Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Эксплуатация корабельных двигателей внутреннего сгорания лекции

..pdf
Скачиваний:
23
Добавлен:
22.10.2023
Размер:
15.28 Mб
Скачать

1/10

000

000 = I0~7 молекул. Водородный показатель такой

воды

pH

= 7, вода или раствор при

этом нейтральны. Вели

раствор имеет кислые свойства, то

\Ц*|> \0Н'\ , в воде

больше водорода; если раствор имеет щелочные свойства, то

\И*\< \0И’\ , в воде больше ионов ОН* . Но независимо от

соотношения концентраций их произведение в водных раство­ рах должно оставаться постоянным. Следовательно, для

характеристики кислотности и щелочности раствора нет не­

обходимости указывать обе концентрации, достаточно ука­ зать концентрацию Н*. Если раствор имеет кислые свойства,

то

, если щелочные свойства, то pH>7 .

В природ­

ных водах концентрация pH колеблется от 4 до

9.

Внастоящее время проводятся работы по применению

для охлаждения дизелей воды высокой очистки, т. е. обес­ соленной и обескислороженной. В такой воде содержание

примесей и кислорода сведено к м и н и м у м у . Обеспечение вы­ сокой очистки воды осуществляется с помощью специальных

электронноионообменных фильтров, которые включаются в

систему охлаждения дизеля. Установлено, что применение

воды высокой очистки почти полностью устраняет накипь

взарубашечном пространстве, прекращает электрохимиче­ скую коррозию и кавитационную эрозию.

Вцелях уменьшения электрохимической коррозии, которая

остается значительной в случае использования воды с огра­

ниченным содержанием примесей, применяются специальные

антикоррозионные присадки к воде. К такого типа присад­ кам, которые получили распространение в корабельных двига­

телях, относятся:

эмульсор - Е - минеральное масло с кинематической

вязкостью 17-23 сс, при t = 50°С, загущенное нафтеновыми кислотами и мылами; образует на поверхностях деталей за­

щитную масляную пленку; добавляется в воду в количестве

1-2$ от веса охлаждающей воды;

реагент ВНИИ НП-117 - водорастворимое масло; обес­

печивает при добавлении небольших количеств к охлаждаю-

щей воде образование мелко-дисперсных стабильных эмульсий;

предохраняет детали от коррозии образованием на поверх­

ности деталей масляной пленки; добавляется в количестве

1,0-1,5% к весу охлаждающей воды; двухромовокислый калий - КоСд\07 (хромпик); являет­

ся сильным окислителем; создает на поверхности детали

защитную окисную пленку; предохраняющую металл от кор­ розии; обладает также способностью снижать жесткость воды;

добавляется в количестве I,0^1,5% от веса охлаждающей

вода.

§ 7. Основные положения по уходу за системами

охлаждения

Для обеспечения нормальной и длительной работы дизеля система охлаждения дизеля должна быть исправна, охлаждаю­ щая вода и присадки к ней должны иметь соответствующее

качество.

Перед заполнением система охлаждения должна быть

тщательно промыта водой, которая удовлетворяет техниче­ ским требованиям. Промывка производится при работе дви­ гателя на холостом ходу в течение 10-15 мин. После промыв­ ки вода удаляется.

В систему охлаждения следует заливать технически

чистую воду, конденсат, дистиллированную воду или при­

родную пресную воду, которая удовлетворяет требованиям технических условий для данного двигателя. Органы снаб­

жения должны иметь данные по сезонным анализам вода. При применении воды, качество которой не отвечает тех­

ническим требованиям, ресурс дизеля, установленный заво­ дом, не гарантируется. В воду должна быть добавлена ан­

тикоррозионная присадка.

Приготовление воды с присадкой ВНИИ НП-117 произво­ дится следующим образом.

259

Система охлаждения дизеля заполняется на 40-60$. При­ садка порциями по 1,5-2,0 кГ тщательно размешивается в

8-10 л воды, имеющий температуру 40-60°С, и заливается

в систему охлаждения. После внесения всего количества

присадки система заполняется до полного объема. Для луч­ шего перемешивания присадки производится пуск дизеля и

работа на холостом ходу в течение 10 мин.

