книги из ГПНТБ / Соловьев Б.И. Теплотехнические испытания и эксплуатация судовых дизелей

на. При регулировке двигателя необходимо достичь того,

чтобы

камеры

сжатия и

е были

дл я

всех цилиндров

одинаковыми.

Чтобы

узнать,

насколько

необходимо изменить высоту

камеры

с ж а т и я дл я подрегулировки

рс,

м о ж н о воспользоваться

нижепри­

веденной эмпирической

формулой

[37]

3 =

< V

« - W

с.щ

где

Vci

— фактический

объем

камеры

сжатия,

определенный

за­

ливом и соответствующий развиваемому давлению

pci

или

найденный

по

формуле

Vs

F

— п л о щ а д ь поперечного

сечения данного цилиндра,

см2;

k

— поправочный

коэффициент,

который

зависит

от

общего

технического

состояния

двигателя: а)' дл я

двигателей

без

наддува — новых и

после

капитального

ремонта

k =

l,

среднеизношенных

k—\,2,

сильноизношенных

/г='1,3;

б) дл я двигателей

с

наддувом — новых и

после

капитального

ремонта

/г =

0,6-ь-0,8,

среднеизношенных

k — 0,8-^0,9,

сильноизношенных

A = 0 , 9 - f 1,0.

(Меньшие

величины k

относятся к двигателям

высокого

наддува

и четырехтактным,

а

большие — к двигателям

низкого

н а д д у в а и' д в у х т а к т н ы м ) ;

Vci — о б ъ е м

камеры сжатия,

который

необходимо

установить

для

достижения

требуемого

давления сжатия

рс г '•

с~

Pes

§ 10. Проверка и регулирование фаз газораспределения

Органы

газораспределения

обеспечивают своевременную

пода­

чу

свежего

з а р я д а воздуха

в

цилиндры двигателя для

возможно ­

сти

сгорания впрыснутого

топлива,

а т а к ж е

дл я очистки

цилиндра

от

отработавших

газов: В

четырехтактных

двигателях

органами

паны, в двухтактных — выпускные

(выхлопные)

и продувочные

окна

или выпускные к л а п а н ы и продувочные

окна,

а т а к ж е

пуско­

вые

клапаны .

Моменты открытия,и

закрытия органов

газораспределения, вы­

р а ж е н н ы е

в градусах

угла поворота

коленчатого

в а л а

(° п. к. в.),

называют

ф а з а м и газораспределения .

Ф а з ы

газораспределения

приводятся

в табличной

форме

(табл.

15 и

16)

или, дл я нагляд ­

ного

представления

о последовательности

и

продолжительности

фаз,

и з о б р а ж а ю т с я

графически

в

виде

круговой

д и а г р а м м ы

(рис.

23 и 24) — д и а г р а м м ы газораспределения .

Если

на

такой

д и а г р а м м е

у к а з ы в а ю т с я

т а к ж е

моменты

подачи

топлива

и ци-

линдрового

масла в цилиндр, то она называется д и а г р а м м о й

рас ­

пределения.

Отсчет угла

отклонения

мотыля

на

круговой

диа ­

грамме производится от б л и ж а й ш е й мертвой точки.

Оптимальные ф а з ы газораспределения (распределения)

уста­

навливаются

экспериментальным путем на стенде дл я

к а ж д о г о

двигателя

в

зависимости

от его конструкции,

мощности,

быстро­

ходности,

тактности, типа

наддува,

конструкции

• впускной

и вы-

Рис.

23. Диаграмма

распреде­

Рис.

24. Диаграмма

газорас­

ления

двухтактного

двигателя

пределения

четырехтактного

«Бурмейстер и

Вайи» типа

двигателя

«Ланг»

8LD315RF

874VH2BF160

(теплоход

(суда

типа «Тарту»)

«Омск») =

закрытия

продувочных

окон:

5 —

начало

подачи

топлива

Т Н В Д

н

начало

пуска;

6 — конец подачн

топлива: 7 — конец пуска

пускной

систем, условий

и р е ж и м о в эксплуатации и т. д. Поддер ­

ж а н и е

оптимальных фаз

газораспределения в процессе эксплуа­

тации способствует нормальному процессу

сгорания, достижению

номинальной мощности

и экономичности.

