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

deinego_yu_g_sudovoi_motorist_konspekt_lekcii

.pdf
Скачиваний:
162
Добавлен:
10.02.2016
Размер:
16.44 Mб
Скачать

Ю.Г. Дейнего

ных на маховик, определяют угол отклонения мотыля прове­ ряемого цилиндра от ВМТ или НМТ в градусах. Момент зак­ рытия соответствующего клапана определяют при вращении двигателя в ту же сторону — по моменту ската кулачка шайбы с ролика и появлению зазора между ними. Наличие или отсут­ ствие зазора между кулачком и роликом выявляется при пово­ роте рукой ролика рычага клапана на его оси или ролика толкателя.

5.При проверке и регулировке всасывающих и выхлопных клапанов положение рычага управления должно быть на «ра­ бочий ход». При проверке и регулировке пусковых клапанов положение рычага управления должно быть на «Пуск». Ука­ занным способом проверяют все клапаны каждого цилиндра на передний и задний ход*

6.Моменты накатывания и скатывания шайб с роликов ры­ чагов или толкателей, соответствующие открытию и закрытию клапанов, сверяют с паспортом двигателя и при расхождении их, производят регулировку.

7.Изменение фаз газораспределения отдельных цилиндров производится путем перестановки той или иной кулачной шай­ бы на распредвалу. Если имеются незначительные отклонения

вфазах газораспределения, то регулировку производят за счет изменения теплового зазора с помощью регулировочного бол­ та, установленного на рычаге клапана.

8.Окончательную проверку фаз газораспределения ДВС про­ изводят по индикаторным диаграммам при испытаниях ДВС на стенде, на швартовых и ходовых испытаниях.

9.У двигателей в холодном состоянии средняя величина за­ зоров составляет: у всасывающих клапанов 0,21,0 мм; вых­ лопных 0,3-1,5 мм; пусковых 0,20-0,50 мм. Зазоры проверя­ ются щупом на холодном и горячем двигателе и затем сравни­ вают с паспортными.

8.10. Испытания двигателя после ремонта [в]. Швартовые испытания.

Во время швартовых испытаний происходит обкатка двига­ теля после ремонта. Нагрузка двигателя повышается постепен­ но. В период обкатки происходит взаимная притирка трущих­ ся частей. Обкатку начинают с минимально устойчивого числа оборотов и ведут при усиленной смазке цилиндров. Для сокра­ щения срока обкатки, уменьшения начального износа и полу­ чения более качественной приработки деталей ЦПТ применя­ ют специальные обкаточные присадки к топливу и маслу.

Судовой моторист. Конспект лекций

j ^ g

Режимы обкатки.

• Пуск двигателя. Работа в течение 3-5 мин* На холостом ходу или при минимальной нагрузке. Проверяется отсутствие ненормальных стуков, заеданий. Остановка для осмотра и оп­ ределения нагрева подшипников. Снова осмотр и снова пуск и работа в течение 20 мин. После каждой остановки двигателя проверяются на ощупь температуры рамовых, мотылевых и головных подшипников; осматриваются поверхности трения поршней и втулок с целью обнаружения натиров. При обнару­ жении подшипника, который греется больше остальных, об­ катка двигателя прекращается и продолжается после устране­ ния дефектов.

• Пуск двигателя и нагрузка его до 25% номинальной мощ­ ности в течение 30 мин. При этой нагрузке двигатель работает в течение 1 часа, после чего останавливается для осмотра. Если состояние двигателя удовлетворительное, он запускается и ра­ ботает на этом режиме еще 2-3 часа. После остановки, осмотра и устранения дефектов этот режим повторяется и снова осмотр двигателя.

• При удовлетворительных результатах обкатки при нагруз­ ке 25 % двигатель запускают, в течение 30 мин. его нагрузка доводится до 50 %. На этом режиме двигатель работает 2-3 часа с последующей остановкой для осмотра.

Далее, в течение 3-х часов производится обкатка двигателя при мощности 75% от номинальной. Затем снова стоп и осмотр. На этом режиме производят регулировку двигателя, добиваясь бездымного выхлопа, нормальной температуры выхлопных га­ зов и равномерного распределения мощности по цилиндрам. 100% -я нагрузка при швартовых испытаниях не применяется.

Ходовые испытания.

