Пуск судового дизеля кратко
Обновлено: 02.07.2024
В своем блоге буду описывать основы технологии судоремонта, методы дефектоскопии, восстановления и упрочнения деталей, виды и методы ремонта судов и механизмов.Будет приведена технологическая документация на ремонт и изготовление деталей.
Оглавление
Пусковые системы ДВС.
Пуск судовых главных и вспомогательных ДВС производится в основном сжатым воздухом давлением 2,5—3 МПа. Лишь высокооборотные ДВС малой и средней мощности запускаются при помощи электростартера. Двигатели мощностью до 15 кВт могут запускаться в работу вручную. Согласно Правилам Регистра СССР главные судовые ДВС должны безотказно запускаться в холодном состоянии при любом положении коленчатого вала. Температура в машинном отделении при этом не должна быть ниже плюс 8 С.
Система сжатого воздуха должна обеспечивать одновременный пуск и реверсирование всех главных ДВС. Для хранения запаса сжатого воздуха (для пуска главных двигателей) должны быть предусмотрены не менее двух воздухохранителей (или двух групп воздухохранителей). Количество воздуха, находящегося в них, должно обеспечивать не менее 12 пусков каждого главного двигателя попеременно на передний и задний ход.
Если в качестве главных установлены нереверсивные ДВС или дизель-генераторы, то общего запаса воздуха должно быть достаточно для шести пусков двигателя наибольшей мощности из установленных. Пуск вспомогательных ДВС должен осуществляться воздухом из воздухохранителей емкостью, достаточной для выполнения шести пусков двигателя наибольшей мощности, подготовленного к действию. При наличии одного возду-хохранителя для вспомогательных ДВС должна быть предусмотрена возможность их пуска от воздухохранителей главных двигателей.
Для воздушного пуска судовых ДВС применяются две основные схемы: с автоматическими пусковыми клапанами и с пневматическими пусковыми клапанами. В современных двигателях применяются клапаны, управляемые сжатым воздухом, поступающим от распределительного устройства. Схема воздушной системы пуска ДВС с пневматическим управлением пусковых клапанов приведена на рисунке:
Система состоит из баллона пускового воздуха, главного пускового клапана 3, пусковых клапанов 2, пускового воздухораспределителя 1, нагрузочного клапана поста управления, главной воздушной магистрали, воздушных трубопроводов и приборов контроля.
При перемещении рукоятки поста управления из положения "Стоп" в положение "Пуск" открывается нагрузочный клапан (на схеме не показан), в результате чего управляющий воздух поступает к главному пусковому клапану 3. Он открывается и воздух из пускового баллона по главной магистрали поступает к пусковым клапанам 2 рабочих цилиндров и воздухораспределителю 1. От него воздух поступает для открытия пусковых клапанов 2, которые, поочередно открываясь, подают пусковой воздух в цилиндры двигателя. Рукоятку поста управления держат в положении "Пуск" до появления вспышек в цилиндpax двигателя. После этого рукоятка поста управления переводится в положение "Работа" и фиксируется в положении, соответствующем заданному режиму работы. Нагрузочный клапан при этом автоматически закрывается и подача пускового воздуха прекращается.
Остановка двигателя производится переводом рукоятки поста управления из положения "Работа" в положение "Стоп". Пусковой воздухораспределитель, показанный на рисунке ниже, служит для управления открытием и закрытием пусковых клапанов рабочих цилиндров. Он устанавливается на полке блока цилиндров и приводится в действие от распределительного вала двигателя.
Пусковой воздухораспределитель:
В чугунном корпусе 2, закрытом крышкой 6, расположен стальной клапан 3, нагруженный пружиной 5. В крышке 6 располагается поршень 7, который под давлением воздуха может перемешаться вниз, действуя на шток клапана 3. Между корпусом клапана и крышкой цилиндра для уплотнения устанавливается красномедная прокладка 1 и два резиновых кольца 4. Полость а пускового клапана соединена с пусковой магистралью двигателя, но клапан 3 не открывается, так как действие пружины на клапан сильнее действия воздуха. Как только воздух от пускового воздухораспределителя поступит в полость b, под его давлением поршень 7 опустится вниз и откроет пусковой клапан. В результате этого воздух из полости а поступит в цилиндр и двигатель начнет вращаться. После поворота кривошипа данного цилиндра на определенный угол пусковой воздухораспределитель сообщит полость в с картером двигателя, давление в ней упадет и под действием пружины 5 пусковой клапан сядет на свое седло. В результате подача воздуха в этот цилиндр двигателя прекратится.
Существует несколько способов пуска ДВС, главные из них: ручной пуск, стартерный пуск, пуск двигателя сжатым воздухом.
