книги из ГПНТБ / Брук М.А. Инженерные основы эксплуатации корабельных дизелей учебник

3. Минимальные значения Дд соответствуют наи­ более благоприятным переходам линии сжатия в линию сгорания и имеют место, если самовоспламенение про­ исходит до ВМТ.

Когда воспламенение перемещается на линию расши­ рения, то кроме снижения эффективности и экономично­ сти ухудшаются динамические условия работы, внеш­ ним проявлением чего являются стуки и усиление вибра­ ций.

4. С увеличением сроп повышается — , но вместе с

Дт

тем уменьшается Яд, т. е. ухудшение динамичности за счет роста max в определенных пределах компенси­

руется за счет улучшения плавности.

Таким образом, наблюдается некоторое саморегули­ рование динамичности рабочего цикла. Такое саморе­ гулирование происходит до тех пор, пока с увеличением фоп положительное значение Яд уменьшается.

Для индикаторной диаграммы при сроп= 14,7° (рис.

141,6) характерны самовоспламенение после ВМТ, рез­ кий переход линии сжатия-расширения в линию сгора­

ния, сравнительно небольшая величина ^jm ax и отри­

работы двигателя в этом случае неблагоприятны. Опыты показывают, что минимальные уровни шума и

вибраций на данном режиме работы соответствуют оп­ тимальному значению фоп [54].

Так как между фоп, U, Pz и g e имеется закономерная связь, то регулировочная характеристика по углу опере­ жения подачи топлива определяется в зависимости от перечисленных показателей или ограничивается харак­ теристикой в координатах фоп—g e -

Основные эксплуатационные показатели дизелей с высоким наддувом в зависимости от угла опережения подачи топлива изменяются качественно так же, как в рассмотренном случае двигателя без наддува [56], о чем свидетельствует регулировочная характеристика дизеля 16ЧН 24/27, изображенная на рис. 142.

420

Если во время эксплуатации изменился угол опере­ жения подачи топлива в сторону уменьшения по срав­ нению с нормальным, то это вызовет повышение темпе­ ратуры выпускных газов и удельного расхода топлива при одновременном снижении pz.

Рис. 142. Регулировочная характеристика'по <роп к. в.

Следовательно, если в каком-либо цилиндре двига­ теля при проверке оказывается, что температура выпуск­ ных газов повышена, а значения pz и pt ниже, чем в других цилиндрах, то это указывает на необходимость увеличения угла опережения подачи топлива данного цилиндра.

Если./?г, pi и tr в одном или нескольких цилиндрах одновременно превышают допустимые пределы, то это указывает на их перегрузку. В этом случае необходимо уменьшить подачу топлива.

421

Регулировочные характеристики по фазам газораспределения и начальному давлению распиливания

Оптимально подобранные фазы газораспределения и их сохранение во время эксплуатации позволяют обес­ печить высокое качество очистки цилиндров от отрабо­ тавших газов и наполнения свежим зарядом воздуха. Моменты начала и конца открытия органов газорас­ пределения устанавливаются экспериментально для каж­ дого двигателя в зависимости от особенностей его кон­ струкции, быстроходности, условии и режимов работы.

Нарушение регулировки фаз газораспределения во время эксплуатации приводит к уменьшению коэффици­ ента наполнения рабочих цилиндров и уменьшению рас­ полагаемой мощности. Последнее связано не только с ухудшением условий очистки и наполнения цилиндров, но и с уменьшением полезной работы газов и увеличением тепловых и газодинамических потерь.

Фазы газораспределения устанавливаются с ориен­ тацией на определенный, обычно номинальный режим.

С изменением режима работы изменяются условия газообмена, а следовательно, установленные фазы га­ зораспределения перестают быть оптимальными при от­ клонении режима работы от номинального.

Для двигателей без наддува момент открытия выпуск­ ных органов определяет собой действительную степень расширения газов и возможность получения максималь­ ной величины индикаторной работы.

При наличии газотурбинного наддува от начала вы­ пуска, кроме того, зависят параметры газа перед турби­ ной, а следовательно, ее мощность.

Раннее открытие выпускных органов дизелей с га­ зотурбинным наддувом обеспечивает повышение мощ­ ности турбины, но вызывает увеличение потерь индика­ торной работы и расхода топлива за счет уменьшения действительной степени расширения газов в цилиндре.

Эксплуатационная регулировка фаз газораспределе­ ния производится на двигателях четырехтактных и двух­ тактных с прямоточно-клапанной системой газораспре­ деления. _

Фазы газораспределения устанавливаются в соответ­ ствии с рекомендацией завода-изготовителя. В форму­ ляре двигателя приводятся данные о фазах газораспре­

422

деления с определенными допусками, обычно в преде­ лах 5—б градусов поворота коленчатого вала.