По окончании швартовых испытаний и устранения всех за­ мечаний приступают к ходовым испытаниям, Ходовые испы­ тания, в зависимости от мощности ГД, продолжаются от 10 до 20 часов. При этом проверяют:

Реверс ГД с полного переднего хода на полный задний ход.

Количество пусков ГД от пусковых баллонов без подкачки

их; должно быть не менее 12 пусков.

• Работа без перерывов на передний и задний ход, которая должна быть не более 1 часа.

■Работа ГД с перегрузкой на 10% на передний ход.

Работа ГД с выключенным цилиндром

Работа запасных насосов смазки и охлаждения. По снятым данных индикаторных диаграмм в период ходовых испытаний производят дополнительную регулировку ГД.

^ 2 0

ЮТ. Дейнего

Замер расхода топлива.

Расход топлива на дизель определяется с помощью специаль­ ных тарированных мерных баков, расходомеров или расход­ ных цистерн, оборудованных шкалой тарировки.

Измерение частоты вращения, температур и давлений.

Во время работы дизелей мощностью 220 кВт и выше необхо­ димо контролировать следующие основные параметры:

Среднее индикаторное давление Pi (при наличии индика­ торного привода) — индикатором.

Давление в конце сжатия Рс ~ индикатором или максиметром.

Максимальное давление сгорания Pz — индикатором или максиметром.

- Давление продувочного воздуха Рк — манометр.

Температуру выпускных газов tz — термометры.

Удельный расход масла (для двигателей с разделенной сис­ темой смазки — удельный расход цилиндрового масла и удель­ ный расход циркуляционного масла)

Удельный расход топлива

Кроме этих параметров, необходимо контролировать парамет­ ры, требуемые машинным журналом. Расход циркуляционно­ го масла контролируется по уровню масла в картере или в сточ­ ной масляной цистерне. Расход цилиндрового масла контроли­ руется по уровню масла в лубрикаторах.

Приборы контроля и регулирования.

1.Запрещается использование неисправных приборов.

2.Места установки КИП должны быть хорошо освещены.

3.На шкалах должны быть нанесены отличительные отмет­ ки, указывающие рабочие и придельные значения контроли­ руемых параметров.

На судне должны быть контрольные КИП для проверки по­ казаний рабочих КИП.

Штатные КИП.

*Термометры ртутные, спиртовые и манометрические.

*Термопары.

• Тахометры (должны иметь отметки красной чертой — мак­ симальные обороты двигателя и красные секторы — зоны кри­ тических оборотов).

* Манометры, вакуумметры и мановакууметры.

• Индикаторы максимального тумана в картере двигателя «Гравинер».

в Тахометры.

• Самописцы показаний температур и уровней.

Судовой моторист. Конспект лекций

М

!■ »

1 И « Ч11« 1 Д | I » ■ п и н I

^ 4 1— . 1.1 I

, н и im i w i i — w ■ 1. 1 . i ■ i ч и I i i i i

»f

i

n ...........

I ............... ....

»n ...........................

i n .1 111 u i i i i w i 1 1 ...........

■ n n i h - p u p

ч 9^

JL M JL

Глава 9. Система топливная, пуска и реверса, охлаждения и смазки ДВС.

9.1. Основные характеристики, сорта и марки топлива для судовых двигателей.

Основные характеристики топлива.

Удельный вес — это отношение веса топлива при 20’С к весу воды при 4°С в том же объеме*

Плотность — это отношение массы топлива к его объему. Удельный вес и плотность приблизительно одинакова.

Вязкость топлива определяется в условных единицах — гра­ дусах Энглера (°Е) или ВУ,

Кинематическая вязкость. Единица кинематической вязкос­ ти называется Стоксом; обычно пользуются сантистоксом (Сет), равным 0,01 стокса. В различных странах применяются раз­ личные единицы кинематической вязкости:

ВСША — секунды Сейболта (SIT);

ВАнглии — секунды Редвуда № 1 (Rj);

ВФРГ — градусы Энглера (°Е).

Имеются таблицы перевода еди н и ц вязкости.

Температура застывания — температура, при которой мазут теряет текучесть»

Температура вспышки — минимальная температура нагрева нефтепровода, при которой его пары в смеси с воздухом вспы­ хивают от соприкосновения с пламенем и затем быстро гаснут Температура воспламенения — минимальная температура нагрева нефтепродукта, при которой его пары в смеси с возду­ хом от соприкосновения с пламенем воспламеняются и горят

не менее 5 сек.

