Файл: Эксплуатация корабельных двигателей внутреннего сгорания лекции..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 80

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

контрольных показателей в пределах, установленных заводом-

изготовителем, является обязательным при эксплуатации

двигателя на корабле. Это осуществляется путем непрерыв­ ного наблюдения за работающим двигателем, периодическими

проверками его регулировки и регулировками.

Регулировка двигателя производится после каждого ре­ монта (навигационного, текущего, среднего, капитального),

связанного с переборкой и заменой деталей.

Проверка регулировки двигателя производится в сроки, установленные инструкцией по ППО и ПНР, а также при заме­

не топливной аппаратуры, при наличии повышенных износов и при появлении неисправностей в работе двигателя.

Различают статическую и динамическую регулировку

двигателей.

Статическая регулировка - регулировка двигателя до

пуска. Она производится на неработающем двигателе при температуре +15-+20°С. Во время статической регулировки

выполняют следующее:

- проверяют исправность всех контрольно-измеритель­

ных приборов, неисправные приборы заменяют; -проверяют и регулируют все регулировочные парамет­

ры дизеля, топливоподающей системы, агрегатов турбонад­ дува и др. механизмов.

Динамическая регулировка - проверка качества стати­ ческой регулировки, получение заданных параметров ра­ бочего процесса и равномерного распределения нагрузки по всем цилиндрам дизеля, работающего на полной мощ­ ности.Динамическая регулировка двигателя производится во время его обкатки.

Во время динамической регулировки выполняют следую­

щее:

- при мощности, равной 2Ъ% от номинальной, путем измерения температуры выпускных газов проверяют все ли

цилиндры работают;

- при мощности 50%, 15% к номинальной измеряют во

370

всех цилиндрах максимальные давления сжатия рс и горения , среднее давление по времени р± и температуру вы­

пускных газов tr . Если перечисленные параметры отличаются

от записанных в формуляре, производят их регулировку. Динамическая регулировка двигателя подробно изложена в I .

Двигатель считается отрегулированным,если он, при нормальных внешних условиях, на номинальном числе оборо­

тов развивает номинальную мощность, а контрольные пока­

затели работы и удельный расход топлива не выходят за пределы, указанные в формуляре.

§ 2. Регулировочные характеристики дизеля

Регулировочными характеристиками дизеля называются

зависимости его мощности, экономичности и показателей рабочего процесса от изменения регулируемого параметра

(угла опережения подачи топлива, фаз газораспределения

идр.).

I. Регулировочные характеристики дизеля по углу

опережения подачи топлива

Выясним влияние угла опережения подачи (впрыска) топ­

лива на параметры рабочего процесса, экономичность, мощ­

ность, тепловую и механическую напряженность дизеля.Для этого обратимся к рассмотрению совмещенных индикаторных

диаграмм, снятых при различных углах опережения подачи

топлива (рис. 16.I).

При малых углах опережения впрыска процесс сгорания перемещается на линию расширения в область больших объе­

мов цилиндра.Это приводит к уменьшению максимального зна­ чения относительной скорости сгорания топлива(|£* п. к. в.; к снижению максимальной температуры сгорания

максимального давления рг,периода задержки самовоспламе-

371


1-при.

cion

= 37° ПК В

2 - лри.

 

- 29° п к В.

3 -

при. Л с„г„

= 27° п.К.В.

4-

при = 21° п.к.В.

5 -

при

Olo'r

-15* ПК . 8.

372

нения

 

 

 

/dp\

и скорости нарастания давления VdoiLax'» к

увеличению потерь тепла, уменьшению индикаторного

к. п. д. гц

и повышению температуры выпускных газов t r.

На рис.

15.2 показано изменение основных

параметров

процесса сгорания от

 

 

угла

опережения подачи

 

 

топлива.

 

 

 

 

С увеличением угла

 

 

опережения впрыск топ­

 

 

лива

происходит при

 

 

 

меньших значениях дав­

 

 

ления и температуры

 

 

 

воздуха в цилиндре,

 

 

 

что приводит к увеличе­

 

 

нию периода

задержки

 

 

самовоспламенения ос°.

 

 

При увеличении с*°

к

 

 

моменту самовоспламене­

 

 

ния в цилиндре нака­

 

 

пливается и воспламе­

 

 

няется большая порция

 

 

топлива, что приводит

 

 

к увеличению (d

 

 

 

Ар)

 

\0U*/max»

 

 

. р г . и Т г . П р о -

 

 

 

 

 

dajmoixiк'

 

 

 

 

цесс

сгорания закан­

 

 

чивается в

начале

 

Рис. 15.2. Зависимость основных

хода расширения (80—

параметров процесса

сгорания от

90$ цикловой подачи

 

 

угла опережения подачи топлива,

топлива сгорает за

 

по данным ЦНИДИ [5]

 

 

 

30-40° п. к. в. после

в. м. т.), уменьшаются потери тепла на неполноту сгорания топлива, что приводит к росту индикаторного к. п. д.

373


и к уменьшению температуры выпускных газов t r. Рост pz ,

Ти вызывает увеличение механических и тепловых

z Vd-O^/wciix

нагрузок на детали движения и остова; возрастают жест­

кость работы дизеля, уровни вибрации и щума.

