книги из ГПНТБ / Эксплуатация корабельных двигателей внутреннего сгорания лекции
..pdfЛи т е р а т у р а
1.Васильев-Южин Р.М. Работа судового дизеля в неспецификационных условиях. Л., Изд. "Судостроение", 1967.
2.Васильев-Южин Р.М., Косенко А.А. Приведение ограни чительных характеристик корабельных дизелей к нестандарт ным условиям эксплуатации, Л., ЛВВМИУ, 1970.
3.Васильев-Южин Р.М. Основы теории газотурбинного наддува дизелей. ВМФ, 1962.
4.Мышинский Э.Л. Определение мощности и экономичности судовых дизелей в различных климатических условиях. Л., Изд. "Судостроение", Л 5, 1969.
5.Портнов Д.А. Быстроходные турбопоршневые двигатели
ссамовоспламенением от сжатия. М., Машгиз, 1963.
6.Чернышев А.Н., Васильев-Южин Р.М. Корабельные дви гатели внутреннего сгорания (теория рабочих процессов поршневого двигателя). Л., ЛВВМИУ, 1968.
7.Требования и рекомендации по учету влияния атмо сферных условий на работу корабельных дизелей. М., Воениздат, 1971.
8.Васильев-Южин Р.М., Березин В.И., Косенко А.А., Глаголев А.Ф., Кошельков Ю.И. Отчет по теме НИР 2/69: Экспериментальное исследование влияния изменения внешних условий на параметры дизелей с газотурбинным наддувом. Л., ЛВВМИУ, 1970.
198
Г л а в а |
У1 |
ПУСК ДИЗЕЛЯ
§ I. Условия, необходимые для осуществления пуска дизеля
Условиями надежного пуска корабельного дизеля явля ются:
1. Исправность дизеля, обслуживающих его систем
имеханизмов.
2.Достаточно высокая температура дизеля, воды и
масла.
3.Наличие в цистернах необходимого количества топ лива и масла надлежащего качества.
4.Наличие необходимого запаса энергии пускового устройства (давление воздуха в пусковых баллонах должно быть полным, стартерные аккумуляторные батареи полностью заряженными).
5.Правильное приготовление дизеля, систем и потре бителя мощности к пуску. Правильное и тщательное приготов ление дизельной установки к пуску является основным
условием надежного пуска дизеля, безаварийной и надежной работы всей установки.
Разрешается пуск только исправного дизеля. Обнаружен ные при приготовлении неисправности должны быть устранены до пуска. О всех обнаруженных и устраненных неисправно стях должна быть сделана запись в вахтенный машинный дур нел.
Пуск дизеля осуществляется от постороннего источника энергии путем раскрутки его коленчатого вала до такого числа оборотов, которое обеспечивает нормальное протека ние процессов рабочего цикла: наполнение цилиндров возду хом, сжатие, смесеобразование, самовоспламенение и сгора-
199
яие. Нарастание индикаторной мощности во время пуска должно обеспечить вывод двигателя на режим холостого хода при пуске без нагрузки или на режим заданной нагрузки.
Нижний предел числа оборотов, достижение которого не обходимо для обеспечения надежного пуска дизеля при дан ной температуре, называется минимальным пусковым числом оборотов.
Минимальное число оборотов пуска дизеля зависит от размеров цилиндра двигателя, формы камеры сгорания, тем пературы двигателя и масла перед пуском, температуры окружающего воздуха, величины износа деталей двигателя и топливной аппаратуры, величины цикловой подачи топлива, угла опережения подачи топлива, фаз газораспределения.
§ 2. Способы пуска корабельных дизелей
Пуск корабельных дизелей осуществляется с помощью сжатого воздуха, электростартера и гребного электродви гателя. Все главные корабельные дизели оборудованы пуско вой системой для пуска сжатым воздухом. Электростартером обычно оборудуются быстроходные дизели малой мощности (до 300 л.с.). Цуск дизеля гребным электродвигателем, как запасной вариант, осуществляется только на ПЛ.
Цуск дизеля сжатым воздухом
Сжатый воздух хранится в специальных пусковых балло нах. Максимальное давление воздуха в пусковых баллонах р s зависит от конструкции пусковой системы и самого дизеля и составляет 60-150 кгс/см2. Давление пускового воздуха на входе в цилиндр дизеля не превышает 30-40 кгс/см2. Давление пускового воздуха понижается
удизелей мало- и среднеоборотных с помощью редуктора,
ау быстроходных дизелей - за счет дросселирования в воз духораспределителе .
200
Перед пуском дизеля пусковые баллоны продувают для удаления из них влаги.
Подача пускового воздуха в цилиндр дизеля осуществля
ется либо в конце хода |
сжатия за 2-8° до в. м. т., либо |
в начале рабочего хода |
на угле поворота 0-15° после |
в. м. т. |
|
При пуске дизеля сжатым воздухом, рис. 6.1 \8\» ско рость прокрутки коленчатого вала и при данной темпера туре дизеля, масла и окружающего воздуха зависит от дав ления воздуха в пусковом баллоне pg , а продолжительность
прокрутки |
и изменение n np= f (/е) |
при р 5 = const |
зависят от емкости пускового баллона |
V g . Чем больше'ем |
|
кость баллона, |
тем большее время и с большим числом обо |
|
ротов можно прокручивать дизель сжатым воздухом.