Цетановое число — показатель воспламеняемости дизельно­ го топлива. Чем оно выше, тем топливо быстрее воспламеняет­ ся и мягче работает двигатель. Для дизелей лучшее топливо имеет цетановое число от 45 до 70.

Коксуемость — вес углеродистого остатка при нагреве топли­ ва без доступа воздуха. Высокое значение коксуемости приво­ дит к повышенному отложению твердых веществ в фильтрах, форсунках, клапанах, деталях ЦПТ. Все это приводит к повы­ шенному износу деталей.

Коррозионная агрессивность топлива оценивается по кислот­ ности, содержанию серы, воды.

Сорта и марки топлива для судовых ДВС.

В зависимости от типа дизеля, наличия соответствующей системы топливоподготовки рекомендуется применять следую­ щие виды топлив,

122

Ю Г. Дейнего

Для малооборотных дизелей (до 200 об/мин) применяются маловязкие дизельные топлива, средневязкие и высоковязкие

— мазуты отечественные и иностранные (IF0).

Для среднеоборотных дизелей (до 500 об/мин) применяются маловязкие дизельные топлива, газойль и средневязкие топлива.

Для высокооборотных ДВС (более 500 об/мин) — только ма­ ловязкие дизельные топлива.

Марки дистиллатных дизельных топлив.

ДА (арктическое), ДЗ (зимнее), ДЛ (летнее), ДС (специаль­ ное), а также марки 3, JI, С.

Моторные топлива: ДТ-1* ДТ-2, ДТ-3.

Мазуты: Ф5, Ф12, 20, 40, 60, 80,

100.

Существует взаимозаменяемость отечественных и зарубеж­

ных марок топлива.

 

Например:

Марка отечественного

Страна

Марка зарубежного

США

топлива

топлива

1-Д

Дизельное

 

4-Д

Моторное

 

ДРА-(арктическое)

Дизельное топливо А

 

ДЕ-4

Диз. топливо 3, ЗС

Англия

ДТ, Ф5

Тяжелое дизельное

ДТ

♦ Шелл»

Средний мазут

Ф5, Ф12

 

Тяжелый высоко-

Мазут 100

Италия

сернистый мазут

Л

Газойль

 

Мазут В

Ф12

 

Мазут С

Ф12

 

Мазут №1 и №2

Мазут 40

 

Мазут №3т №4

Мазут 100

Смесеобразование в дизелях [б].

А. Прямоструйное.

Наиболее распространен в судовых дизелях способ смесеоб­ разования в неразделенных камерах, то есть однокамерные ДВС. В таких ДВС топливо впрыскивается в камеру в мелкодиспер­ сном состоянии ТНВД под давлением 200-500 ат. Сопло фор­ сунки имеет несколько отверстий диаметром 0,2-0,6 мм. Про­ ходя через малые отверстия, топливо распыляется, частицы его приобретают скорость около 200 м/сек, которая обеспечи­ вает их глубокое проникновение в воздух, сжатый в камере сгорания. При этом частицы топлива хорошо перемешиваются с воздухом и сгорают, не достигая стенок цилиндровой втулки

Судовой моторист. Конспект, лекций

123

 

или днища поршня. Двигате­ ли с непосредственным впрыс­ киванием отличаются высокой экономичностью и обеспечива­ ют легкий пуск. Недостатком непосредственного впрыскива­ ния является высокое давле­ ние топлива, усложняющее и удорожающее топливную ап­ паратуру. Кроме того, вслед­ ствие малого диаметра отвер­ стий сопла форсунки надо хо­ рошо очищать топливо.

Рис. 97. Камера сгорания Гессельмана

Б. Предкамерное смесеоб­ разование.

У двигателей малой мощно­

 

сти часто применяются пред-

 

камерные смесеобразование.

 

Схема этого способа следую­

 

щая:

 

Топливо под давлением 80-

 

100 ат поступает через форсун­

 

ки в расположенную в цилин­

 

дровой крышке предкамеру,

 

соединенную одним или не­

 

сколькими каналами с каме­

 

рой сжатия самого цилиндра.

 

Объем предкамеры составляет

P||c gg

25-70% объема всего простран-

ства сжатия.

