§ S.6. Особенности эксплуатации судовых дизелей на тяжелых топливах

При эксплуатации судовых дизелей на тяжелых топливах необходимы:

• жесткие условия к подбору цилиндровых масел и присадок к картерным маслам;

• интенсификация охлаждения распылителей форсунок;

• обеспечение равномерного прогрева деталей ТНВД в пе­риод перевода дизеля с дизельного на тяжелое топливо (качествен­ная тепловая изоляция ТНВД и трубопровода высокого давле­ния);

• увеличение зазоров в прецизионных плунжерных парах ТНВД и игл в направляющих форсунок;

• обеспечение отвода утечек топлива из ТНВД и форсунки;

• надежный подогрев и регулирование вязкости топлива перед впрыском;

• оборудование трубопроводов высокого давления защит­ными кожухами (для предотвращения вероятности возникновения пожара), из которых топливо при разрыве топливопровода отво­дится в специальную цистерну;

• увеличецие давления в ТНВД и соответственно возраста­ние нагрузки на его привод в зависимости от длины трубопро­вода высокого давления на 20—40 %;

• наличие устройства изменения угла опережения подачи топлива для достижения показателей рабочего процесса дизеля, близких к показателям работы дизеля на дизельном топливе (в первую очередь по экономичности). При конструировании ТНВД следует предусмотреть возможность изменения угла опережения подачи без остановки дизеля. Например, в дизелях типа RLA, RTA фирмы «Зульцер» внедрена система регулирования угла опережения подачи топлива VIT, которая обеспечивает умень­шение удельного расхода топлива на 2—4 % (в зависимости от Вязкости тяжелого топлива и режима работы дизеля) непосред­ственно во время его работы.

С целью надежной работы системы со стороны наполнения ТНВД предусматривается непрерывная циркуляция топлива, которая позволяет избежать бросков давления подкачки при переменных нагрузках и остановках дизеля, не допускать осты­вания топлива в системе ТНВД и обеспечивать равномерный прогрев плунжерных пар в процессе перевода дизеля с дизель­ного топлива на тяжелое, избегать застоя паровоздушных пузырь­ков, возникающих в полостях наполнения ТНВД.

Эффективное использование тяжелых топлив достигается с по­мощью специальных распылителей, имеющих увеличенные диа­метр отверстия и угол распиливания. Система охлаждения фор- сунок при работе на тяжелом топливе должна предусматривать переключение на подогрев. Например, фирма «Пилстик» для удовлетворительной эксплуатации своих дизелей РС-2 на топ­ливе вязкостью 600 мм^а/с рекомендует с целью снижения вязкости топлива до 15—17 мм*/с температуру 130—135 °С на входе в ТНДВ, а давление подачи топлива к ТНВД не ниже 0,4 МПа. Диаметр отверстий распылителей должен составлять 0,55 мм для дизе­лей РС-3 и 0,99 мм для дизелей РС-4.

Применение сепарирования в настоящее время — самый эф­фективный метод очистки тяжелых топлив, фильтрацию следует рассматривать в качестве дополнительного метода очистки топ­лив. Чтобы повысить эффективность очистки тяжелых топлив на борту судна даже для сепараторов с системой самоочистки, тре­буется дополнительная очистка сепараторов вручную.

Перспективно электронное управление впрыском, при котором регулированию подвергаются момент начала впрыска, среднее давление впрыска и изменение давления в процессе впрыска. Так как величина N_e пропорциональна произведению частоты вращения, длительности впрыска и давления топлива, то вве­дение этих величин в программу работы электронного регулятора позволяет оптимизировать по g_e любой режим дизеля.

При электронном управлении можно обойтись одной форсункой с тем же сечением каналов распылителя форсунки при различных нагрузках дизеля для получения минимумов g_e, тогда как при традиционном механическом впрыске достижение минимумов на полной и на частичных нагрузках возможно только с двумя форсунками.

Электронное управление обеспечивает возможность оптими­зации g_e при изменении атмосферных условий путем регулиро­вания угла опережения впрыска и поддержания этим постоян­ства p_z.

Оптимизация индикаторного процесса во всем диапазоне ра­бочих режимов дизеля возможна в аккумуляторной топливной системе фирм MAN и «Роберт Бош» (рис. 5.45) с электронным управлением. Электронный контроллер всей системы является микрокомпьютерным комплексом, перерабатывающим все вхо­дящие в него сигналы и контролирующим заданную последова­тельность операций при пуске, реверсе и работе дизеля. Он также выполняет функции регулятора частоты вращения во всем диапа­зоне эксплуатационных режимов. Функции дозирующего устрой­ства осуществляет форсунка с установленным на ее корпусе сервоклапаном, имеющим электрогидравлический исполнитель*

Рис. 5.45. Принципиальная схема аккумуляторной топливной системы с элек­тронным управлением.

¹ — разрешающее устройство; 2 — редукторная передача (ускорительная); 3 — ТНВД золотникового типа; 4 — электрогидравлнческий позиционер; 5 — дежурная цистерна; * — предохранительный клапан; 7 — дистанционный манометр; 8 — переключатели; » — Датчик регистрации текущего давления в аккумуляторе; 10 — аккумулятор, об­щий для всех цилиндров; 11 — трубопроводы к позиционеру; 12 — масляный бак, об­служивающий сервомоторы; 13 — трубопроводы от аккумулятора к форсункам; 14 — быстродействующие запорные клапаны; 15 — гидроагрегат; 16 — трубопроводы; 17 — Управляющий сервоклапан; 18 — форсунка; 19 — пусковой трубопровод; 20 — пуско­вой клапан; 21 — главный маневровый клапан; 22 — электронный контроллер — управ­ляющее логическое устройство.

ный иеханизм (рис. 5.46). «Идеальное» дозирование в сочетании с оптимальной вариацией параметров впрыска р_тр, <р_впр и <р„. _ф за счет заранее проработанной программы дало возможность

Рис. 5.46. Дозирующее устрой­ство аккумуляторной системы с электронным управлением.

I — сервоклапан форсунки; 2 — «олотннк; 3 — корпус форсунки; 4 — центральный канал форсунки, связанный с аккумуляторами; 5. в — разгрузочные отверстия оста­точного давления топлива; 7,8 — дифференциальные клапаны снятия давления сервожидкости; 9 — топ­ливоподводящий канал; 10, II — дифференциальные поршеньки иг­лы; 12 — игла форсунки; 13 — топ­ливный каиал; 14, 15 — дифферен­циальные клапаны; А, В, С, D — перепускные масляные каналы.

фирме MAN уменьшить g_e на частичных нагрузках в среднем на 5 г/(кВт-ч). Фирма MAN стала изготовлять новые дизели с акку» муляторной топливной системой, имеющей электронный впрыск (например, дизели KEZ 90/190 CH/CLH, KEZ 90/160B/BL).

г