СЭУ судов речного флота

Дизель регулируют сначала при 50%, потом при 75% и наконец при 100% мощности. При регулировке необходимо руководствоваться заводской инструкцией по эксплуатации.

В процессе регулирования проверяется и устанавливается номинальная высота камер сжатия в цилиндрах, проверяется и регулируется фазы газораспределения, форсунки, топливные насосы высокого давления, давление в конце сжатия и максимальное давление сгорания, температура выпускных газов, температура охлаждающей воды и т. д.

Высота камеры сгорания определяет номинальную степень сжатия двигателя. Измеряется она по высоте свинцовых пластин, обжатых между поршнем и днищем крышки цилиндра при проворачивании вала дизеля валоповоротным устройством.

Фазы газораспределения влияют на качество газообмена и, следовательно, на технико-экономические показатели дизеля. Проверяют и регулируют тепловые зазоры в механизме газораспределения, определяют моменты открытия и закрытия клапанов относительно верхней и нижней мертвых точек. В реверсивных двигателях фазы газораспределения контролируют на передней и задний ход.

5 Регулировка топливной аппаратуры на стенде.

У форсунки проверяется подвижность иглы и гидроплотность распылителя, герметичность по запирающим конусам иглы и корпуса распылителя, качество распыливания топлива, устанавливают номинальное давление начала впрыскивания. Проверка в судовых условиях производится на опрессовочном стенде с ручным приводом насоса высокого давления. Гидроплотность распылителя определяется временем снижения давления топлива на входе в форсунку от максимального до минимального значений. Для контроля герметичности по запирающим конусам иглы и корпуса распылителя пружину форсунки затягивают до создания номинального давления начала впрыскивания. Затем, нагнетая насосом топливо в форсунку, повышают давление в кармане распылителя до значения 0,98−1,48 МПа меньше номинального давления начала впрыска. При этом в течение времени 15 с топливо не должно проходить через сопряжение запирающих конусов и корпуса распылителя при визуальном наблюдении поверхности носика распылителя. Подвижность иглы распылителя проверяется при частоте 30−40 впрыскиваний в минуту. Впрыскивание должно сопровождаться звуком, характерным для соответствующего конструктивного исполнения распылителя.

Качество распыливания топлива определяется при частоте 60−80 впрыскиваний в минуту. При хорошем распыливании капельки топлива образуют туман, а в струе топлива нет легко различимых мелких сгущений. Впрыскивание топлива сопровождается характерным резким звенящим звуком и имеет четкие начало и конец.

При медленном движении рычага топливного насоса опрессовочного стенда форсунка производит дробящее впрыскивание, во время которого игла распылителя несколько раз открывается и закрывается.

Длина и форма отпечатков от каждой топливной струи на листе бумаги, располагаемой перпендикулярно оси форсунки, должны быть одинаковыми.

Чтобы проверить герметичность секции топливного насоса высокого давления (ТНВД), из нее удаляют нагнетательный клапан и на нажимном штуцере устанавливают манометр. Ручным прокачиванием создают в насосе давление топлива около 19,5 МПа. Герметичность считается достаточной, если давление остается постоянным в течение 15−20 с для новых и 5−7 с для изношенных плунжерных насосов. Результаты проверки герметичности отдельных секций не должны сильно отличаться один от другого.

У моноблочного топливного насоса высокого давления в сборе с форсунками на специальном стенде регулируются углы начала нагнетания, цикловые подачи топлива и нулевая подача; устанавливается упор регулирующей рейки.

При регулировании ТНВД на дизеле после проверки герметичности секций насоса устанавливают нулевую подачу топлива, угол опережения нагнетания топлива; проверяют равенство цикловых подач топлива в отдельные цилиндры и нулевую подачу.

Угол опережения нагнетания топлива определяется по началу перемещения уровня топлива в прозрачной трубке, соединенной с нажимным штуцером насоса, при медленном проворачивании вала дизеля валоповоротным устройством. У большинства топливных насосов, не имеющих собственного кулачкового вала, угол опережения нагнетания топлива можно проверить по заводским меткам.

Измеряют значение угла опережения нагнетания топлива у одноплунжерного ТНВД — поворотом кулачков на распределительном валу, у моноблочных многоплунжерных ТНВД 0 поворотом кулачкового валика относительно коленчатого вала.

Для проверки равенства цикловых подач топлива одноплунжерными насосами к каждому нажимному штуцеру присоединяют короткую трубку, свободный конец которой опускают в мензурку. Рейку топливного насоса устанавливают в положение максимальной подачи топлива. В каждую из мензурок насосом производят равное число подач топлива (частота подач должна быть одинаковая). Замерив объемы топлива в мензурках, подсчитывают коэффициент неравномерности подачи как отношение разности между максимальным и минимальным объемами топлива в мензурках к их среднему значению. В соответствии с со стандартами неравномерность подачи топлива при регулировании ТНВД на стенде не должен превышать 0,03, а при проверке на дизеле — 0,06.

Нулевая подача проверяется прокачиванием топливных насосов со снятыми топливопроводами высокого давления, когда маховик управления дизеля находится в положении «стоп».

6 Анализ экономических показателей.

Контроль качества регулирования и технического состояния энергетического оборудования в судовых условиях можно путем определения его экономических показателей и сравнения их с данными стендовыми испытаниями.

Для оценки экономичности дизеля в целом служит эффективный КПД, равный отношению полезно использованного тепла к теплу, выделяемому топливом, т. е.:

(6.1).

где — удельный эффективный расход топлива, кг/м.л.с.-ч.;

— низшая (рабочая) теплота сгорания топлива, ккал/кг.