с предкамерой

В период сжатия воздух С j

предкамера; 2 - корпус форсунки;

большей скоростью входит че- з . запальник; 4 - крышка форсунки;

рез соединительные каналы в 5 - регулировочный бинт; 6 - топлив-

предкамеру и вызывает в ней ный фильтр; 7 - распылитель. вихревые движения. Топливо, впрыскиваемое в предкамеру, хорошо перемешивается с воздухом. Из-за недостатка воздуха в предкамере сгорает только часть топлива; остальная его часть вместе с продуктами сгорания выбрасывается через соедини­ тельные каналы в основную камеру сгорания цилиндра. При этом, благодаря большой скорости движения и завихрениям, топливо интенсивно распыливается и перемешивается с возду­ хом, находящимся в цилиндре, что обеспечивает хорошее сго­ рание основной массы топлива.

*>ис' Вихревая камера в
, головке цилиыдР0а дизеля 412/ 14:
I - головка цилиндра; 2 - свеча накаливания; ^ вихревая камера; 4 - форсунка; 5 - коро-
мысло со стойкой; 6 - клапан с пружиной.

124

Ю.Г. Дейнего

ДВС с гфедкамерньш смесеобразованием не требует топлив­ ной аппаратуры, работающей под высоким давлением, и не нуждается в топливе высокого качества.

Преимущества предкамерных двигателей: сравнительно не­ большие максимальные давления в цилиндрах (45*50 ат.) и удовлетворительное смесеобразование при работе на малых обо­ ротах, Недостатки предкамерных ДВС: более сложное устрой­ ство цилиндровых крышек; затруднения при пуске холодного двигателя, повышенный расход топлива. Для облегчения пус­ ка двигателя применяют подогрев засасываемого воздуха при пуске, а также электрические запальные свечи.

В, Вихрекамерное смесеобразование [5],

Быстроходные двигатели строятся также с вихрекамерным смесеобразованием. Вихревая камера размещается в крышке цилиндра или в цилиндровом блоке» Объем вихревой камеры достигает 70-80% объема камеры сжатия.

При сжатии воздух ус­ тремляется через соеди­ нительную горловину в вихревую камеру чаще всего сферической фор­ мы* Горловина распола­ гается по касательной к сферической поверхнос­ ти, и воздух, входящий в нее с большой скорос­ тью, получает вихревое движение* Топливо пода-

ется форсункой в вихре-

1

вую камеру под давлением 100-120 ат.

Применение вихревой камеры обеспечивает хоро­ шее распыливание топли­ ва и достаточно полное его сгорание. К недостаткам вихрекамерных двигате­ лей относятся повышен-

Рис. 100. Вихревая камера в блоке цилиндров:

1 - поршень; 2 - головка блока ци­ линдра; 3 - вставка вихревой ка­ меры; 4 - форсунка.

Судовой моторист. Конспект лекций

125

 

ный расход топлива и трудность пуска. Для облегчения пуска обычно пользуются электрической свечой, расположенной ря­ дом с форсункой.

Г. Пленочное смесеобразование.

Пленочное смесеобразование (М-нроцесс) достаточно перспек­ тивное для нераздельных камер сгорания. Согласно существующим гипотезам, М-процесс основан на том, что впрыскивае­ мая в объем камеры доза топлива испаряется. Это не сопро­ вождается понижением температуры образующейся смеси, и обеспечиваются высокие скорости развития предпламенных реакций. Сокращению задержки воспламенения способствует развитие предпламенных реакций в центральной, наиболее за­ вихренной и горячей части воздушного заряда. При этом по­ ступление в зону реакции капель топлива ограничено, так как эта зона образуется только из оболочки факела, а основная часть впрыскиваемого топлива создает пленку на поверхности стен­ ки камеры. При пленочном смесеобразовании основная масса топлива растекается по стенке и горят лишь его пары при сме­ шении с омывающими стенку потоками воздуха. Интенсивное вращательное движение газов в камере приводит к тому, что горячие продукты сгорания с меньшей плотностью движутся к центральной части камеры, а воздух, имеющий большую плот­ ность, уносится к стенкам, где смешивается с парами топлива. Таким образом, сводится к минимуму попадание неиспаренного топлива в продукты сгорания с высокой температурой, при которой капли топлива испаряются и пары топлива без досту­ па воздуха образовывают сажу.

Этим объясняется большая полнота сгорания, понижение сажеобразования и мягкость работы двигателей при М-процессе в широком диапазоне нагрузок и разными сортами топлива. Существуют и другие точки зрения на протекание М-процесса.

9.2.Схемы топливных систем при работе на дизельном

итяжелом топливах. Прием, хранение топлива к двига­

телю. [5] Топливная система при работе ДВС на дизельном топливе.

