книги из ГПНТБ / Эксплуатация корабельных двигателей внутреннего сгорания лекции

и работу агрегатов газотурбинного наддува. От моментов

открытия и закрытия впускных и выпускных органов (кла­

панов, окон) зависит качество очистки цилиндров от отра­ ботавших газов, количество свежего воздуха, поступившего

в цилиндры, и параметры газа перед газовой турбиной. Оптимальные величины фаз газораспределения определя­

ются опытным путем при доводочных испытаниях дизеля на заводе-изготовителе, исходя из условий получения макси­

мальных значений коэффициента наполнения и эффективно­

го к. п. д. Г[е при допустимых значениях температуры поршней, клапанов и выпускных газов.

й .Опережение открытия выпускных клапанов четырехтактных дизелей

Оптимальный угол опережения открытия выпускных клапа­ нов для четырехтактных дизелей с наддувом и без наддува

1,3т1,5 кгс/смг) противодавлениях, на выпуске находится в пределах от 40 до 70° п. к. в. до н. м. т. и оконча­ тельно определяется по регулировочным характеристикам.

На рис. 15.5 показаны регулировочные характеристики двигателя ЧН 15/18 со свободным газотурбинным наддувом [5]. В данном случае оптимальный угол опережения откры­

тия выпускных клапанов равен 45° п. к. в. до н. м. т.

Отклонение угла опережения открытия выпускных клапанов на 5-10° п. к. в. от оптимального значения приводит к

ухудшению экономичности дизеля. При увеличении угла

опережения открытия выпускных клапанов «оп" принудитель­ ный выпуск (выталкивание) газов из цилиндра происходит при меньшем давлении и потери насосных ходов ( рнх)

уменьшаются. Однако при этом на еще большую величину

378

выпускных газов t г и дав­

ление наддува р к умень­ шаются, а потери насосных

ходов (рнх) возрастают и эко­ номичность двигателя ухуд­

шается (де увеличивается).

37S

На рис. 15.6 показаны регулировочные характеристики

экономичность дизеля на номинальном скоростном режиме, ухудшает наполнение и экономичность на долевых скоростных режимах и ухудшает пусковые свойства дизеля. Влияние угла запаздывания закрытия впускных клапанов на коэффициент

наполнения двигателя ЧН 24/27 показано на рис. 15.7.

У двухтактных дизелей с ЦДЛ фазы газораспределения

380

лодном двигателе при температуре +20°С.При работе двигате­ ля детали нагреваются,расширяются и зазоры уменьшаются. Минимальная величина теплового зазора в приводе должна быть больше величины теплового расширения штока клапана.В про­ тивном случае при работе двигателя клапан не будет плотно садиться в седло.Это приведет к нарушению герметичности цилиндра при тактах сжатия и расширения,к прогоранию кла­ пана и выходу из строя двигателя.Максимальная величина за­ зора должна обеспечить безударную работу клапана.Увеличе­ ние зазора усиливает стук клапанов,износ рабочих полей се­

дел и клапанов и уровень шума дизеля.Влияние изменения

тепловых зазоров на фазы газораспределения четырехтактного дизеля показано на рис.15.8.При увеличении тепловых зазо­

ров клапаны открываются позже и закрываются раньше,уменьшаются углы опережения открытия и запаздывания закрытия

клапанов, уменьшается продолжительность впуска и выпуска

381

и уменьшается перекрытие клапанов. При уменьшении тепло­ вых зазоров клапаны открываются раньше и закрываются поз­ же. Для судовых дизелей средне- и высокобортных величина

тепловых зазоров устанавливается с точностью до -0,05 мм,

а фазы газораспределения - до -3° п. к. в.

