.

Регулировочные работы, швартовные и ходовые испытания

Регулирование масляного зазора заключается в увеличении или уменьшении его до нормального значения изменением толщины регулировочных прокладок, устанавливаемых в плоскости разъема подшипника. Для регулирования необходимо иметь комплект прокладок толщиной 0,03; 0,05; 0,1; 0,15; 0,2; 0,5; 1,0; 2,0 мм и т. д. В каждом стыке вкладыша должно быть установлено равное количество прокладок одинаковой толщины. Толстые прокладки ставят вниз, а тонкие — вверх. Тонкие прокладки изготовляют из калиброванной латуни и фольги, а толстые — из латуни или стали.

Регулирование маслянных и тепловых зазоров, определение высоты камеры сжатия

Масляные зазоры

Шероховатость поверхности прокладок должна быть Ra=2,5 мкм, заусеницы не допускаются. Прокладки следует штамповать в вырубном штампе под прессом, а отверстия, посредством которых их надевают на фиксирующие штифты нижнего вкладыша, сверлить по точному кондуктору. Для сверления прокладки собирают в кондукторе пакетом.

Боковые кромки стальных и латунных прокладок со стороны шейки валаРемонт коленвала и других основных подвижных деталей дизелей наплавляют баббитом или оловянистым припоем, что бы не повредить шейки вала. При установке прокладок в стыке подшипника нужно проверять щупом зазор между кромками прокладок и шейкой вала, он должен быть равен половине диаметрального масляного зазора подшипника. Если зазор между кромками прокладок и шейкой вала будет меньше рекомендуемого, нарушится смазывание подшипника. При большом зазоре масло вытекает из подшипника.

Необходимо проверять масляный зазор не только в затылочной части подшипника, но и около плоскостей разъема, с каждой стороны он должен быть равен половине диаметрального масляного зазора. Отклонение допускается не более ±25% радиального зазора. Измерения производят, отступая на 10—20 мм от торцов вкладыша (в «усах»), между холодильником и торцом.

Если зазор в горизонтальной плоскости велик, масло будет вытекать из подшипника при работе дизеля. При недостаточном зазоре около плоскостей разъема производят доводочное шабрение вкладыша в «усах», а при большом — заменяют вкладыш.

Нельзя регулировать масляный зазор в подшипниках без прокладок в плоскости разъема спиливанием или шабрением стыковых плоскостей, это нарушает взаимозаменяемость гнезд подшипника с вкладышами по высоте. 

Масляный зазор в рамовом подшипнике может быть измерен щупом, если пространство между торцом рамового подшипника и галтелью рамовой шейки позволяет завести щуп. Зазор измеряют с обеих сторон подшипника. Для решения вопроса о допустимости существующих зазоров пользуются данными инструкции по эксплуатации двигателя или формуляра двигателя.

Масляный зазор в подшипнике может быть определен также при помощи свинцовых выжимок. Для этого подшипник разбирают. Перед разборкой подшипника необходимо отметить положение гаек, нанося одну отметку на гайке и другую — на крышке подшипника. После разборки подшипника на шейку вала укладывают две-три свинцовые проволочки диаметром примерно 1 мм. Проволочки укладывают по окружности шейки так, чтобы длина шейки была разделена между ними на равные части. Длина проволочек должна быть немного меньше длины полуокружности шейки коленчатого вала. Затем вкладыш ставят на место и затягивают гайки до их первоначального положения. После этого подшипник снова разбирают и измеряют микрометром толщину сплющенных проволочек. Эта толщина и равна зазору между шейкой и вкладышем.

Масляные зазоры в мотылевом подшипнике, как и в рамовом, проверяют с помощью свинцовой проволоки. Перед разборкой подшипника на гайки и болты наносят метки, чтобы при сборке подтянуть гайки до требуемого положения. Кривошип ставят в ВМТ. Весь диаметральный зазор в этом случае окажется между мотылевой шейкой и нижним вкладышем. Снимают нижний вкладыш, укладывают по дуге его рабочей поверхности три свинцовые проволочки, ставят вкладыш на место. Последующие работы по проверке зазоров рассмотрены по рамовым подшипникам.

Если кривошипыАнализ уравновешенности некоторых кривошипных систем имеют противовесы, проверить зазор можно проще и быстрее с помощью приспособления, изображенного на рис. 1. Для этого на противовес кривошипа кладут стальную подкладку, на которую устанавливают домкрат. Под головкой шатунного болта между щеками кривошипа устанавливают распорку с завинченным контрольным болтом. Его не доводят до головки шатунного болта на 0,1—0,3 мм, закрепляют контргайкой и щупом измеряют зазор между контрольным и шатунным болтами. Когда домкрат прижмет нижний вкладыш к шейке вала, расстояние между контрольным болтом и головкой шатунного болта возрастет на зазор в подшипнике. Это расстояние измеряют щупом. По разности замеров определяют зазор.

Зазор мотылевых подшипников
Рис. 1 Приспособление для измерения зазоров в мотылевых подшипниках: 1 — противовес; 2 — шатун; 3 — зазор; 4 — распорка; 5 — домкрат; 6 — подклада

Для крупных двигателей вместо винтового применяют гидравлический домкрат с манометром и предохранительным клапаном (прерывающим действие механизма при двукратной массе поднимаемого груза). Если щеки кривошипа не имеют противовеса, домкрат устанавливают на плиту, предварительно проверив ее параллельность оси коленчатого вала.

Разность зазоров с обоих концов мотылевого, как и головного, подшипника не должна превышать 0,03 мм. Монтажные зазоры для мотылевых подшипников указываются в формуляре двигателя или в заводской инструкции.