Вручную запускаются вспомогательные ДВС малой мощности, аварийные двигатели ( и для питания радиостанции) и главные двигатели спасательных шлюпок и небольших катеров: при помощи специального привода раскручивают коленчатый вал двигателя, при этом поршни совершают возвратно-поступательное движение; при определенной частоте вращения вала, когда температура в цилиндре становится выше температуры самовоспламенения топлива, включают топливные насосы. Многие двигатели с ручным пуском имеют декомпрессионное устройство, которое снимает компрессию в цилиндре двигателя во время разгона коленчатого вала, после чего декомпрессионное устройство отключается и включаются топливные насосы. Главное при ручном пуске — обезопасить обслуживающий персонал; с этой целью пусковые приспособления должны отключаться автоматически, как только частота вращения коленчатого вала становится больше частоты вращения рукоятки, т. е. когда двигатель начинает работать на топливе.
Суть стартерного пуска заключается в том, что коленчатый вал двигателя раскручивается электродвигателем или небольшим двигателем внутреннего сгорания, который предварительно запускается вручную (последний способ для пуска судовых дизелей не применяется). Электростартерный пуск применяется при запуске некоторых вспомогательных дизелей и главных двигателей небольших катеров, что особенно удобно при дистанционном управлении.
Разновидностью электрического пуска является пуск двигателя обратимым генератором; этот способ применяется в дизель-генераторной установке постоянного тока, когда на время пуска генератор работает как электродвигатель и раскручивает коленчатый вал дизеля. Источником электрической энергии при этом может быть аккумуляторная батарея или работающий дизель-генератор.
Запуск дизелей мощностью свыше 100 квт осуществляется, как правило, сжатым воздухом. Суть пуска дизелей сжатым воздухом заключается в следующем: в цилиндры дизеля поочередно, согласно порядку работы, через специальные пусковые клапаны направляется сжатый воздух, создающий усилие, достаточное для раскручивания коленчатого вала до пусковой частоты вращения, после чего включаются топливные насосы и некоторое время происходит параллельная работа системы пускового воздуха и системы подачи топлива, затем пусковую систему отключают и двигатель работает на топливе.
В систему пуска двигателя сжатым воздухом входят следующие устройства: воздухохранители (баллоны) сжатого воздуха, главный пусковой (маневровый) клапан, пусковой воздухораспределитель, пусковые клапаны цилиндров и трубопровод пускового воздуха.
Принципиальная схема пуска двигателя сжатым воздухом показана на рис. 80. Сжатый воздух из баллона 1 по трубопроводу 2 поступает к главному пусковому (маневровому) клапану 15 и к посту управления по трубопроводу 20, Для открытия маневрового клапана воздух от поста управления по трубопроводу 19 направляют в полость 18; в результате воздействия воздуха на поршень 17 открывается маневровый клапан 15 и пусковой воздух по магистрали 14 поступает одновременно ко всем пусковым клапанам 3; пусковой воздух действует на тарелку клапана и на разгрузочный поршень 4, площади которых равны, поэтому за счет пружины 5 пусковые клапаны остаются закрытыми.
Управляющий воздух по магистрали 12 поступает к золотниковым коробкам 9 и воздействует на золотники 10, Золотник, находящийся против косого среза кулачковой шайбы 13, преодолевает сопротивление пружины 11 и, перемещаясь вниз, открывает канал 7 для прохода управляющего воздуха к пусковому клапану. Воздействуя на поршень 6, управляющий воздух открывает пусковой клапан, и пусковой воздух из магистрали 14 поступает в цилиндр. За счет энергии пускового воздуха поршень в этом цилиндре перемещается вниз, и коленчатый вал двигателя начинает проворачиваться. От коленчатого вала вращается кулачная шайба 13. Если золотники управления всеми пусковыми клапанами расположены радиально и приводятся в действие от одной кулачной шайбы, то при ее проворачивании открывается золотник управления клапаном следующего цилиндра и т. д., согласно порядку работы цилиндров. При рядном расположении золотников каждый из них приводится в действие от своей кулачной шайбы, закрепленной на общем валу, однако принцип остается тот же. Система пуска остается включенной до тех пор, пока частота вращения коленчатого вала не станет достаточной для включения топливных насосов. Закрытие пусковых клапанов осуществляется следующим образом: кулачная шайба 13, поворачиваясь, перемещает вверх золотник 10, который сообщает надпоршневое пространство пускового клапана 3 через трубопровод 7 с каналом 8, — управляющий воздух стравливается в атмосферу, и пружина 6 закрывает пусковой клапан. После окончания пуска и закрытия главного маневрового клапана воздух из системы пуска стравливается в атмосферу через канал 16.
Для пуска дизеля необходимо, преодолев сопротивление трущихся частей подвижных деталей и навешенных механизмов, сообщить коленчатому валу такую частоту вращения, при которой станет возможным самовоспламенение топлива, подаваемого в цилиндры.
