Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Украины

Одесская национальная морская академия

Кафедра ЭСЭУ

Курсовой проект

По дисциплине: "Судовые двигатели внутреннего сгорания"

Одесса-2006

Оглавление

Введение

1. Описание конструкции двигателя

2. Выбор топлива и масла с анализом влияния их характеристик на работу двигателя

3. Топливные системы и очистка топлива на судне

4. Характерные неисправности и неполадки в работе дизельных установок

Введение

Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) широко применяют в промышленности и на всех видах транспорта благодаря высокой экономичности по удельному расходу топлива, значительному моторесурсу. На морском транспорте судовые двигатели внутреннего сгорания (СДВС) занимают доминирующее положение. Более 90% мирового флота оборудовано СДВС дизельного типа в качестве главной энергетической установки, обеспечивающей ход судну, а также в качестве приводов электрогенераторов и других вспомогательных механизмов.

Доминируют на морском флоте в качестве главных судовых дизелей двухтактные, крейцкопфные, реверсивные двигатели с наддувом (ДКРН), малооборотные по частоте вращения (МОД), среднеоборотные (СОД), работающие преимущественно на гребной винт регулируемого шага (ВРШ); на малых судах применяют высокооборотные двигатели (ВОД).

Это двигатели производства объединения "Брянский машиностроительный завод" (БМЗ), которое поставляет двигатели типа ДКРН различных модификаций по лицензии фирмы "Бурмейстер и Вайн" (Дания), объединенной с фирмой МАН (ФРГ) в общий концерн. Широко применяют на флоте двигатели различных модификаций фирм "Зульцер" (Швейцария), МАН, "Фиат" (Италия) и др.

В данном курсовом проекте приведены расчеты рабочего цикла, динамики, газообмена и энергетического баланса газовой турбины и центробежного компрессора судового дизельного двигателя K90MC-C фирмы "MAN-B&W". Рассмотрена конструкция двигателя, выбраны топлива и масла с рекомендациями фирмы-производителя.

Изложены основные правила технической эксплуатации при подготовке дизельной установки к пуску и непосредственно при пуске дизеля, а также характерные неисправности и неполадки в работе дизельных установок, их причины и способы устранения.

В качестве узлового вопроса рассмотрена работа дизеля по винтовой характеристике.

1. Описание конструкции двигателя

Sulzer RTA84C

Рис 1. Поперечный разрез двигателя

Двухтактный, крейцкопфный, реверсивный, с газотурбинным наддувом, с прямоточно-клапанной системой газообмена. Двигатель предназначен для работы в качестве главного с прямой передачей на гребной винт. Благодаря преимуществам прямоточно-клапанной системы газообмена в организации рабочего процесса двигатель зарекомендовал себя достаточно экономичным, с высокой степенью использования объема цилиндров в рабочем процессе.

Фундаментная рама коробчатой формы состоит из высоких продольных балок, сваренных со сварно-литыми поперечными балками, в которых размещены постели рамовых подшипников из стального литья. Станина сварная и имеет высокую жесткость; блок цилиндра чугунный. Фундаментная рама, станина и цилиндровый блок стянуты между собой длинными анкерными связями.

Втулка цилиндра опирается на блок цилиндров, причем верхняя ее часть выведена из блока и охватывается тонкой рубашкой, создающей полость охлаждения водой, подводимой по сверленным тангенциальным каналам, благодаря чему температура зеркала цилиндра на верхнем уровне кольца при положении поршня в ВМТ не превышает 160-180С, что обеспечивает надежность работы и увеличивает срок службы поршневых колец. Втулка имеет простую симметричную конструкцию, в нижней части которой расположены продувочные окна, равномерно распределенные по всей окружности. Оси каналов, образующий продувочные окна, направлены по касательной к окружности цилиндра, что создает закручивание потока воздуха при его поступлении в цилиндр. Штуцера для подвода цилиндрового масла расположены в верхней части втулки (несколько выше верхней полки блока цилиндров).

Крышка цилиндра стальная кованная колпачкового типа, поэтому при нахождении поршня в ВМТ головка поршня располагается выше района уплотнения крышки и втулки цилиндра. Крышка отличается легкостью демонтажа. Для интенсификации охлаждения у самой поверхности огневого днища просверлены отверстия радиальных каналов, по которым циркулирует охлаждающая вода. В крышке размещается корпус выпускного клапана с клапаном, две форсунки, а также пусковой и предохранительные клапаны. Выпускной клапан имеет гидропневматический привод. Гидропривод передает усилия поршневого толкателя, приводимого вот кулачковой шайбы распределительного вала, через гидросистему на поршень серводвигателя, действующего на шпиндель выпускного клапана. Для проворачивания клапана применена крылатка, что повышает надежность их сопряжения с охлаждаемыми седлами. Клапанное гнездо охлаждается водой. Форсунки неохлаждаемого типа, их температура регулируется циркулирующим топливом. Сопла выполнены стеллитовыми и имеют достаточно большой срок службы.

Сплошной отлитый из чугуна ресивер продувочного воздуха вместе с диафрагмой охлаждается водой, что способствует большей безопасности эксплуатации дизеля.

Поршень, рассчитанный на повышение давления сгорания, выполнен из хромолибденовой стали, и охлаждается маслом, которое подводится по телескопическому устройству к штоку поршня в районе крейцкопфного соединения. В связи с периферийным расположением форсунок днище поршня имеет полусферическую форму.

Шатун имеет сравнительно короткий стержень, что способствует снижению общей высоты двигателя.

Коленчатый вал сварного типа, причем сварка осуществлена посередине рамовых шеек. Упорный вал составляет одно целое с коленчатым валом, что уменьшает общую длину двигателя с упорным подшипником.

Распределительный вал приводится во вращение от коленчатого вала цепной передачей, которая хорошо себя зарекомендовала в эксплуатации.

Распределительный вал приводит в движение золотниковые топливные насосы высокого давления и поршни гидравлических приводов выпускных клапанов. Топливные насосы золотникового типа со смешанным регулированием подачи обеспечивают низкие расходы топлива.

