Пуск дизеля: Пуск дизеля — В Поездку – Система пуска главного дизеля — VPM

Содержание

Пуск дизеля — В Поездку

Дизель можно запустить автоматически или вручную из любой кабины машиниста. Порядок операций при пуске с пульта управления кабины № 1 следующий. Включают выключатель ВкБ и напряжение 96 В от аккумуляторной батареи БА подается на электрические цепи. Блокировочные ключи КБ1 и КБ2 устанавливают в положение «Кабина № 1». Контролируют положение рукоятки контроллера машиниста КМ, которая должна находиться на нулевой позиции. Затем включают выключатель АВ2 «Управление общее». При этом напряжение от зажимов 7/1—7 (+) по проводу 1243х2 через контакт4 ключа КБ1, контакт выключателя АВ2 и проводу 999 подается на неподвижные контакты контроллера КМ и далее через замкнутый на нулевой позиции контакт контроллера по проводам 1017 и 1020 — на кнопку КнЗ «Пуск дизеля».

Выключателем АВ4 «Топливный насос» включают контактор топливоподкачивающего насоса КТН. Питание на катушку КТН подается по цепи:

зажим 7/1—7 (+),
провод 1243,
контакт 2 ключа КБ1,

выключатели АВ4 (1085, 1086) и ВкА (1086, 1087),
тумблеры Тбб (1089, 1090) пультов кабин № 2 и 1,
зажим 4/1—3,
контакт реле РУ6 (1121, 1124),
катушка КТН.

Контакт КТН (1536, 1537) замыкает цепь питания электродвигателя ЭТН, который приводит во вращение топливоподкачивающий насос. Автоматический выключатель АВ11 «Топливный насос», расположенный в высоковольтной камере, обеспечивает защиту цепи электродвигателя.

Автоматический пуск дизеля: нажимают и через небольшой промежуток времени отпускают кнопку КнЗ «Пуск дизеля». От нее получает питание катушка контактора КМН по цепи:

провода 1024 и 1025,
зажим 3/14—15,
контакт реле РУ42 (1030,1031),
контакт реле РУ15 (1036, 1032),
тумблер ТбЗ «Ручная прокачка масла»,
провода 1034 и 1035.

От кнопки КнЗ питание поступает, кроме того, на катушку реле времени РВЗ (по цепи: зажим 3/14—15, контакт РУ42, провода 1037 и 1039), а также на катушку реле РУ8 (по цепи: зажим 3/14—15, контакт РУ42, провод 1037, контакт КТН, провод 1038).

Силовой контакт КМН (1539, 1540) собирает цепь электродвигателя ЭМН, приводящего во вращение маслопрокачива-ющий насос, что обеспечивает смазку узлов дизеля перед пуском. Вспомогательный контакт КМН (1128, 1129) замыкает цепь катушки реле времени РВ9, которое своим замыкающим контактом (1114, 1113) подготавливает цепь питания катушки реле РУ6, а размыкающим (9П, 1117) разрывает цепь питания катушки контактора КРН. Прокачивание масла продолжается в Течение 60 с под контролем реле времени РВЗ. Реле РУ8, включившись, одним контактом (1027, 1029) шунтирует кнопку КнЗ «Пуск дизеля» (поэтому ее можно отпустить), а вторым — замыкает цепь катушки электромагнита регулятора дизеля (блок-магнита) МР6.

Питание на электромагнит МР6 подается от выключателя АВ4 «Топливный насос» по цепи:

выключатель АВ4,
контакт ВкА (1086, 1087),

тумблеры Тбб двух пультов управления,
зажим 4/1—3,
провод 1121,
контакт РУ8,
провод 1115,
зажим 3/22,
контакт блокировки газового пожаротушения БГП (1105, 1107),
контакт реле РУ7,
провода 1108, 1109, 10Д.

Подача питания на катушку электромагнита МР6 до включения пускового контактора КД, т.е. до просадки напряжения аккумуляторной батареи, обеспечивает надежное включение электромагнита и, следовательно, надежную подачу топлива при пуске дизеля.

Если масляная система исправна, то в процессе работы маслопрокачивающего насоса до истечения 60 с давление масла достигает величины уставки реле давления РДМЗ (0,5 кгс/см2) и оно замыкает свой контакт (20Д, 19Д) в цепи катушки контактора пуска дизеля КД и вентиля ускорителя пуска ВУП, но пока эти аппараты не включаются. Через 60 с после нажатия кнопки КнЗ «Пуск дизеля» замыкается контакт реле времени РВЗ, и на катушки КД и ВУП подается питание по цепи:

кнопка КнЗ,
провода 1024, 1025 и 1030,
контакт РУ42,
провода 1037 и 1039,
контакт РВЗ,
провода 1047, 1050, 20Д,
контакт РДМЗ,
провода 19Д и 13Д,
контакт блокировки вало-поворотного устройства БВУ (замкнут, если валоповоротное устройство дизеля выключено),
провода 12Д, 1052,
зажим 3/21,
провода 1053, 1054, 1055 и 1056.

Вентиль ВУП подает воздух в сервомотор ускорителя пуска, который увеличивает подачу топлива на время пуска. Контактор КД подключает стартер-генератор СТГ к аккумуляторной батарее. Работая в режиме электродвигателя с последовательным возбуждением, стартер-генератор раскручивает коленчатый вал дизеля. Вспомогательный контакт КД (796, 797) замыкает цепь питания (от зажима 4/1—3) катушки контактора КВВ. Включившись, контактор КВВ своим контактом (319, 330) подает напряжение на обмотку возбуждения возбудителя.