Для судовых дизелей наибольшее распространение получил способ пуска сжатым воздухом, как наиболее быстрый и безотказный.
Рис. 66. Схема пуска дизеля сжатым воздухом.
Главные двигатели судов в большинстве случаев являются реверсивными, т. е. имеют возможность изменять направление вращения коленчатого вала. Согласно Правилам Регистра СССР реверсирование осуществляется за 10—15 с.
Для осуществления реверса применяются различные устройства. Наиболее простой способ — реверсирование дизеля путем поворота барабана воздухораспределителя при симметричном профиле топливной кулачной шайбы. Такая система реверса используется на таких двухтактных дизелях, где нет необходимости в изменении фаз газообмена при работе на заднем ходу. Наиболее простым реверсивным устройством четырехтактных дизелей является такое, которое предусматривает наличие на распределительном валу двух кулачковых шайб для каждого клапана: одной для переднего, другой для заднего хода. Для изменения вращения коленчатого вала необходимо вначале остановить двигатель, выключив топливные насосы. Затем под ролики клапанного механизма и пускового распределителя воздуха нужно подвести кулачковые шайбы обратного хода, передвинув для этого распределительный вал, и вновь запустить двигатель.
Реверсивное устройство должно быть сблокировано с пусковым устройством. Применение такого комплекса дает возможность управлять двигателем как со штатного поста управления (ПУ), находящегося рядом с двигателем, так и с центрального поста управления (ЦПУ), расположенного в специальном помещении машинного отделения.
В настоящее время управление с ПУ или ЦПУ уступает место дистанционному управлению (ДУ), а также дистанционному автоматизированному управлению (ДАУ), осуществляемому из рулевой рубки судна.
Вопросы для повторения
1. По каким признакам классифицируют ДВС?
2. Изложите принцип действия четырехтактного двигателя.
3. Изложите принцип действия двухтактного двигателя.
4. Из каких основных узлов состоит двигатель?
5. Как устроены неподвижные детали двигателя?
6. Как устроены подвижные детали двигателя?
7. Как устроен и как работает распределительный вал?
8. Как устроен и как работает топливный насос высокого давления?
9. Как устроена и как работает форсунка?
10. Какие системы обслуживают двигатель?
11. Как осуществляется пуск двигателя?
12. Как осуществляется реверсирование двигателя?
13. Дайте сравнительную оценку мощности четырехтактного и двухтактного двигателей, имеющих одинаковую частоту вращения коленчатого вала и равные размеры цилиндров.
Главное меню
Судовые двигатели
Главная Судовые двигатели внутреннего сгорания Система и устройство двигателя Система пуска
Большинство судовых двигателей запускаются сжатым воздухом под давлением, равным 2—3 Мн/м 2 (для тихоходных) и 6—7,5 Мн/м 2 для быстроходных). Запуск двигателей малой мощности осуществляется электростартером, а вспомогательные двигатели мощностью меньше 15 квт имеют ручной пуск. Сущность воздушного пуска заключается в том, что сжатый воздух поступает последовательно через пусковые клапаны во все цилиндры (в порядке их нормальной работы), и коленчатый вал двигателя быстро набирает частоту вращения. Пусковые клапаны, расположены в крышках рабочих цилиндров и управляются чаще всего пневматически.
В состав системы пускового воздуха входят: компрессоры для производства сжатого воздуха, баллоны для его хранения, влагомаслоотделители, воздухопроводы, главный пусковой клапан, распределитель пускового воздуха (с числом рабочих золотников по числу цилиндров двигателя) и пусковые клапаны.
На рис. 180 показаны принципиальная схема пуска двигателя сжатым воздухом. Баллон 1 сжатого воздуха воздухопроводом соединен с пусковым клапаном 3 и воздухораспределителем 12 через главный пусковой клапан 11. Включение главного пускового клапана осуществляется дистанционно с поста управления. При включенном главном пусковом клапане сжатый воздух, преодолев натяжение пружины 8, опустит вниз золотник 7 воздухораспределителя. Воздух из воздухораспределителя поступит к поршню 5 пускового клапана 2 и откроет его. Пусковой воздух поступит в цилиндр двигателя и приведет его в действие. Когда кулачная шайба 9 через ролик 10 возвратит золотник 7 в крайнее верхнее положение, воздух из пространства над поршнем 5 через канал 6 воздухораспределителя будет выпущен в атмосферу. Пружина 4 закроет пусковой клапан.
В соответствии с Правилами Регистра для реверсивных главных двигателей запас воздуха в баллонах должен обеспечивать не менее двенадцати последовательных пусков и реверсов, начиная с холодного состояния двигателя, без пополнения баллонов; для вспомогательных двигателей — шесть пусков.
Читайте также: