Đồ Án Lập quy trình sửa chữa vòi phun động cơ rl66-sulzer

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VÒI PHUN

1. Điều kiện làm việc của vòi phun
Vòi phun là một chi tiết đặc biệt quan trọng trong hệ thống nhiên liệu của động cơ đốt trong.Trong quá trình làm việc của động cơ vòi phun chịu lực rất lớn, nhiệt độ rất cao, ngoài ra nó còn chịu mài mòn và ăn mòn hoá học. Áp suất nhiên liệu và lực khí thể tác dụng lên vòi phun gây lên ứng suất cơ học, nhiệt độ khí thể gây lên ứng suất nhiệt trong vòi phun.Còn mài mòn là do ma sát giữa thân kim phun và vòi phun
a)Tải trọng cơ học
Trong quá trình cháy khí hỗn hợp cháy sinh ra áp suất rất lớn trong buồng cháy. Do dầu vòi phun tiếp xúc trực tiếp với khí hỗn hợp nên nó chịu tác động của khí hỗn hợp này. Lực tác dụng lên đầu vòi phun lớn gây lên áp suất cơ lớn. Ngoài ra vòi phun còn chịu áp suất lớn của nhiên liệu. Kim phun và phần dẫn hướng làm việc trong điều kiện chịu va đập, bị mài mòn dưới tác dụng của áp suất cao
b)Tải trọng nhiệt
Trong quá trình cháy đầu vòi phun tiếp xúc trực tiếp với sản vật cháy có nhiệt độ cao nên nhiệt độ của đầu vòi phun rất lớn tạo ra sự chênh lệch nhiệt độ với phần thân vòi phun gây lên ứng suất nhiệt. Nếu không khống chế nhiệt độ đầu vòi phun có thể gây rạn nứt phá huỷ đầu vòi phun
c)Ma sát và ăn mòn
Do kim phun chuyển động trong phần dẫn hướng của vòi phun nên nó chịu mài mòn dưới tác dụng của áp suất cao, tốc độ chuyển động của nhiên liệu lớn
Đầu vòi phun tiếp xúc trực tiếp với sản vật cháy nên nó chịu ăn mòn hoá học vì trong sản vật cháy có nhiều hơi axít như axít cacboníc, sunfuaríc
2. Các yêu cầu kĩ thuật
Do kim phun và phần dẫn hướng của nó làm việc trong điều kiện chịu va đập, chịu mài mòn dưới tác dụng của áp suất cao, tốc độ chuyển động của nhiên liệu lớn, nhiệt độ cao, trong khi đó khe hở giữa kim phun và phần dẫn hướng là rất nhỏ nên vật liệu chế tạo vòi phun phải có độ cứng, độ chống mòn cao, có khả năng làm việc với áp suất và nhiệt độ cao
- Thân đầu vòi phun là thép 18X2H4BA sau đó tiến hành thường hoá và gia công nguội để có hình dáng và kích thước hình học ổn định
- Kim phun chế tạo bằng thép gió P18 sau đó được nhiệt luyện theo chế độ tiêu chuẩn (tôi nhiều cấp trong dầu, sau đó ram hai hoặc ba cấp) dể dật độ cứng HRC = 60ư63
- Đối với cặp lắp ghép của đầu vòi phun không được lắp lẫn các chi tiết của cặp kim phun và phần dẫn hướng (không được phép thay thế một trong hai chi tiết)
- Khi đóng kim phải đậy kín lỗ của đầu vòi phun
- Khe hở giữa kim phun và phần dẫn hướng phải thật nhỏ, nó được cho phép bằng độ rò rỉ của nhiên liệu
- Kim phun phải dịch chuyển dễ dàng trong phần dẫn hướng của nó
- Độ nâng của kim phun phải nằm trong tốc độ giới hạn đã quy định
Tất cả các yêu cầu trên nhằm làm cho vòi phun phải đạt được:
+ Chất lượng phun sương tốt
+ Khả năng rứt phun tốt
+ Góc chum phun phải đảm bảo đúng quy định
+ Áp suất phun đạt yêu cầu
3. Các hư hỏng, nguyên nhân
a) Độ kín khít giữa thân kim phun và vòi phun không đảm bảo
Khi độ kín khít này không đảm bảo sẽ gây ra hiện tượng rò rỉ nhiên liệu làm giảm áp suất trong khoang chứa nhiên liệu. Nếu khe hở này quá lớn co thể áp suất trong khoang chứa không đủ để nâng kim phun lên làm cho vòi phun mất khả năng làm việc
Nguyên nhân:
Nguyên nhân cơ bản dẫn tới việc tăng khe hở giữa thân kim phun và phần dẫn hướng là do trong quá trình làm việc kim phun chuyển động trong phần dẫn hướng trong điều kiện áp suất và nhiệt độ cao, khả năng bôi trơn kém do vậy sinh ra ma sát làm mài mòn bề nặt trụ làm cho khe hở này tăng lên
b) Độ kín khít giữa bề mặt côn của kim phun và đầu vòi phun không đảm bảo
Khi độ kín khít giữa kim phun và đầu vòi phun không đảm bảo dẫn tới khả năng làm việc của vòi phun bị giảm sút như: Áp suất phun không đảm bảo, khả năng rứt phun kém
Nguyên nhân: Nguyên nhân dẫn tới hiện tượng này là do kim phun và phần dẫn hướng của nó làm việc trong điều kiện chịu va dập, mài mòn dưới tác dụng của áp suất cao làm cho bề mặt côn bị biến dạng gây lên khe hở giữa hai bề mặt này. Một nguyên nhân nữa dẫn tới hiện tượng này là do khe hở giữa kim phun và phần dẫn hướng quá lớn sẽ dẫn tới bề mặt này bị kênh
c) Nứt đầu vòi phun
Khi đầu vòi phun bị nứt làm cho áp suất dầu trong khoang chứa giảm. Nhiên liệu sẽ không được phun vào xilanh qua các lỗ phun ma chảy trực tiếp vào xilanh làm cho chất lượng hỗn hợp kém. Khi đầu vòi phun vỡ sẽ ảnh hưởng rất lớn tới các bộ phận khác của động cơ
Nguyên nhân:Nguyên nhân dẫn tới hiện tượng nay là do đầu vòi phun tiếp xúc trực tiếp với khí cháy có nhiệt độ và áp suất cao gây lên ứng suất nhiệt giữa vùng tiếp giáp của đầu và thân vòi phun từ đó làm nứt, vỡ đầu vòi phun
d) Sức căng của lò xo tác dụng lên kim phun không đảm bảo
Khi sức căng của lò xo tác dụng lên kim phun không đảm bảo thì chỉ cần áp suất nhiên liệu nhỏ cũng có thể nâng được kim phun lên do đó làm giảm áp suất phun của nhiên liệu vào xilanh động cơ, ánh hưởng tới quá trình công tác của nó
Nguyên nhân: Nguyên nhân dẫn tới hiện tượng này là do lò xo làm việc liên tục (dao động liên tục) do đó nó phải chịu ứng suất mỏi khi đó vật liệu sẽ mất dần cơ tính đàn hồi làm cho sức căng của lò xo giảm sút
e) Đầu vòi phun bị ăn mòn
Khi dầu vòi phun bị ăn mòn làm cho sức bền của nó giảm và ảnh hưởng tới bề mặt các lỗ phun do đó ảnh hưởng tới khả năng phun sương của nhiên liệu
Nguyên nhân: Nguyên nhân dẫn tới hiện tượng này là do đầu vòi phun tiếp xúc trực tếp với sản vật cháy có hơi axít do đó nó bị ăn mòn hoá học