Наддув осуществляется изобарными турбокомпрессорами с неохлаждаемыми корпусами. Реверсирование двигателя осуществляется без реверсирования распределительного вала. При перемене направления вращения двигателя реверсируют только воздухораспределитель и привод ТНВД. Реверсирование ТНВД осуществляется путем перестановки ролика толкателя плунжера в новое положение.

Экономичность двигателя повышается за счет утилизации тепла выпускных газов в стандартизированной турбокомпаундной системе, которая предлагается в двух вариантах: ГТН с электрогенератором, встроенным в воздушный фильтр-глушитель, или утилизационный турбогенератор. При этом дополнительная энергия может отдаваться винту или в судовую электросеть.

Остов поддерживает и направляет движущиеся детали, воспринимает все усилия при работе двигателя; представляет собой совокупность неподвижных деталей - фундаментной рамы, картера, цилиндров с установленными в них цилиндровыми втулками и крышек цилиндров, а также анкерных связей, шпилек и болтов, стягивающих эти детали. Для удобства монтажа остов выполняют с тремя горизонтальными разъемами и с коленчатым валом, уложенным в подшипники фундаментной рамы. Жесткость его обеспечивается за счет увеличения сечения продольных и поперечных связей рамы, применение картера коробчатой конструкции, соединения деталей длинными анкерными связями.

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) воспринимает усилие от давления газов и преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала. Основными деталями КШМ являются: поршень, шток поршня, крейцкопф, шатун, коленчатый вал. Поршень воспринимает силу от давления газов и передает ее через шатун на коленчатый вал. Днище поршня воспринимает давление и теплоту горячих газов, ограничивает и формирует камеру сгорания. Поршневой шток, выполняемый из углеродистой стали, служит для соединения поршня с крейцкопфом, передачи КШМ усилия от давления газов на поршень. Шатун преобразует возвратно-поступательное движение поршня со штоком во вращательное коленчатого вала, передает усилие от поршня коленчатому валу; соединяется мотылевой шейкой коленчатого вала посредствам мотылевого подшипника и с поперченной крейцкопфа. Шатун подвергается действию силы от давления газов, сил инерции поступательно движущихся масс и сил инерции, возникающих при качании шатуна. Коленчатый вал - одна из наиболее ответственных, дорогих и сложных в изготовлении деталей. Эффективная мощность, развиваемая дизелем, снимается с фланца коленчатого вала. Крутящий момент через линию валопровода передается гребному винту.

Маховик на выходном кормовом конце коленчатого вала, имеющий большую расчетную массу для поддержания заданной степени неравномерности вращения коленчатого вала и линии валопровода, аккумулирует избыточную энергию во время рабочего хода поршней и отдает ее в систему при других вспомогательных ходах поршня.

Комбинированный механизм газораспределения предназначен для управления процессами впуска и выпуска в соответствии с принятыми фазами газообмена; состоит из рабочих клапанов и деталей, передающих движение от коленчатого вала к клапанам, распределительного вала, роликовых толкателей, гидроприводов выпускных клапанов.

Выпуск газов осуществляется через клапаны, управляемые механизмом газораспределения, открытие и закрытие продувочных окон - верхней кромкой днища поршня. Моменты открытия и закрытия клапанов и продувочных окон, выраженные в градусах угла поворота коленчатого вала (ПВК), называют фазами газораспределения. Процессы газообмена осуществляются на части ходов расширения и сжатия до и после НМТ.

Диаграмма имеет относительно симметричный вид по отношению к НМТ за счет наддува при постоянном давлении и длительного продувания.

2. Выбор топлива и масла с анализом влияния их характеристик на работу двигателя

Топливная система обеспечивает подачу топлива в рабочие цилиндры, поэтому является одной из важнейших систем дизеля. Она состоит из систем высокого и низкого давления.

Система низкого давления предназначена для подготовки и подачи топлива к системе высокого давления и включает в себя цистерны, фильтры, насосы, сепараторы, подогреватели и топливо проводы.

Параллельно с расходной цистерны тяжелого топлива система низкого давления включает в себя, также сдвоенную цистерну дизельного топлива, на котором двигатель работает в период пусков, маневров, перед остановкой и нередко на малых нагрузках. Система высокого давления осуществляет впрыскивание топлива в камере сгорания двигателя и включает в себя топливный насос высокого давления (ТНВД) и форсунку, соединенные топливо проводом высокого давления. ТНВД - золотникового типа с регулированием по концу подачи, индивидуальные для каждого цилиндра, вертикальное положение втулки плунжера внутри ТНВД меняется в зависимости от нагрузки двигателя, что способствует снижению расхода топлива. Форсунки предназначены для впрыскивания топлива в цилиндр и распыливания его на мельчайшие капли. Особенностью форсунок является центральный подвод топлива к сопловому наконечнику распылителя без дополнительного охлаждения. Система высокого давления обеспечивает: впрыскивание точно дозированной цикловой подаче топлива; заданные фазы топливоподачи (начало и конец) и характеристику впрыскивания, благоприятствующие рабочему процессу дизеля на любом его эксплуатационном режиме; качественное распыливание топлива, то есть высокое его давление перед распыливающими отверстиями на всех эксплуатационных режимах дизеля, включая малые нагрузки и холостой ход. Система высокого давления выполнена разделенно-разветвленного типа. Регулирование системы высокого давления заключается в изменении ее цикловой подачи, а также начала и окончания процесса впрыскивания.

Система смазки обеспечивает подачу масла к трущемся поверхностям для уменьшения их трения, отвода теплоты, выделяющейся при трении, а также для очистки поверхностей трения от продуктов износа, нагара и других посторонних частиц. Смазка подается по втулке цилиндров, подшипников коленчатого вала, и распределительных валов, турбокомпрессоров, насосов, направляющие клапанов, толкатели топливных насосов и механизма газораспределения, приводов клапанов. Система смазки включает в себя масленые насосы, масленые фильтры, кожухотрубные водомасляные охладители, напорные, циркуляционные, запасные масляные цистерны (емкости), маслопроводы. Масленые насосы служат для непрерывной или периодической подачи определенного количества масла в нагнетательный трубопровод; масляные фильтры - для очистки масла от посторонних включений (нагара, отложений металлических частиц). В охладителях масло отдает теплоту, отведенную им от горячих поверхностей деталей двигателя.