По мере увеличения частоты вращения вала дизеля увеличиваются величина и частота напряжения на зажимах возбудителя. Это напряжение поступает на вход блока задания возбуждения тягового генератора БЗВ, напряжение на выходе которого, как указывалось выше, пропорционально частоте напряжения, поданного на вход блока, т.е. частоте вращения коленчатого вала дизеля. К выходу блока БЗВ через замыкающий контакт реле РУ8 подключена катушка реле РУ10. При достижении напряжения на катушке 11 — 15 В, что соответствует частоте вращения вала дизеля 250 — 300 об/мин, реле РУ10 включается.

Контакт РУ10 замыкает цепь катушек реле управления РУ6 и РУ42, которые получают питание от выключателя АВ4 «Топливный насос» по той же цепи, что и катушка электромагнита МР6, а также параллельно через контакт реле РВ9. Включившись, реле РУ6 самоблокируется (шунтирует своим контактом контакт РУ10). С этого момента начинается процесс отключения пусковых устройств. В дальнейшем реле РУ6 и РУ42 остаются включенными в течение всего времени работы дизеля и отключаются только при его остановке, тем самым исключая возможность включения пусковых аппаратов при работе дизеля.

Реле РУ42 своим контактом (1030, 1031) размыкает цепь питания катушек КМН, КД, ВУП, КВВ, РУ8, РВ1 и РВЗ, что приводит к их отключению, азамыкающим контактом (1117, 1118) подготавливает к включению контактор регулятора напряжения КРН.

В результате отключения контакторов КМН и КД останавливается электродвигатель ЭМН маслопрокачивающего насоса и отключается от аккумуляторной батареи стартер-генератор. Размыкается контакт реле РУ8 (1115, 1121), после чего питание катушек электромагнита МР6, а также реле РУ6 и РУ42 начинает осуществляться через контакты реле РДМ4, замкнувшиеся ранее при давлении масла 0,5 кгс/см2. Контакт РУ8 (провод 472) разрывает цепь питания катушки РУ10, и реле отключается.

Реле РУ6 выполняет следующие переключения в схеме пуска.

Контактом РУ6 (1121, 1124) обесточивает цепь питания катушки контактора КТН. Электродвигатель ЭТН топливо-подкачивающего насоса останавливается, а подача топлива в дальнейшем осуществляется от топливного насоса дизеля, имеющего механический привод.

Контактом РУ6 (провод 1008) замыкает цепь катушки реле РУ15, которая получает питание от выключателя АВ2 «Управление общее» через контакт 10 КБ1, провод 1006, зажим 3/11—13, провод 1007, контакты реле РВ4 и РУ6. Включившись, реле РУ15 одним контактом самоблокируется (шунтирует контакт РУ6), а вторым (1036, 1032) — разрывает цепь питания катушки контактора КМН от кнопки КнЗ «Пуск дизеля».
Двумя другими контактами реле РУ15 замыкает цепь питания катушек реле времени РВ4 и контактора КМН от выключателя АВ2 «Управление общее». Однако реле РВ4 и контактор КМН не включаются, так как ранее в этих цепях разомкнулись контакты реле РУ42 и РУ6. Указанные цепи теперь подготовлены для того, чтобы обеспечить автоматическое прокачивание масла после остановки дизеля.
Контактом РУ6 (1011, 1012) собирает цепь катушки вентиля отключения ряда топливных насосов ВТН. Питание подается по цепи: выключатель АВ2 «Управление общее», контакт 10 КБ1, провод 1008, зажим 3/11—13, контакты реле РУ6, РУ4 и контактора КВГ, провода 1013, 1014 и 1016. Включение вентиля ВТН обеспечивает отключение одного ряда топливных насосов, что необходимо для устойчивой работы дизеля на холостом ходу и, кроме того, позволяет уменьшить расход топлива.

При отключении контактора КМН размыкается его контакт (1128, 1129) в цепи катушки реле времени РВ9. Отключившись, реле РВ9 через 4 с размыкает свой контакт (1114, 1113) в цепи катушки реле РУ6 и замыкает контакт (9П, 1117) в цепи катушки контактора КРН. Теперь питание на катушки реле РУ6 и РУ42 подается только через контакты реле защиты по давлению масла РДМ4 (25Д, 26Д),

После включения контактора КРН размыкается его контакт (1544, 1545), шунтировавший независимую обмотку возбуждения стартер-генератора с целью исключения прохождения импульсов высокого напряжения от этой обмотки на регулятор напряжения. Силовой контакт КРН (1563, 1564) подает питание на регулятор напряжения АРН. Стартер-генератор СТГ, обмотка возбуждения которого получает питание от регулятора напряжения АРН, начинает работать в режиме генератора, обеспечивая подзаряд аккумуляторной батареи и питание остальных цепей напряжением 110 В. На этом процесс пуска дизеля заканчивается.

Если после пуска дизеля контроллер машиниста КМ переводят на первую и последующие позиции при отключенной нагрузке, то на первой позиции вентиль ВТН остается во включенном положении, и дизель работает с отключенным рядом топливных насосов. На второй позиции включается реле РУ4 и контактом (1011, 1012) разрывает цепь питания катушки ВТН. Поэтому на позициях 2 — 15 включены все топливные насосы дизеля. При работе под нагрузкой на первой позиции контроллера машиниста включается контактор КВГ и своим контактом (1012, 1013) отключает вентиль ВТН, в результате чего (уже на первой позиции) вступают в работу все топливные насосы.

