Рис. 12.3. Перетекание масла через зазор
между поршнем и втулкой и через маслоотводящие ка
налы поршневых колец (если после остановки не про
изводилась откачка масла из двигателя с одновремен
ным проворачиванием коленчатого вала). Двигатель
типа М-503
§ 4. Взрывы в картерах и воздушных ресивера^ двигателей
Если в картере двигателя образуется взрывоопасная
смесь паров масла и воздуха,то при соприкосновении с
какой-либо горячей деталью она может воспламениться и вызвать взрыв. Подобные аварии сопровождаются тяжелыми
последствиями. Установлено, что в среднем |
за год на |
судах происходит 10-12 взрывов двигателей [5]. |
Причины |
и механизм развития взрывов |
следующий. |
В картерах |
дизелей постоянно находится |
воздух, на |
сыщенный мелко распыленными частицами масла. При
обычных температурах интенсивность испарения этих
частиц незначительна |
и |
концентрация |
паров |
масла |
не |
может достичь взрывоопасных пределов. Если же в |
|
картере появится |
так |
называемая |
"горячая |
точка" |
в |
виде перегретого |
участка |
детали, |
то |
она |
становится |
источником интенсивного испарения масла. Испарение будет происходить до тех пор, пока весь картер или
часть его объема не заполнится смесью с концентрацией паров масла по весу, в пределах 88,9-97,4$, которая яв
ляется границей воспламеняемости [б]. При дальнейшем на
греве температура смеси поднимется до температуры вос пламенения, которая составляет 270-350°С [5]. Смесь воспламенится и последует первичный взрыв, при котором срабатывают предохранительные клапаны или повреждается картер дизеля. За волной давления следует частичное разрежение (рис. 12.4), в горячую газовоздушную смесь
через поврежденный картер врывается атмосферный воздух
и происходит вторичный, еще более мощный взрыв. При этом
из картера выбрасывается пламя, которое может вызвать
тяжелые ожоги личного состава и пожар.
Источником интенсивного тепловыделения могут быть перегретые участки шатунных, коренных и головных подшип
ников, втулок цилиндров и поршней, работающих с задаром; 321
|
|
чрезмерный прорыв го |
|
|
рячих газов через по |
|
|
врежденные поршни. |
|
|
Все причины, спо |
|
|
собствующие нарушению |
|
|
смазки, перегреву де |
|
|
талей и снижению тем |
|
|
пературы вспышки масла, |
|
|
вместе с тем создают |
|
|
опасность взрывов в |
|
Рис. 12.4. Характер изменения |
картере. |
|
Для предотвращения |
|
давления при взрывах в картере |
|
|
двигателя: 1-при первичном взрывзрывов следует обеспеве; 2-при вторичном взрыве чить надежную смазку
дизеля; поддерживать в допустимых пределах зазоры
в подшипниках и деталях цилиндрово-поршневой группы;
следить за нормальной работой системы вентиляции картера; своевременно делать анализ масла, не допуская снижения
температуры вспышки ниже 175°С; следить за исправным состоянием предохранительных клапанов на картере и их пламегасительных сеток; не допускать разжижения масле топливом.
Иногда при работе двигателей взрывы происходят в
воздушных ресиверах, однако сила таких взрывов и их раз рушительное действие обычно меньше, чем при взрывах в
картере.
Причинами этих взрывов является скопление смазочного масла в полости ресивера. В двухтактных двигателях масло может забрасываться в ресивер через продувочные окна
изношенными или неправильно установленными маслосъемными
кольцами, в четырехтактных - через систему вентиляции картера. Масло, попавшее в ресивер,постепенно нагревается
и испаряется, создается взрывоопасная смесь. Непосредст венной причиной воспламенения этой смеси обычно является значительный заброс горячих газов в полость ресивера.
Заброс газов происходит при чрезмерном повышении противо
давления на выпуске, которое особенно характерно для
двигателей ПЛ, работающих в режиме РДП, на продувание главного балласта или при внезапном перекрытии захлопки на газоотводе.
Взрывы в ресиверах более часто происходят в двух тактных двигателях. Это объясняется особенностями систе
мы газообмена и большей вероятностью скопления масла в ресиверах именно двухтактных двигателей.
Для предотвращения взрывов в воздушных ресиверах
необходимо поддерживать в хорошем состоянии поршневые кольца, при работе двигателя регулярно спускать из реси вера масло, не допускать чрезмерного повышения противо
давления на выпуске, следить за исправной работой системы вентиляции картера и предохранительных кхапвнов на реси
вере.
