Файл: Силовые установки и промысловые механизмы маломерных судов рыбной промышленности (с двигателями до 100 л. с.) учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 123
Скачиваний: 0
кн выключателем В двигателях, работающих в пере менном режиме, угол опережения зажигания регулиру
ется автоматически |
с помощью |
муфты опережения за |
жигания. |
|
|
П р и а к к у м у л я т о р н о м |
з а ж и г а н и и ток высо |
|
кого 'напряжения |
вырабатывается в специальном уст |
|
ройстве— катушке |
зажигания. |
Она представляет собой |
У |
|
4 |
Рис. 22, Катушка зажигания.
трансформатор с двумя обмотками: первичной и вторич ной. В них происходит преобразование низкого напря жения от аккумуляторной батареи (12—24 В), подводи мое к первичной обмотке, в высокое напряжение до 20000 В во вторичной обмотке.
Схема катушки зажигания и ее устройство показаны на рис. 22. На сердечник, набранный из тонких листов электротехнической стали, наматывается вторичная об мотка 6 из тонкого провода (d — 0,07—0,1 мм) в количе стве 17000—25000 витков. Поверх вторичной обмотки на матывается первичная обмотка 3 из провода диаметром 0,7—0,85 мм в количестве 250—350 витков. При работе катушки первичная обмотка нагревается сильнее вторич ной, так как.через нее проходит ток большей силы. По-
50
этому для лучшего охлаждения первичная обмотка рас положена поверх вторичной ближе к стальному корпу су. Концы 2 и 4 первичной обмотки через выключатель зажигания и прерыватель подключены к источнику пи тания — аккумуляторной батарее или электрогенерато ру. Один конец вторичной обмотки соединен с первич ной, а второй конец 5 подведен к контакту провода вы сокого напряжения. Провод высокого напряжения подве ден к центральному контакту распределителя.
Ряды проводов обмоток изолированы один от друго го несколькими листами конденсаторной бумаги, а об мотки между собой — кабельной бумагой и лакотканью. Катушки обмоток с сердечником вставлены в тонкий стальной корпус, а пустоты, которые при этом образу ются, заполнены компаундной мастикой. Корпус катуш ки закрыт крышками из изоляционного материала.
При включенном зажигании и замкнутых контактах прерывателя в первичной цепи потечет ток, поэтому во круг проводов образуется электромагнитное поле, сило вые линии которого замыкаются через стальной сердеч ник. Если разомкнуть первичную цепь, то магнитноеполе мгновенно исчезнет. Исчезая, магнитное поле сило выми линиями пересекает витки вторичной обмотки и индуцирует в ней э. д. с. значительно большую по вели чине, чем в первичной. Исчезая, магнитное поле пересе
чет силовыми линиями не только |
витки вторичной об |
||
мотки, но и первичной, |
наводя в |
ней |
э. д. с. самоиндук |
ции (200—250 В). Такое |
напряжение |
способно пробить |
воздушный зазор в разомкнутых контактах прерывателя и вызвать искрообразование. Для предохранения кон тактов прерывателя от обгорания при искрении (анало гично схеме зажигания от магнето) параллельно им включен конденсатор, который заряжается током само индукции, а разряжаясь через катушку зажигания и ак кумулятор, вызывает.резкое уменьшение тока в первич ной цепи.
Недостатком работы катушки зажигания является уменьшение силы тока в цепи первичной обмотки и э. д. с. во вторичной обмотке при увеличении числа оборотов двигателя. С ростом числа оборотов сокращается время замыкания контактов прерывателя, поэтому ток в пер вичной обмотке не успевает преодолеть ее индуктивного сопротивления и не достигает максимума.
4* |
51 |
Для стабилизации напряжения во вторичной цепи применяется дополнительное сопротивление— вариа тор 1 из малоуглеродистой .стали или никеля, включа емый последовательно первичной обмотке катушки за жигания. При малом числе оборотов двигателя время замыкания контактов прерывателя увеличивается, по этому ток в первичной цепи также увеличивается, вызы вая нагрев вариатора и повышение его сопротивления. С увеличением сопротивления ток в первичной цепи уменьшается, защищая первичную обмотку от перегре ва. При больших оборотах двигателя сила тока в пер вичной цепи становится меньше, поэтому температура и сопротивление вариатора уменьшаются, вызывая тем самым увеличение силы тока в первичной цепи и повы шения э. д. с. во вторичной обмотке. При пуске двига теля с помощью электростартера напряжение в элек тросети значительно уменьшается. Поэтому для об легчения пуска двигателя вариатор при включении стартера отключается и ток поступает к первичной об мотке, минуя его.
Схема аккумуляторного или батарейного зажигания представлена на рис. 23. Ток от аккумулятора / через выключатель 2 поступает на первичную обмотку ка тушки зажигания 5 через дополнительное сопротивле ние 3 с шунтирующим контактом 4. Второй конец пер вичной обмотки через контакты прерывателя 8 и 10 со единяется с аккумулятором. Высокое напряжение от вторичной обмотки подводится к ротору 13 распредели теля 14, который имеет привод от коленчатого вала. На крышке распределителя устанавливаются токосъемные контакты для подачи высокого напряжения к све чам 12.
