Регулирование дизелей

Под регулированием дизелей понимается такой комплекс организационно-технических мероприятий, который обеспечивает длительную его работу на полной эксплуатационной мощности при высокой экономичности, надежности и долговечности.

Регулирование дизеля производится периодически в эксплуатации, а также после ремонта, в процессе которого регулировка может быть нарушена. Регулирование дизеля подразделяется на предварительное (статическое) и окончательное (динамическое).

Предварительное регулирование осуществляется на стоянке на неработающем дизеле по данным завода-дизелестроителя или рекомендациям судовладельца. Оно включает в себя проверку, регулировку и установку величины камеры сжатия и степени сжатия, фаз газораспределения и топливоподачи, цикловой подачи топлива ТНВД и цилиндрового масла лубрикаторами, плотности плунжерных пар и клапанов ТНВД, распыла топлива форсунками, индикаторного привода.

Динамическое регулирование производится на работающем дизеле. После ремонта дизеля динамическое регулирование надо начинать на режиме 50%, затем 75% нагрузки от номинальной мощности при установившихся режимах работы. Дизель на этих режимах регулируют по значениям температур выпускных газов tг, среднему индикаторному давлению по времени pi и максимальному давлению сгорания рz. Причем на режиме 50% нагрузки отклонение между цилиндрами по tr допускается до 50° С. Максимальные отклонения pt и рг задаются заводом-строителем, если их нет, то руководствуются отклонениями этих параметров на соответствующих режимах стендовых испытаний.

После этого производят окончательное регулирование на номинальной или близкой к ней эксплуатационной заданной мощности на основании комплексного анализа параметров работы дизеля рг, рс, pk, Pi, Ni; температур выпускных газов, охлаждающей воды и продувочного воздуха, удельного расхода топлива и цилиндрового.масла, противодавления отходящих газов после турбин, фаз топливоподачи и газораспределения, качества процессов горения, а также выпуска и продувки цилиндров, определяемых по индикаторным диаграммам [20, 31, 39].

Перед индицированием необходимо проверить правильность работы индикаторного привода и индикатора (см. § 2).

Во всех случаях регулирования дизеля руководствуются указаниями завода-строителя (фирменная инструкция по эксплуатации, результаты регулирования на стендовых испытаниях), если их нет, то рекомендациями службы судового хозяйства пароходств, Пра вилами технической эксплуатации (ПТЭ) и другой литературой.

Неравномерность распределения нагрузки по цилиндрам при регулировании рабочего процесса характеризуется отклонениями параметров каждого цилиндра от средних значений, которые по величине не должны превышать: индикаторное давление pt ± i±2, 5%, мощность Ai±2, 5%, максимальное давление сгорания рг ±3, 5%, давление конца сжатия рс ±2, 5%, среднее давление по времени pi ±3%, температура выпускных газов t r ±5%.

Однако в зависимости от типа наддува, особенно импульсного, в некоторых цилиндрах наблюдается завышенная температура по сравнению с соседними цилиндрами, величина ее берется из результатов стендовых или ходовых испытаний.

Быстрый и легкий запуск, хорошее смесеобразование, своевременное воспламенение и нормальное протекание процесса сгора­ния топлива, необходимые значения рг и tr, экономичность дизеля и надежность работы ЦПГ в значительной степени зависят от оптимальных значений давления сжатия рс и степени сжатия ε.

Поэтому при проверке и регулировании работы дизеля в первую очередь проверяется давление сжатия рс (см. табл. 2) и ε. Они в свою очередь зависят от объема камеры сжатия, состояния компрессионных колец, продувочных и выхлопных окон.

Степень сжатия ε показывает, во сколько раз уменьшается объем воздуха при сжатии, и определяется по формуле: Va

ε = ----

Vc

где Va— полный объем цилиндра, см³;

Vc— объем камеры сжатия, см³;

V^s —объем, описываемый поршнем за один ход от в.м.т. до начала выпуска, см³.

Величина камеры сжатия регулируется изменением толщины компрессионных прокладок между нижним вкладышем головного подшипника и верхней пяткой шатуна в дизелях K6Z57/80 или между нижней пяткой шатуна и мотылевым подшипником в дизелях KZ70/120. Разница по толщине парных компрессионных прокладок на одном шатуне не должна превышать 0, 02 мм.

Высота камеры сжатия Н определяется путем измерения- размеров К, Hi и Н2 (рис. 14) и подсчитывается по формуле:

Нс = Н1 — Н2 — К..

На рабочий процесс дизеля существенное значение оказывает угол опережения подачи топлива. Различают геометрический (по насосу) и действительный (по форсунке) углы опережения. Действительный угол опережения меньше геометрического на 5—15°.

В процессе эксплуатации обычными судовыми приборами действительный угол опережения невозможно определить. Геометрический угол опережения на стоянке судна определяется с помощью простейшего приспособления—моментоскопа, устанавливаемого на ТНВД на место снимаемого для этой цели нагнетательного топливного трубопровода высокого давления. Угол начала подачи топлива отсчитывается на маховике дизеля, имеющего разбивку от нуля до 360°.

Угол опережения подачи топлива регулируется смещением топливной кулачной шайбы, закрепленной на распределительном валу. Смещение топливной кулачной шайбы в направлении вращения распределительного вала на передний ход увеличивает геометрический угол, при обратном действии — уменьшает.

При увеличении угла опережения от оптимального значения рабочий процесс дизеля характеризуется высокими значениями давления рг, скорости нарастания давления Δ pz по углу поворота коленчатого вала и уменьшением tr и pi. Работа дизеля происходит жестко и может сопровождаться стуками.

Уменьшение угла опережения против оптимального приводит к уменьшению значений рг, рс и увеличению tr. Работает дизель в этом случае мягко.

Изменение (регулирование) цикловой подачи топлива ТНВД по цилиндрам на работающем дизеле происходит путем изменения положения топливной рейки.

Важное значение для организации хорошего рабочего процесса и увеличения надежности ЦПГ имеет температура и влажность продувочного воздуха. Чем меньше их значения, тем больший заряд кислорода подается в цилиндры и выше коэффициент избытка воздуха a, а значит, и лучше процесс сгорания, выше значения pi и Ni, меньше удельный расход топлива и температура выхлопных газов. Для этого с помощью холодильников охлаждается продувочный воздух. Однако его переохлаждение приводит к выпадению влаги и образованию, при наличии в топливе серы, серной кислоты. Кислота вызывает повышенную коррозию и износы ЦПГ.

Для ликвидации выпадения влаги и предотвращения отрицательных ее последствий фирмы и заводы-строители предлагают различные графики и номограммы.

Так, например, фирма МАН, для дизелей K8Z70/120E судов

типа «Варнемюнде» предлагает диаграмму, (рис. 15), с помощью которой можно определить температуру точки росы.

Поддержание определенных температурных режимов охлаждающей воды и масла тоже есть процесс регулирования работы двигателя.