Это осуществляется

своевременной проверкой и установкой оптимальных

фаз газо­

распределения, а т а к ж е

поддержанием в

нормальном

техниче­

ности и рекомендованного удельного расхода

топлива,

а т а к ж е

вид

индикаторных

д и а г р а м м (нормальных

и д и а г р а м м

выпуска-

продувки) . При правильных ф а з а х газораспределения

и

нормаль ­

ном

техническом

состоянии

его

органов

н о р м а л ь н а я

индикатор ­

ная

д и а г р а м м а имеет наибольшую п л о щ а д ь

и по виду

прибли­

ж а е т с я ' к

теоретической. При

раннем или

позднем открытии и за­

крытии

клапанов

или окон

площадь

нормальной

д и а г р а м м ы

вид д и а г р а м м ы

выпуска-продувки

и с к а ж а е т с я .

Ь),

На рис. 25, а показано влияние нормального

(точка

позд­

него (точка

Ь")

и раннего

(точка

Ь')

открытия,

а на рис. 25, б —

нормального

(точка

х)

и раннего

(точка

г')

закрытия

выпускного

к л а п а н а четырехтактного двигателя на индикаторную

д и а г р а м м у :

при всех случаях отступления от

оптимального

угла

открытия и

закрытия выпускного

к л а п а н а

индикаторная

мощность

умень­

шается .

Д л я улучшения

Очистки

и увеличения

наполнения

цилиндра

свежим з а р я д о м у четырехтактных

двигателей

впускной

клапан

открывается

до

в. м. т. и

закрывается

после н. м. т.,

выпускной

клапан открывается до н. м. т. и закрывается

после

в. м.

т. Благо ­

д а р я этому

выпуск

и

наполнение

з а н и м а ю т

более

180°.

Перекры ­

V

Р-ис. 26. Влияние момента открытия (а)

и закрытия (б) выпускного клапана

на индикаторную

диаграмму

четырехтактных двигателей. Ф а з ы

газораспределения обычно

уста­

навливаются д л я номинального р

е ж и м а , с изменением числа

обо­

крытии выпускных органов мощность

турбины уменьшается,

т а к ж е

уменьшается

и мощность двигателя,

так к а к уменьшается

часто­

та вращения

турбовоздуходувок и давление продувочного воздуха,

постоянны, то у

четырехтактных двигателей и

у

двухтактных с

прямоточно-клапанной продувкой

(двигатели

«Бурмейстер

и

Вайн», .«Сторк»)

их можно изменять

сознательно

в

процессе

экс-

п л у а т а ш ш и испытании пли м о ж е т

произойти

«произвольное»

.раз­

регулирование.

Причины

разрегулирования

фа*з

газораспределения:

изменение

зазоров в механизме

привода клапанов из-за нарушения регули­

ровки или износа деталей; изменение профиля кулачковых

шайб,

вследствие

их износа;

в ы т я ж к а

цепи привода

распределительного

вала; проворачивание

или неправильная сборка кулачных

шайб

на распределительном

валу; неправильная установка

распредели­

ней у к а з а т е л я м

мертвых

точек на

маховике; проверяют и устанав ­

ливают необходимые з а з о р ы в

механизме

привода

к л а п а н о в ;

проверяют

правильность

поло­

жения

распределительного

ва­

ла

относительно

коленчатого

вала;

проверяют

и

регулируют

ф а з ы газораспределения .

Верхнюю

мертвую

точку

поршня

м о ж н о

определить

различными

способами ..

Д о ­

вольно

просто

это

сделать

с

помощью

линейного

индика­

тора

со

штоком

(рис.