Прерыватель тока 6 служит для размыкания пер вичной цепи и получения переменного магнитного поля. Контакты прерывателя 8 и 10 размыкаются с помощью вращающегося кулачка 11, имеющего привод от коленча того вала двигателя. Неподвижный контакт прерывате ля 10 крепится на стойке стального основания, а по движный контакт 8 на рычажке 7 с пружиной 9. Контак ты прерывателя выполнены из вольфрама. Преры
ватель тока, |
как |
правило, |
изготавливается |
в од |
ном корпусе с распределением и имеет общий |
привод. |
|||
Регулирование |
угла |
опережения |
зажигания при изме- |
52
пении числа оборотов двигателя осуществляется авто матически с помощью центробежного регулятора, а при изменении нагрузки с помощью вакуумного регуля- • тора.
Совместная работа обоих регуляторов обеспечивает установку наивыгоднейшего угла опережения зажига ния при любом скоростном или нагрузочном режиме.
Рис. 23. Схема аккумуляторного зажигания.
Вместо вакуумного н центробежного регуляторов может быть использован один всережимный вакуумный регу лятор, который обеспечивает установку угла опереже ния зажигания, близкого к оптимальному при различ ных изменениях как числа оборотов, так и нагрузки двигателя.
Система аккумуляторного зажигания с увеличением числа оборотов и числа цилиндров двигателя начинает работать неустойчиво. Происходит это по следующим причинам: уменьшается время, в течение которого кон такты прерывателя оказываются замкнутыми и ток не успевает достигнуть необходимой величины; увеличи вается вибрация контактов прерывания тока; снижает ся напряжение в цепи вторичной обмотки, так как уве-
53.
личивается сопротивление катушки зажигания; увели чивается искрение между контактами прерывателя в момент их размыкания, поэтому надежность работы прерывателя уменьшается.
Система аккумуляторного зажигания без дополни тельных специальных устройств не позволяет получить больше 18000 искр в минуту. Поэтому в многоцилиндро вых двигателях с большим числом оборотов для повы шения устойчивости работы системы зажигания пере ходят на схему с несколькими катушками зажигания и прерывателями. Одна катушка при этом обслуживает только часть цилиндров двигателя.
Наибольший эффект при повышении устойчивости работы системы зажигания многоцилиндровых быстро ходных двигателей получают при использовании э л е к т р о н н о й с и с т е м ы з а ж и г а н и я н а по л у п р о в о д н и к о в ы х т р и о д а х , позволяющей полностью исключить влияние числа оборотов коленча того вала двигателя на величину напряжения в цепи вторичной обмотки. Уменьшить силу тока на контактах прерывателя по сравнению с силой тока в цепи первич ной обмотки и повысить в связи с этим надежность их работы, повысить напряжение в цепи вторичной обмот ки и увеличить зазор между электродами свечи, а сле довательно, улучшить пусковые качества двигателя.
Принципиальная схема полупроводниковой аккуму ляторной системы зажигания представлена на рис. 24. Ток от аккумулятора / через выключатель зажигания поступает на полупроводниковый триод 4, а от него — к контактам прерывателя 2 и к первичной обмотке ка
тушки зажигания 5. Ток в цепи контактов |
прерывателя |
|
за счет |
дополнительного сопротивления 3 |
значительно |
меньше, |
чем в цепи первичной обмотки. |
Прерыватель |
в этой схеме служит только для переключения тока уп равления триодом, а сам триод служит для включения тока на первичную обмотку катушки зажигания 5. Вы сокое напряжение направляется к свечам зажигания 7 распределителем 6 в зависимости от порядка работы цилиндров.
У г о л о п е р е ж е н и я з а ж и г а н и я устанавли вают на неработающем двигателе. Отметку на махови ке необходимо совместить со стрелкой на корпусе дви гателя, а распределитель после ослабления его крепле-
54
ния повернуть относительно кулачковой муфты так, чтобы кулачок слегка нажал на подвижный контакт и начал его размыкание. Разносная пластинка ротора (бегунок) распределителя тока высокого напряжения при этом должна находиться против контакта, подводя- .
щего-напряжение к свече того |
цилиндра, |
у кото |
рого поршень находится около |
в. м. т. в |
процессе |
сжатия. |
|
|
7
Рис. 24. Принципиальная схема транзисторной ак кумуляторной системы зажигания.
Момент размыкания контактов определяется с по мощью электрической лампочки, включенной в цепь аккумуляторной батареи последовательно контактам прерывателя.
Зазор между контактами прерывателя регулируется
впределах 0,35—0,4 мм.