Система охлаждения служит для охлаждения двигателей, нагревающихся от сгорания топлива и от трения, для отвода теплоты от рабочих жидкостей (масло, топливо, воды) и надувочного воздуха. Система охлаждения состоит из водяных насосов, охладителей, расширительной цистерны, терморегуляторов, трубопроводов. Водяные насосы обеспечивают непрерывное движение (циркуляцию) охлаждающей воды в системе. Охладители предназначены для отвода в воду избыточной теплоты от охлаждаемых жидкостей и надувочного воздуха. Расширительная цистерна (бачок) служит для компенсации изменений объема воды в системе вследствие изменения ее температуры, для восполнения потерь воды в системе из-за утечек и испарения, а также удаления из системы воздуха и водяных паров. Терморегуляторы автоматически поддерживают температуру воды, а также охлаждаемых жидкостей в заданном диапазоне.

Одноступенчатая, много компрессорная, изобарная, с охладителями воздуха, регулируемая система воздухоснабжения предназначена для подачи воздуха, необходимого для сгорания топлива и продувки цилиндра.

Система воздухоснабжения состоит из центробежных газотурбокомпрессоров с неохлаждаемыми корпусами, теплообменников, сепараторов влаги, ресиверов, воздуховодов, глушителей.

Компрессоры предназначены для увеличения массы заряда воздуха путем предварительного повышения его плотности при сжатии и дальнейшего перемещения в ресивер наддува.

В теплообменниках плотность воздуха меняется за счет изменения его температуры. Снижение температуры продувочного воздуха в рекуперативном воздухоохладителе способствует снижению расхода топлива. Сепараторы влаги предназначены для отвода из охлажденного воздуха конденсата водяных паров. Однотрубный коллектор служит для равномерного распределения воздуха по всем цилиндрам двигателя. Глушители снижают уровень шума системы воздухоснабжения.

Изобарная система газоотвода (гозовыпуска) с умеренной утилизацией теплоты обеспечивает наиболее рациональный отвод отработавших в цилиндре газов. Система газоотвода состоит из выпускных коллекторов, утилизационных газовых турбин, газаводов (трубопроводов). Выпускной коллектор предназначен для отвода из цилиндров отработавших газов с максимально возможным сохранением их энергии, способствует отчистке цилиндров от остаточных газов. Утилизационные газовые турбины преобразуют механическую энергию отработавших в цилиндрах газов в крутящий момент, утилизационные котлы - тепловую энергию отработавших газов в энергию пара (воды). Глушители шума предназначены для снижения вредного звукового воздействия отработавших газов на окружающую среду.

Система управления с пневматически управляемыми пусковыми клапанами, заменой кулачковых шайб переднего хода шайбами заднего хода, командной связью и смешанного типа предназначена для пуска и остановки двигателя, изменения направления и частоты вращения коленчатого вала. Система управления включает в себя посты управления, устройства запуска, механизм реверсирования, блокирующие устройства, а также связи между составляющими систему. Пост управления служит для ввода команды на выполнение какой-либо операции. Устройство запуска предназначено для первоначальной раскрутки КШМ с целью приведения двигателя в действие. Механизм реверсирования обеспечивает правильное чередование и изменения фаз распределения органов пуска, газораспределения, топливоподачи, а также реверсирование навешанных на двигатель вспомогательных механизмов.

Система регулирования и контроля первой степени автоматизации А 1 обеспечивает поддержание заданного режима работы двигателя и значений отдельных его параметров в допустимых пределах, а также контроль показателей, характеризующих режим и состояние работающего двигателя, а это - регулирование частоты вращения, температуры в системе охлаждения и смазки; индикация значений контролируемых параметров; автоматическая аварийно-предупредительная сигнализация и защита; местное и дистанционное управление пуском, остановкой, предпусковыми и послеостановочными операциями, а также частотой вращения и реверсированием.

3. Топливные системы и очистка топлива на судне

Применяемые топлива

В последние годы определилась устойчивая тенденция ухудшения качества судовых тяжелых топлив, связанное с более глубокой переработкой нефти и увеличением в топливе доли тяжелых остаточных фракций.

На судах морского флота используется три основные группы топлив: маловязкие, средневязкие и высоковязкие. Из маловязких отечественных топлив наибольшее применение на судах получило дистиллятное дизельное топливо Л, в котором не допускается содержание механических примесей, воды, сероводорода, водорастворимых кислот и щелочей. Предельное значение серы для этого топлива 0,5 %. Однако, для дизельных теплив, вырабатываемых из высокосернистой нефти по техническим условиям, допускается содержание серы до 1% и выше.

К средневязким топливам, используемым в судовых дизелях относятся ДТ - моторное и флотский мазут марки Ф 5.

В группу высоковязких включены следующие марки топлив: моторное топливо марки ДМ, флотские мазуты М-0,9; М-1,5; М-2,0; Э-4,0; Э-5,0; Ф-12. До последнего времени основным критерием при заказе была его вязкость, по значению которой ориентировочно судим и о других важных характеристиках топлива: плотности, коксуемости и др.