Чем больше емкость баллона, тем меньше снижение дав ления воздуха в пусковом баллоне за один пуск дизеля (рис. 6.2), тем больше число возможных пусков. Расход воздуха на один пуск возрастает при понижении температу ры дизеля, масла и окружающего воздуха, при повышении противодавления на выпуске, увеличении износа втулок цилиндров, поршневых колец и клапанов и при нарушении
регулировки воздухораспределителя. Наибольший расход сжато го воздуха будет при первом пуске холодного дизеля, так как при этом резко увеличивается продолжительность про крутки. Тахограммы пуска дизеля при разных температурах показаны на рис. 6.3 [в]. При температуре +50°С продол
жительность прокрутки дизеля Ъпр |
сжатым воздухом при |
|
первом пуске составляет 0,6 с, при |
+30°С { пр= 2 с, а |
|
при +I5°C |
Кпр = 20 с. Первый пуск холодного дизеля |
|
следует производить от включенных в |
магистраль всех |
|
пусковых баллонов щг* максимальном давлении пускового |
||
воздуха. При последулвдх пусках по мере повышения тем пературы дизеля и масла расход воздуха на пуск уменьшает ся.
201
260
Рис. 6.1. Зависимость изменения числа оборотов коленчатого вала и от времени К при прокрутке двигателя 12ЧН 18/20 сжатым
воздухом:
1 |
Рж |
= 120 |
кгс/см®; |
M s =410 л 1>t=+50°C |
||
2 |
Р5 |
= 120 |
кгс/см ; |
=40 л |
J |
|
3 |
PS |
= 120 |
кгс/см^; |
V5 =410 л 1 |
||
4 |
Par |
= 120 |
кгс/Ймг; |
V5=40 л |
J»t=+5°C |
|
5 |
Ps |
= 80 |
k t c / c m S |
Vy=234 л]> i=+5°C |
||
6 |
Рs |
= 80 |
ктс/смг{ |
=40 л |
j |
|
202
Рис. 6.2. Изменение давления воздуха в пус ковом баллоне Р$ в зависимости от времени
прокрутки -с двигателя 12 ЧН18/20:
1 |
- |
V5 |
= 410 л |
1 |
п |
2 |
_ |
v s |
s 234 л |
V |
t = +5°С |
3 |
- |
V5 |
= 40 л |
J |
|
4 - изменение давления пускового воздуха на входе в цилиндр
дизеля при |
\15 = 40 л |
Минимальное давление воздуха |
при котором еще |
возможен пуск дизеля, прогретого до +50-60°С, составляет: 12-15 кгс/см* для дизелей мало- и среднеоборотных
(37Д, 40Д, 9Д); 50-70 кгс/см* для дизелей высокооборотных (М-50,
М-503, ЗД6).
203
После пуска дизелей давление воздуха в пусковых бал лонах должно быть доведено до максимального.
Расход пускового воздуха определяют по формуле:
|
|
^•6 |
tnp0 |
Л 7 |
где |
VB - емкость баллона в л; |
|||
рв |
ир5 |
- давление воздуха |
в баллоне до пуска и после |
|
|
|
пуска, кгс/см*; |
|
|
|
р0атмосферное давление, кгс/см ; |
|||
7Q4 |
m |
- число пусков. |
|
|
Пуск дизеля электростартером
При пуске дизеля электростартером скорость прокрутки коленчатого вала ппр при данной температуре дизеля,
масла и окружающего воздуха зависит от напряжения на зажи мах аккумуляторной батареи U 5 и силы тока в обмотке
якоря электростартера 1а :
U g 1 д ( ^ с т + ^пр) |
(6.1) |
ЮФ |
|
напряжение на зажимах аккумулятор-
ной батареи. При пуске изменение
U 5 зависит от силы разрядного
тока I„^внутреннего сопротивления
батарнд R 6 и числа параллельно включенных групп р
RCT+ R np - сопротивление электростартера и
соединительных проводов;
пстчисло оборотов вала электростар
тера;
i - передаточное отношение;
С- постоянная электростартера;
ф- магнитный поток.
Сила тока в якоре электростартера 1а при пуске зависит от температуры дизеля и смазочного масла. Измене
ние силы тока 1а и числа оборотов |
п |
об/мин коленча |
того вала в зависимости от времени |
X |
при пуске дизеля |
электростартером показано на рис. 6.4 |
, а напряжения |
|
на зажимах батареи Ug - на рис. 6.5 [8]. Графики пока
зывают, что чем ниже температура, тем больше сила тока 1а
'А1
поэтому первый пуск холодного дизеля следует производить от параллельно включенных батарей. Чем больше число па раллельно включенных батарей, тем меньше ток разрядки и падение напряжения, тем больше продолжительность прокрут- м и число пусков дизеля.
205
■(400
Рис. 6.4. Изменение силы тока в якоре элект ростартера 1а и числа оборотов коленчатого вала
поб/мин при пуске двигателя 12 ЧН18/20
При пуске дизеля, подогретого до +30-40°С, продолжи
тельность прокрутки коленчатого вала X пр сжатым воздухом
и электростартером составляет 0,6-5 с, т. е. дизель пуска ется с первого оборота. При температуре дизеля +8°С и
масла +20°С продолжительность прокрутки коленчатого вала
при пуске составляет 25-35 с.
При пуске холодного дизеля сжатым воздухом продолжи-
206
тельность прокрутки не должна превышать 35 с, а при пуске электростартером - 30 с.
Боли в течение указанного времени дизель не запустит ся} го пуск следует прекратить и пополнить запас пусково го воздуха в баллонах. Дать "отдохнуть” аккумуляторной батарее. Проверить подачу топлива, правильность приготов ления дизеля и систем к пуску и повторить пуск.
207