Мета роботи. Вивчення і практичне освоєння перевірки якості робочого процесу дизельного двигуна

Вивчення і практичне освоєння перевірки якості робочого процесу дизельного двигуна по аналізу газів, що відпрацювали за допомогою вимірника димності ІДП-2.

7.2 Загальні відомості

Автомобільний транспорт є найбільш мобільним і універсальним засобом комунікації і займає важливе місце в транспортному комплексі країни. На його частку доводиться понад 80% всіх вантажних і близько 80% пасажирських перевезень, приблизно 70% трудових ресурсів, понад 60% палив нафтового походження.

Автомобільний парк країни поповнюється автотранспортними засобами нової конструкції, збільшується чисельність автомобілів з дизельними двигунами.

Збільшення числа автомобілів, що експлуатуються дизельними двигунами на дорогах країни, і особливо у великих містах, веде до забруднення навколишнього середовища відпрацьованими газами, а зниження токсичності відпрацьованих газів значною мірою забезпечується справністю системи живлення, рівнем технології технічного обслуговування, засобів і методів діагностування цих систем.

Найбільшу частку шкідливих домішок у відпрацьованих газах дизельних двигунів, токсичність яких треба ураховувати, мають: оксиди азоту NО_Х, вуглеводні С_пН_m, оксид вуглецю СО і сажа С.

Систематичне діяння навіть незначних кількостей оксиду вуглецю призводить до розвитку серцево-судинних захворювань. Значна кількість вдихання оксиду вуглецю СО порушує живлення тканин киснем і як наслідок може наступити коматозний стан і смерть.

Сажа С утворюється у камерах згоряння двигунів у результаті піролізу палива при високих температурах і тиску в середовищі з нестачею кисню. Особливо багато сажі утворюється в дизелях, що є наслідком нестачі часу на процеси сумішоутворення.

Сажа особливо небезпечна як активний адсорбент і переносник канцерогенних речовин глибоко у дихальні шляхи, тим самим посилюючи дію шкідливих речовин, що містяться у відпрацьованих газах, на людину.

Основні напрямки зниження токсичності і димності відпрацьованих газів дизельних двигунів:

- удосконалення процесів сумішеутворювання і згоряння за рахунок скорочення періоду затримки займання, застосування двокамерних дизелів з об’ємно-плінковими та пристінковими сумішо- утворювачами;

- застосування дизелів з турбонаддувом;

- допалювання токсичних складових (оксиду вуглецю, вуглеводнів і альдегідів) у нейтралізаторах (каталітичні, рідинні та інші);

- додавання в дизельне паливо спеціальних антидимних присадок (додавання барієвої присадки СЛД до 1% за обсягом призводить до зниження кількості сажі у відпрацьованих газах на 70…80%, при цьому зменшується вміст канцерогенних речовин у відпрацьованих газах дизельного двигуна на 60…80%);

- рециркуляція відпрацьованих газів і впорскування води у двигун;

- своєчасне діагностування та регулювання насосів високого тиску та форсунок на сучасному обладнанні в спеціалізованих паливних дільницях;

- використовування палива з підвищеним цетановим числом, що призводить до скорочення часу затримки спалахнення, поліпшення згоряння і знижує кількість сажі у відпрацьованих газах.

З 1.01.2005р. в Україні введений в дію ДСТУ 4276:2004 “Норми методів вимірювань димності відпрацьованих газів автомобілів з дизелями або газодизелями”.

Цей стандарт поширюється на автомобілі з дизелями і газодизелями: нові і ті, що перебувають в експлуатації.

Стандарт установлює гранично допустимі величини нормативних показників викидів видимих забруднювальних речовин (димності) відпрацьованих газів двигунів автомобілів у режимі вільного прискорення двигуна та методи їх вимірювань.

Димність автомобілів (двигунів), офіційно затверджених під час сертифікації за ДСТУ UN/ECE R 24-03 (Правилами ЄЕК ООН № 24-03), неповинна перевищувати значень, що вказані в документі про сертифікацію або наведені заводом-виробником на знаку офіційного затвердження типу транспортного засобу для режиму вільного прискорення.