Вязкость топлива является одной из основных характеристик тяжелых топлив, так как от нее зависят процессы сгорания топлива, надежность работы и долговечность топливной аппаратуры, и возможность использования топлива при низких температурах. В процессе подготовки топлива необходимая вязкость обеспечивается его подогревом, так как именно от этого параметра зависит качество распыления и эффективность его сгорания в цилиндре дизеля. Предел величины вязкости впрыскиваемого топлива регламентируется инструкциями по обслуживанию двигателя. От вязкости в значительной мере зависит скорость осаждения механических примесей, а также способность топлива отслаиваться от воды. При увеличении вязкости топлива в 2 раза при всех прочих равных условиях время осаждения частиц возрастает также в два раза. Вязкость топлива в отстойной цистерне снижают путем его подогрева. Для открытых систем нагревать топливо в цистерне можно до температуры не менее, чем на 15°С ниже его температуры вспышки и не выше 90°С. Нагрев выше 90°С не допускается, так как в таком случае легко можно достичь температуры кипения воды. Необходимо отметить, что эмульсионная вода на величину вязкости. При содержании эмульсионной воды 10% вязкость может увеличиться на 15-20 %. двигатель топливный дизель судовой

Плотность характеризует фракционный состав, испаряемость топлива и его химический состав. Высокая плотность означает относительно более высокое соотношение углерода и водорода. Плотность имеет большее значение при очистке топлива путем сепарации. В центробежном топливном сепараторе тяжелой фазой является вода. Для получения устойчивой поверхности раздела между топливом и пресной водой плотность не должна превышать 0,992 г/см 3. Чем выше плотность топлива, тем более сложным, становится регулирование сепаратора. Незначительное изменение вязкости, температуры и плотности топлива приводит к потере топлива с водой или ухудшению очистки топлива.

Механические примеси в топливе имеют органическое и неорганическое происхождение. Механические примеси органического происхождения могут вызвать зависание плунжеров и форсуночных игл в направляющих. Попадая в момент посадки клапанов или форсуночной иглы на седло, карбоны и карбоиды прилипают к притертой поверхности, что также приводит к нарушению их работы. Кроме того, карбоны и карбоиды, попадают в цилиндры дизеля, способствуют образованию нагаров на стенках камеры сгорания, поршня и в выпускном тракте. Органические примеси мало влияют на изнашивание деталей топливной аппаратуры.

Механические примеси неорганического происхождения по своей природе являются абразивными частицами и, поэтому, могут вызвать не только зависание подвижных деталей прецизионных пар, но и абразивное разрушение трущихся поверхностей, посадочных притертых поверхностей клапанов, форсуночной иглы и распылителя, а также сопловых отверстий.

Коксовый остаток - массовая доля углистого остатка, образующегося после сжигания в стандартном приборе испытуемого горючего или его 10% остатка. Величина коксового остатка характеризует неполное сгорание топлива и образование нагара.

Содержание ванадия и натрия.

Присутствие в топливе этих двух элементов имеет большое значение, как причина высокотемпературной коррозии на наиболее горячих металлических поверхностях, таких как поверхности выхлопных клапанов в дизельных двигателях и трубки пароперегревателей в котлах.

При одновременном содержании ванадия и натрия в топливе образуются ванадаты натрия с температурой плавления приблизительно 625 °С. Эти вещества вызывают размягчение слоя окисла, который обычно защищает металлическую поверхность, это вызывает разрушение границ зерен и коррозионное повреждение большинства металлов. Поэтому содержание натрия должно меньше 1/3 содержания ванадия.

Содержание алюминия и кремния.

Остатки процесса каталитического крекинга в сжиженном слое могут содержать высокопористые алюмосиликатные соединения которые могут вызвать тяжелые абразивные повреждения элементов топливных систем, а также поршней, поршневых колец и втулок цилиндра.

Применяемые масла

Среди проблем по уменьшению износов двигателей внутреннего сгорания смазка цилиндров судовых малооборотных двигателей занимает особое место. В процессе сгорания топлива температура газов в цилиндре достигает 1600 ?С и почти треть тепла передается более холодным стенкам цилиндра, головке поршня и крышке цилиндра. При движении поршня вниз смазочная пленка остается незащищенной и подвергается воздействию высоких температур.

Продукты окисления масла, находясь в зоне высоких температур, превращается в клейкую массу, покрывающую поверхности поршней, поршневых колец и цилиндровой втулки подобием лаковой пленки. Лаковые отложения обладают плохой теплопроводностью, поэтому отвод тепла от поршня, покрытого лаком, ухудшается, и поршень перегревается.

Цилиндровое масло должно отвечать следующим требованиям:

- обладать способностью нейтрализовать кислоты, образующиеся в результате сгорания топлива и защищать рабочие поверхности от коррозии;

- препятствовать отложению нагаров на поршнях, цилиндрах и окнах;

- обладать высокой прочностью смазочной пленки при высоких давлениях и температурах;

- не давать продуктов сгорания, вредных для деталей двигателя;

- обладать стойкостью при хранении в судовых условиях и нечувствительностью к воде

Смазочные масла должны удовлетворять следующим требованиям:

- иметь оптимальную для данного типа вязкость;

- обладать хорошей смазывающей способностью;

- быть стабильным при работе и хранении;

- иметь по возможности минимальную склонность к нагаро- и лакообразованию;

- не должны оказывать коррозионного воздействия на детали;

- не должны вспениваться или испаряться.

Для смазки цилиндров крейцкопфных дизелей выпускаются специальные цилиндровые масла для сернистых топлив с моющими и нейтрализующими присадками.

В связи со значительной форсировкой дизелей по наддуву задача с повышением моторесурса двигателя может быть решена только при выборе оптимальной системы смазки и наиболее эффективных масел и их присадок.

Выбор топлива и масел

Показатели	Нормы для марок
	Основное топливо	Резервное топливо
	Мазут 40	RMH55	ДМА	Л (летнее)
Вязкость при 80?С кинематическая	59	-	-	-
Вязкость при 80?С условная	8	-	-	-
Содержание механических примесей, %	0,8	-	-	отсутствие
Содержание воды, % объема	1,5	1,0	0,1	отсутствие
Содержание серы, %
малосернистое	0,5 - 1	-	-	0,2 - 0,5
сернистое	2,0	5,0	1,5	-
Температура вспышки, ?С	90	-	-	61
Температура застывания, ?С	10	30	-	-10
Коксуемость, % массы	-	22	0,2	-
Содержание ванадия, мг/кг (ppm)	-	600	-	-
Плотность при 15?С, г/мм 3	-	0,991	0,890	-
Вязкость при 50?С, сст	-	700	6,0	-
Зольность, % массы	-	0,20	0,01	-
Вязкость при 20?С, сст	-	-	-	3 - 6
Плотность при 20?С, кг/м 3	-	-	-	860
Масла, рекомендованные заводом-изготовителем
TYPE	Circulating oil	Cylinder oil
Requirement	SAE 30 TBN5-10	SAE 50 TBN70-80
Oil Company
Elf BP Castrol Chevron Exxon Mobil Shell Texaco	Atlanta marine D3005 Energol OE-HT30 Marine CDX30 Veritas 800 Marine Exxmar XA Alcano 308 Melina 30/305 Doro AR30	Talusia XT70 CLO 50-M S/DZ 70 cyl.