26)

или

простой

линейки:

поршень

проверяемого

цилиндра

подво­

д я т

к

в. м. т.;

через

форсуноч­

ное или иное отверстие в ци­

Рис. 26. Определение в. м. т. поршня

линдровой

крышке,

на

д н о

поршня

опускают

шток 2,

на

с

помощью

линейного

индикатора:

/

— индикатор:

2

—

шток;

3 —

направ­

торец

которого

устанавливает ­

л я ю щ а я втулка; 4

—

цилиндровая

крыш­

ся ножка

линейного

индика­

ка;

5

. —

поршень

тора;

затем

коленчатый

в а л

незначительно

(градусов

на 10)

в р а щ а ю т

на

передний

и

задний

ход и н а б л ю д а ю т

за

показанием

индикатора .

Момент

наибольше ­

го значения показания линейного индикатора

будет

соответство­

вать в. м. т. поршня данного цилиндра . Этому моменту

на

махо ­

вике двигателя

д о л ж н о соответствовать

.обозначение в.

м. т.

при

верхних

мертвых

точек,

то

д е л а ю т риску с обозначением номера

цилиндра.

З а з о р ы в

механизме

привода

газораспределения

устанавли ­

вают

с

целью

возможного

рас ­

ширения

его

деталей

во

время

работы двигателя,

чтобы

не

нару-

. шать

моментов

газораспределе ­

ния

и

герметичности

клапанов,

которые влияют на рабочий про­

цесс

двигателя,

его

мощность и

чению динамических

нагрузок,

что

приводит

к

быстрому

изно­

су

и

трещинам

в д е т а л я х клапан ­

ного

механизма .

В

зависимости

от

конструкции

механизма

при­

четырехтактных

двигателей

за­

зор

проверяется

и регулируется

при холодном двигателе м е ж д у

цилиндрической

частью

кулач­

ковой

ш а й б ы и роликом

толка­

теля или (чаще всего у вспомо­

гательных

четырехтактных

двига­

телей)

между у д а р н ы м

болтом

на

конце

коромысла

и

концом

штока

к л а п а н а — рис.

27

(или

надетых на концы штоков клапа ­

нов

специальных

колпачков,

предохраняющих

их

от

раскле ­

Рис.

27.

Распределительный

меха­

пывания) . '

Регулировка

произво­

дится

с

помощью

названного

низм

двигателя

при

расположении

распределительного

вала

у

осно­

ударного болта,

который

вверты­

вания рабочих цилиндров

(двига­

вается

или

вывертывается .

З а з о ­

тели 1 8 Д ,

Д 5 0 и

т.

д.):

1 —

стойка;

2 —

колпачок

со

сфери­

ры

проверяются

щупом.

З а з о р

ческой головкой, надетой на шток кла­

м е ж д у

у д а р н ы м болтом

и

кон­

пана;

3

— ударный болт с

закаленной

сферической головкой; 4 — клапанный

цом

штока

к л а п а н а

з а м е р я ю т

рычаг; 5 — болт с

выпуклой

головкой;

при нахождении поршня прове­

6 — вставка; 7

—

штанга;

8

—

зака­

ленная вставка; 9

—

толкатель;

10 —

ряемого цилиндра почти

в в. м. т.,

ролнк;

/ / —

распределительный

вал

когда

впускной

и

выпускной

клапаны закрыты . В этом положении

зазор

м е ж д у

у д а р н ы м

бол­

том

и концом

штока

к л а п а н а д о л ж е н

быть

равен

рекомендован-

У главных двухтактных двигателей с

выпускными к л а п а н а м и

(рис.

28) зазор м е ж д у коромыслом 2

и

штоком

(хвостовиком)

выпускного

к л а п а н а

/ регули­

руется

болтом

3,

который

так ­

ж е

ввертывается

или

выверты­

вается

(4 — штанга

толка ­

теля) .

Во

всех

случаях

проверка

клапанных

зазоров

д о л ж н а

производиться

при

нахожде ­

нии ролика толкателя на ци­

линдрической

части

кулачной

шайбы .