Зазоры в головных и мотылевых подшипниках без разборки двигателя проверяют с помощью индикатора (рис. 2). Для проверки необходимо закрепить индикатор неподвижно на шатуне так, чтобы измерительный стержень индикатора касайся торца поршня, а стрелку отрегулировать на нуль. Закрепить в днище поршня рым, и талями переместить его вверх до отказа. Перемещение поршня, показанное индикатором, соответствует диаметральному зазору в головном подшипнике.

Проверка диаметральных зазоров
Рис. 2 Проверка диаметральных зазоров в головном и мотылевом подшипниках без разборки двигателя

Для определения характера износа пальца зазор измерять следует при трех положениях кривошипа (ВМТ, правый и левый борт). Если толщина стенки поршня недостаточна, чтобы индикатор беспрепятственно вошел в цилиндр, то к торцу тронка поршня временно слегка припаивают пластинку. Тогда индикатор может быть закреплен так, что его измерительный стержень переместится ближе к оси цилиндра, а острие стержня коснется не торца тройка, а припаянной пластинки.

Для проверки диаметрального зазора в мотылевом подшипнике необходимо закрепить индикатор неподвижно на шатуне так, чтобы измерительный стержень индикатора коснулся щеки кривошипа, а стрелку отрегулировать на нуль; талями поднимать поршень до тех пор, пока за ним не переместится до отказа шатун. Перемещение шатуна относительно щеки коленчатого вала, показанное индикатором, соответствует диаметральному зазору в мотылевом подшипнике.

Для определения характера износа мотылевой шейки зазор следует измерять при тех же положениях кривошипа (ВМТ, правый и левый борт).

Проверка диаметральных зазоров в подшипниках шатуна может быть выполнена и без хомутов для монтажа индикаторов, если верхняя площадка втулки цилиндра позволяет установить фланец стойки индикатора (рис. 3). Для этого кривошип ставят в ВМТ, закрепляют на поршне подъемное устройство. Прижав стержень индикатора к днищу поршня талями, подтягивают поршень с шатуном. Сначала поршень переместится на зазор ðг в головном подшипнике, затем шатун с поршнем — на зазор ðм в мотылевом. Таким образом, индикатором зафиксируется суммарный зазор ðс в головном и мотылевом соединениях.

Зазор в головном подшипнике
Рис. 3 Определение зазоров в головном и мотылевом подшипниках без разборки кривошипношатунного механизма: 1 — индикатор; 2- домкрат

Для определения зазоров в каждом подшипнике натяжение талей ослабляют, чтобы поршень с шатуном под действием веса заняли первоначальное положение. Контролируют индикатором, стрелка которого должна возвращаться в исходное (нулевое) положение. Установив домкрат под мотылевый подшипник, выбирают зазор ðм, значения которого укажет индикатор. Зазор в головном подшипнике составит ðгс—ðм. Так же проверяют зазоры в крейцкопфных двигателях.

Тепловой зазор

Между бойком (или роликом) рычага и торцом стержня клапана (или наконечника) тепловой зазор устанавливают с учетом уменьшения его при работе дизеля вследствие нагревания клапанов и удлинения стержней последних. При недостаточном значении этого зазора в работающем дизеле клапан не будет садиться на седло, а при большом — будут наблюдаться стуки и удары в соединениях привода, ускоряющие износ деталей.

Предлагается к прочтению: Конструкция современных судовых двигателей

Учитывая, что выпускной клапан нагревается значительно сильнее, чем впускной, монтажные зазоры у приводов выпускных клапанов следует устанавливать, примерно на 40% больше, чем у впускных. Значение зазора принимают по паспорту дизеля. У дизелей разных марок она составляет обычно 0,5÷1,0 мм.

Зазор регулируют следующим образом. Поворачивают коленчатый вал в положение, при котором ролик толкателя опирается на затылочную часть кулачковой шайбы. При закрытом клапане отвертывают регулировочный винт в головке рычага. Вставляют между бойком рычага и торцом стержня клапана щуп толщиной, равной требуемому зазору, и ввертывают регулировочный винт до тех пор, пока пластинка щупа не будет слегка зажата. В данном положении регулировочный винт на другом конце рычага закрепляют контргайкой или иным стопорным устройством, чтобы предотвратить самоотвинчивание. Следует вторично проверить щупом установленный зазор, и если он от усилия затяжки контргайки не изменился, регулирование закончено.

Определение высоты камеры сжатия ДВС

При замене крышки или поршня, а также при перезаливке подшипников обязательно проверяют высоту камеры сжатия. Для этого снимают крышку цилиндра, кладут на прямолинейные, наиболее удаленные от центра участки поршня два свинцовых кубика, высота которых должна превышать линейную величину камеры сжатия в 1,5— 2 раза. Кубики следует располагать в направлении оси коленчатого вала. Затем ставят на место крышку цилиндра и закрепляют ее накрест четырьмя шпильками. Провернув вал так, чтобы поршень прошел через ВМТПравильное определение истинных ВМТ кривошипов на судах, снимают крышку и измеряют высоту свинцовых оттисков. Их среднеарифметическое значение даст высоту камеры сжатия.

Чтобы определить этот размер не снимая крышки цилиндра, пользуются приспособлением (рис. 4). При опущенном поршне через отверстие для форсунки вводят стержень, на конце которого два расходящихся поводка с закрепленными свинцовыми кубиками. Разводя поводки вдоль оси вала и повернув кривошип через ВМТ, ставят поршень в исходное положение. Вынимают стержень и замеряют высоту оттисков.