После установки дизеля на объекте и через каждые

1500 ч работы производится пассивация, т. е. нанесение

на внутренние поверхности, омываемые водой, с помощью

1$ эмульсии пассивирующей пленки. Пассивация производит­ ся заправкой системы водой с 1$-ннм содержанием эмульсии

и последующей работой дизеля в течение 5 ч на долевых

режимах. После окончания работы вода сливается и заправ­

ляется новая.

Концентрация присадки проверяется через 100-150 ч работы дизеля, но не реже одного раза в месяц. По необ­

ходимости концентрация восстанавливается.Если концентра­ ция присадки неизвестна, то через указанный срок добавля­

ется присадка в количестве 0,6$ по весу воды.

Контроль концентрации присадки производится в лабо­ ратории. Если лаборатории нет, то концентрация присадки определяется по эквивалентам прозрачности, которые должны

быть изготовлены на корабле.

О каждом случае контроля и заправки присадки необхо­ димо сделать запись в вахтенном машинном журнале.

Смена охлаждающей воды производится через 1000-

1500 ч работы дизеля, но не реже одного раза в год. Приготовление воды с присадкой хромпика производится

следующим образом.

Необходимое количество хромпика растворяется в воде

в отдельной емкости. Раствор тщательно перемешивается и фильтруется. Температура воды при растворении хромпика

должна быть 40-60°С. Перед заправкой хромпика система охлаждения должна быть заполнена, водой на 40-60$, после

260

чего туда добавляется приготовленный раствор и система заполняется до полного объема.

Хромпик обладает токсическими свойствами, поэтому при

приготовлении раствора необходимо применять специальные

меры предосторожности: работать в резиновых перчатках,

фартуке и защитных очках.

Контроль и восстановление концентрации хромпика про­

изводятся в первые 300 ч работы дизеля через каждые 50 ч, а затем - во время осмотра № 3 при смене масла.

Следует помнить, что эксплуатация дизеля на пониженной

(менее 1% по весу) концентрации хромпика запрещается из-за

опасности интенсификации коррозии. Контроль

концентрации

хромпика производится методом отбора проб и

определения

удельного веса воды ареометром по правилам,

изложенным

в приложении к инструкции по эксплуатации дизеля.

Химический анализ воды производится через 150-200 ч работы. В случае превышения жесткости и содержания хло­

ридов вода должна быть заменена.Для дизелей М-503 и М-50 при проведении анализа содержание хлоридов не должно превышать 80мгс/л и жесткость должна быть не выше 2,0мгс-экв/л.

В случае попадания в систему охлаждения дизеля заборт­

ной воды система должна быть промыта и заправлена вновь пресной водой с присадкой.

Директивами по пятилетнему плану развития народного

хозяйства, принятыми на ХХ1У съезде КПСС, предусматрива­ ется увеличение производительности, экономичности, надеж­ ности и долговечности машин, приборов и оборудования,

увеличение ресурса дизелей в 1,5-2 раза. Соблюдение ре­

комендованного зазодом-изготовителем температурного режи­ ма охлаждения, подготовка охлаждающей воды, контроль за

ее качеством и содержанием присадки позволяют личному

составу добиться значительного повышения экономичности,

надежности и ресурса корабельных дизелей.

Советскими учеными проведена большая работа по ис261

следованию процесса охлаждения ДВС. Особо следует от­ метить исследования, выполненные в ИНИДИ под руководством доктора технических наук профессора Н.Н.Иванченко. В на­

стоящее время ведутся исследования по переводу двигателей

на высокотемпературное и испарительное охлаждение. Заслу­ живают внимания исследования, выполненные в ЛПИ им. Кали­

нина, ВВИТКУ и др.

Вопросы для повторения

1. С какой целью производится охлаждение дизеля?

Стр. 235.

2.Какими факторами ограничиваются температуры по­ верхностей деталей дизеля. Стр. 236.

3.Какими жидкостями производится охлаждение деталей

дизелей. Стр. 236.

4. Факторы, влияющие на

t-и^

и Л tv. Стр. 236 -

239.

5.Дайте сравнительную оценку способам охлаждения дизеля по замкнутой и проточной системам, назовите тем­ пературы, характеризующие режимы охлаждения. Стр. 239-240.

6.Как влияет режим охлаждения дизеля на показатели

его работы? Стр. 240-247.

