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

книги из ГПНТБ / Силовые установки и промысловые механизмы маломерных судов рыбной промышленности (с двигателями до 100 л. с.) учеб. пособие

.pdf
Скачиваний:
15
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
13.17 Mб
Скачать

П л о т н о с т ь

т о п л и в а

измеряется при темпера­

туре 20°С. По плотности молено

определить количество

топлива в судовых

цистернах,

а

также принадлежность

его к легким или тяжелым сортам. Косвенно на основа­

нии плотности топлива можно

составить

представление

о способности его к самовоспламенению.

Тяжелое топ­

ливо воспламеняется

труднее,

чем легкое. Плотность

дизельных топлив изменяется в пределах 0,8—0,95.

В я з к о с т ь , или

внутреннее трение,

характеризует

текучесть топлива по трубопроводам и качество его распыливания. Различают кинематическую и условную вязкость.

Кинематическая

вязкость, или удельный коэффици­

ент внутреннего трения,

измеряется

при

данной темпе­

ратуре

и по техническим

условиям на топливо выража­

ется в

сотых долях

стокса (см 2 - с1 ),

или

сантнетоксах.

Условная вязкость топлива измеряется при данной температуре и обозначается в градусах ВУ (вязкость условная). Величина условной вязкости ВУ представ­ ляет отношение времени истечения 200 мл топлива при данной температуре ко времени истечения дистиллиро­ ванной воды при температуре 20°С через стандартное отверстие в специальном приборе вискозиметре. При

обозначении вязкости

топлива обязательно указывает­

ся температура,

при

которой

вязкость

была

изме­

рена. Вязкость

дизельного топлива

не

должна

пре­

вышать 5° ВУ при температуре

50°

С. Если вязкость

окажется больше, то перед использованием топливо по­ догревают.

Вязкость топлива зависит от температуры и от дав­ ления. С повышением температуры вязкость топлива уменьшается, а с увеличением давления — возрастает. Для высокооборотных дизелей вязкость топлива при 50° С должна находиться в пределах 1,15—1,7 ВУ.

Ф р а к ц и о н н ы й

с о с т а в

определяет

однород­

ность топлива по составляющим

его -фракциям

(легкие,

тяжелые), имеющим

различную

температуру

кипения.

Желательно, чтобы фракционный состав дизельного топлива был такой, при котором температура кипения его изменялась в небольших пределах. Процесс сгора­

ния топлива с легкими и тяжелыми фракциями

(с низ­

кой

и

высокой температурами кипения) ухудшается,

так

как

тяжелым фракциям придется гореть

в среде

газов от сгорания легких фракций и при

значительно

меньшем коэффициенте избытка

воздуха.

 

Т е м п е р а т у р а

в с п ы ш к и — это

такая мини­

мальная температура

нагрева

топлива в

специальном

приборе, при которой образующиеся пары вместе с воз­ духом вспыхивают при поднесении к ним источника от­ крытого пламени. Чем больше в топливе легких фракций, тем ниже температура его вспышки. Темпера­ тура вспышки характеризует пожарную безопасность топлива, но не определяет степень пригодности его для сжигания в двигателях. Температура вспышки топлива для быстроходных дизелей находится в пределах 35— —90°С.

Т е м п е р а т у р а с а м о в о с п л а м е н е н и я — это минимальная температура, при которой топливо в сме­ си с воздухом воспламеняется без какого-либо посто­ роннего источника пламени и продолжает гореть. Тем­ пература самовоспламенения топлива зивисит от тем­ пературы, давления и состава среды, в которой происходит самовоспламенение. Температура само­ воспламенения дизельных топлив в воздушной сре­ де по опытным данным находится в пределах 450— 550° С.

Важнейшей

характеристикой,

оценивающей

каче­

ство воспламенения дизельных топлив, является

ц е т а -

н о в о е ч и с л о .

Цетановое число

равно процентному

содержанию

(по

объему)

цетана

в смеси с а-метил-

нафталином,

при котором

периоды

задержек самовос­

пламенения

этой

смеси и испытуемого топлива

равны.

Воспламеняемость цетана принимают за 100%, а а-ме- тилнафталина за 0%. Период задержки самовоспламе­ нения дизельного топлива измеряется в секундах или углах поворота коленчатого вала и соответствует пери­ оду от момента достижения температуры самовоспла­ менения топлива до его воспламенения.