Камера сжатия цилиндра
Рис. 4 Приспособление для проверки камеры сжатия цилиндра: 1 — свинцовый кубик: 2 — труба; 3 — фиксатор; 4 — стержеиь; 5 — крышка; 6 — ручка

В некоторых случаях знание только высоты камеры сжатия недостаточно. Для определения степени сжатия приходится определять объем камеры сжатия. Делается это так. Снимают крышку цилиндра, поршень ставят в ВМТ, солидолом замазывают зазоры между поршнем и втулкой. После постановки крышки на место через отверстие для форсунки из мерного сосуда заливают масло и определяют точно объем камеры сжатия. После этого вскрытый цилиндр протирают.

В случае необходимости высоту камеры сжатия регулируют. В зависимости от конструктивных особенностей двигателя ее можно регулировать, изменяя толщину компрессионной прокладки шатуна или толщину антифрикционного слоя подшипников, протачивая нижнее донышко крышки, уменьшая высоту уплотнительного бурта, изменяя толщину прокладки между тронком и головкой поршня и др.

Проверка и регулировка моментов газораспределения и топливоподачи

Нахождение мертвых точек

Для правильной установки газораспределения и топливоподачи двигателей внутреннего сгорания необходимо знать крайние верхние и крайние нижние положения поршня, т. е. мертвые точки.

Определение ВМТ в цилиндре крейцкопфного двигателя осуществляют в такой последовательности. Устанавливают стрелку на корпусе двигателя над маховиком. Вращением коленчатого вала ставят ориентировочно кривошип данного цилиндра в положение 30—40° до ВМТ. Против стрелки вдоль образующей обода маховика наносят риску. Наносят друг против друга по одной риске на параллели и ползуне. Вращением в том же направлении ставят кривошип в положение 50—60° после ВМТ. Вращая вал в противоположном направлении, чтобы ликвидировать влияние зазоров в подшипниках, ставят кривошип в положение, при котором риски на ползуне и параллели совместятся. Наносят на ободе маховика вторую риску против стрелки. С помощью металлической линейки определяют расстояние между двумя рисками на маховике. Делят найденное расстояние пополам, наносят среднюю риску, которая и будет являться ВМТ. При совмещении средней, риски со стрелкой на корпусе двигателя поршень данного цилиндра окажется в крайнем верхнем положении, т. е. 8 ВМТ.

При определении мертвых точек в тронковых двигателях, чтобы не снимать крышку цилиндров, используют отверстие под форсунку, куда вставляют вертикально укрепленный шток или рейку. Последовательность определения ВМТ в этом случае такова. Вращением коленчатого вала по часовой стрелке устанавливают кривошип примерно под 20—30° до ВМТ. После этого наносят две риски: одну — на ободе маховика — против стрелки, закрепленной на остове, и вторую — на рейке или штоке против острия рейсмуса, установленного на крышке двигателя (или против кромки форсуночного отверстия в крышке цилиндра). Затем кривошип поворачивают в том же направлении и ставят его на 40—50° после ВМТ. Вращением против часовой стрелки выбирают люфты в мотылевом и головном подшипниках и ставят кривошип в положение, когда риска на рейке или штоке станет против острия рейсмуса (или установится против кромки отверстия под форсункуНасос-форсунки с механическим приводом). В этом положении кривошипа против стрелки, укрепленной на остове двигателя, наносят на ободе маховика вторую риску. Поделив пополам расстояние между двумя рисками на маховике, наносят среднюю между ними риску, которая и будет являться ВМТ данного цилиндра.

Нижняя мертвая точка определяется как диаметрально противоположная верхней. В таком же порядке находят мертвые точки в других цилиндрах.

Градуировка маховика

При регулировках и проверках фаз газораспределения по цилиндрам двигателя отсчет углов поворота от мертвой точки производят по маховику. Для удобства отсчета окружность обода маховика градуируют на 360°.

В практике встречаются и такие двигатели, у которых маховики не градуированы. В этом случае углы поворота кривошипа определяют по длине дуги, измеренной на ободе маховика. Если, например, длина окружности обода маховика составляет 3600 мм, то на каждый градус приходится 10 мм длины наружной окружности маховика

(3600 мм360°=10 мм/град.)

. Если для данного двигателя угол опережения впрыска топлива равен 25°, то длина дуги маховика, соответствующая этому углу, будет равна 250 мм. Длину дуги маховика переводят в градусы по формуле

φ=360°lπ,

где:

  • φ — угол поворота кривошипа от мертвой точки, град;
  • l — длина дуги, измеренная по ободу маховика между мертвой точкой и стрелкой, укрепленной на блоке двигателя, мм;
  • п — отношение длины окружности к ее диаметру;
  • D — диаметр маховика, мм.

Проверка и установка газораспределения

Перед проверкой газораспределения необходимо установить тепловые зазоры между роликами толкателей и цилиндрическими частями кулачковых шайб.

В зависимости от конструкции и размеров двигателя тепловые зазоры в клапанах колеблются от 0,5 до 1 мм. В некоторых двигателях они могут быть и больше, а в двигателях быстроходных и малой мощности могут быть 0,25—0,35 мм. Для выпускных клапанов зазоры примерно на 40% больше, чем для всасывающих и пусковых.

Тепловой зазор устанавливают с помощью щупа, набирая пластинки необходимой толщины. Установку выполняют при положении ролика на цилиндрической части шайбы, т. е. когда кулак находится внизу. В некоторых двигателях удобнее проверять тепловой зазор между роликом и цилиндрической частью шайбы. Если в первом случае для полной посадки ролика на шайбу следует рукой нажимать на плечо рычага, обращенное в сторону распределительного вала, вниз, то при втором варианте, наоборот, штангу следует поднимать, чтобы выбрать зазор между рычагом и торцом штока клапана.