Мощность и экономичность дизеля растут с увеличением угла опережения впрыска топливе только до определенного

предела. При слишком большом угле опережения подачи топлива и раннем воспламенении резкое нарастание давления

в цилиндре начинается задолго до прихода поршня в в. м. т. Увеличивается отрицательная работа сжатия. Ин­

дикаторный к. п. д., мощность и экономичность дизеля

уменьшаются.

 

 

Индикаторные диаграммы в p - V

координатах при опти-

 

 

мальном, слишком

Р

 

большом и слишком ма­

 

 

лом углах опережения

 

 

подачи топлива пока­

 

 

заны на рис. 15.3.

 

 

Оптимальный угол

 

 

опережения подачи

 

 

топлива зависит от

 

 

конструктивных осо­

 

 

бенностей двигателя,

 

 

схемы и давления над­

 

 

дува и определяется

 

 

по регулировочным

 

 

характеристикам, сни-

 

~ГГ,*

маемым при стендовых

 

V

испытаниях.

 

 

 

 

На рис. 15.4,а,б

Рис. 15.3. Вид индикаторных

показаны регулировоч­

диаграмм при: I-оптимальном,

ные характеристики

2-слишком большом, 3-слишком

двигателей 415/18 и

малых углах one

сення подачи

топлива

to).

 

374


а

б

Пет*

1,1

1,0

Рк

1,2

1,1

1,0

Pz

1,1

1,0

0,4

Рис. 15.4 Регулировочные характеристики по углу опережения пасЗачи топ ли6а •.

а-двигатель У .15/16,поданный яаб. ЛВС Лен.ВВИНУ

б-двигатель чн 50|58,по ДОННЫД4 забода

УГ5

ЧН 30/38. Для двигателя 415/18 за оптимальный угол опере­

жения подачи топлива принят угол a opt2,npH котором номи­

нальная мощность получается при предельно допустимом зна­ чении максимального сгорания pz . В данном случае угол

опережения (оптимальный, по условиям прочности) не яв­ ляется оптимальным, по условиям экономичности двигателя

(рис. 15.4,а).

Для двигателя ЧН 30/38 оптимальным углом опережения принят угол 23° п. к. в. до в. м. т. (рис. 15.4,6).

В этом случае угол опережения подачи топлива, опти­

мальный, по условиям прочности, является оптимальным и в отношении удельного расхода топлива дв.

Регулировочные характеристики (рис. 15.4,6) показы­

вают, что у двигателей со свободным газотурбинным надду­ вом изменение угла опережения подачи топлива вызывает

изменение характеристик турбокомпрессора. Увеличение

температуры выпускных газов t г вызванное уменьшением угла опережения подачи топлива, приводит к росту числа

оборотов турбокомпрессора н к повышению давления наддува р к.

Различают два угла опережения подачи топлива: геомет­ рический (статический) и действительный (динамический).

Статический угол опережения подачи топлива устанавли­ вают на неработающем двигателе и определяют при провора­

чивании коленчатого вала по началу перемещения (страгива-

ния) мениска топлива в прозрачной трубке моментоскопа, закрепленного на нагнетательном штуцере топливного насоса.

Он соответствует моменту начала подачи топлива топливным

насосом высокого давления к форсунке.

Действительный угол опережения подачи топлива опре­

деляется по началу подъема иглы форсунки, т. е. по фак­

тическому началу впрыска топлива через форсунку в цилиндр работающего дизеля. Действительный угол опережения

впрыска а£п отличается от геометрическогоа сп0' на величи­

ну угла запаздывания впрыскивания топлива с*.: 376


оСп = ° С '« а П'КЬ- •

Величина, запаздывания впрыска оц зависят от давления начала подъема иглы форсунки, от скорости плунжера, ве­

личины зазора между плунжером и втулкой топливного насоса, деформации форсуночной трубки и других факторов.

В процессе эксплуатации дизеля перечисленные факторы

изменяются и оказывают влияние на величину действительно­

го угла опережения подачи топлива.

Об отклонении угла опережения подачи топлива от оп­

тимального значения судят по величинам максимального давления сгорания p z и температурам выпускных газов t r,

измеренным по цилиндрам при работе дизеля на номинальном

или близких к номинальному режимах.

Одновременное увеличение p z и уменьшение t r сви­ детельствует об увеличении угла опережения подачи топли­

ва.

Одновременное уменьшение pz и увеличение i r свиде­ тельствует об уменьшении угла опережения подачи топли­

ва.

Одновременное увеличение или уменьшение р 2 и t r свидетельствует, соответственно, об увеличении или умень­ шении цикловой подачи топлива.

Отклонение от нормальных величин pz и

t v может

быть вызвано и другими причинами. Поэтов,

прежде чем

изменять угол опережения подачи топлива, необходимо

установить истинную причину,

вызвавшую изменение рги t r

на номинальной или близких к

ней мощностях.

 

2. Регулировочные характеристики дизеля по

фазам газораспределения

Величины фаз и сечений органов газораспр>еделения оказывают существенное влияние на рзабочий процесс дизеля

377