Цетановое число дизельного топлива определяют опытным путем на специальных одноцилиндровых стандартных двигателях. Значения цетановых чисел

топлива, применяемого в

судовых дизелях, изменяются

в следующих

пределах:

для малооборотных

от

30 до

50, для высокооборотных

от 40 до 60. Повышение

цета­

новых чисел

дизельного

топлива выше 40—60

нецеле­

сообразно, так как при этом наряду с уменьшением пе-

61

риода задержки

самовоспламенения, увеличивается

удельный расход топлива.

Т е м п е р а т у р а

з а с т ы в а н и я — это такая" тем­

пература, при которой топливо теряет свою подвиж­

ность. Температура застывания

топлива

для

быстро­

ходных

дизелей находится

в пределах

от

10 до

—60° С,

а для тихоходных

дизелей

от 5

до + 5 ° С.

М е х а н и ч е с к и е п р и м е с и

в

топливе

(пыль, пе­

сок, окалина) нежелательны, так как могут быть причи­ ной засорения фильтров, заедания игл форсунок и преж­

девременного износа топливной

аппаратуры.

К о к с у е м о с т ь

является

косвенной характери­

стикой

склонности топлива к

нагарообразованию. Ча­

стицы

кокса, или нагара, образуются в

результате не­

полного сгорания и разложения топлива.

Коксуемость

топлива выражается

коксовым

числом,

определяемым

в приборе Конрадсона по содержанию кокса в процен­ тах от количества топлива. Образование кокса'1 в топли­ ве при сгорании в цилиндре не должно превышать для многооборотных дизелей 0,05—0,1%, а для малооборот­

ных 3—4%. Нагарообразование

в дизелях вызывает

засорение топливораспылителей

форсунок

и может вы- '

звать загорание колец и потерю их подвижности.

Н а л и ч и е с е р ы и с е р н и с т ы х

с о е д и н е н и й

в дизельном топливе вызывает увеличение коррозийно­

го износа цилиндра и поршня.

Кроме

того, концентри­

руясь в нагарах,

сернистые образования

значительно

повышают их твердость. Содержание

серы в

топливе

для быстроходных

дизелей не должно

превышать 0,2%.

К и с л о т н о с т ь

т о п л и в а

также

способствует

повышению нагарообразования

и коррозийного

износа

деталей дизеля. Кислотность топлива выражается чис­ лом миллиграммов едкого кали, требуемого для нейтра­

лизации 100 мл топлива. Кислотность

дизельного

Toni

лива не должна превышать 10 мг КОН.

 

 

З о л ь н о с т ь т о п л и в не должна

превышать

для

многооборотных дизелей 0,025%, а для малооборотных не больше 0,08%. Зола, образующаяся при сгорании

топлива, способствует увеличению

износа

поршня и

цилиндровой втулки.

 

 

 

 

А н т и д е т о н а ц и о н н ы е

с в о й с т в а

являются

важной характеристикой

топлива, применяемого в кар­

бюраторных двигателях.

Процесс

сгорания

в них в за-

62

Т а б л и ц а 2

Показатели

Цетановое число, не ме­ нее

Фракционный состав, °С* 10%, не ниже 50%, не выше 90%, не выше 96%, не выше

Вязкость, ест при 20° С при 50° С

Коксуемость, % не более Коксуемость, 10%-ного остатка, % не более Кислотность, мг, КОН 100 мл, не более

Содержание, % не более серы

водорастворимых кислот и щелочей механических приме­ сей воды

Зольность, % не более Испытание на медной пластинке Температура, °С

вспышки (в закры­ том тигле), не ниже застывания, не выше помутнения, не выше

 

Топливо (ГОСТ 4749—49)

д а

дз

дл

40

40

45

200

200

290

255

275

300

335

350

330

 

 

2,5—4,0

3,5—6,0

3,5—8,0

0,05

0,5

0,5

 

5

5

5

0,2

0,2

0,2

Отсутствуют

 

Отсутствует

 

0,01

| 0,02

0,02

Выдерживает

 

35

50

60

- 6 0

—45

—10

 

—35

— 5

* Дана температура, при которой перегоняется указанное коли­ чество (%) топлива.