Отрегулировав тепловые зазоры в соответствии с паспортными данными, приступают к проверке фаз газораспределения. При этом необходимо знать (или определить) сторону вращения коленчатого вала двигателя. На маховике должны быть отмечены мертвые точки всех цилиндров.

В соответствии с круговой диаграммой отсчет ведут в градусах поворота кривошипа, определяя угол поворота по маховику. Сначала определяют угол опережения открытия впускного клапана, начиная с первого от маховика цилиндра. Индикаторные краны всех цилиндров должны быть открыты. При такте выпуска, когда поршень идет вверх, а кривошип не дошел до ВМТ, определяют момент набегания ролика на профиль кулака шайбы. Делают это при помощи пластинки щупа толщиной 0,05 мм или, если это возможно, проворачиванием ролйка рукой.

В некоторых конструкциях двигателей удобнее момент набегания ролика на кулак шайбы определять щупом сверху, между регулировочным винтом и торцом штока клапана. Как только щуп зажмет или станет невозможным поворот ролика рукой, вращение коленчатого вала прекращают: наступил момент начала открытия впускного клапана. По делениям на маховике определяют угол опережения открытия впускного клапана; он равен числу градусов, отсчитанных от риски ВМТ до стрелки, установленной на блоке, т. е. углу, на который мотыль не дошел до ВМТ.

Читайте также: Аккумуляторные системы впрыска

Если маховик без градуировки, угол определяют по длине дуги, измеренной от риски ВМТ до стрелки. Вращая коленчатый вал в том же направлении, определяют момент закрытия впускного клапана. Он наступит, когда профиль кулака освободит ролик и щуп можно с небольшим усилием вынуть или под воздействием руки ролик начнет вновь проворачиваться.

Измерив дугу от стрелки до риски НМТ на маховике, определяют угол закрытия впускного клапана. Вращая коленчатый вал в том же направлении, определяют таким образом моменты открытия и закрытия выпускного и пускового клапанов, заносят полученные данные в таблицу и сравнивают результаты с указанными в формуляре.

Отклонение действительных фаз газораспределения от указанных в формуляре для тихоходных дизелей должно быть в пределах от ±2 до ±7°.

Если двигатель реверсивный, то необходимо проверить моменты фаз газораспределения и на задний ход.

Проверка и установка газораспределения выпускных клапанов двухтактных двигателей с прямоточноклапанной продувкой в принципе ничем не отличается от проверки газораспределения четырехтактных двигателей и осуществляется по вышеизложенному методу. При проверке фаз газораспределения двухтактных двигателей с щелевой продувкой снимают крышку цилиндра. Вращая коленчатый вал, следят за движением поршня. Как только торец поршня сравняется с кромкой окна, вращение прекращают и по маховику определяют соответствующий момент выпуска или продувки.

Следует иметь в виду, что наличие масляных зазоров может привести к искажению действительной картины фаз газораспределения. Чтобы исключить влияние зазора, необходимо принимать такое направление вращения коленчатого вала, при котором поршень подходит к верхней кромке окна снизу, т. е. со стороны нижней мертвой точки.

Проверка и установка угла опережения подачи топлива

При проверке и установке угла опережения подачи топлива руководствуются данными формуляра двигателя. Если таковых не окажется, то следует иметь в виду, что для быстроходных двигателей углы опережения подачи принимаются больших значений, для тихоходных — меньших. Для различных бескомпрессорных двигателей углы опережения подачи топливаПроцесс топливоподачи находятся в пределах 15—30° (до ВМТ).

Перед проверкой углов опережения следует осмотреть установку топливных шайб на распределительном валу по заводским меткам — это ускорит работу по регулировке.

Как при проверке газораспределения, отсчет углов поворота кривошипа ведут по маховику. Если двигатель реверсивный, направление вращения необходимо согласовать с положением рычага реверса и, следовательно, с распределительным валом.

Проверку угла опережения подачи топлива ведут, как правило, с первого от маховика цилиндра. Для этого снимают форсуночную трубку и на нагнетательный штуцер навинчивают моментоскоп. Проворачиванием коленчатого вала ставят распределительный вал в такое положение, при котором ролик толкателя топливного насоса будет находиться на цилиндрической части шайбы, а плунжер займет свое нижнее положение. Рукоятку управления рейкой топливных насосов ставят на максимальную подачу и прокачивают топливный насос топливом до полного удаления пузырьков воздуха из нагнетательной полости.

Для удобства наблюдения уровень топлива в моментоскопе должен располагаться примерно на середине стеклянной трубочки. В процессе сжатия, когда оба клапана закрыты и из индикаторного крана вытесняется воздух, ведут наблюдение за уровнем топлива в трубочке моментоскопа, медленно вращая коленчатый вал. Как только мениск вздрогнет, вращение прекращают.

Определив на ободе маховика расстояние от риски ВМТ до стрелки и пересчитав его в градусы, сравнивают полученный угол опережения подачи с данным в формуляре двигателя. Если после двукратного повторения разница не превышает ±(1÷1,5°), результат считается вполне удовлетворительным.