По условиям надежной работы необходимо ограничить время работы стартер-генератора и аккумуляторной батареи в пусковом режиме. Для этого предусмотрено реле времени РВ1, настроенное на выдержку времени 12 с. Оно включается при замыкании контакта реле времени РВЗ (1039, 1047) одновременно с контактором КД. Если пуск оказался неудачным или удачным, но по какой-то причине не сработало реле контроля пуска РУ10, то по истечении 12 с замыкается контакт реле времени РВ1 (1110, 1111) в цепи катушек реле РУ6 и РУ42. Включившись, реле РУб и РУ42 обеспечивают отключение всех аппаратов, участвовавших в пуске (описано выше).

В случае неисправности топливоподкачивающего насоса, имеющего механический привод от дизеля, можно оставить насос, приводимый от электродвигателя ЭТИ. Для этого включают тумблер Тб5 «Резервный топливный насос», контакт (1122, 1123) которого шунтирует контакт реле РУ6 в цепи катушки контактора топливного насоса КТН, благодаря чему последний после окончания пуска остается во включенном положении. Второй контакт тумблера Тб5 (1122, 860) подает напряжение на сигнальную лампу ЛС7 «Резервный топливный насос», установленную на пульте машиниста.

Ручной пуск дизеля выполняют в тех случаях, когда неисправно реле РУ8 или цепи, от которых зависит его работа. Чтобы осуществить ручной пуск, нажимают кнопку КнЗ «Пуск дизеля» и удерживают ее в нажатом состоянии до тех пор, пока не произойдет пуск.

Прокручивание коленчатого вала дизеля производят при отключенном выключателе АВ4 «Топливный насос» аналогично ручному пуску. Продолжительность прокручивания определяется временем нажатия кнопки КнЗ «Пуск дизеля».

Система пуска главного дизеля

Пусковая система предназначена для раскручивания коленчатого вала дизеля до такой частоты вращения, при которой обеспечивается начало надежной работы дизеля на топливе.

На рис. представлена схема воздушно-пусковой системы. На схеме обозначены:

— клапан продувки воздушного баллона;
— клапан пополнения баллона сжатым воздухом;
— клапан подачи воздуха к дизелю;
— манометры;
— воздухораспределитель;
— пусковые клапаны;
— редукционный клапан;
— баллон сжатого воздуха, вместимостью 0,04 м3 .

Рисунок 3 – Схема пусковой системы

Устройство и назначение основных элементов воздушно-пусковой системы:

1. ВОЗДУХОРАШРЕХЕЛИТЕЛЬ служит для распределения сжатого воздуха по цилиндрам дизеля в порядке принятой очередности их работы. Это достигается следующим образом: сжатый воздух, пройдя через окно 4 (рис.4) золотника 1 воздухораспределителя, попадает в тот или иной цилиндр дизеля через одно из шести отверстий в корпусе 2, открытое в данный момент окном 4 золотника. Золотник насажен на голицы валика 3, приводимого во вращение от коленчатого вала дизеля. Таким образом: окно 4 поочередно открывает одно за другим окна в корпусе 2, что обеспечивает поступление воздуха в цилиндры дизеля в принятой очередности.

2. ПУСКОВОЙ КЛАПАН. В цилиндры дизеля сжатый воздух попадает через пусковые клапаны, разрез одного из которых представлен на рис.5. Сжатый воздух после воздухораспределителя через ниппель 2 поступает внутрь корпуса 1 и, преодолевая

Рисунок 4 – Схема работы воздухораспределителя

усилие затяжки пружины 3, отжимает клапан 4 от седла. Через открытый клапан в цилиндр поступает сжатый воздух. При прекращении поступления воздуха в корпус клапана, пружина 3 возвращает клапан 4 в исходное положение.

Принцип действия воздушно-пусковой системы. Сжатый воздух из баллона 8 (см. рис.3), в котором он хранится под давлением до 15,0 МПа, через клапан 3 поступает к редукционному клапану 7. Редукционный клапан предназначен для подачи к

Рис. 5. Пусковой клапан (поперечный)

воздухораспределителю 5 сжатого воздуха давлением не более 9,0 МПа. Манометры 4 служат для контроля за давлением воздуха до и после редукционного клапана. После редукционного клапана сжатый воздух через воздухораспределитель и далее через пусковые клапаны поочередно в определенной последовательности поступает в цилиндры дизеля. Поступивший в цилиндр сжатый воздух создает в нем давление и, воздействуя на поршень, перемещает его в сторону нижней мертвой точки. Таким образом, осуществляется вращение коленчатого вала. После того как частота вращения коленчатого вала достигнет определенного значения и дизель начнет работать на топливе, необходимо закрыть клапан 3. Клапан 1 предназначен для продувки баллона, т.е. удаления из баллона конденсата, перед пуском дизеля. Через клапан 2 производится пополнение баллона сжатым воздухом от компрессора. Надежный пуск дизеля может быть осуществлен при давлении в баллоне не ниже 3,0 МПа.

Смазочная система главных и вспомогательных двигателей, её основные элементы

Система смазки предназначена для подачи смазочного масла ко всем трущимся деталям с целью уменьшения трения и износа, а также отвода от них тепла, выделяющегося при трении.

Для смазки дизеля применяется масло М-20БП. Система смазки (рис.6) условно делится на внешнюю и внутреннюю.