Техническое использование судовых дизелей

Подготовка дизельной установки к действию и пуску дизеля

Подготовка дизельной установки к действию должна обеспечить приведение дизелей, обслуживающих механизмов, устройств, систем и трубопроводов в состояние, гарантирующее их надежный пуск и последующую работу.

Подготовка дизеля к работе после разборки или ремонта должна производиться под непосредственным наблюдением механика, в заведовании которого находится дизель. При этом необходимо убедиться в том, что:

вес разбиравшиеся соединения собраны и надежно закреплены; обратить особое внимание на стопорение гаек;

выполнены необходимые регулировочные работы; особое внимание должно быть обращено на установку нулевой подачи топливных насосов высокого давления;

все штатные контрольно-измерительные приборы установлены на место, соединены с контролируемой средой и не имеют повреждении;

системы дизеля заполнены рабочими средами (водой, маслом, топливом) соответствующего качества;

топливные, масляные, водяные и воздушные фильтры очищены и исправны;

при прокачке маслом при открытых картерных щитах смазка поступает к подшипникам и другим точкам смазки;

защитные крышки, щиты и кожухи установлены на место и надежно закреплены;

трубопроводы топливной, масляной, водяной и воздушной систем, а также рабочие полости дизеля, теплообменных аппаратов и вспомогательных механизмов не имеют пропусков рабочих сред; особое внимание должно быть обращено на возможность протечки охлаждающей воды через уплотнения цилиндровых втулок, а также на возможность попадания топлива, масла и воды в рабочие цилиндры или в продувочный (всасывающий) ресивер дизеля;

выполнена проверка форсунок дизеля на плотность и качество распыла топлива.

После выполнения перечисленных выше проверок должны быть выполнены операции, предусмотренные для подготовки дизельной установки к действию после непродолжительной стоянки (см. пп. 1.3--1.9.11).

Подготовка дизельной установки к действию после непродолжительной стоянки, во время которой не выполнялись работы, связанные с разборкой, должна производиться вахтенным механиком (главной установки - под наблюдением старшего или второго механика) и включать в себя операции, предусмотренные пп. 1.4.1--1.9.11. Рекомендуется совмещать во времени различные подготовительные операции.

При экстренном пуске время подготовки можно сократить только за счет прогрева.

Подготовка масляной системы

Необходимо проверить уровень, масла в сточных цистернах или в картерах дизеля и редуктора, в маслосборниках турбокомпрессоров наддува, масляных сервомоторах, лубрикаторах, регуляторе частоты вращения, корпусе упорного подшипника, в цистерне смазки распределительного вала. При необходимости пополнить их маслом. Спустить отстой из лубрикаторов и по возможности из маслосборных цистерн. Пополнить масленки ручной и фитильной смазки, колпачковые масленки.

Следует убедиться в исправности устройств автоматического пополнения и поддержания уровня масла в цистернах, лубрикаторах.

Перед проворачиванием дизеля необходимо подать масло в рабочие цилиндры, цилиндры продувочных (наддувочных) насосов и к другим местам лубрикаторнои смазки, а также ко всем точкам ручной смазки.

Следует подготовить к работе масляные фильтры и маслоохладители, установить клапаны на трубопроводах в рабочее положение. Пуск дизеля и его работа с неисправными масляными фильтрами запрещаются. Дистанционно управляемые клапаны должны быть опробованы в действия.

При температуре масла ниже рекомендованной инструкцией по эксплуатации его необходимо подогреть. При отсутствии специальных нагревательных устройств масло подогревают путем прокачки его через систему во время прогрева дизеля (см. п. 1.5.4) температура масла при прогреве нс должна превышать 45°С.

Следует подготовить к работе и пустить автономные масляные насосы дизеля, редуктора, турбокомпрессоров или прокачать дизель ручным насосом. Проверить действие средств автоматизированного (дистанционного) управления основными и резервными масляными насосами, выпустить из системы воздух. Довести давление в системах смазки и охлаждения поршней до рабочего при одновременном проворачивании дизеля валоповоротным устройством. Убедиться в наличии показании всех контрольно-измерительных приборов системы, а также в наличии потока в смотровых стеклах. Прокачивание маслом производить в течение всего времени подготовки дизеля (при ручной прокачке - перед проворачиванием и непосредственно перед пуском).

Необходимо убедиться в исчезновении аварийных световых сигналов, когда контролируемые параметры достигнут рабочих значений.

Подготовка системы водяного охлаждения

Необходимо подготовить к работе охладители и подогреватели воды, установить клапаны и краны на трубопроводах в рабочее положение, опробовать о действии дистанционно управляемые клапаны.

Должен быть проверен уровень воды в расширительной цистерне контура пресной воды и в цистернах автономных систем охлаждения поршней и форсунок. При необходимости пополнить системы водой.

Следует подготовить к работе и пустить автономные или резервные насосы пресной воды охлаждения цилиндров, поршней, форсунок. Проверить действие средств автоматизированного (дистанционного) управления основными и резервными насосами. Довести давление воды до рабочего, выпустить из системы воздух. Прокачку дизеля пресной водой производить в течение всего времени подготовки дизеля.

Необходимо прогреть охлаждающую пресную поду имеющимися средствами до температуры около 45°С на входе. Темп прогревания должен быть по возможности медленным. Для малооборотных дизелей скорость прогрева не должна превышать 10°С в час, если в инструкции по эксплуатации нет других указании.

Для проверки системы забортной воды необходимо пустить главные насосы забортной воды, проверить систему, включая работу регуляторов температуры воды и масла. Остановить насосы и вновь запустить их непосредственно перед пуском дизеля. Избегать длительной прокачки забортной водой масло- и водо-охладителей.