Рис. 28. Выпускной клапан с приводом

Проверка

правильности по­

ложения

распределительного

двигателя «Бурмейстер и ВаГш»

вала относительно коленчато­

го

вала выполняется

разлил-

ными способами в зависимости от конструкции механизма

при­

вода

газораспределения . Она выполняется

или по заводским

мет­

тыль

первого

цилиндра

по

штихмасу устанавливается

в в. м. т.

(рис. 29,

а),

штихмас

для

распределительного

вала

выпускных

клапанов

устанавливается

на

кормовой

муфте реверсивного

меха­

низма

(рис. 29, б ) . Указатель

штихмаса

д о л ж е н

совпадать

с за­

Правильность

положения

распределительного вала т а к ж е про­

веряется по углу

м е ж д у осью

симметрии

кулачной

ш а й б ы

выпуск­

ного клапана с горизонталью . Д л я

этой

цели

на

носовом

торце

распределительного

вала имеется

заводская

риска, соответствую­

щ а я оси симметрии

кулачной

ш а й б ы выпускного

клапана

первого

первого цилиндра по

штихмасу

(рис. 29,

а)

устанавливается

в

в.- м. т. Пр и помощи

угломера

(или

транспортира) и

уровня

в

плоскости торца

распределительного в а л а

определяется

угол

на­

клона риски к горизонтали. Этот угол

должен

равняться

рекомен­

дованному, у к а з а н н о м у

в инструкции

по

регулировке

двигателя .

Д л я

двигателя

«Бурмейстер и

Вайн»

типа

874VT2BF160

вели­

чина этого угла

д о л ж н а равняться 17°.

Если замеренный угол не соответствует рекомендованному,

зна­

чит

распределительный

вал вследствие

износа

или вытяжки

цепи

приводит к з а п а з д ы в а н и ю открытия и закрытия

выпускных клапа ­

нов. Допустимое

отклонение замеряемого угла

д л я двигателей

а)

6)

о. — д л я

определения в. м.

т. первого

цилиндра;

б

— для

контроля

распреде­

лительного вала

выпускных

клапанов;

в — для

проверки

установки

воздухо ­

распределителя; / — носовая картерная стойка:

2

— штнхмас; 3 — носовая

щека коленчатого вала; 4 — рубашка

цилиндра;

5 — полумуфта;

6 — вал

привода

воздухораспределителя;

7 —

вал воздухораспределителя; 8 — реси­

вер продувочного

воздуха; /

—

сторона

выпуска;

/ /

— сторона распределения

жение,

что осуществляется

перестановкой

распределительного

в а л а или натяжением

цепи

привода. П р о в е р к а данным

способом

д о л ж н а

производиться

только при отсутствии

крена, в

противном

случае данные замеров

будут

неверны.

У двигателей с клапанным газораспределением

начало

выпу­

ска

или

впуска

определяется моментом набегания

кулачной

шай ­

бы

на

ролик

толкателя

привода

соответствующего

клапана-. Ко­

нец

выпуска

или

впуска

соответствует моменту

схода с

кулачной

ш а й б ы ролика толкателя клапана .

Ч а щ е

всего

моменты

открытия

и

з а к р ы т и я

клапанов

опреде­

ляют

следующим

образом.

В р а щ а ю т

двигатель

валоповоротным

устройством

или

вручную,

одновременно

рукой

поворачивают

ролик

т о л к а т е л я

к л а п а н а .

В момент

открытия

к л а п а н а

к у л а ч н а я

ш а й б а

находит

на ролик,

препятствуя

его проворачиванию . В мо­

мент з а к р ы т и я

к л а п а н а

к у л а ч н а я

шайба

сходит с

ролика,

кото­

ментам набегания

кулачной шайбы на

' ролик

и схода

с

него

определяются утлы

поворота

маховика

до б л и ж а й ш е й

мертвой

точки проверяемого

цилиндра,

которые

и будут

определять

ф а з ы

газораспределения соответствующих клапанов .

П р о в е р к у газораспределения обычно д е л а ю т только у

одного,

первого от маховика цилиндра, так как

заводы-строители

кулач­

ные шайбы устанавливают в требуемом

положении. Если

ж е рас­

пределительный

вал

разбирали и снимали с него

кулачные шай ­

бы, то проверяют

газораспределение на всех цилиндрах .