В случае недопустимого отклонения от данных формуляра шайбу следует переставить. Для уменьшения угла опережения подачи топлива кулачковую шайбу следует повернуть в сторону, противоположную направлению вращения распределительного вала; для увеличения — в направлении вращения распределительного вала. При этом следует иметь в виду, что в двухтактных двигателях угол поворота кулачковой шайбы равен углу поворота кривошипа, а в четырехтактном — в 2 раза меньше. Если разница между действительным углом опережения и паспортным равна а, то шайбу на распределительном валу четырехтактного двигателя необходимо повернуть на угол, равный 1/2а.

У многих судовых тихоходных дизелей топливные шайбы переднего и заднего хода смонтированы на специальндй втулке, сидящей на распределительном валу. От осевого смещения они стопорятся нажимной гайкой, а направлении вращения — специальными зубцами, расположенными на дуге окружности торцов фланца самой втулки и кулачковых шайб. Перестановка шайбы на одиц зубец изменяет угол опережения подачи топлива на 3—5°.

Для насосов золотникового типа корректировку угла опережения на 1—2° можно производить регулировочным винтом толкателя с последующей проверкой плунжера по высоте втулки в его крайнем нижнем положении. Корректировка угла опережения с помощью регулировочного винта не допускается. У этих насосов момент подачи совпадает с нижним положением плунжера, и в случае его подъема или опускания регулировочным винтом изменится подача насоса. Пользоваться регулировочным винтом можно только при динамической регулировке этих насосов во время испытания двигателя.

В клапанных насосах с регулировкой в начале подачи, как известно, постоянным является конец подачи, который указывается в формуляре двигателя как угол поворота кривошипа после ВМТ (угол запаздывания). Этот угол можно определить по маховику в момент прихода плунжера в верхнее положение, которое фиксируют с помощью линейного индикатора. Углы опережения подачи топлива на задний ход проверяют по такому же методу, что и на передний. В тех двигателях, у которых реверс осуществляется осевым смещением распределительного вала, блок-шайба имеет удвоенную ширину. В этом случае переставлять шайбу при регулировке угла опережения подачи топлива на задний ход запрещается, чтобы не нарушить выполненную регулировку на передний ход. В случае недопустимой разницы между действительным углом опережения и указанным в формуляре (по причине износа) шайбу следует заменить.

Проверка и установка нулевой подачи топливных насосов на двигателе

Правильность установки нулевой подачи проверяют поочередно в каждом насосе. Для этого у насосов отдают форсуночные трубки. Рукоятку управления ставят на максимальную подачу и прокачивают насосы до полного удаления воздуха. При этом распределительный вал должен быть в таком положении, когда ролик прокачиваемого насоса опускается на цилиндрическую часть шайбы. Продолжая прокачку насоса, рукоятку управления подачи топлива медленно переводят в положение «стоп».

Насос должен прекратить подачу при положении отсечки между первым и вторым делениями. Это делается для того, чтобы при положении отсечки на «нуле» была полная гарантия выключения всех насосов. Если в каком-либо насосе нарушено условие нулевой подачи, то путем индивидуальной регулировки производят разворот плунжера, если этот насос золотникового типа, или изменяют зазор под штоком перепускного клапана в насосах клапанного типа.

После проверки ручного управления переходят к проверке автоматического перевода насосов на нулевую подачу регулятором частоты вращения. Для этого рукоятку управления ставят на максимальную подачу и прокачивают поочередно каждый насос. Затем вручную разводят грузы регулятора примерно до 90% их полного размаха. При этом насос не должен подавать топлива. Потом грузыТара и упаковка груза сводят примерно до уровня 80% полного размаха. В этом положении насос должен подавать небольшие порции топлива. При сведении грузов в их исходное рабочее положение подача насоса должна быть максимальной. В такой последовательности проверяют перевод регулятором частоты вращения каждого насоса на нулевую подачу.

Испытание и обкатка дизелей на стенде

Двигатели, прошедшие капитальный ремонт, подвергаются испытаниям в цехе или на судне. Для приработки деталей и предварительной проверки качества ремонта прибегают к обкатке двигателя по специальной программе. Обкатку двигателя начинают с малой частоты вращения и постепенно доводят до номинальной, сначала на холостом ходу, а затем под нагрузкой. Во время обкатки на номинальной мощности регулируют двигатель, проверяют правильность распределения мощности по цилиндрам, отсутствие стуков, нагрева и др. Общая длительность обкатки составляет 10—15 ч. После обкатки и регулировки двигателя производят приемочные испытания для ОТК ремонтного предприятия, а также контрольные для Регистра. В соответствующих разделах программы на эти испытания приводят данные о продолжительности испытаний на каждом режиме, перечень обязательных проверок ОТК, а также обязательный объем работ по разборке и осмотру двигателя после испытаний. Контрольные испытания проводят с целью проверки основных параметров и качества сборки двигателя представителем Регистра.

Первый пуск главных дизелей

Отремонтированный дизель тщательно готовят к первому пуску. Первые кратковременные пробные пуски производят сначала только на сжатом воздухе, а затем — на топливе. Если при пробных пусках никаких ненормальностей не обнаружено, начинают обкатку и регулирование.

Перед первым пуском дизеля необходимо: проверить внутренние полости картера. Убедиться, что в них нет посторонних предметов.

  • Проверить крепление гаек коренных и шатунных подшипников;
  • проверить через форсуночные отверстия, нет ли воды во внутренней полости цилиндров;
  • обильно смазать трущиеся части;
  • заполнить топливом трубопроводы к топливным насосам. Прокачать вручную каждый топливный насос до полного удаления воздуха из системы;
  • очистить и промыть топливные и масляные фильтры; опрессовать водой систему охлаждения и устранить неплотности;
  • провернуть вручную при открытых индикаторных кранах коленчатый вал.