Перед тем как приступить к проверке фаз газорас­ пределения, следует проверить и установить нормальные зазоры между роликами рычагов и цилиндрической частью кулачной шайбы (или в гидротолкателях) при­ вода клапанов. Данные зазоров, приведенные в форму­ ляре, относятся к холодному двигателю. Во время рабо­ ты шпиндели клапанов нагреваются, удлиняются и выбирают часть зазора, поэтому действительная продол­ жительность открытия клапанов несколько больше, чем установочная при проверке в холодном состоянии.

Зазор изменяется также из-за износа клапанов во время работы двигателя. Периодическая проверка и под­ регулировка зазоров позволяют сохранять, нормальные фазы газораспределения в течение всего срока службы двигателя.

Способ регулировки зазора и фаз газораспределения зависит от конструкции распределительного механизма.

Чтобы приступить к регулировке фаз газораспределе­ ния, нужно знать соответствие положения фланца ко­ ленчатого вала ВМТ и НМТ кривошипа.

Отметки ВМТ и НМТ обычно наносятся на ободе соединительной муфты или на фланце. Если таких от­ меток нет, то ВМТ и НМТ одного из цилиндров опреде­

ляются по положению поршня относительно крышки или нижней кромки втулки.

При оценке качества регулировки фаз газораспреде­ ления нужно учитывать ие только совпадение получен­ ных данных с формулярными в пределах допускаемых отклонений, но и одновременность открытия и закрытия одноименных клапанов каждого цилиндра.

Во время регулировки двигателя проверяется рабо­ та топливной аппаратуры (плотность насосных пар, ка­ чество распыла, начальное давление распиливания).

Равномерность подачи топлива по цилиндрам оцени­

вается по косвенным показателям (pz, pt, U). Непосредственное определение степени неравномерно­

сти подачи топлива может производиться в стендовых условиях.

Значительное влияние на работу двигателя оказыва­ ет начальное 'давление распиливания рф, под которым понимается такое давление в системе топливоподачи, ко­

423

торое, действуя на кольцевую дифференциальную пло­ щадь игольчатого клапана, создает усилие, равное уси­ лию от затяга пружины форсунки.

Это давление определяет начальные условия впрыска топлива.

Вотличие от давления распыливания, изменяющегося

вшироких пределах и зависящего от режима работы,

величина Рф определяется только жесткостью пружины и не зависит от режима работы двигателя.

Рис. 143. Регулировочные характеристики по р,у.

ние рф.

При этом уменьшается скорость впрыска первых пор­ ций топлива .ухудшается дисперсность частиц распылен­ ного топлива, сокращается длина топливного факела, что отрицательно влияет на качество распыливания и рав­ номерность распределения топлива в камере сгорания.

Наивыгоднейшая регулировка форсунки определяет­ ся при доводочных испытаниях следующим образом.

Задаются не менее чем тремя значениями Рф, отли­ чающимися друг от друга на 25—50%. Изменяя дав­ ление Рф, определяют при постоянном числе оборотов нагрузочные характеристики

Получив три кривые зависимости g e от р е или более для разных значений Рф (рис. 143,а), можно построить регулировочную характеристику ge —f{Pф)■

Выбор наивыгоднейшего значения может быть про­ изведен также непосредственным замером расхода топ­

424

Очевидно, что для рассматриваемого на рис. 143 при­ мера наивыгоднейшая величина рф соответствует 250— 300 кгс/см2.

Во время эксплуатационной регулировки двигателя следует приводить значение Рф к рекомендуемой заво­ дом величине. Нужно добиваться по возможности оди­ наковых значений Рф всех форсунок двигателя, так как

Рис. 144. Влияние начального давления распиливания топли­ ва р,|, на период задерж ки самовоспламенения т,- дизеля

6 4 30/38:

вести к изменению расхода топлива на полных оборотах до 3%, а на малых оборотах до 30%•

Во время эксплуатации двигателя происходят износ и увеличение диаметра сопловых отверстий форсунок, что вызывает ухудшение качества смесеобразования.

Отрицательное влияние износа сопловых отверстий может быть компенсировано повышением давления Рф на 80—100 кгс/см2 при увеличении диаметра сопловых' отверстий на 0,05 мм.

Отклонение величины рф прежде всего сказывается на величине периода задержки самовоспламенения.

425

линдрах может превысить допустимую величину не толь­ ко вследствие нарушения регулировки угла опережения подачи топлива фоп, но и в результате уменьшения жест­ кости пружин форсунок при нормальном фоп.

§ 4 3 . И С П Ы Т А Н И Я Д И З Е Л Е Й П О С Л Е Р Е М О Н Т А

Каждая разборка и сборка двигателя, замена дета­ лей вызывают нарушение нормальных условий работы взаимодействующих поверхностей, на которых имеются макрогеометрические неровности, шероховатость и дру­ гие следы обработки.