У двухтактных

бесклапанных двигателей ф а з ы

газораспреде­

пускных и продувочных окон верхней кромкой поршня

(точнее,

верхней кромкой верхнего компрессионного поршневого

к о л ь ц а ) .

Соответственно этим моментам на маховике двигателя

определя­

ются углы до б л и ж а й ш и х мертвых точек проверяемого

цилиндра.

Моменты открытия и закрытия окон н а б л ю д а ю т через

смотровые

лючки выхлопного коллектора, из под-поршневого пространства

или сверху цилиндра при снятой

цилиндровой крышке .

Допускаемое отклонение фаз

газораспределения от паспортных

данных у высокооборотных двигателей

не д о л ж н о превышать

+ 3 ° ,

у - малооборотных и среднеоборотных

± 7 ° .

В

к а ж д о м конкретном д в и г а т е л е допускаемое отклонение, ф а з

эксплуатации двигателя . К а к

у ж е говорилось выше, необходимо

стремиться к тому, чтобы эти отклонения в

ф а з а х газораспределе ­

ния

были минимальными .

:• ••

Все результаты проверки и регулировки

механизма

привода и

фаз

газораспределения д о л ж н ы

обязательно

заноситься

в машин­

ный

формуляр .

телей типа RD. Д в и г а т е л и

двухтактные,

простого действия, крейц-

копфные,

реверсивные с газотурбинным

наддувом,

с контурной

продувкой

цилиндра .

Одной

из особенностей

этих двигателей являются

в р а щ а ю щ и е ­

о т р а б о т а в ш их

газов;

предотвращение утечки

продувочного

возду­

ха из подпоршневых полостей в турбины

в то

время, когда

порш­

ни находятся над окнами: пре­

дохранение

от

заброса

отрабо­

7

т а в ш и х

газов

в

смежные

цилиндры, подключенные к од­

ному

турбонагнетателю;

соз­

дание

доза рядки

свежего

воз­

духа путем перекрытия вы­

пускного

трубопровода

заслон ­

ками одновременно с перекры­

тием

поршнем

продувочных

окон.

Выхлопные

заслонки

вра­

щаются

с

частотой

вращения,

наполовину меньшей, чем ко­

ленчатый

вал

двигателя, и

приводятся в действие посред­

ством, одного цепного

привода.

Цега-юй привод выхлопных за­

слонок

в

зависимости

от числа

Рис.

30.

Установка

вращающейся вы­

цилиндров

располагается

на

хлопной

заслонки:

конце

или

в середине

двигате ­

I —

контрольный

щуп;

2 — выхлопная

заслонка;

3 — корпус;

А — момент

начала

л я .

П р и

реверсировании

дви­

закрытия

выхлопного

трубопровода

за­

гателя

все

выхлопные

заслон ­

слонкой;

5 —

установочная

.ширина

про­

рези

контрольного

щупа

ки

одновременно

повертыва­

ются С помощью сервомотора. В а л ы сервомотора

и заслонок

на­

ходятся

на

одной

осевой

линии

и соединяются

м е ж д у

собой

по­

тия заслонок при вращении д в и г а т е л я

на передний ход

состав­

ляет ± 3 °

(проверяется

с помощью

контрольного

щупа и

измеряется

по маховику,

двигателя)

и

± 1 , 5 ° (измеряется

непо­

средственно на торце в а л а выхлопной

з а с л о н к и ) . При

вращении

двигателя

валоповоротной

машиной

на

задний ход

отклонения

«Сторк»

HOTL о

90.

47

137

48

48

96

75/160

«Нахаб-Поляр»

М46М

63°30'

66°30'

127

63°30'

63°30'

127

Ус та нов ка

и регулирование выхлопных заслонок после монта­

ж а двигателя,

ремонта и в эксплуатации проверяются с помощью

контрольного

щупа 1 (см. рис. 30),

через

верхние отверстия в

кор-