Во внутреннюю систему входят: масляные насос — 9; фильтр — 7; манометр — 3; дистанционный термометр — 8; каналы и трубопроводы, по которым подводится масло ко всем поверхностям трения.

Рисунок 6 — Схема системы смазки

Во внешнюю систему входят: бак циркуляционного масла — 1; охладитель масла — 4; маслопрокачивающий электронасос — 10; трубопроводы с арматурой, соединяющие элементы внешней системы.

2.4.1. Устройство и назначение основных элементов системы смазки.

МАСЛЯНЫЙ НАСОС трехсекционный шестеренный. Каждая секция насоса состоит из пары шестерен и заключена в свой корпус. Секции расположены одна над другой. Верхняя и средняя секции являются откачивающими. Они осуществляют удаление масла из нижнего картера. Нижняя секция насоса — нагнетательная и обеспечивает подачу масла под давлением в дизель. Производительность нагнетательной секции масляного насоса достигает 4 м /ч. При этом давление масла после фильтра (по манометру 5) должно быть в пределах 0,6-0,7 МПа.

МАСЛЯНЫЙ ФИЛЬТР (рис.7) проволочно-щелевого типа. Фильтр собран в корпусе

Рис. 7. Масляный фильтр (поперечный разрез)

6, закрытым крышкой 2. Масло поступает в фильтр через штуцер 8. Очистка масла происходит при его фильтрации через узкие щели между витками плотно навитой проволоки. При этом задерживаются частицы размером более 0,07 мм. Проволока навита на два штампованных стальных стакана 3 и 4. Внутри стакана 4 установлен дополнительный элемент 5 тонкой очистки, представляющий собой цилиндрический патрон из хлопчатобумажной нити плотно навитой на сетчатую трубку. Через элемент тонкой очистки фильтруется, дополнительно очищаясь, только около 10% поступающего в фильтр масла. После элемента тонкой очистки масло через штуцер Г отводится в картер дизеля по трубопроводу 6 (см. рис.23). Основной же поток масла после фильтрации через элементы 3 и 4 (см. рис.24) через штуцер 7 поступает в магистраль 11 (см. рис.7), подводящую масло в дизель.

ОХЛАДИТЕЛЬ МАСЛА трубчатого типа. По трубкам прокачивается охлаждаемое масло, а сами трубки омываются пресной водой системы охлаждения. Количество трубок — 302 шт, Площадь охлаждаемой поверхности ~ 2 м .

ПЕРЕПУСКНОЙ КЛАПАН 5 предусмотрен для предотвращения разгерметизации охладителя 4 при пуске дизеля на холодном масле. Из-за высокой вязкости холодного масла давление в системе может превысить установленное. Перепускной клапан открывается при давлении в трубопроводе 0,15 МПа, перепуская часть масла в бак I, минуя охладитель.

2.4.2. Принцип действия системы смазки. При работе дизеля нагнетательная секция масляного насоса 9 (см. рис.7) засасывает масло из бака 1 и под давлением через фильтр 7 подает его в дизель на смазку КШМ, механизма передачи к агрегатам, на смазку ИГР.

После смазки деталей и механизмов масло стекает в маслосборник нижнего картера, откуда оно забирается откачивающими секциями насоса 9. От масляного насоса откачиваемое масло через перепускной клапан 5 и охладитель 4 поступает в бак 1.

Автономный масляный электронасос 10 служит для прокачки дизеля маслом перед пуском. Манометр 3 и дистанционный термометр 8 предназначены для контроля давления и температуры масла во время работы дизеля.

Клапан 2 установлен для обеспечения ускоренного прогрева масла после пуска дизеля. Для этого клапан 2 закрывается и масло в бак 1 поступает, минуя охладитель 4, неохлажденным. После прогрева масла, клапан 2 открывается.

Топливная система главных дизелей, её основные элементы

Топливная система предназначена для надежной и бесперебойной подачи топлива к дизелю. На схеме топливной системы (рис.8) обозначены:

1- клапан пополнения расходного топливного бака;

2- расходный топливный бак;

3- клапан слива отстоя;

4- форсунки;

5 — ТНВД;

6,8 — топливные фильтры;

7 — топливоподкачивающий насос.

2.5.1. Устройство и назначение основных элементов топливной системы.

ТОПЛИВОПОДАЮЩИЙ НАСОС коловратного типа предназначен для непрерывной подачи топлива из расходного топливного бака к ТНВД. Ротор насоса приводится во вращение от коленчатого вала дизеля. При работе дизеля топливоподкачивающий насос поддерживает перед фильтрами давление 0,064-0,08 МПа.

ТОПЛИВНЫЕ ФИЛЬТРЫ (рис.9), включенные параллельно, предназначены для очистки топлива от механических частиц и загрязнений. Основными элементами топливного фильтра являются: стакан 5, крышка 1, войлочные фильтрующие кольца 3 и 4, сетчатый стакан 6, стяжная шпилька 7. Топливо поступает в фильтр через штуцер 8, а

Рис. 8. Схема топливной системы

затем через сетчатый стают 6 и штуцер 2 подается к ТНВД. Пробка 9 служит для выпуска воздуха из фильтра.

Для нормальной работы дизеля достаточно одного фильтра. Поэтому, когда работает один из них, второй отключен. Когда наступает необходимость промыть работающий фильтр, он отключается, а в работу подключается второй фильтр.

Рис. 9. Топливный фильтр (поперечный разрез)

2.5.2. Принцип действия топливной системы.