Следует убедиться в исчезновении световых аварийных сигналов, когда контролируемые параметры, достигнут рабочих значений.

Подготовка топливной системы

Следует спустить отстой воды из расходных топливных цистерн, проверить уровень топлива и при необходимости пополнить цистерны.

Должны быть подготовлены к работе топливные фильтры, регулятор вязкости, подогреватели и охладители топлива.

Необходимо установить в рабочее положение клапаны на топливном трубопроводе, опробовать в действии дистанционно управляемые клапаны. Подготовить к работе и пустить автономные насосы топливоподкачивающий и охлаждения форсунок. После подъема давления до рабочего убедиться в отсутствии воздуха а системе. Проверить действие средств автоматизированного (дистанционного) управления основными и резервными насосами.

Если во время стоянки проводились работы, связанные с разборкой и опорожнением топливной системы, заменой или разборкой топливных насосов высокого давления, форсунок или форсуночных труб, необходимо удалить воздух из системы высокого

давления путем прокачки насосов при открытых деаэрационных клапанах форсунок либо другим способом.

У дизелей с гидрозапорными форсунками необходимо проверить уровень гидросмеси в бачке и довести давление гидросмеси в системе до рабочего, если это предусмотрено конструкцией системы.

Если дизель конструктивно приспособлен для работы на высоковязком топливе, включая пуск и маневрирование, и был остановлен на длительное время, необходимо обеспечить постепенный прогрев топливной системы (цистерн, трубопроводов, топливных насосов высокого давления, форсунок) путем включения обогревающих устройств и непрерывной циркуляции подогреваемого топлива. Перед пробными пусками дизеля температура топлива должна быть доведена до значения, обеспечивающего необходимого для качественного распыливания вязкость (9--15 сСт), Темп подогрева топлива не должен превышать 2°С в минуту, а время циркуляции топлива в системе должно быть не менее 1 ч, если в инструкции по эксплуатации не содержатся другие указания.

При пуске дизеля на маловязком топливе следует заблаговременно подготовиться к переводу его на высоковязкое топливо, включив обогрев расходных и отстойных цистерн. Максимальная температура топлива в цистернах должна быть не Менее чем на 10°С ниже температуры вспышки паров топлива в закрытом тигле.

При дополнении расходных цистерн топливо перед сепаратором должно подогреваться до температуры не выше 90°С

Подогрев топлива до более высокой температуры допускается только при наличии специального регулятора для точного поддержания температуры.

Подготовка системы пуска, продувки, наддува, выпуска

Необходимо проверить давление воздуха в пусковых баллонах, продуть из баллонов конденсат, масло. Подготовить к работе и пустить компрессор, убедиться в его нормальной работе. Проверить действие средств автоматизированного (дистанционного) управления компрессорами. Пополнить баллоны воздухом до номинального давления.

Запорные клапаны на пути от баллонов к стопорному клапану дизеля следует открывать плавно. Необходимо продуть пусковой трубопровод при закрытом стопорном клапане дизеля.

Необходимо спустить воду, масло, топливо из ресивера продувочного воздуха, впускного и выпускного коллекторов, подпоршневых полостей, воздушных полостей воздухоохладителей газовых и воздушных полостей турбокомпрессоров наддува.

Все запорные устройства газоотвода дизеля должны быть открыты. Следует убедиться в том, что выпускной трубопровод дизеля открыт.

Категорически запрещается для пуска дизеля применять кислород или любой горючий газ.

Подготовка валопровода

Необходимо убедиться в отсутствии посторонних предметов на валопроводе, а также в том, что тормоз валопровода отжат.

Следует подготовить к работе дейдвудный подшипник, обеспечив его смазку и охлаждение маслом или водой. При дейдвудных подшипниках с масляной системой смазки и охлаждения следует проверить уровень масла в напорном бачке(при необходимости заполнить его до рекомендуемого уровня), а также отсутствие протечек масла через уплотнительные сальники (манжеты).

Необходимо проверить уровень масла в опорных и упорных подшипниках, проверить исправность и подготовить к работе смазывающие устройства подшипников. Проверить и подготовить к работе систему охлаждения подшипников.

После пуска насоса смазки редуктора следует проверить по приборам поступление масла к местам смазки.

Необходимо проверить действие разобщительных муфт валопровода, для чего произвести несколько включений и выключений муфт с пульта управления. Убедиться в исправности действия сигнализации включения и выключения, муФт. Разобщительные муфты оставить в выключенном положении.

В установках с винтами регулируемого шага необходимо ввести в действие систему изменения шага винта и выполнить проверки, предусмотренные в п. 4.8 части I Правил.

Проворачивание и пробные пуски

При подготовке дизеля к работе после стоянки необходимо:

провернуть дизель валоповоротным устройством на 2--3 оборота вала при открытых индикаторных кранах;

провернуть дизель сжатым воздухом на передний или задний ход;

произвести пробные пуски на топливе ча передний и задний ход.

При проворачивании дизеля валоповоротным устройством или воздухом дизель и редуктор необходимо прокачивать смазочным маслом, а при пробных пусках также и охлаждающей водой.

Проворачивание и пробные пуски необходимо производить в установках, не имеющих разобщительных муфт между дизелем и гребным винтом, - только с разрешения вахтенного помощника капитана;

в установках, работающих на гребной винт через разобщительную муфту, - при отключенной муфте.

Проворачивание и пробные пуски главных днзель-генсраторов производятся с ведома старшего или вахтенного электромеханика или лица, ответственного за эксплуатацию электрооборудования.

Перед соединением валоповоротного устройства с дизелем необходимо убедиться в том, что:

рычаг (штурвал) поста управления дизеля находится в положении "Стоп";

клапаны на пусковых баллонах и трубопроводе пускового воздуха закрыты;

на постах управления вывешены таблички с надписью: "Валоповоротное устройство соединено";

индикаторные краны (декомпрессионные клапаны) открыты.

При проворачивании дизеля валоповоротным устройством необходимо тщательно прослушивать дизель, редуктор, гидромуфты. Убедиться в отсутствии в цилиндрах воды, масла, топлива.