7.Как влияет режим охлаждения на показатели, харак­ теризующие тепловую напряженность дизеля? Стр. 247-248.

8.Какими причинами вызывается коррозионный износ ра­

бочей поверхности втулки цилиндра? Стр. 248-249.

9.Дайте характеристику влияния режима охлаждения

на коррозионный износ рабочей поверхности втулки ци­

линдра. Стр. 249-252.

10.Какими причинами вызывается коррозионный износ поверхностей деталей дизеля, омываемых водой? Стр. 248.

11.Какие причины вызывают кавитационную эрозию

деталей дизеля? Стр. 252-254.

12.Перечислите основные мероприятия, уменьшающие

коррозию и кавитационную эрозию деталей дизеля.Стр.254-255.

13.Какие требования предъявляются к охлаждающей воде

корабельных дизелей? Стр. 255-258.

14.Какие присадки добавляются в охлаждающую воду и

скакой целью? Стр. 258-259.

15.Какой порядок приготовления воды для заполнения

системы охлаждения дизеля при использовании присадок

ВНИИ НП-117 и хромпика? Стр. 259-261.

16.Назовите периодичность проверок качества охлаж­ дающей воды и концентрации присадок? Стр. 260-261.

17.Как проверить концентрацию присадки ВНИИ НП-117

ихромпика в охлаждающей воде в корабельных условиях?

Стр. 260-261.

18. Как должен поступить личный состав,если в замкнутую систему охлаждения дизеля попала забортная вода?Стр. 261.

Ли т е р а т у р а

1.Ваншейдт В.А. Конструирование и расчеты прочности судовых дизелей. Л., изд. "Судостроение", 1969.

2.Гиттис В.Ю. и др. Теоретические основы эксплуата­

ции судовых дизелей. М., изд. "Транспорт", 1965.

3. Иванченко Н.Н., Скуридин А.А., Никитин М.Д. Кавитационные разрушения в дизелях. Л., изд. Машинострое­ ние, 1970.

4.Левин М.Н. Оптимальный температурный режим в систе­ мах охлаждения двигателей и требования к автоматическому регулированию температуры. Сб. трудов ЦНИДИ, вып. 26,

Машгиз, 1954.

5.Описание и инструкции по эксплуатации двигателей типов: 48,5/11, 410,5/13, 4HI6/I7, 415/18, 4HI8/20, ДН23/30, ДН23/2х30, 4Н30/38.

263

6. Семенов В.С., Трофимов П.С. Долговечность цилиндро­

во-поршневой группы судовых дизелей. М., изд. "Транспорт’,'

1969.

Г л а в а

IX

СМАЗКА КОРАБЕЛЬНЫХ ДВС,

СМАЗОЧНЫЕ МАСЛА

§ I. Особенности смазки дизелей

Срок службы и надежность дизеля в значительной мере

зависят от эффективности смазки трущихся деталей, каче­ ства применяемых масел и присадок, фильтрации и охлаж­

дения смазочного масла.

Оптимальный режим смазки должен обеспечивать жидко­ стное трение деталей дизеля. Под жидкостным трением по­

нимается такое трение, при котором поверхности трения

постоянно разделены слоем смазочного масла определенной толщины. Толщина масляного слоя, образующегося в зазоре

между трущимся деталями, зависит от температуры и давле­

ния масла, скорости взаимного перемещения трущихся де­ талей, вязкости масла, удельного давления между трущимися поверхностями,формы и состояния трущихся поверхностей. Чем больше скорость вращения вала или движения поршня, тем больше масла в единицу времени нагнетается в узкую

часть зазора между деталями, тем больше давление масла

в этом зазоре, тем, следовательно,больше толщина масля­

ного слоя и тем устойчивее режим жидкостного трения. Несущая способность масляного слоя возрастает с повышени­

ем вязкости масла, так как при этом растет сцепление

молекул масла и, как следствие, увеличивается подъемная сила образующегося масляного клина.

264

При жидкостном трении детали не соприкасаются друг

с другом и трение происходит между слоями масла. Коэффи­ циент трения при этом составляет 0,001.-0,01 (при сухом

трении он достигает 0,1-0,5), что обеспечивает наименьшие

затраты мощности на трение и минимальный износ деталей.