Топливо из расходного бака 2 (см. рис.8) засасывается топливоподкачивающим насосом 7 и под давлением подается через топливный фильтр, где происходит его очистка, к ТНВД. От ТНВД топливо под высоким давлением поступает к форсункам, через которые впрыскивается в цилиндры.

Система охлаждения энергетической установки, её основные элементы

Система охлаждения

Система охлаждения предназначена для принудительного отвода тепла от деталей дизеля, соприкасающихся с горячими газами. Схема системы охлаждения, представленная на рис.10 является двухконтурной. Контур пресной воды — замкнутый, а контур забортной воды — разомкнутый.

Рис. 10. Схема системы охлаждения

На схеме обозначены:

— клапан пополнения расширительного бака;

— расширительный бак;

— трехходовой кран;

— пароотводная трубка;

— контрольный кран;

— дистанционный термометр;

— насос забортной воды;

— фильтр;

— насос пресной воды;

— сливной кран;

-охладитель масла;

— охладитель воды;

— термостат.

2.6.1. Устройство и назначение основных элементов системы охлаждения.

НАСОС ПРЕСНОЙ ВОДЫ центробежного типа с подачей до 18 м3 /ч.

НАСОС ЗАБОРТНОЙ ВОДЫ самовсасывающий крыльчатого типа с подачей до 8,4 м3/ч.

ОХЛАДИТЕЛЬ ВОДЫ трубчатого типа. Количество трубок — 302 шт. Охлаждаемая поверхность 3,5 м2.

ТЕРМОСТАТ предназначен для автоматического поддержания в требуемых пределах температуры охлаждающей воды.

В положении, указанном на рис.11, вода, поступающая от двигателя через патрубок 2,в термостате разделяется на два потока. Часть воды через патрубок 5, минуя охладитель воды, поступает к насосу пресной воды. Другая часть воды через патрубок 6 и через охладитель воды тоже поступает к насосу пресной воды. Это положение термостата соответствует работе дизеля при температуре охлаждающей воды менее 70˚С. При повышении температуры охлаждающей воды, отходящей от дизеля, более 70 С сильфон I, представляющий из себя круглую латунную «гармошку», заполненную легкокипящей жидкостью, начинает расширяться. При этом клапан 4 перемещается в сторону седла 3. Тем самым происходит уменьшение потока воды, идущего мимо охладителя воды. При температуре охлаждающей воды 85°С клапан 4 полностью садится на седло 3 и весь поток воды направляется через патрубок 6 к охладителю воды.

Рис. 11. Термостат (поперечный разрез)

Термостат ускоряет прогрев охлаждающей воды после пуска дизеля и не допускает чрезмерного повышения ее температуры.

2.6.1. Принцип действия системы охлаждения. Насос пресной воды 9 (см. рис.10) под давлением подает охлаждающую воду в нижнюю часть рубашки охлаждения цилиндров через фланец. Омывая и охлаждая гильзы цилиндров, вода через перепускные трубки 7 поступает в полости охлаждения головки блока. Из головки блока вода подается в полости охлаждения выпускного коллектора, а затем отводится от дизеля. В зависимости от температуры охлаждающая вода после дизеля направляется термостатом 13 (см. рис.10) либо через охладитель 12 и помимо него, либо только через охладитель воды. В охладителе воды пресная вода замкнутого контура охлаждается забортной водой. После охладителя 12 пресная вода поступает в охладитель масла 11, где охлаждает отводимое от дизеля горячее масло, а затем вода вновь поступает к насосу пресной воды 9. С помощью трубки 4 из контура пресной воды в расширительный бак отводятся пары воды и воздух, попавший в трубопроводы. Расширительный бак предназначен для компенсации изменяющегося объема охлаждающей воды при изменении ее температуры и при незначительных утечках. С помощью контрольного крана проверяется полнота заполнения контура пресной воды.

Насос 7 из-за борта через фильтр 8 подает забортную воду к охладителю 12 для охлаждения пресной воды. После охладителя забортная вода через трехходовой кран 3 отводится за борт.

Трехходовой кран 3 предназначен для отключения охладителя воды-при ускоренном прогреве дизеля после пуска. Кран 10 используется для слива забортной воды из трубопровода после остановки дизеля.

Рис. 12. Поперечный разрез главного двигателя

Основные способы пуска судовых дизелей

Существует несколько способов пуска ДВС; главные из них: ручной пуск, стартерный пуск, пуск двигателя сжатым воздухом.

Вручную запускаются вспомогательные ДВС малой мощности, аварийные двигатели ( и для питания радиостанции) и главные двигатели спасательных шлюпок и небольших катеров: при помощи специального привода раскручивают коленчатый вал двигателя, при этом поршни совершают возвратно-поступательное движение; при определенной частоте вращения вала, когда температура в цилиндре становится выше температуры самовоспламенения топлива, включают топливные насосы. Многие двигатели с ручным пуском имеют декомпрессионное устройство, которое снимает компрессию в цилиндре двигателя во время разгона коленчатого вала, после чего декомпрессионное устройство отключается и включаются топливные насосы. Главное при ручном пуске — обезопасить обслуживающий персонал; с этой целью пусковые приспособления должны отключаться автоматически, как только частота вращения коленчатого вала становится больше частоты вращения рукоятки, т. е. когда двигатель начинает работать на топливе.

Суть стартерного пуска заключается в том, что коленчатый вал двигателя раскручивается электродвигателем или небольшим двигателем внутреннего сгорания, который предварительно запускается вручную (последний способ для пуска судовых дизелей не применяется). Электростартерный пуск применяется при запуске некоторых вспомогательных дизелей и главных двигателей небольших катеров, что особенно удобно при дистанционном управлении.