Убедиться в легкости его вращения. Если дизель запускается сжатым воздухом на передний и задний ход нормально и никаких неисправностей при этом не обнаружено, значит его можно пускать на топливе. При первых же оборотах дизеля на топливе на слух убедиться, нет ли ненормальных стуков. Если они имеются, немедленно остановить дизель, выяснить причины ненормальных стуков, устранить их и вновь запустить дизель.

Сразу же после пуска дизеля на топливе необходимо:

  • отрегулировать посредством ручного управления регулятором частоту вращения дизеля;
  • она не должна превышать после пуска 50—60% номинальной;
  • проверить и отрегулировать давление масла, охлаждающей воды и топлива; 
  • проверить работу каждого цилиндра, поочередно приоткрывая на 3—5 с индикаторные краны.

При исправной работе на холостом ходу дизельРеверс дизельного двигателя через 15— 20 мин останавливают, крышки люков снимают и рукой на ощупь проверяют нагрев подшипников коленчатого вала. При исправной работе подшипники за 15—20 мин не должны нагреваться. После указанных проверок приступают к обкатке дизеля. 

Дизель обкатывают в целях приработки трущихся поверхностей сопрягаемых деталей, выявления и устранения дефектов и неточностей, допущенных при сборке узлов и монтаже. Обкатывают дизель при обильном смазывании всех трущихся частей путем вращения от электродвигателя (на заводском стенде) или на холостом ходу без нагрузки. Продолжительность и режимы обкатки зависят от категории ремонта и номинальной частоты вращения дизеля. Чем больше его номинальная частота вращения, тем быстрее прирабатываются трущиеся поверхности.

Гидравлические тормоза

Определение эффективной мощности двигателя является одной из основных задач стендовых испытаний. Эффективная мощность двигателя Nе выражается через крутящий момент Мкр и частоту вращения n формулой

N e=Мкр n716,2.

Для измерения крутящего момента используют нагрузочные устройства. Наиболее распространенными из них при испытании дизелей больших, средних и малых мощностей являются гидравлические тормоза. При испытании дизелей малых и средних мощностей широко применяют электрические тормоза.

Тормозной момент в гидравлическом тормозе создается в результате действия возникающих в нем сил гидравлического сопротивления и трения на колесо ротора при его вращении. Совершаемая двигателем работа в тормозе превращается в тепло, нагревающее жидкость, поэтому через гидротормоз должен быть обеспечен постоянный проток рабочей жидкости. В качестве последней обычно применяют воду ввиду ее большой теплоемкости, постоянства вязкости при переменных температурах и дешевизны.

Для определения мощности, развиваемой двигателем, соединенным с гидротормозом, измеряют крутящий момент и частоту вращения вала. Задача измерения момента в конечном счете сводится к уравновешиванию его силой известной величины, приложенной на определенном плече. Эта уравновешивающая сила создается чаще всего силой тяжести груза, силой упругости деформируемого элемента, давлением жидкости на поршень.

Мощность дизеля, нагруженного гидротормозом, определяется по формуле:

N=Pln716,2=kPn,

где:

  • Р — показания тормоза (масса груза);
  • l — длина плеча приложения груза, м;
  • n — частота вращения, об/мин;
  • k — коэффициент тормоза.

Для упрощения вычисленной мощности градуировка шкалы весового устройства чаще всего относится к плечу, равному 716,2 мм, тогда k=0,001.

Электрические тормоза

В качестве электрического тормоза может быть использован генератор электрического тока, соединенный непосредственно с валом испытываемого двигателя. Подводимая к генератору механическая мощность двигателя превращается в электрическую. Регулирование мощности, потребляемой генератором, осуществляют ступенями с помощью нагрузочного реостата, включенного в цепь якоря, и путем изменения тока в обмотке возбуждения.

Более широко применяют при испытаниях двигателей специальные электрические тормозные устройстваРемонт вспомогательных и промысловых механизмов — балансирные электромашины. В отличие от обычных генераторов постоянного тока статор балансирных электромашин установлен на подшипники, дающие ему возможность поворачиваться вокруг оси, совпадающей с осью вращения ротора. Для ограничения угла поворота статора у балансирной машины имеются упоры.

Мощность двигателя, соединенного с генератором постоянного тока, вычисляется по показаниям амперметра и вольтметра в цепи якоря. При этом эффективная мощность, кВт, на валу двигателя может быть подсчитана по формуле

Ne=UIηг,

где:

  • U — напряжение на зажимах генератора, В;
  • I — сила тока в обмотках якоря генератора, А;
  • nг — к. п. д. генератора.

При использовании в качестве нагрузочного устройства генератора переменного тока мощность, кВт, вычисляется по формулам

Nе=mIUϕ cos φηг;

Nе=Wηг,

где:

  • m — число фаз;
  • I — фазовое значение силы тока генератора, А;
  • Uф — фазовое напряжение на зажимах генератора, В;
  • φ — фазовый угол;
  • nг — к. п.д. генератора при данной частоте вращения;
  • W — показание ваттметра, Вт.

Мощность двигателя, соединенного с ротором балансирной машины, определяется путем измерения реактивного момента, стремящегося повернуть статор. Реактивный момент на статоре, создаваемый силами взаимодействия электромагнитных полей ротора и статора, равен моменту, приложенному к ротору. Этот момент измеряется с помощью весов или рычага, соединенного со статором и нагружаемого гирями. Мощность при этом вычисляется по ранее рассмотренной формуле Nе=(Мкрn)/716,2.