висимости от свойств топлива и температуры горючей смеси в конце сжатия может иметь взрывной характер, когда скорость распространения волн достигает 2000— 3000 м/с, в то время как при нормальных условиях сго­ рания скорость распространения пламени не превыша­ ет 20 м/с. В результате этого давление и температура газа в цилиндре резко возрастают и могут достичь зна-

63

чений, при которых длительная работа двигателя ока­ жется опасной. Такое сгорание топлива принято назы­ вать детонацией.

Детонация при сгорании топлива вызывает появле­

ние

стуков, уменьшение мощности двигателя и перег­

рев

цилиндра. Для борьбы с детонацией необходимо

уменьшить степень сжатия или применять топливо, об­ ладающее антидетонацнонными свойствами. Для повы­ шения этих свойств к топливу добавляют специальные присадки —• антидетонаторы, наиболее распространен­ ным из них является тетраэ'тиловый свинец. Бензин с такой присадкой называется этилированным.

Антидетонационные свойства бензина оцениваются октановым числом. Октановое число соответствует процентному содержанию (по объему) пзооктана в сме­ си с гептаном, при котором эта смесь начинает детони­ ровать при одинаковых условиях с испытуемым топли­ вом. Детонационную стойкость пзооктана принимают равной 100 октановым единицам, а гептана — равной нулю. Смешивая эти вещества, можно получить смесь с любыми антидетонационными свойствами и, сравни­

вая ее

с

бензином,

определить

его

октановое число.

Если

при

испытании

топлива

его

антидётонационные

свойства окажутся равны смеси, состоящей из 93%

изооктана

и 7%

гептана, то октановое число испытуемо­

го бензина

равно

93.

 

 

 

 

 

 

Основными причинами

детонации

являются:

малый

избыток воздуха

(богатая смесь), высокая

температу­

ра в конце сжатия и

низкая

температура самовоспла­

менения топлива.

 

 

 

 

 

 

Сорта топлива, применяемые в судовых двигателях

внутреннего сгорания

и

их

основные характеристики

приведены в табл. 2.

 

 

 

 

 

 

Приемка и хранение топлива

 

 

 

 

Принимают топливо на судно в соответствии

с тре­

бованиями

«Правил

обслуживания

судовых

ДВС и

ухода за ними».

 

 

 

 

 

 

 

Приемка топлива на судно без сертификатов, ха­

рактеризующих

его качество, категорически

запреща­

ется. Срок давности лабораторного анализа на

топли­

во не должен превышать шести месяцев. „

 

 

64

Контроль за приемкой топлива и оформление доку­ ментации возлагается лично на старшего (главного) механика. Приемкой топлива от береговой нефтебазы (или от судна-бункеровщика) должен руководить тре­ тий механик или, по поручению старшего (главного) механика, вахтенный механик.

Основным документом для учета принятого топлива является накладная нефтебазы (судна-бункеровщика), которая должна быть оформлена подписями предста­ вителя нефтебазы (судна-бункеровщика) и принимав­ шего топливо механика. Копия накладной и паспорт (сертификат) на принятое топливо должны представ­ ляться старшим (главным) механиком в МСС судовла­ дельца (механико-судовую службу).

Перед приемкой необходимо замерить остатки топ­ лива в топливных цистернах и танках, открыть за­ глушки на вентиляционных трубах, установить запор­ ные клапаны топливного трубопровода в положение, обеспечивающее прием топлива только в намеченные цистерны и танки, установить на палубе у приемного патрубка поддон с песком и пенный огнетушитель, под­ готовить к действию все имеющиеся на судне противо­ пожарные средства, установить на палубе таблички с надписью о запрещении курения; назначить вахтерного у места приемки топлива на судне.

Во время приемки топлива следят за наполнением топливных танков и цистерн, производя периодические промеры и руководствуясь показаниями соответствую­ щих приборов.

При

приемке

топлива

должна быть установлена

связь с

береговой

нефтебазой (судном-бункеровщиком)

для передачи указаний об

изменении режима или о

прекращении подачи топлива.

Перед приемкой следует получить сертификат на топливо и проверить соответствие его характеристик, указанным в заводской инструкции по эксплуатации дизеля. При обнаружении несоответствия характери­ стик выдаваемого топлива требованиям заводской ин­ струкции по эксплуатации дизеля, а также в случае его значительного загрязнения и обводнения приемка топ­ лива на судно не допускается.