В первый период работы двигателя под воздействи­ ем высоких нагрузок в местах выступающих шерохова­ тостей повышается температура. На отдельных участках поверхности могут появиться задиры.

Во время обкатки поверхности трения прирабаты­ ваются, выступающие шероховатости срезаются и созда­ ются благоприятные условия для восприятия нормаль­ ных нагрузок на всех режимах работы.

Обкатка позволяет, кроме того, проверить правиль­ ность сборки двигателя после ремонта и определить его основные эксплуатационные показатели.

Обкатке подвергается каждый двигатель после любо­ го ремонта, связанного с разборкой узлов трения.

Продолжительность обкатки различна для разных двигателей. Чем быстроходнее двигатель, тем быстрее происходит приработка поверхностей деталей трения и тем менее продолжительна обкатка. Программа обкат­ ки устанавливается заводом-изготовителем.

Не следует начинать обкатку двигателя на очень ма­ лых оборотах, так как в этом случае к узлам трения, в особенности на поверхности втулок цилиндров, по­ дается недостаточное количество масла, масляная плен­ ка легко разрушается, смазка становится ненадежной. Все это может привести к задирам или другим повреди дениям поверхностей трения.

В равной мере вредно начинать обкатку на высоких нагрузках.

426

Перед пуском двигателя для обкатки необходимо:

—проверить крепление деталей и узлов, затяжку и шплинтовку гаек;

—продуть все цилиндры воздухом и убедиться в отсутствии посторонних предметов на крышках, в кар­ тере и на других деталях двигателя;

—проворачивая валоповоротным устройством колен­ чатый вал двигателя, проверить поступление масла к подшипникам;

—произвести пробный пуск двигателя и прорабо­ тать на холостом ходу не более 3—5 мин. Необходимо при этом выполнять все рекомендации завода по перво­ му пуску после ремонта.

Обкатка двигателя может производиться по полной или сокращенной программе. Обкатка по полной про­ грамме производится в том случае, если во время ре­ монта заменялись основные детали двигателя (поршни, втулки цилиндров, подшипники).

Сокращенная программа обкатки применяется, если во время переборки двигателя не производится замена

деталей, и отличается от полной программы меньшей продолжительностью этапов.

Во время обкатки наблюдается повышенный износ поверхностей трения. Продукты износа попадают в сма­ зочное масло и в большом количестве оседают в фильт­ рах. В связи с этим необходимо внимательно следить за работой фильтров и в случае их загрязнения сменить фильтрующие элементы.

Если на одном из этапов обкатки обнаруживаются дефекты, то после их устранения этот этап должен быть повторен.

Результаты обкатки во многом зависят от физико­ химических свойств смазочного масла.

После окончания обкатки производится смена сма­ зочного масла.

Обычно процесс приработки трущихся поверхностей окончательно не завершается к моменту окончания об­ катки и продолжается в течение некоторого времени работы двигателя на эксплуатационных режимах.

В связи с этим в первый период эксплуатации дви­ гателя после ремонта следует избегать форсированных режимов, тщательно следить за качеством масла, в осо­ бенности за содержанием механических примесей, си-

427

схематически проверять Состояние фильтров и произво­ дить смену масла в более короткие сроки по сравнению с нормальными условиями эксплуатации.

§ 44. КОНСЕРВАЦИЯ ДИЗЕЛЯ

Консервация дизеля, как и других корабельных меха­ низмов, производится для предохранения его от корро­ зии в случаях длительного бездействия на корабле, хра­ нения на складе или транспортировки.

С этой целью на детали, механизмы, приборы и тру­ бопроводы двигателя наносится защитный слой специ­ альных сортов масел.

В заводских инструкциях по эксплуатации приводятся подробные сведения о рекомендуемых сортах защитных масел и технологии консервации.

Применяемые для консервации материалы должны предварительно проверяться химической лабораторией на их соответствие действующим для данного двигателя техническим условиям или нормам ГОСТ.

Подготовка дизеля к консервации включает:

—очистку всех поверхностей, подлежащих консер­ вации, от грязи, продуктов коррозии, масла и нагара при помощи технических салфеток, смоченных в бензи­ не; после очистки детали насухо вытираются;

—системы и трубопроводы дизеля полностью осу­ шаются, а полости охлаждения продуваются сжатым воздухом;

—все отверстия трубопроводов и деталей двигате­ ля закрываются картонными или фанерными заглуш­ ками.

Детали движения и внутренние полости цилиндров обычно не подвергаются специальной подготовке к кон­ сервации.

Система смазки двигателя прокачивается рекоменду­ емым сортом защитного масла при помощи ручного или механического насоса до появления смазки из всех за­

зоров трущихся деталей. При этом следует провернуть коленчатый вал на три—четыре оборота.

Для консервации цилиндров масло заливается через индикаторные краны в количестве, рекомендуемом за­ водской инструкцией.

428