Топливоподающее устройство судового ДВС состоит из топ­ ливной аппаратуры и топливной системы.

Топливная аппаратура: форсунки и ТНВД.

Топливная система: топливные танки основного запаса, от­ стойные и расходные цистерны, трубопроводы с арматурой, топливоперекачивающие насосы, резервные топливоподкачи­ вающие насосы, основные, навешенные на двигатель топливо­ подкачивающие насосы, топливные фильтры, сепараторы, подо-

Ю.Г. Дейнего

греватели топлива на двигателе и на сепараторе, счетчики топ­ лива, вискозиметры, контрольная и измерительная аппаратура.

Топливная система при работе ДВС на дизельном топливе включает:

*Форсунки.

*ТНВД,

*Топливоподкачивающие насосы: основной и резервный,

*Фильтры грубой и тонкой очистки.

*Сепаратор топлива.

*Трубопроводы топливной системы с арматурой

*Отстойные и расходные цистерны с дренажным трубопро­ водом и клапанами.

Форсунки в современных ДВС выполня­ ются всегда закрытыми. В таких форсун­ ках игла закрывает отверстие, через кото­ рое топливо поступает в распылитель, пока нет подачи топлива. При подаче игла под­ нимается под давлением самого топлива.

ТНВД должны обеспечивать подачу топ­

лива под необходимым давлением в стро­ го определенные моменты. Количество топлива, подаваемого насосами, должно регулироваться в зависимости от измене*

Рис.101. Топливный насос дизеля ДР30/50 с регулированием количества подаваемого топлива путем изменения момента закрытия всасывающего клапана:

1 - толкатель; 2 - плунжер; 3 - втулка плунжера; 4 - нагнетательный кла-пан; 5 - всасывающий кла­ пан; в - вса-сывающая труба; 7 * толкатель вса­

сывающего клапана; 8 - эксцент риковый механизм; 9 * двуплечий рычаг; 10 - кулачковая шайба.

Рис, 102. Различ­ ные положения плунжера:

а , б - полная подача топлива { а - нижняя мертвая точка, б - ко­ нец подачи); в , г - по­

ловинная подача (в - нижняя мертвая точ­ ка* г - конец подачи); д - нулевая подача.

Судовой моторист. Конспект лекций

127

 

ния режима работы дви­ гателя. В качестве ТНВД используют плунжерные насосы. Нагнетательный ход плунжер делает под действием выступа кулач­ ной шайбы распредвала, а всасывающий — под дей­ ствием пружины. Количе­ ство топлива, подаваемо­ го насосами, может регу­ лироваться в зависимости от нагрузки, ручным или дистанционным приводом с поста управления или под действием регулятора двигателя,

я

5

Рис. 103. Нагнетательный клапан топливного насоса:

а - начало погружения; б - конец погруже­ ния; 1 - корпус; 2 - пружина; 3 - клапан; 4 ~ разгрузочный поясок; 5 - канавка для прохода топлива; / - длина хода клапана.

Топливоподкачивающие насосы. Топливо к ТНВД может поступать самотеком из расходной цистерны, расположенной выше двигателя. Но в большинстве случаев топливо подается к ТНВД специальным топливоподкачивающим насосом под давлением 0,5-1,5 ат. Топливоподкачивающие насосы бывают поршневого или шестеренчатого типа и приводятся в действие от коленвала двигателя. Производительность топливоподкачивающих насосов всегда несколько больше расхода топлива все­ ми цилиндрами двигателя. Избыток топлива перепускается в расходную цистерну. Резервный топливоподкачивающий на­ сос —- с электроприводом. Он включается в работу при выходе из строя основного ТПН, а также для предварительной прокач­ ки топливной системы двигателя и обезвоздушивания ее перед запуском двигателя.

Фильтры грубой и тонкой очистки топ­ лива. Согласно ПТЭ судовых ДВС запре­ щается использование в судовых ДВС топ­ лив, не прошедших очистку от механичес­ ких примесей и воды имеющимися для этого на судне средствами. Одним из та­ ких средств являются фильтры грубой и тонкой очистки. Фильтры грубой очистки обычно сетчатые, сдвоенные и устанавли-

Рис. 104. Щелевой фильтр:

I - корпус; 2 - фильтрующий элемент; 3 - штуцер нагнетания топлива; 4 - штуцер приема топлива.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]