В

процессе приемки топлива на судно

принимаю­

щий

обязан осуществлять систематический

визуальный

5—180

65

и посредством экспресслабораторнн контроль его ка­ чества.

При обнаружении несоответствия качества топлива предъявляемым к нему требованиям прием топлива прекращают, составляют соответствующий акт и отби­ рают пробы обеими сторонами (выдающей и прини­ мающей) для последующего анализа.

Топливные танки и цистерны чистят не реже одного раза в год. При этом необходимо принимать меры по­ жарной безопасности и защиты лиц, работающих в

танках и цистернах, от отравления

газами.

 

 

Внутренние поверхности топливных

танков и

ци­

стерн

окрашивают

специальной

краской,

не разрушаю­

щейся

под

действием

топлива.

Запрещается

окраши­

вать

внутренние

поверхности

металлических

топлив­

ных

танков и цистерн красками, разведенным

па

олифе.

 

 

 

 

 

 

 

 

Учет расхода и запаса

топлива

 

 

 

 

 

Расход

топлива

контролирует

механик.

Наличие

топлива на судне отмечают в машинном журнале каж­ дые сутки.

Механик по представляемым сведениям должен сравнить фактический расход топлива с заданными нор­

мами. Механик обязан

составлять,

а

по прибытии

из

рейса — представлять в

МСС

судовладельца

теплотех­

нический и топливный отчеты, которые должны

служить

основными документами

для

учета

выполнения

норм

расхода топлива и достигнутой экономии.

 

 

 

 

К топливному отчету

должны быть

приложены

на­

кладные и сертификаты на полученное топливо.

 

 

 

Запас топлива на судне состоит

из

основного

запа­

са, который должен быть достаточным

для

выполнения

перехода судна из порта до района

промысла

(или

из

района промысла до порта), и

аварийного,

составляю­

щего 20% от основного.

 

 

 

 

 

 

 

 

При использовании на судне различных сортов топ­ лива запас его исчисляется по каждому сорту.

Топливо перед поступлением к дизелю очищают от технических примесей и воды. Для этого применяют следующее оборудование: подогреватели, отстойные

66

цистерны, фильтры и сепараторы. Запрещается пода­ вать к дизелям топливо, содержащее механические примеси и воду. В случае отсутствия на судне от­ стойных цистерн производят двойную сепарацию топлива.

СМАЗОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Свойства и сорта смазочных материалов

Цель смазки двигателей внутреннего сгорания — обеспечивать минимальный износ трущихся деталей за счет максимального снижения потерь на трение и от­ вода тепла от поверхностей трения; предохранить по­ верхности трущихся деталей от коррозии; отводить от трущихся поверхностей продукты износа, нагар и меха­ нические примеси.

В процессе работы двигателя смазочное масло на­ ходится в условиях действия высоких температур, дав­ лений, влияния кислорода воздуха и продуктов сгора­ ния. Совместное влияние этих факторов вызывает вы­ горание, окисление масла и образование нагара. Мас­ ло, применяемое для смазки, должно удовлетворять следующим требованиям: масляничность и вязкость его должны быть • такими, чтобы обеспечить жидкостную смазку трущихся деталей при любом нагрузочном и скоростном режиме работы двигателя; вязкость его должна изменяться незначительно при изменении тем­ пературы в системе смазки и температуры трущихся поверхностей; испаряемость должна быть небольшой, температура вспышки — высокая; хорошая текучесть при низких температурах; высокие антикоррозийные свойства; высокая чистота.

Основными физико-химическими свойствами смазоч­ ных масел (аналогично топливу) являются: вязкость, температура вспышки, температура застывания, кис­ лотное число, наличие воды и механических примесей, зольность, коксуемость.

Из опыта эксплуатации двигателей внутреннего сгорания известно, что для уменьшения износов, нага-

рообразования

и коррозии деталей естественных ка­

честв

масла

недостаточно. Для улучшения

свойств

масла

в него

добавляют специальные вещества

(суль-

5*

67

фонаты, солн, салициловые кислоты, впннполы, полпметакрилаты и др.), которые называются присадками.