В условиях жидкостного трения трущиеся детали способны выдерживать высокие удельные давления.

Режим жидкостного трения является основным видом тре­

ния в сопряжениях деталей дизеля. Однако при некоторых условиях в трущихся узлах могут возникать полужидкостное,а также граничное трения (рис. 9.1),при которых по­

тери мощности на трение и интенсивность износа возрастают.

Жидкостное трение обеспечивается при рабочей толщине

масляного слоя не менее 5-12 мк. По мере роста нагрузкиР

на вал (боковых усилий на поршень) и уменьшения скорости

перемещения деталей v толщина масляного слоя между тру­

щимися поверхностями уменьшается и происходит его разрыв.

В местах разрыва слоя металлические поверхности начинают

соприкасаться друг с другом и возникает сухое трение,

которое постепенно захватывает все большую площадь. Пере­

ход от жидкостного трения к сухому происходит не скачком.

Между этими двумя крайними условиями трения различают полужидкостное и граничное трения.

Полужидкостное трение характеризуется местным нару­

шением сплошности масляного слоя. В местах соприкосновения

металлических поверхностей возникают высокие удельные

давления и температуры, появляются очаги граничного или сухого трения.

Граничное трение характеризуется наличием между тру­

щимися поверхностями тончайшей масляной пленки, так на­

 

зываемого граничного слоя, толщиной h =0,1-г1,0 мк,

 

который образуется благодаря содержанию в масле поверх­

 

ностно-активных веществ. Граничный слой прочно связан

с

металлом и не может перемещаться по нему, как перемещает­

ся остальные слои масла. Он характеризуется орнентирован-

265

к

Рис. 9.1. Схема образования жидкостного, полужидкостного и граничного трения:

а) жидкостное трение; б) сухое трение; в) граничное

трение; г) полужидкостное

трение: I - участок жидкостного трения, П - участок

граничного трения, Ш - уча­

сток сухого трения,

v - скорость перемещения одной детали по поверхности

другой, м/с ; Р

- сила нормального давления одной детали на другую

кгс;

F - лрасклинивающая" сила взаимодействия граничных слоев масла, кгс, h - тол­ щина граничного слоя, образованного ориентированно расположенными молекулами

поверхностно-активных веществ масла, мк; М - ориентированно расположенная молекула поверхностно-активного вещества масла

ным расположением молекул масла М в отличие от хаотиче­ ского их расположения в остальном объеме масла.

При взаимодействии металлических поверхностей, раз­

деленных граничными слоями масла, сила трения зависит не

от вязкости масла, как это имеет место при жидкостном

трении, а от концентрации в масле поверхностно-активных веществ. Чем больше концентрация этих веществ в масле, тем меньше коэффициент трения. Способность масла созда­ вать граничный слой на поверхности металла определяется его маслянистостью. Граничный слой, несмотря на малую его

толщину,способен выдерживать довольно высокие удельные дгвления. Граничное трение является последней ступенью,

за пределами которой начинается сухое трение.

Решающее влияние на формирование режима трения оказы­ вают нагрузка, число оборотов, тепловое состояние двига­

теля, температура и давление масла. В подшипниках сколь­

жения полужидкостное или граничное трения могут возни­ кнуть, когда не обеспечиваются условия создания устой­

чивого масляного клина: при пуске дизеля, на минималь­ ных числах оборотов холостого хода, при резких изменениях режима работы дизеля, при чрезмерном повышении температу­

ры и понижении давления масла. В цилиндрово-поршневой

группе полужидкостное и граничное трения возникают в

сопряжениях поршень-втулка и поршневое кольцо-втулка в крайнем верхнем положении поршня на ходе сжатия, когда

мгновенная скорость поршня, а следовательно, и несущая способность масляного слоя равны нулю. При этом в момент вспышки удельное давление верхнего поршневого кольца на втулку цилиндра достигает максимальной величины.

Нарушение жидкостного режима трения может вызвать

задиры подшипников, втулок цилиндров и поршней, а также

подплавление антифрикционного сплава вкладышей подшипни­ ков. Контроль за режимом смазки осуществляется по давле­

нию масла в главной масляной магистрали, по температуре масла и перепаду температур масла на выходе и входе в

267

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