Вслучае перехода работы двигателя на бензин с ок тановым числом, отличающимся от того, при котором была произведена установка угла опережения зажига ния, необходимо провести корректировку, применяя ок тан-корректор. С его помощью корпус прерывателя мо жет поворачиваться на угол до 12° в обе стороны относительно кулачковой муфты. Например, при использовании высокооктанового бензина угол опере жения зажигания необходимо увеличить. Для этого, вра щая диск октан-корректора, корпус прерывателя, пово рачивают на необходимое число делений (по стрелке на
шкале нижней пластины) против направления враще ния кулачковой муфты.
55
Системы продувки и выпуска в двухтактных двигателях
Системы продувки и выпуска в двухтактных двига
телях служат для выпуска отработавших |
газов, очист |
|||
ки от продуктов |
сгорания |
цилиндров и заполнения их |
||
свежим |
зарядом |
воздуха. Системы продувки и выпус |
||
ка должны обеспечить: |
|
|
||
качественную |
очистку цилиндров и заполнение их |
|||
объема |
свежим |
зарядом |
при минимально |
возможном |
давлении и расходе продувочного воздуха, так как при увеличении расхода воздуха при продувке повышаются затраты энергии на привод продувочных насосов и уменьшается в связи с этим эффективный к. п. д. двига теля;
простоту устройства и высокую надежность газо распределительных органов и продувочных насосов.
Системы продувки в зависимости от направления движения потоков продувочного воздуха в цилиндре двигателя делятся на контурные и прямоточные схемы.
Контурные схемы продувки. В зависимости от рас положения окон в цилиндровой втулке они делятся на: поперечные или П-образные, петлевые, круговые, сме шанные.
В поперечных схемах продувки выпускные окна рас полагаются напротив продувочных, в петлеобразных схемах выпускные и продувочные окна располагаются на одной стороне цилиндра, а в круговых выпускные и продувочные окна располагаются по всему периметру цилиндра. Смешанные схемы выпуска и продувки пред ставляют комбинацию из первых трех.
Наибольшее распространение получили контурные схемы с поперечной (п-образной) продувкой и эксцент ричным расположением окон в плане (рис. 25). Про дувочные окна 2 по высоте ниже выпускных 1 и распо ложены они к оси цилиндра под углом около 40° для того, чтобы обеспечить обдув цилиндровой втулки сна чала со стороны продувочных, а затем выпускных окон.
В контурных схемах может быть следующее взаим ное расположение окон:
выпускные выше продувочных; выпускные и продувочные одинаковой высоты;
высота продувочных окон больше выпускных,
56
Первая схема конструктивно проще, но недостаток ее в том, что после закрытия поршнем продувочного ок на (при движении вверх) выпускное окно еще остается открытым и через него про-
исходит некоторая потеря свежего заряда воздуха.
Вторая и третья схемы применяются для увеличе ния наполнения цилиндра свежим воздухом, но они конструктивно сложнее, так как для предохранения от попадания отработавших га-
Выпуея
Рис. 25. Схема поперечной (П-об- Рис. 26. Схема' прямоточной разной) продувки дизеля Д19/30. клапанной продувки.
зов в продувочный ресивер при открытии поршнемпро дувочных окон одновременно с выпускным или раньше продувочные окна должны снабжаться автоматическими запорными клапанами.
57
Прямоточные схемы продувки. В зависимости от |
|
расположения окон |
в цилиндровой втулке они делятся |
на прямоточную |
клапанную, в которой продувочные |
окна располагаются в нижней части цилиндровой втул ки по всему периметру, а выпуск газа происходит через клапан, установленный в крышке, и прямоточную щелевую, в которой окна располагаются по всему периметру в нижней и верхней частях цилиндровой втулки.
Прямоточная клапанная схема продувки с танген циальным расположением продувочных окон показана на рис. 26. Тангенциальное расположение окон обеспе чивает заход воздуха в цилиндр по касательной к мни мой окружности меньшего диаметра, в результате чего образуется интенсивное завихрение воздуха, улучша ющее качество очистки и смесеобразования.
Прямоточная щелевая схема продувки применяется только в двигателях с противоположно движущимися поршнями (ПДП) . Выпуск газа может быть осуществ лен как через.верхние, так и через нижние окна. Пор шень, управляющий выпускными окнами, должен опе режать по ходу поршень, управляющий продувочными, чтобы выпускные окна открывались раньше.
ГЛАВА 2
ТОПЛИВО И МАСЛА ДЛЯ СУДОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
ТОПЛИВО
Состав и свойства топлива
Из всех видов топлива (твердое, жидкое, газообраз ное) в судовых двигателях главным образом применя ется жидкое топливо, представляющее продукт пере гонки сырой нефти. Исходя из предъявляемых требо ваний, дизельное топливо должно обеспечить: хорошее качество распыливания при поступлении в цилиндр двигателя; легкий и безотказный запуск двигателя; ма лый период задержки самовоспламенения и плавное в связи с этим нарастание давления; высокую полноту
58