В зависимости от действия, оказываемого на масло, различают следующие присадки:

моющие — которые препятствуют отложению нагара на поверхностях деталей. Нагар и продукты окисления отводятся от смазываемых деталей циркулирующим маслом, а затем при прохождении через фильтры они удаляются из масла. В качестве моющих присадок при­ меняются растворимые в масле мыла различных метал­ лов жирных или нафтеновых кислот;

антикоррозийные и антиокислительные, замедляю­ щие окислительные процессы, происходящие в масле, и уменьшающие в связи с этим накопление в нем кис­ лот. При меньшем содержании кислот в масле значи­ тельно уменьшается коррозия шеек коленчатого вала, цилиндровой втулки и подшипников; •.

вязкостные, способствующие сохранению постоян­ ной вязкости при изменении температуры; раньше в ка­

честве вязкостных присадок

использовали

натураль­

ный каучук, в настоящее время

применяют

полимерные

вещества;

 

 

 

 

понижающие

температуру застывания

масла (дес-

прессаторы);

 

 

 

 

повышающие

маслянистость

и прочность

масляной

пленки;

 

 

 

 

многофункциональные, выполняющие сразу

несколь­

ко функций, например, антиокислительные, антикорро­ зийные, моющие, антизадирные и пр.

От правильного выбора сорта масла для смазки двигателя во многом зависит его моторесурс, надеж­ ность в работе и долговечность. При выборе масла не­ обходимо учитывать основные показатели работы дви­ гателя: быстроходность, максимальное давление сго­ рания, степень наддува, температуру в системах смаз­ ки и охлаждения, конструктивные особенности. Кроме того, при выборе сорта масла необходимо учитывать сорт топлива, на котором работает двигатель и матери­ ал, из которого изготовлены основные детали (поршень,

втулка, подшипник и др.),

а также условия, в которых

-эксплуатируется двигатель

(Арктика, тропики и т. д.).

Для быстроходных двигателей небольшой мощности применяют в основном авиационные и дизельные масла

6S

с присадками. Например, в дизелях типа Ч 10,5/13 ис­ пользуется дизельное масло Д-11 с присадками АЗНИИ и ЦИАТИМ (а), а в дизелях К-152; К-161; К-558—ди­ зельное масло ДС-11 с присадкой по ГОСТу 9832—61 или Д-11 с многофункциональной присадкой. Эти мас­ ла обладают высокими антикоррозийными свойствами.

При выборе сорта масла для быстроходных двигате­ лей с подшипниками, залитыми свинцовистой бронзой, особое внимание следует обратить на его антикорро­

зийные свойства, так как свинцовистая

бронза

очень

сильно подвержена

коррозии.

При работе

двигателя

масло под действием

высокой

температуры

и кислоро­

да воздуха окисляется, образующиеся

кислоты

всту­

пают в реакцию со свинцом,

вызывая

разрушение за­

ливки вкладыша.

 

 

 

 

 

Из авиационных масел в дизелях применяют МС-14, МС-20. Масла МС-20 и МК-22 имеют повышенную вяз­ кость, поэтому при использовании их в дизелях необхо­ димо добавлять веретенное масло АУ (ГОСТ 1642—50),

машинное

СУ

(ГОСТ

1707—51),

трансформаторное

(ГОСТ

982—56)

и др. Добавлять

эти масла

рекомен­

дуется

в

таких

количествах, чтобы вязкость

смазочно­

го масла

была

9—10°

ВУ при 50°С. 'Вязкость масла

различных марок обозначается последними двумя циф­ рами в сантистоксах. Например, марка МК-22 обозна­ чает, что это масло кислотной очистки (буква К) вяз­ костью 22 сСт при 100° С, а марка МС-11 — масло се­ лективной очистки (буква С) вязкостью 11 сСт. Сорт масла для каждого, дизеля рекомендуется заводом-из­ готовителем на основании испытаний дизеля на стенде и указывается в паспорте двигателя.

Для смазки карбюраторных двигателей применяют масла кислотной очистки АК-6 (автол-6), АК-Ю (ав­ тол-10), АК-15 (автол-15) и масла селективной очистки АС-5, АС-9,5 и др.

Приемкам хранение масла

Эти операции производят в соответствии с требова­ нием «Правил обслуживания судовых ДВС и ухода за ними». Контроль приемки масла и оформление докумен­ тации возлагается лично на старшего (главного) меха­ ника. Приемкой масла от береговой нефтебазы (или от

69

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