Во время проворачивания следить по показаниям амперметра за нагрузкой электродвигателя валоповоротного устройства. При превышении предельного значения силы тока либо при резком ее колебании немедленно остановить валоповоротное устройство и устранить неисправность дизеля либо валопровода. Категорически запрещается проворачивание до устранения неисправностей.

Проворачивание дизеля сжатым воздухом необходимо производить при открытых индикаторных кранах (декомпрессионных клапанах), спускных кранах ресивера продувочного воздуха и выпускного коллектора. Убедиться в том, что дизель нормально набирает обороты, ротор турбокомпрессора вращается свободно и равномерно, и при прослушивании нет ненормальных шумов.

Перед пробными пусками установки, работающей на винт регулируемого шага (ВРШ), необходимо проверить о действии систему управления ВРШ. При этом следует убедиться в том, что указатели шага винта на всех постах управления согласованы, и время перекладки лопастей соответствует указанному в заводской инструкции. После проверки лопасти винта установить и положение нулевого шага.

Пробные пуски дизеля на топливе необходимо производить при закрытых индикаторных и спускных кранах. Убедиться в исправности систем пуска и реверса, работе всех цилиндров, отсутствии посторонних шумов и стуков, поступлении масла к подшипникам турбокомпрессоров.

В установках с дистанционным управлением главными дизелями необходимо пробные пуски произвести со всех постов управления (из ЦПУ, с мостика), убедиться в правильности действия системы дистанционного управления.

Если по условиям стоянки судна нельзя произвести пробные пуски главного дизеля па топливе, то такой дизель допускается к работе, но при этом в машинном журнале должна быть сделана специальная запись, а капитан обязан принять все необходимые меры предосторожности на случай невозможности пуска или реверсирования дизеля.

После окончания подготовки дизеля к пуску следует поддерживать давление и температуру воды, смазочного и охлаждающего масла, давление пускового воздуха в баллонах в пределах, рекомендуемых инструкцией по эксплуатации. Перекрыть подачу забортной воды к воздухоохладителям.

Если подготовленный двигатель не вводится в работу длительное время и должен находиться в состоянии постоянной готовности, необходимо каждый час по согласованию с вахтенным помощником капитана проворачивать двигатель валоповоротным устройством с открытыми индикаторными кранами.

Пуск дизеля в ход

Операции по пуску дизеля должны выполняться в последовательности, предусмотренной инструкцией по эксплуатации. Во всех случаях, когда это технически возможно, пуск дизеля должен осуществляться без нагрузки.

При вводе в действие главных дизелей за 5 - 20 мин. до дачи хода (в зависимости от типа установки) с ходового мостика в машинное отделение должно быть передано соответствующее предупреждение. За это время должны быть выполнены окончательные операции по подготовке установки к действию: запущены дизели, работающие на винт через разобщительные устройства, выполнены необходимые переключения в системах. О готовности установки к даче хода вахтенный механик докладывает на мостик, принятым на судне способом.

После запуска следует избегать длительной работы дизеля на холостом ходу и самой малой нагрузке, так как это приводит к повышенным отложениям загрязнений в цилиндрах и проточных частях дизеля.

После пуска дизеля необходимо проверить показания всех контрольно-измерительных приборов, обратив особое внимание на давление смазочного масла, охлаждающих сред, топлива и гидросмеси в системе гидрозапора форсунок. Убедиться в отсутствии ненормальных шумов, стуков и вибрации. Проверить работу лубрикаторов смазки цилиндров.

При наличии системы автоматизированного запуска дизель генераторов необходимо периодически контролировать состояние дизеля, находящегося в "горячем резерве". При непредвиденном автоматическом запуске дизеля следует установить причину запуска и проверить значения контролируемых параметров имеющимися средствами.

Необходимо обеспечивать постоянную готовность к запуску дизельных приводов аварийных агрегатов и спасательных средств. Проверка готовности аварийных дизель генераторов должна осуществляться в соответствии с пп. 13.4.4 и 13.14.1 части V Правил.

Проверка работоспособности и готовности к запуску двигателей спасательных средств, аварийных пожарных насосов и других аварийных агрегатов должна производиться механиком по заведованию не реже одного раза в месяц.

4. Характерные неисправности и неполадки в работе дизельных установок

Таблица 1. При пуске дизеля сжатым воздухом коленчатый вал не трогается с места или, трогаясь, не делает полного оборота.

Причина	Принимаемые меры
1. Запорные клапаны пусковых баллонов или трубопровода закрыты	Открыть запорные клапаны
2. Давление пускового воздуха недостаточно	Пополнить баллоны воздухом
3. В систему управления пуском не подается воздух (масло) или давление его недостаточно	Открыть клапаны или отрегулировать давление воздуха, масла
4. Коленчатый вал не установлен в пусковое положение (в дизелях с малым числом цилиндров)	Установить коленчатыи вал в пусковое положение
5. Элементы системы пуска дизеля неисправны (главный пусковой клапан или клапан воздухораспределителя завис, трубы от воздухораспределителя к пусковым клапанам повреждены, засорены и т.д.)	Отремонтировать либо заменить элементы системы
6. Система пуска не отрегулирована (несвоевременно открываются клапаны воздухораспределителя, трубы от воздухораспределителя неправильно подсоединены к пусковым клапанам)	Отрегулировать систему пуска
7. Неисправны элементы системы ДАУ	Устранить неисправность
8. Нарушено газораспределение (углы открытия и закрытия пусковых, впускных и выпускных клапанов)	Отрегулировать газораспределение
9. Блокировочный воздушный клапан валоповоротного устройства закрыт	Выключить валоповоротное устройство или устранить неисправность блокировочного клапана
10. Тормоз валопровода зажат	Отдать тормоз
11. Гребной винт задевает эа какое- либо препятствие или на гребной винт	Освободить гребной винт
12. Замерзание воды в дейдвудном устройстве	Отогреть дейдвудную трубу

Таблица 2. Дизель развивает достаточную для пуска частоту вращения, но при переводе на топливо вспышки в цилиндрах не происходят, или происходят с пропусками, или дизель останавливается.