3. Регулировочные характеристики дизеля

по степени сжатия

При неограниченном увеличении максимального давления

сгорания pzn\=const эффективный к. п. д. г^е дизеля с

газотурбинным наддувом не достигает максимума при изме­ нении степени сжатия в применяемых на практике пределах

Ь = П т 18, рис. 15.9 14]. При постоянной величине pz=const

р

и Д.=тг-=\/апо имеется такая оптимальная величина степени н:

сжатия j которая зависит от давления наддува.Отклонение

степени сжатия от оптимального значения ухудшает экономич­

ность дизеля (рис. 15.10,6). На рис. 15.10,8 показаны

регулировочные характеристики дизеля 6ЧН 25/34 по степе­ ни сжатия. Для данного дизеля при заданном рх =80 кгс/см

оптимальная степень сжатия t = 12. Признаками, свидетель-

Opt

ствугащими об уменьшении степени сжатия, являются одно­ временное понижение максимальных давлений сжатия рс и сгорания pz , повышение температуры выпускных газов t г

ичасового расхода топлива, а также ухудшение пусковых свойств двигателя (увеличение продолжительности пуска

ирасхода пускового воздуха).

Вусловиях эксплуатации степень сжатия контролируется по высоте камеры сжатия. С увеличением высоты камеры сжа­

тия степень сжатия уменьшается. Высота камеры сжатия

измеряется при помощи свинцовых "выжимок" (двигатели 37Д, 40Д, типа 61, ЧН 30/38). Для этого на кромки до­

нышка поршня в плоскости, перпендикулярной оси дизеля,

383

Рис. 15.10. Регулировочные характеристики по степени

сжатия: а) двигатель ЧН 25/34, по данным ЩВДИ; б) двигатель ЧН 30/38 по данным завода

384

можности ее дальнейшего использования. Отклонение характеристики

от прямой линии при ма­

лых подачах свидетельствует о нестабильной ра-

р боте топливной аппарату-

цам ры. Расширение зоны кру-

ивеличина цикловой подачи топлива регулируются при стен­ довых испытаниях топливного насоса. Перемещение рейки ограничивают упорами максимальной и нулевой подачи топли­ ва, а у двигателей типа М-50 и М-503 - и упором автопуска

иреверсирования. Новый топливный насос высокого давления выпускается с запасом по производительности не менее

(1,3 - 1 , 4 ) номинальной цикловой подачи. Регулировочные характеристики позволяют определить продолжительность впрыска <хЪц °п. к. в. и давление впрыска топлива р 6я,

386

которые оказывают существенное влияние на процесс сгора­

ния топлива в цилиндре дизеля.

Нарушение регулировки упора максимальной подачи мо­

жет вызвать:

-увеличение хода рейки - перегрузку двигателя.

Признаками перегрузки является одновременное повышение

максимального давления сгорания pz и температуры вы­ пускных газов t r . Перегрузка дизеля сокращает его ре­

сурс, а значительная перегрузка может привести к аварии;

-уменьшение хода рейки, при этом двигатель не раз­

вивает полной мощности.

При нарушении регулировки удора нулевой подачи дви­ гатель не останавливается при переводе ручки поста управ­ ления на "стоп".

При нарушении регулировки упора автопуска двигатель

либо не пускается, либо пускается с большим "забросом" числа оборотов коленчатого вала, либо глохнет при реверсе.

2.Влияние предварительного затяга пружины

Форсунки (давления начала подъема иглы) на параметры впрыска топлива и работу дизеля

Влияние предварительного затяга пружины форсунки на параметры впрыска топлива показано на рис. 15.12. При

увеличении давления начала подъема иглы форсунки р ф

уменьшается продолжительность а м и увеличивается мак­

симальное давление впрыска рвп. Оптимальная величина

Давления начала подъема иглы для закрытых форсунок с

многодырчатыми распылителями рф составляет 200-

325кгс/смг и для штифтовых (однодырчатых) распылителей -

120-150 кгс/сма. Оптимальная величина давления начала

подъема иглы форсунки выбирается по минимальному удельно­ му расходу топлива при работе дизеля на номинальном ре­

жиме. Регулировочная характеристика дизеля по давлению

начала подъема иглы форсунки показана на рис. 15.13.

387