Швартовные испытания

Готовность энергетической установки суднаГлавная энергетическая установка буксирного судна к испытаниям определяется главным образом готовностью главных двигателей к пуску. Основные работы по подготовке энергетической установки к швартовным испытаниям: расконсервация главных и вспомогательных механизмов в соответствии с инструкциями заводов-поставщиков, прокачка маслопровода главных двигателей и регулирование расхода масла на подшипники и зубчатые зацепления, а также подготовка к пробному пуску механизмов.

До начала швартовных испытаний на судно должны быть приняты в цистерны масло, топливо, вода и подана электроэнергия с берега на главный распределительный щит.

Швартовные испытания начинают с проверки в действии механизмов, систем и устройств, обеспечивающих пожарную безопасность судна и его непотопляемость. К ним относятся аварийные дизельгенераторы, пожарные и водоотливные системы, а также сигнальные и предохранительные устройства. После внешнего осмотра контрольноизмерительных приборов, механизмов и трубопроводов проводят пробные пуски механизмов, в процессе которых проверяют настройку предохранительных и сигнальных устройств, а также регулировку систем автоматики. В процессе швартовных испытаний проверяют полноту и качество монтажа оборудования, исправность механизмов, устройств, систем, аппаратов и определяют готовность судна к ходовым испытаниям.

К началу швартовных испытаний должны быть оформлены документы о проведении проверок и приемок монтажа в действии:

  • масляных, водяных, топливных и воздушных систем;
  • соединительных муфт, валопровода с опорными и упорными подшипниками;
  • контрольно-измерительных приборов и систем защиты двигателей при падении давления масла;
  • машинных телеграфов, телефонной связи с мостиком;
  • машинной вдувной и вытяжной вентиляции;
  • главных двигателей при работе на холостой ход;
  • гребных винтов и дна под килем судна (проверяется водолазом).

На период швартовных испытаний судно закрепляют у достроечной стенки на швартовах согласно специальной разработанной инструкции с учетом безопасности труда и методики, принятой на данном заводе. Главные двигатели в работе на винт испытывают только в светлое время суток, причем ведут постоянное наблюдение за швартовными концами. На мостике должен находиться ответственный представитель, обеспечивающий наблюдение за поведением судна, за близко расположенными и проходящими мимо судами и плавсредствами. Поверхность акватории в районе судна должна быть свободна от посторонних плавающих предметов.

Работа главных двигателей на долевых нагрузках и полной мощности на швартовах может быть обеспечена несколькими способами:

  • частичным погружением гребного винта;
  • подводом воздуха к гребному винту (в целях снижения упора и момента, развиваемых гребным винтом);
  • применением кольцевого разгрузочного устройства, уменьшающего действующую площадь диска гребного винта за счет прикрытия концов лопастей кольцами;
  • применением дискового разгрузочного устройства, состоящего из разъемного диска, прикрывающего входные или выходные кромки лопастей.

Проведение швартовных испытаний крупцых малооборотных дизелей на полной мощности невозможно без использования какого-либо нагрузочного устройства. При этом глубина под килем должна быть не менее 1—1,5 диаметров винта, расстояние до стенки при расположении судна лагом — не менее 10—15 м.

Ходовые испытания

Ходовые испытания энергетической установки проводят в два этапа: ходовые заводские и ходовые сдаточные. Ходовые заводские испытания проводятся со значительным сокращением продолжительности отдельных режимов. Ходовые сдаточные испытания служат для официального предъявления приемной комиссии энергетической установки и судна в целом. При этом производят всестороннюю проверку надежности работы энергетической установки и другого судового оборудования на режимах, предусмотренных утвержденной программой приемо-сдаточных испытаний.

Испытание дизельной установки производят на режиме полной мощности с контролем температуры выпускных газов и максимального давления горения pz по цилиндрам. Во избежание перегрузки двигателя частота вращения должна быть ограничена температурой выпускных газов, максимальным давлением горения и расходом топлива, полученными во время стендовых испытаний. Испытания проводят на мерной миле с целью определения скоростей судна и расходов топлива на 1 милю хода.

Реверсирование двигателей осуществляют с полного переднего на полный задний ход и обратно с замером времени.

Во время выхода судна в море выполняют необходимые регулировки по главным двигателям и постепенно их выводят на полную мощность. Волнение моря в период проведения регулировки главных двигателей не должно превышать 3 баллов, замеры выполняют при движении судна на прямом курсе. По достижении 50%-ной нагрузки начинают контролировать и замерять все параметры, кроме давления вспышек по цилиндрам и расход топлива. К этим замерам приступают по достижении 75— 80%-ной нагрузки.

Это интересно: Тяжеловесные аппараты на воздушной подушке

О равномерности нагрузки по цилиндрам судят преимущественно по максимальному давлению цикла pz и температуре выпускных газов tв.г, а также по среднему индикаторному давлению по времени, определяемому специальным прибором — пиметром.

Индикаторные диаграммы снимают при установившемся режиме дизеля, для главных дизелей — при плавании судна на спокойной воде, когда колебание частоты вращения не превышает 2,5% среднего значения при отключенном всережимном регуляторе.

Удельный расход топлива должен измеряться периодически при каждом индицировании на тех же режимах, на которых снимаются индикаторные диаграммы. При удовлетворительном техническом состоянии дизеля и правильной его регулировке удельный расход Фойлива должен соответствовать нормам завода-изготовителя.
Удельный расход топлива, кг/(кВт•ч), определяется по формулам:

  • индикаторный;

gi=GN i t,

  • эффективный;

ge=GNe t,

где:

  • G — расход топлива за время t, кг/ч;
  • Ni и Ne — индикаторная и эффективная мощности дизеля во время измерения расхода топлива, кВт.