Причина	Принимаемые меры
.1.Топливо не поступает к топливным насосам либо поступает, но в недостаточном количестве	Открыть запорные клапаны на топливном трубопроводе, устранить неисправность топливоподкачивающего насоса, очистить фильтры
.2. В топливную систему попал воздух	Устранить неплотности в системе, прокачать систему и форсунки топливом
.3. В топливо попало много воды	Переключить топливную систему на другую расходную цистерну. Спустить воду из системы и прокачать форсунки.
.4. Отдельные топливные насосы выключены или неисправны	Включить или заменить топливные насосы.
.5. Топливо поступает в цилиндры с большим запаздыванием	Установить необходимый угол опереженмя подачи топлива
.6. Топливные насосы отключены предельным регулятором частоты вращения	Поставить регулятор в рабочее положение
.7. Заедание в механизме регулятора или отсечном механизме	Устранить заедание
.8. Чрезмерно высокая вязкость топлива	Устранить неисправность в системе подогрева топлива, перейти на дизельное топливо.
.9. Давление конца сжатия и рабочих цилиндрах недостаточно	Устранить неплотность клапанов. Проверить и отрегулировать газораспределение. Проверить состояние уплотнительных колец.
.10. Дизель недостаточно прогрет	Прогреть дизель
.11. Контрольные краны для прокачки форсунок открыты или пропускают	Закрыть контрольные краны или заменить форсунки
.12. Закрыты фильтры турбокомпрессора	Открыть фильтры

Таблица 3. Во время пуска подрывают ("стреляют") предохранительные клапана

Причина	Принимаемые меры
.1.Чрезмерная подача топлива при пуске	Уменьшить подачу топлива при пуске
.2. Неправильно отрегулирована затяжка пружин предохранительных клапанов	Отрегулировать затяжку пружин

Таблица 4. Дизель не останавливается при переводе рычага управления в положение "Стоп".

Причина	Принимаемые меры
Нулевая подача топливных насосов установлена неправильно	Установить рычаги управления в положение "Пуск" на обратный ход (произвести торможение воздухом). После остановки дизеля рычаг установить в положение "Стоп". На нереверсивном дизеле закрыть подручными средствами воздухоприемное устройство, либо вручную выключить топливные насосы, либо закрыть доступ топлива к насосам. После остановки дизеля отрегулировать нулевую подачу насосов
Заклинивание (заедание) реек топливных насосов	Устранить заклинивание (заедание)

Таблица 5. Дизель не развивает обороты полного хода при нормальном положении органов управления подачей топлива.

Причина	Принимаемые меры
1.Увеличено сопротивление движению судна из-за обрастания, встречного ветра, мелководья и т.п.	Руководствоваться пп. 2.3.2 и 2.3.3части II Правил
2.Загрязнен топливный фильтр	Переключить топливную систему на чистый фильтр
3.Топливо плохо распыляется из-за неисправности форсунок, топливных насосов или высокой вязкости топлива	Неисправные форсунки и топливные насосы заменить. Повысить температуру топлива
4.Топливо, поступающее к насосам дизеля, перегрето	Уменьшить температуру топлива
5.Низкое давление продувочного воздуха	См. п. 8.1
6.Недостаточное давление топлива перед топливными насосами дизеля	Повысить давление топлива
7.Неисправен регулятор частоты вращения	Устранить неисправность регулятора

Таблица 6. Частота вращения дизеля падает.

Причина	Принимаемые меры
1. В одном из цилиндров начался задир(заклинивание) поршня (слышен стук при каждой перемене хода поршня)	Немедленно выключить топливо и увеличить подачу масла на аварийный цилиндр, снизить нагрузку дизеля. Затем дизель остановить и осмотреть цилиндр
.2. Топливо содержит воду	Переключить топливную систему на прием из другой расходной цистерны, спустить воду из расходной цистерны и системы
3. В одном или нескольких топливных насосах заклиниваются плунжеры или зависают всасывающие клапаны	Устранить заедание или заменить плунжерную пару, клапан
.4.Зависла игла па одной из форсунок (для дизелей, не имеющих невозвратных клапанов на форсунках и нагнетательных клапанов на топливных насосах)	Заменить форсунку. Удалить воздух из топливной системы

Таблица 7. Дизель внезапно останавливается.

Причина	Принимаемые меры
1. В топливную систему попала вода	См. п. 1.2.3
2. Неисправен регулятор частоты вращения	Устранить неисправность регулятора
3. Сработала система аварийной защиты дизеля вследствие выхода контролируемых параметров за допустимые пределы либо из-за неисправности системы	Проверить значения контролируемых параметров. Устранить неисправность системы
4. Закрылся быстрозапорный клапан на расходной цистерне	Открыть быстрозапорный клапан
5. Нет топлива расходной цистерне	Переключиться на другую расходную цистерну. Удалить воздух из системы
6, Топливный трубопровод засорен	Очистить трубопровод.

Частота вращения резко увеличивается, дизель идет "вразнос".

Немедленная мера. Уменьшить частоту вращения либо остановить дизель посредством рычага управления. Если дизель не останавливается, закрыть подручными средствами воздухоприемные устройства дизеля, прекратить подачу топлива к дизелю.

Причина	Принимаемые меры
1. Резкий сброс нагрузки с дизеля (потеря гребного винта, разобщение соединительной муфты, резкий сброс нагрузки с дизель-генератора и т. п.) при одновременной неисправности регуляторов частоты вращения (всережимного и предельного) или их приводов	Осмотреть, отремонтировать и отрегулировать регулятор и привод от него к отсечному механизму топливных насосов. Устранить причину сброса нагрузки
2. Неправильно установленная нулевая подача топлива, наличие топлива или масла в продувочном ресивере большой занос масла из картера в камеру сгорания тронкового дизеля (дизель разгоняется после запуска на холостом ходу или снятия нагрузки)	Немедленно нагрузить дизель или прекратить доступ воздуха в воздухозаборные устройства. После остановки отрегулировать нулевую подачу, произвести ревизию дизеля

Размещено на Allbest.ru