Режим пуска и прогрева двигателя

Напряженность переходных режимов определяется тем, что в процессе смены режима (нагрузки и частоты вращения) происходят резкие измене­ния рабочего процесса, меняются условия нагрева и охлаждения цилинд­ров и поршней.

Напряжения, возникающие в деталях двигателя ЦПГ и КШМ, растут с увеличением скорости смены режима и становятся наибольшими при пуске холодного двигателя, резком выведении его на полную нагрузку и при внезапной остановке с полного хода.

В этих условиях элементы конструкции подвергаются деформации и интенсивным износам, меняются зазоры и натяги в сопряжениях. В дета­лях, испытывающих действие высоких температур, развиваются термо­усталостные явления, с течением времени приводящие к образованию трещин.

При пуске холодного двигателя в цилиндрах создаются неблагоприятные условия для самовоспламенения топлива. Сгорание его сопровождается возникновением чрезмерно высоких давлений и большой скоростью его нарастания. Это приводит к увеличению механических напряжений в деталях ЦПГ и КШМ, возникают большие ударные нагрузки в подшипниках.

Высокие давления сгорания pz возникают и при пуске прогретого двигателя, если он недостаточно раскручивается на воздухе, и для создания необходимых ускорений даются большие подачи топлива. Так, при автоматическом пуске двигателя Зульцер типа RD16 по максимальной программе, предусматривающей вывод двигателя сразу же после пуска на ре­жим полного хода.

Столь жесткие условия пуска и разгона двигателя до полных оборотов следует допускать лишь в исключительных (аварийных) ситуациях. В нормальных условиях пуска топливная рейка должна устанавливаться в положение малых подач и разгон двигателя следует осуществлять постепенно. Темп увеличения цикловой подачи топлива выбирать таким, чтобы обеспечить достаточно низкую скорость роста температур деталей ЦПГ.

Жесткая работа двигателя при пуске может также наблюдаться при ис­пользовании тяжелых топлив, для которых характерны худшие распыливание, испарение и замедленное сгорание. Поэтому рекомендуется запускать двигатели на дизельном топливе.

Надежное самовоспламенение топлива в цилиндре определяется температурой сжатого воздуха. Последняя зависит от температуры окружающей среды, теплового состояния двигателя, состояния поршневых колец и пусковой частоты вращения (средней скорости поршня). Поэтому, чтобы обеспечить легкий пуск, двигатель необходимо предварительно прогреть, прокачивая через него горячую воду, отбираемую обычно от системы охлаждения вспомогательных дизелей. При прогреве снижается износ цилиндров в пусковой период, а также уменьшается коррозирующее действие кислот, образующихся при сгорании топлива.

Уменьшение потерь теплоты в стенки цилиндра способствует росту температур и давлений в конце сжатия и сокращению периода индукции, в связи, с чем в значительной степени снижается давление, возникающее в цилиндре при первой вспышке. Это снимает механическую напряженность деталей цилиндра и улучшает работу подшипников коленчатого вала.

При работе холодного двигателя смазка подшипников и других узлов трения недостаточна, поскольку масло не успевает прогреваться, и высокая вязкость затрудняет его движение. Большая вязкость масла обусловливает также увеличение сопротивления прокручиванию двигателя в пусковой период. В связи с этим необходимо перед пуском двигателей подогревать смазочное масло, находящееся в циркуляционной цистерне или картере, до температуры 40-45 °С.

Источник: Морские компании

Морские компании / двигатель \ детали двигателя