Разновидностью электрического пуска является пуск двигателя обратимым генератором; этот способ применяется в дизель-генераторной установке постоянного тока, когда на время пуска генератор работает как электродвигатель и раскручивает коленчатый вал дизеля. Источником электрической энергии при этом может быть аккумуляторная батарея или работающий дизель-генератор.

Запуск дизелей мощностью свыше 100 квт осуществляется, как правило, сжатым воздухом. Суть пуска дизелей сжатым воздухом заключается в следующем: в цилиндры дизеля поочередно, согласно порядку работы, через специальные пусковые клапаны направляется сжатый воздух, создающий усилие, достаточное для раскручивания коленчатого вала до пусковой частоты вращения, после чего включаются топливные насосы и некоторое время происходит параллельная работа системы пускового воздуха и системы подачи топлива, затем пусковую систему отключают и двигатель работает на топливе.

В систему пуска двигателя сжатым воздухом входят следующие устройства: воздухохранители (баллоны) сжатого воздуха, главный пусковой (маневровый) клапан, пусковой воздухораспределитель, пусковые клапаны цилиндров и трубопровод пускового воздуха.

Принципиальная схема пуска двигателя сжатым воздухом показана на рис. 80. Сжатый воздух из баллона 1 по трубопроводу 2 поступает к главному пусковому (маневровому) клапану 15 и к посту управления по трубопроводу 20, Для открытия маневрового клапана воздух от поста управления по трубопроводу 19 направляют в полость 18; в результате воздействия воздуха на поршень 17 открывается маневровый клапан 15 и пусковой воздух по магистрали 14 поступает одновременно ко всем пусковым клапанам 3; пусковой воздух действует на тарелку клапана и на разгрузочный поршень 4, площади которых равны, поэтому за счет пружины 5 пусковые клапаны остаются закрытыми.

Управляющий воздух по магистрали 12 поступает к золотниковым коробкам 9 и воздействует на золотники 10, Золотник, находящийся против косого среза кулачковой шайбы 13, преодолевает сопротивление пружины 11 и, перемещаясь вниз, открывает канал 7 для прохода управляющего воздуха к пусковому клапану. Воздействуя на поршень 6, управляющий воздух открывает пусковой клапан, и пусковой воздух из магистрали 14 поступает в цилиндр. За счет энергии пускового воздуха поршень в этом цилиндре перемещается вниз, и коленчатый вал двигателя начинает проворачиваться. От коленчатого вала вращается кулачная шайба 13. Если золотники управления всеми пусковыми клапанами расположены радиально и приводятся в действие от одной кулачной шайбы, то при ее проворачивании открывается золотник управления клапаном следующего цилиндра и т. д., согласно порядку работы цилиндров. При рядном расположении золотников каждый из них приводится в действие от своей кулачной шайбы, закрепленной на общем валу, однако принцип остается тот же. Система пуска остается включенной до тех пор, пока частота вращения коленчатого вала не станет достаточной для включения топливных насосов. Закрытие пусковых клапанов осуществляется следующим образом: кулачная шайба 13, поворачиваясь, перемещает вверх золотник 10, который сообщает надпоршневое пространство пускового клапана 3 через трубопровод 7 с каналом 8, — управляющий воздух стравливается в атмосферу, и пружина 6 закрывает пусковой клапан. После окончания пуска и закрытия главного маневрового клапана воздух из системы пуска стравливается в атмосферу через канал 16.

Запуск дизельного двигателя зимой — ошибки, которые совершают (почти все) владельцы

19 декабря 2018 Категория: Полезная информация.

Мы уже писали о том как облегчить запуск дизельного ДВС в мороз.

Сегодня же поговорим о тех ошибках, которые допускают владельцы при запуске дизеля зимой. Эти ошибки снижают ресурс агрегата и могут привести к серьезным и дорогим в устранении поломкам. А ведь пуск «на холодную» и так непростое испытание для дизеля.

ошибка: сразу переходят к делу

Многие автовладельцы не задерживают ключ зажигания в положении «ON» и, пропуская этап сканирования бортовым компьютером всех систем автомобиля, как можно быстрее запускают стартер. В холода эта ошибка может дорого стоить.

Запускать дизель (вообще, но особенно зимой) можно только после того, как спустя 3-5 секунд после перевода ключа в положение «ON» погасли все «лишние» индикаторы, а в насос подтянуло немного топлива. Вот тогда можно запускать двигатель.

ошибка: не греют свечи накаливания

После прочтения первого пункта можно кинуться с ключом наперевес, запускать стартер сразу после того, как потухнут контрольные лампы? На бензиновом двигателе — да. На дизельном — не спешите.

Самый важный индикатор на панели приборов для владельца дизельного автомобиля — индикатор свечи накаливания. Выглядит как спираль с двумя витками или пружинка, располагается в зоне тахометра.

Пока горит такая лампа, происходит нагрев свечей от реле. Они прогревают камеру сгорания, чтобы воспламенение топливовоздушной смеси произошло эффективнее. Как только эта лампа свечей накаливания тухнет, это говорит о том, что прогрев свечей накаливания завершен. Заводить двигатель в этот момент еще рано! Нужно дождаться характерного щелчка реле накаливания — он скажет о том, что напряжение перестало поступать на свечи.