§ 5. Работа двигателя вразнос
Под разносом двигателя понимают его работу с недо пустимо высоким числом оборотов. При разносе силы инерции превышают максимально допустимые пределы, что может привести к обрыву шатунных болтов и стержня шатуна, за диру порцией и втулок, подплавлению подшипников и к поломке коленчатого вала.
Причины разноса обычно связаны с неисправностями топливной аппаратуры, регулятора числа оборотов или мас
лосъемных колец. Разнос может наступить при заклинивании реек топливных насосов; нарушении нулевого положения
реек топливных насосов; заклинивании золотника или порц
ия сервомотора регулятора; при значительном износе или
неправильной установке маслосъемных колец, влекущей за
собой большой заброс масла в камеры сгорания; при по падании в воздушный ресивер значительного количества
лым последствием такой аварии является тепловая деформа ция коленчатого вала и постелей коренных подшипников вме сте с картером. В этом случае для восстановления двигате ля потребуется замена шатунов, коленчатого вала, коренных
подшипников и картера двигателя. Это настолько трудоемко
и дорого, что целесообразнее заменить аварийный двигатель на новый.
Причинами подплавления подшипников могут быть: недо
статочное давление масла или неправильная установка за зоров в подшипниках; низкое качество заливки антифрик ционного металла или плохое прилегание поверхности вкла дышей к шейкам вала; разжижение масла топливом или попа
дание в него воды; нарушение режима прогрева или резкое
увеличение нагрузки; пуск без предварительной прокачки маслом или работа двигателя вразнос; применение некаче ственного масла или пуск двигателя с перекрытым краном подачи масла.
Характерными признаками, свидетельствующими о под
плавлении подшипников, являются: снижение числа оборотов;
понижение давления и повышение температуры масла; появле ние ненормальных стуков и белого дыма с характерным запа хом; наличие металлических блесток в фильтрах; срабатыва
ние сигнальных ламп на фильтре - сигнализаторе (двигатели
типа М-503). С обнаружением этих признаков двигатель сле дует остановить и выяснить причину неисправности.
Для предупреждения подплавления подшипников необхо димо строго контролировать работу системы смазки по контрольно-измерительным приборам; не допускать наруше ний в прогреве и при увеличении нагрузки; пуск двигателя
производить только после предварительной его прокачки
маслом; регулярно следить за состоянием подшипников и шеек вала; не допускать попадания в смазочное масло воды,
топлива и механических примесей.
§ 7. Характерные поломки двигателей
При грамотной эксплуатации аварии двигателей происхо дят довольно редко. Чаще корабельным инкенерам-механикам
приходится иметь дело с поломками. Наиболее характерные из них приводятся в правилах эксплуатации судовых дизе
лей, заводских описаниях и эксплуатационны; инструкциях.
Во время пуска моцут возникнуть неисправности, затруд няющие или вовсе исключающие цуск двигателя. Это может
произойти при низкой температуре машинного отделения или недостаточном давлении пускового воздуха (низком напряже
нии стартерной аккумуляторной батареи); неплотной посадке
или заедании пусковых клапанов; засорении воздухопроводов
или при неисправности пускового воздухораспределителя; попадании воздуха в топливную систему или при неисправно сти цепи электрического пуска.
Во время работы двигателя поломки могут возникнуть
вследствие нарушения режимов охлаждения и смазки; пере грузки и плохой регулировки двигателя; невнимательного
наблюдения за показаниями контрольно-измерительных прибо
ров и системы аварийной сигнализации.
Иногда о характере неисправности можно судить по цвету выхлопных газов. Чрезмерно дымный выхлоп указывает на пе регрузку всех или части цилиндров двигателя; ненормальную работу механизма газораспределения или топливной аппара
туры; нарушение регулировки двигателя или недостаточное
давление наддува. Выхлопные газы голубого или синего оттенка указывают на попадание в камеры сгорания большого количества масла. Выхлопные газы белой окраски указывают
на попадание в цилиндры воды.
Появление посторонних стуков в. двигателе свидетельст вует о чрезмерно ранней или очень большой подаче топлива;
больших зазорах в подшипниках (особенно в головном) или в приводах клапанов механизма газораспределения.
Срабатывание предохранительных клапанов указывает на