Проверка распределения мощности по цилиндрам производится следующим образом:

  • на дизелях, не имеющих индикаторных кранов, — по температуре выпускных газов цилиндров;
  • на дизелях, имеющих индикаторные краны, но не имеющих индикаторных приводов, — по показаниям пиметров;
  • на дизелях, имеющих индикаторные краны и приводы, — по среднему индикаторному давлению pi.

Неравномерность распределения нагрузки по цилиндрам характеризуется отклонениями параметров каждого цилиндра от средних значений, которые не должны превышать:

  • среднее индикаторное давление pi±2,5%;
  • максимальное давление сгорания pz±3,5%;
  • давление конца сжатия pc±2,5%;
  • среднее давление по времени pt±3%;
  • температуру выпускных газов tв.г±5%.

Результаты ходовых сдаточных испытаний сопоставляют со спецификационными данными и оформляют в виде протокола, где приводят соответствующие данные по регулировке главного двигателяПроверка и регулировка начала подачи топлива, сводные таблицы замеров и полученных расчетом характеристик (эффективная мощность, часовой и удельный расход топлива и т. д.).

С целью сокращения времени на ходовые испытания в настоящее время внедрены нагрузочные устройства, позволяющие поддерживать определенные режимы работы главных двигателей при работе на швартовах. Одним из таких устройств является нагрузочное устройство типа «Щиток» (рис. 5), которое состоит из воздухораспределительной коробки и воздухопровода. Верхний конец воздухопровода выведен на уровень палубы и прикрыт заслонкой. Принцип действия устройства заключается в том, что в верхнюю зону потока, набегающего на винт, вводится препятствие в виде сегментного щитка, установленного на торце насадки. Щиток удлиняет путь огибающим его струям потока, благодаря чему создается зона пониженного давления винта.

Нагрузочное устройство
Рис. 5 Нагрузочное устройство типа «Щиток»: 1 — щиток; 2 — коробка воздухораспределительная; 3 воздухопровод: 4 — заслонка

Эта зона, соединенная через полость щитка и трубу с атмосферой, обеспечивает доступ атмосферного воздуха к всасывающей стороне винта, снижает нагрузку на него. Регулируя заслонкой количество воздуха, поступающего к всасывающей стороне винта, можно получить любой заданный режим энергетической установки в диапазоне от швартовного до полного ходов.

Охрана труда при ремонте дизелей

Рабочие участки и проходы должны быть освещены. Освещенность рабочих участков должна быть не менее 60 лк, а проходов — не менее 10 лк. Рабочие места должны быть оборудованы противопожарным инвентарем. Курение разрешается только в отведенных для этого местах. Легковоспламеняющиеся вещества и материалы должны храниться в специальных помещениях. Использованные обтирочные материалы складывают в металлические ящики.

Рабочие места, находящиеся на высоте 1,5 м и выше, должны иметь леерное ограждение высотою не менее 1 м. При выполнении работ на решетках машинного отделения инструмент следует хранить в ящиках, а во время работы привязывать к поясу, если есть опасность его падения. При разборке деревянные сооружений гвозди из досок необходимо удалять или загибать.

Запрещается производить работы в плохо вентилируемых помещениях; воздух необходимо проверять, чтобы убедиться, что в нем не содержатся взрывоопасные и удушающие газы.

При химической очистке деталей, полостей охлаждения от накипи и коррозии необходимо применять спецодежду и защитные приспособления: грубошерстный костюм, прорезиненный фартук, резиновые сапоги и перчатки, предохранительные очки в резиновой оправе, респиратор.

Ударный инструмент должен быть без заусенцев, наклепов и трещин. Длина зубила должна быть не менее 150 мм. Рукоятки кувалд и молотков не должны иметь повреждений, должны быть правильно насажены ц расклинены. Тиски должны быть с исправными губками, прочно закреплены на верстаке и установлены по росту работающего. Гаечные ключи следует подбирать точно по размеру болтов и гаек. Удлинять рычаг ключа можно лишь подбором трубы соответствующего диаметра. Запрещается использовать инструмент не по назначению.

Все рабочие места должны быть обеспечены комплектными аптечками. Работа электро и пневмоинструментом на приставных незакрепленных лестницах и трапах, а также исправление и регулировка этого инструмента в процессе работы запрещается. Категорически запрещается обдувать сжатым воздухом одежду, так как это может причинить травму дыхательным путям, ушам и глазам. Поднимать тяжелые и громоздкие детали разрешается только исправными и проверенными (имеющими клейма Инспекции Регистра) грузоподъемными устройствами. Тросы, цепи, стропы, скобы и рамы должны иметь трех-пятикратный запас прочности.

Крупные и тяжелые части следует поднимать осторожно, через каждые 150—200 мм высоты устанавливать деревянные подкладки. Оставлять грузы в подвешенном состоянии категорически запрещается.

До проведения испытаний механизмов необходимо проверить установку ограждений движущихся частей. Во время испытаний в машинном отделении не должно быть посторонних лиц. Категорически запрещается проводить ударные и сверлильные работы, а также подтяжку и обжатие гаек на трубопроводах, находящихся под давлением. При выполнении работ в картере двигателя валопровод следует застопорить от проворачивания. Перед пробным пуском механизма следует убрать с него предметы и инструменты, оставленные после сборки.

Главные двигатели следует осторожно провернуть и убедиться в легкости их хода. Перед пуском главной машины подается команда: «От машины!». Открывать люки картеров двигателей во время их работы категорически запрещается.

Сноски
Sea-Man

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Июнь, 10, 2020 255 0
Читайте также