В идеале нужно трижды таким образом активировать свечи накаливания: провернуть ключ в положение «ON», дождаться пока погаснет индикатор свечей, дождаться характерного щелчка, повторить. После третьего такого этапа можно не дожидаться щелчка реле, а просто запускать дизель.
В результате вы потратите четь больше времени на запуск, но обеспечите беспроблемный пуск мотора, а топливо в прогретой камере будет воспламеняться точнее и эффективнее.

ошибка: не выжимают сцепление

Владельцу автомобиля с МКП полезно выработать привычку при запуске двигателя в мороз выжимать сцепление. Связано это с особенностью запуска мотора. При повороте ключа аккумулятор передает необходимое напряжение на стартер, чтобы тот смог прокрутить коленчатый вал и первичный вал в коробке переключения передач.

Когда водитель выжимает педаль сцепления, разъединяя коробку передач и мотор, стартеру остается прокрутить только коленвал. В то время как при запуске двигателя с включенным сцеплением он вынужден крутить еще и шестерни и валы трансмиссии в загустевшем на морозе масле. Что повышает шансы на запуск мотора даже с «подсевшим» аккумулятором.

ошибка: «будят» аккумулятор

Совет автовладелецев времен СССР: перед пуском двигателя «дать нагрузку» батарее, поморгав фарами секунд 20-30, чтобы заставить АКБ отдать пусковой ток эффективнее.

Такой совет имеет право на жизнь только в том случае, если батарея в хорошем состоянии и не разряжена, а машина хранится ночью в теплом гараже. Тогда да, «моргание» дальним светом заставит батарею пропускать ток, температура электролита вырастет, реальная емкость АКБ увеличится.

Но если АКБ всю ночь стояла на морозе (значит — разряжалась), фокусы с включением фар только «высадят» батарею окончательно — да так, что на прокрутку стартера не хватит.

То есть при пуске ДВС «на холодную» при сомнительном уровне заряда важно отключить все поглотители энергии АКБ, будь то печка, радио или фары. В противном случае можно просто не завести мотор. И даже если емкости батареи хватит на пуск двигателя, напряжение бортовой сети может упасть так сильно, что в автомобиле прекратит работать сигнализация или центральный замок, например.

Единственная реально работающая стратегия помощи АКБ в холода — следить за уровнем заряда и плотностью электролита (в обслуживаемых), хранить ночью в тепле и регулярно заряжать: на сервисе, самостоятельно или от генератора при длительных поездках по трассе.

Других секретов «пробуждения» батареи нет и не может быть.

ошибка: злоупотребляют присадками для ДТ

Присадки для дизельного двигателя можно использовать только на старых двигателях и только в том случае, если качество «зимнего» ДТ вызывает вопросы.

При этом добавлять их нужно строго по инструкции, в теплое топливо и накануне холодов. А если залить «антигель» в бак с холодным ДТ, он вообще свернется в желе и вся топливная система дизельного двигателя забьется хлопьями парафина.

Что касается народных мер вроде добавления в бак керосина или бензина, то, переборщив с количеством, можно просто иссушить топливо и оставить нежную аппаратуру — топливные насосы , форсунки и т.п. без смазки. Для современных дизелей с впрыском Common Rail такой эксперимент — приговор.

Вообще, если топливная смесь готовится правильно, аккумулятор заряжен а топливо действительно «зимнее», никаких проблем с запуском дизеля при температуре до — 20 градусов возникать не должно.

ошибка: «палят» стартер

Когда стартер не схватывает, водители часто теряются и начинают безуспешные попытки запустить мотор. Но удерживать ключ в положении «START» можно не более 10 секунд — иначе можно вывести из строя стартер и разрядить аккумулятор.

Если не получилось завести мотор, можно сделать двугую попутку спустя 30-40 секунд. Но количество попыток не должно превышать 4-5 раз.

Не получилось завести мотор? Вытаскивайте ключ и отправляйтесь на поиски причины — возможно, она решается прогревом топлива в баке или зарядкой аккумулятора. Или свечи накаливания вышли из строя и требуют замены.

ошибка: применяют средства «быстрый старт»

Пытаться «реанимировать» дизельный двигатель, который не хочет запускаться, средствами типа «быстрый запуск» — крайняя мера.

Фактически, впрыскивая аэрозольный эфир через воздуховод или фильтр, вы пытаетесь зажечь топливную смесь в условиях малой компрессии. В результате мотор может получить пневмоудар вплоть до повреждения элементов ГРМ и системы впуска. А в дизельном моторе при использовании средств «быстрый пуск» существует риск возгорания, если средство попадет на разогретые свечи накаливания.

Что делать, если наступили морозы, но надо ехать

Правильный и бережный запуск дизеля зимой выглядит так: владелец отключает все потребители энергии: климат-контроль, аудиосистему, подогревы, радио, фары.

Затем поворачивает ключ зажигания, дожидается пока погаснут контрольные лампы, повторяет процедуру 2-3 раза.

После того, как на панели пропадает лампочка накала свечей, пробует завести мотор, выжав педаль сцепления на машине с МКП.

Если не получилось завести дизель после 4-5 попыток (с перерывами по 30-40 секунд и ключом в положении «START» не больше десяти секунд) — отправляется на поиски причины либо вызывает эвакуатор и отправляется на комплексную диагностику.

О причинах и неисправностях, из-за которых дизельный двигатель плохо заводится на холодную, мы писали здесь.

Плунжерные пары для дизельного двигателя найдете в нашем каталоге

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ

Пусковые устройства дизелей

Производится обзор пусковых устройств дизельных двигателей. Рассмотрены способы пуска двигателей. Представлены краткие описания систем пуска.