Димність автомобілів (двигунів), не сертифікованих за ДСТУ UN/ECE R 24-03 (Правилами ЄЕК ООН № 24-03), неповинна перевищувати значень, наведених у таблиці 7.1.

Таблиця 7.1 – Значення димності автомобілів (двигунів), не сертифікованих за ДСТУ UN/ECE R 24-03 (Правилами ЄЕК ООН № 24-03)

Об¢єкт випробування	Гранично допустимий натуральний показник ослаблення світлового потоку Кдоп, м^-1	Гранично допустимий коефіцієнт ослаблення світлового потоку Nдоп, м^-1
автомобілі з дизелями: - без наддуву - з наддувом	2,5 3,0
автомобілі з газодизелями: - без наддуву - з наддувом	1,7 2,0

Димність відпрацьованих газів вимірюють на режимах зовнішньої швидкісної характеристики від максимальної частоти обертання до більшої з двох (при стендових випробуваннях двигунів): 0,45 n_max або 16,7 с^-1 , при цьому димність вимірюють не менше, ніж шість разів через однакові інтервали частот обертання, включаючи режим максимального крутного моменту і вільного прискорення.

Для дизелів, що мають наддув, який відключається, або перепускний клапан, димність відпрацьованих газів вимірюють при виключених і включених агрегаті наддуву і перепускному клапані. Як оціночний показник беруть більше з двох виміряних значень.

Різниця результатів вимірювань не повинна перевищувати 4% в одиницях фізичних величин шкали приладу. Проміжок між послідовними вимірюваннями не повинен перевищувати 1хв. Результатом вимірювання беруть середнє арифметичне значення трьох вимірювань.

Найбільш прогресивним методом визначення вмісту NО_Х є збудження хімлюмінісценції в інфрачервоній ділянці за допомогою реакції окислення NО_Х з наступним визначенням її інтенсивності. Суть методу полягає в тому, що реакція окислення NО_Х відбувається в атмосфері озону з виділенням променистої енергії світлового спектра. Кількість виділеної енергії пропорційна вмісту NО_Х в аналізованій пробі газу. В сучасних приладах час аналізу близько 1с, а їх точність – близько 1% всієї шкали.

Діагностування системи живлення дизельних двигунів за допомогою аналізу відпрацьованих газів дуже спрощується тим, що кількість найважливіших компонентів і сажі (димність), яка є у відпрацьованих газах, майже пропорційна коефіцієнту надлишку повітря. Тому на практиці для здобуття надійних результатів замість проведення газового аналізу досить визначити ступінь задимленості у відпрацьованих газах або вміст сажі.

Оцінку димності відпрацьованих газів дизельних двигунів в даній лабораторній роботі будемо виконувати з допомогою вимірювача димності ІДП-2, керуючись ДСТУ 4276-2004.

Принцип роботи вимірювача димності ІДП-2.

Конструктивно димомір виконаний у вигляді двох функціонально завершених вузлів: первинного вимірювального перетворювача (рис. 7.1) і електронного блоку (рис. 7.2). Первинний вимірювальний перетворювач включає дифузор, газовідбірний зонд і оптичний канал. Дифузор забезпечує розширення потоку відпрацьованих газів, що надходять в прилад через газовідбірний зонд, формуючи таким чином фотометричну базу димоміра в зоні установки оптичного каналу. Оптичний канал містить фотоприймач, випромінювач і гніздо для установки контрольного світлофільтра. Перед освітлювачем і фотоприймачем установлені поворотні циліндричні шторки, що забезпечують доступ до оптичних елементів для їх протирання в процесі експлуатації.

На поздовжній осі дифузора перед оптичним каналом розташована контактна коробка, в якій установлено термодатчик.

Поруч з контактною коробкою є кронштейн для приєднання штанги для переносу первинного вимірювального перетворювача.

Штанга має складову конструкцію і, в залежності від умов проведення вимірювань, може використовуватися одна або дві ланки.