Из теории двигателей внутреннего сгорания известно и другое выражение для определения эффективного КПД:

(6.2).

где и — индикаторный и механический КПД соответственно.

Следовательно, экономичность дизеля зависит от совершенства теплового процесса, оцениваемого индикаторным КПД и от механических качеств дизеля .

Индикаторный КПД:

(6.3).

где — удельный индикаторный расход топлива кг/м.л.с.-ч.

Формулы для определения и показывают, что основным критерием экономичности дизелей являются удельные расходы топлива и и механический КПД.

Удельные расходы топлива в судовых условиях находят по выражениям:

; (6.4).

(6.5).

где — часовой расход топлива, кг/ч;

и — соответственно индикаторная и эффективная мощности дизеля, и.л.с и э.л.с.

Часовой расход топлива при методе объемного замера определяется:

(6.6).

где — объем израсходованного топлива, м3;

— удельный вес топлива, кг/ м3;

— время, в течение которого расходуется объем V.

Если расход топлива определяется методом весового замера, то часовой расход топлива подсчитывают по:

(6.7).

где — вес израсходованного топлива, кг.

Чтобы исключить влияние температурных условий в системах, обслуживающих двигатель замерять мощность и расход топлива необходимо при установившемся тепловом режиме, не допуская изменения температур охлаждающей воды, масла и топлива. Необходимо также, чтобы испытания проводились при движении судна на одном курсе и состоянии воды за бортом и ветра не более 2−3 баллов.

Экономические показатели проверяют по нагрузочным характеристикам, составленным заводом-изготовителем или теплотехнической партией пароходства. Если окажется, что удельный расход топлива значительно превышает паспортный, то следует тщательно проанализировать работу дизеля и найти причину. При этом необходимо иметь ввиду, что кроме технического состояния дизеля и его регулирования, на величину и характер измеренного индикаторного КПД влияет коэффициент избытка воздуха. Причем характер относительного изменения индикаторного КПД для большинства дизелей оказывается практически одинаковым при одинаковой степени изменения коэффициента избытка воздуха.

К гораздо худшим результатам приводит работа дизеля при пониженном коэффициенте избытка воздуха. Недостаток воздуха приводит к неполноценному сгоранию топлива, закоксованности поршней и колец, повышению температуры отработанных газов, резкому увеличению удельного расхода топлива. Обычно снижение коэффициента избытка воздуха вызывается падением давления продувочного воздуха и повышением его температуры в результате, например, неисправности продувочного агрегата.

Недостаток воздуха в отдельных цилиндрах может наблюдаться при закоксовывании окон или при поломке поршневых колец. В этом случае в цилиндре понижается среднее индикаторное давление, а выпускные газы имеют высокую температуру.

Коэффициент избытка воздуха определяют путем анализа газов. Более грубый контроль возможен по цвету дыма. По опытным данным коэффициент избытка воздуха при номинальной нагрузке равен: 1,8−2,3. Величину можно определить непосредственно из анализа впускных газов.

Повышение температуры продувочного воздуха на каждые 10 оС влечет за собой снижение экономичности и мощности дизеля приблизительно на 1−1,5%.

К основным характеристикам дизеля, оказывающим влияние на эффективный КПД, относятся также механический КПД, который зависит от качества сборки, тщательной обработки деталей и их пригонки, количества и мощности вспомогательного оборудования, приводимых от дизеля, а также качества смазки.

При неудовлетворительной смазке цилиндров, наличии нагара на поршне и кольцах работа трения значительно увеличивается, что сопровождается уменьшением механического КПД.

К таким же отрицательным результатам приводит замена трущихся частей дизеля (поршней, колец, втулок, подшипников и т. д.) В случае замены каких-либо деталей дизеля необходимо делать его обкатку на режимах малых нагрузок, применяя обильную смазку.

Масла должны применяться без присадок — это ускоряет процесс приработки дизеля. При ухудшении качества смазки силы трения увеличиваются. Практика показывает, что несоответствие масел, плохое их качество (наличие механических примесей, повышение вязкости и т. д.), недостаточная подача масла могут привести к снижению механического КПД до 5%.

Механический КПД зависит от степени загрузки двигателя: с увеличением последней значительно возрастает и КПД.

1. Букин Е. К., Готгильф А. С. Правила обслуживания судового электрооборудования и ухода на ним. Изд-во: «Транспорт», Ленинград 1977, 71 с.

2. Лебедев О. Н., Калашников С. А. Судовые энергетические установки и их эксплуатация. Учебник для вузов водн. трансп. — М.: Транспорт, 1987. — 336 с.

3. Королев Н. И. Эксплуатация судовых дизелей. Изд-во «Транспорт», 1974, стр. 1−256.

4. Малиновкий М. А, А. А. Фок, В. И. Ролинский, Вахрамеев Ю. З. Краткий справочник судового механика (техническое использование судовых дизелей) — Одесса: Маяк, 1987. — 168 с.: ил.

5. Миклюс А. Г., Чернявская Н. Г., Червяков С. П. Судовые двигатели внутреннего сгорания: Учебник. — 3-е изд., перераб. и доп. Л.: Судостроение, 1986. — 360 с., ил.

6. Дизель 8NVD36 — 1U. Технические условия на ремонт. 452−233.

014 УР.

7. www.clubcruise.ru.

Приложение А.

Замеры параметров левого и правого дизель-генераторов.

Дата.

Лист Разраб.

Эксплуатация, техническое обслуживание и ремонт судового энергетического оборудования.

Проверил.

Н.контр.

Утв.

Изм.

У Лит.

Листов.

Лист.

Подп.

№ докум.

№ докум.

Лист.

Подп.

Дата.

Изм.

Лист.