плунжера                               31

2. 3 Профилирование кулачка                                                    

2.3.1 Исходные данные для профилирования                               33

2.3.2 Профилирование профиля прямого хода                             35

2.3.3 Построение профиля кулачка                                                39

2. 4 Расчет деталей топливного насоса  

2.4.1 Расчет пружины плунжера                                                    40

2.4.2 Расчет кулачка привода плунжера                                        43

2.4.3 Расчет кулачкового вала                                                        44

2.4.4 Расчет толкателя                                                                     46

2.4.5 Расчет плунжера                                                                     48

2. 5 Расчет деталей форсунки

2.5.1 Расчет пружины форсунки                                                    49

2.5.2 Расчет корпуса распылителя                                                 53

2.5.3 Расчет иглы распылителя                                                      55

2.5.4 Расчет стержня штанги форсунки                                         57

ЗАКЛЮЧЕНИЕ                                                             
                 58

СПИСОК
ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ                      60

ПРИЛОЖЕНИЯ

1. Топливный
насос дизеля Г 74                                                    61

2. Форсунка
дизеля Г 74                                                      
           62

ВВЕДЕНИЕ

При
условии нормального воздухоснабжения энергетические и экономические показатели
дизеля, надежность, устойчивость работы на маневрах и другие эксплуатационные
качества практически полностью определяются совершенством процесса
топливоподачи. Последний в свою очередь зависит от того, насколько глубока
проработана конструкция элементов топливовпрыскивающей аппаратуры и доведены
(на заводском стенде) процессы, определяющие качество наполнения ТНВД, динамику
подачи топлива от ТНВД к форсунке и, наконец, распыливание топлива форсункой.

На
практике, к сожалению, нередко приходится сталкиваться с примерами
конструктивной недоработки отдельных элементов топливовпрыскивающей аппаратуры
(далее - топливной аппаратуры). Бывает, что недоведенными остаются и сами
процессы со стороны нагнетания и наполнения ТНВД, следствием чего являются
подвпрыски топлива в цилиндр, эрозия регулирующих органов насоса, трещины
блоков и т.д.

В
таких случаях обеспечение эксплуатационных показателей работы дизеля и
надежности ТА в значительной степени зависит от того, а какой мере судомеханик
понимает сущность конструктивных решений элементов ТА, ее реальные
механические, гидравлические и кавитационные нагрузки, сущность оптимизации фаз
топливоподачи, методику настройки органов регулирования.

Топливная
аппаратура является одним из важнейших узлов дизеля (образно говоря, это
«сердце» машины). По сравнению с другими узлами современных и перспективных
форсированных судовых дизелей ТА претерпела больше всего конструктивных
изменений в связи с увеличением цикловых подач, применением тяжелых сортов
топлив, увеличением динамических и кавитационных нагрузок, оптимизацией
топливораспределения и т.д. Поэтому необходимо, прежде всего, ознакомиться с
типичными новыми конструктивными решениями ТА, чтобы сложные задачи технической
эксплуатации современных и перспективных дизелей будущий судомеханик мог решать
с пониманием именно эксплуатационного значения решений, заложенных в
конструкцию ее элементов.

Исходя
из вышеизложенного, тема данной выпускной квалификационной работы выбрана
весьма актуальна. Целью данной работы – является разработка различных путей
повышения надежности ТА на примере дизеля Г 74. Для достижения цели,
поставленной в выпускной квалификационной работе, были определены следующие
задачи:

-
описать дизель Г 74 и обслуживающие его системы;

-
определить термин «надежность» в отношении ТА;

-
выявить характерные неисправности и описать методы диагностирования   

  ТА;

-
обозначить роль ТА в различных показателях дизеля;

-
определить на конкретном примере различные меры по улучшению 

  надежности ТА;

-
рассчитать основные детали ТА.

Объектом
исследования является ТА дизеля Г 74, в том числе происходящие в ней процессы,
такие как, процесс топливоподачи и ее протекания в топливной системе. Поэтому,
в предлагаемой работе рассматривается пути повышения надежности ТА, которая
состоит из таких свойств как долговечность, безотказность, ремонтопригодность и
сохраняемость.

Информационной
базой для написания данной работы послужили огромный опыт эксплуатации ТА судового
дизеля Г 74 и различные исследования на предмет повышения надежности ТА.
Подвергались анализу и использовались труды различных авторов, методические
рекомендации, справочники, а также интернет - ресурсы.

2. Необходимые расчеты для определения совместимости
оборудования. Выбор более подходящего и эффективного
оборудования.

2. 1 Пути повышения надежности топливной аппаратуры

Основные прогрессивные тенденции развития дизелестроения в целом связаны с форсированием дизелей, особенно путем наддува, с улучшением их экономичности, с увеличением надежности и срока службы дизельных установок. В этом комплексе общих задач, стоящих перед современным дизелестроением, немаловажным является также вопрос использования в дизелях различных сортов топлив с целью обеспечения равномерного баланса их потребления. Указанные обстоятельства ставят перед топливной аппаратурой вполне определенные требования, прежде всего заключающиеся в существенном увеличении ее производительности и обеспечении качественного впрыска топлива в широком диапазоне чисел оборотов и цикловых подач. Известно, что индикаторные показатели рабочего процесса дизеля в значительной степени определяется законом топливоподачи и, прежде всего, так называемым фактором динамичности цикла, представляющий собой отношение количества топлива, поданного первый период сгорания, ко всему количеству топлива, поданному за рабочий цикл.
С увеличением фактора динамичности цикла максимальное давление сгорания, а также жесткость работы дизеля возрастают, что способствует ускоренному износу основных деталей и узлов дизеля.
Таким образом, закон топливоподачи, наравне с другими обстоятельствами, является фактором надежности и моторесурса дизелей.
Естественно, что широкую проблему создания прогрессивных конструкций дизелей следует решать комплексными путями, в которых топливная аппаратура должна играть роль лишь одного из важнейших элементов. По данной причине все мероприятия по улучшению рабочих свойств топливной аппаратуры для получения должного эффекта должны сочетаться с мероприятиями, относящимся к дизелю в целом (улучшение рабочего процесса и т. д.).
В данной работе предлагается следующие конструктивные, технологические и эксплуатационные меры:
1. Установка на судне генератора кавитации с целью обработки высоковязкого топлива.
2. Замена «стандартных» неохлаждаемых форсунок форсунками с гидромеханическим запиранием иглы распылителя.
3. Охлаждение распылителя топливом.
4. Оптимизация режимов смазывания прецизионной пары путем дополнительной принудительной прокачкой топлива.
5. Проверка и регулировка ТА.
Основные методы повышения эксплуатационной надежности топливной аппаратуры являются: эффективная топливоподготовка, оптимизация регулировочных характеристик, контроль и регулирования ТА, правильное ТО и ремонт.
В качестве одного из способов решения данной проблемы может рассматриваться кавитационная обработка дизельного топлива в системах топливоподачи. Данный подход наиболее эффективен тогда, когда в качестве топлива дизельного двигателя используется высоковязкий мазут, полученный из остаточных фракций нефтепереработки. Такое топливо обычно имеет в своем составе тяжелые углеводороды, продукты окисления, полимеризации, термического крекинга, а также воду и механические примеси.