Газовідбірний зонд діаметром 22 мм має Г-образну форму і може обертатися відносно поздовжньої осі дифузора і фіксуватися в будь-якому положенні. Для закріплення на вихлопній трубі, газовідборний зонд оснащений фіксатором, який одночасно є і упором.

Для виключення впливу на свідчення приладу зовнішньої освітленості в конструкції дифузора і оптичного каналу вжиті спеціальні заходи.

Під однією зі шторок (поруч з фотоприймачем) передбачено гніздо для установки контрольного світлофільтра для перевірки працездатності димоміра в процесі експлуатації.

Рисунок 7.1 – Первинний вимірювальний перетворювач

димоміру ІДП-2

Рисунок 7.2 – Електронний блок димоміру ІДП-2

Електронний блок димоміру розміщений в удароміцному полістіроловому корпусі. На лицьовій поверхні корпусу розміщені квазісенсорна клавіатура і дисплей.

На верхній торцевій поверхні корпусу розташовані вимикач живлення і роз’єм для підключення первинного вимірювального перетворювача або зарядного пристрою.

На задній поверхні корпусу розміщена кришка відсіку для акумуляторної батареї, для якої використовуються чотири Ni-Cd акумулятора напруженням 1,2 V.

Електронний блок з'єднується з первинним вимірювальним перетворювачем електричним кабелем. Корпус електронного блоку забезпечений наплічним ременем і вміщений в шкіряний чохол.

Як споживча упаковка використовується чемодан типу атташе-кейс.

При роботі в темний час доби або похмуру погоду можна скористатися підсвічуванням дисплея. Для цього необхідно натиснути кнопку [LIGHT]. Включення проводиться або автоматично (через заданий проміжок часу), або повторними натисненням кнопки [LIGHT]. Час відключення підсвічування дисплея може вибиратися оператором. Для цього натисніть кнопку [MODE] і не відпускаючи її, кнопку [LIGHT]. Відпустіть обидві кнопки. За допомогою кнопок [TEMP] (зменшення) і [BATT] (збільшення) встановіть час відключення підсвічування і натисніть кнопку [MODE]. Допустимі величини: відключено (OFF), 5…60 секунд з дискретністю 5 с.

Примітка. Підприємством виробником _______

установлене значення даного параметра LIG 10 s

10 секунд

У залежності від освітленості дисплея, можливо встановити відповідну контрастність. Для цього необхідно натиснути кнопку [MODE] і, не відпускаючи її, кнопку [BATT]. Потім відпустити обидві кнопки. За допомогою кнопок [TEMP] (зменшення) і [BATT] (збільшення) встановіть значення контрастності і натисніть кнопку [MODE]. Допустимі величини: 0…7.

Примітка. Підприємством виробником _____

установлено значення даного параметра - 4 Cont 4

У процесі роботи приладу оптичний канал первинного вимірювального перетворювача поступово забруднюється і вимагає періодичного очищення. По значенню даного параметра можна зробити висновок про необхідність очищення оптичних елементів. Для оцінки забруднення оптичного каналу необхідно натиснути кнопку [MODE] і, не відпускаючи її, кнопку [CALIB]. Потім відпустити обидві кнопки.

Допустиме значення 0…40%.

Рекомендується чистка оптичних елементів _______

при значенні 20…25% No 03%

Індикацію напруження живлення здійснити натисненням кнопки [BATT].

На дисплеї відобразиться напруження живлення ______

приладу.

Допустиме значення 10, 6…13,8 В. U 11,20

Індикацію температури здійснити натисненням кнопки [TEMP].

На дисплеї відобразиться поточна температура ______

в первинному перетворювачі. Т 28^о

7.3 Обладнання і прилади:

- діагностичний стенд двигун-тестер «Палтест-JТ-251»;

- вимірювач димності ІДП-2;

- дизельний двигун Д-21А;

- плакати по конструкції і технічному обслуговуванню дизельних двигунів.

Дата добавления: 2015-07-15