Важным качеством дизельного двигателя является его приспособленность к запуску в холодном состоянии. В ГОСТ Р 54120-2010 термин «холодный двигатель», определен как: двигатель при температуре его деталей, охлаждающей жидкости, масла и топлива, отличающейся от температуры окружающего воздуха не более чем на 1°С (без учета погрешностей измерений).

Также согласно ГОСТ Р 54120-2010 стартерная система пуска должна обеспечивать необходимую для надежного пуска холодного двигателя частоту вращения коленчатого вала в соответствии с требованиями к пусковым качествам двигателей и требованиями к двигателю данного ГОСТ, с общим числом попыток пуска не менее трех [1].

При создании новых конструкций двигателей стремятся снизить его минимальную пусковую скорость вращения коленчатого вала с целью уменьшения мощности, веса, стоимости и габаритов пусковых систем, а также повысить надежность пуска.

Пуск дизеля возможен при помощи следующих способов:

Ручной пуск;
Электростартерный пуск;
Пневмостартерный пуск;
Воздушный (цилиндровый) пуск;
Пуск вспомогательным поршневым двигателем;
Пуск инерционным стартером.

Необходимые для пуска двигателя мощность, скорость вращения и вращающий момент пускового устройства (ПУ), находят из выражений:

$P=\frac{M_{c}n_{min}}{716,2\cdot 0,85}$ л.с.,

где

P— мощность пускового устройства;
M_с— момент коленчатого вала двигателя ;
n_min— минимальная пусковая скорость вращения коленчатого вала;
,85- к.п.д. зубчатой передачи;

$n=n_{min}i$ об/мин;

где

n — скорость вращения пускового устройства;
i — передаточное отношение между шестерней стартера и венцом маховика двигателя;

$M=\frac{M_{c}}{i\cdot 0,85}$ кГм,

где M — вращающий (пусковой) момент пускового устройства.

Пуск дизелей от руки возможен для маломощных и двигателей средней мощности. Это актуально для двигателей устаревших конструкций, имеющих специальные приспособления и маломощных дизель- генераторных установок (ДГУ). Современные маломощные двигатели, устанавливаемые на легковые автомобили, коммерческую технику и малогабаритную спецтехнику, как правило, не приспособлены для ручного запуска.

Электростартерный пуск является основным способом пуска для большинства видов дизельной техники. Для воспламенения топлива нужна достаточно высокая скорость вращения коленчатого вала при пуске, это необходимо для получения достаточно большой температуры в конце хода сжатия. При этом важно чтобы сжатый воздух не успел охладиться через стенки цилиндра и камеры сгорания (КС) и чтобы утечка воздуха через компрессионные кольца заметно не влияла на давление в КС.

А в дизелях классической конструкции, скорость движения плунжера топливного насоса высокого давления (ТНВД) зависит от пусковой скорости и определяет достаточное давление впрыска топлива.

Момент сопротивления вращению и собственные пусковых качества двигателя — это два основных фактора влияющих на подбор стартера по пусковой мощности. Большую мощность стартеров дизельных двигателей определяют возросший крутящий момент, высокие степень сжатия и минимальная скорость вращения. А повышение напряжения до 24 вольт позволяет получить большую мощность электродвигателя стартера при меньших размерах. При напряжении 12 вольт, была бы слишком большая сила тока в цепи электродвигателя стартера, что привело бы к увеличению его габаритов и емкости аккумуляторных батарей. Сопротивление обмоток стартера обычно очень низкое и не превышает 1 мОм.

Рис. 1. Характеристики электродвигателя с последовательным возбуждением

Пусковому (начальному) режиму стартера соответствуют следующие условия: момент пуска- n_ст=0, электродвигатель потребляет максимальный ток короткого замыкания I_к.з., вращающий момент достигает максимума. А пусковая частота вращения коленчатого вала дизельных двигателей находится в пределах 150-250 об/мин, что в 2 – 3 раза больше, чем у бензиновых.

Максимальный крутящий момент M_вр развивается при малой частоте вращения якоря. (Рис.1.) При этом сила тока в обмотке электродвигателя может достигать наибольшего значения и составлять 200- 900 А, в зависимости от модели стартера.

По мере увеличения частоты вращения якоря, сила тока в обмотках уменьшается и соответственно уменьшается момент на валу якоря. Такой закон изменения крутящего момента наиболее благоприятен для пуска двигателя, так как в начале проворачивания коленчатого вала момент сопротивления наибольший [2].

Полезная мощность стартера P₁ (л.с.):

меньше электромагнитной на величину механических и магнитных потерь: Р₁= Р_эл — Р_мех — Р_магн;
подсчитывается по формуле: $P_{1}=\frac{M_{1}n_{1}}{716,2}$ , где M₁ — вращающий момент, кГм;
число оборотов якоря в минуту.
равна нулю при заторможенном якоре, когда n₁ =0, и при холостом ходе, когда M₁=0 [3].

Разделив полезную мощность стартера на угловую скорость вращения якоря ω, найдем полезный момент стартера: [13]

$M_{1}=\frac{P_{1}}{\omega}=\frac{P_{1}60}{2\pi n}$ .

Согласно ГОСТ Р 54120-2010 термин «надежный пуск двигателя» определяется как: «Пуск двигателя, оборудованного всеми навесными агрегатами, на основном топливе не более чем за три попытки пуска «холодного двигателя» и не более чем за две попытки пуска «горячего двигателя» и двигателя после «тепловой подготовки».

Надежность электрического пуска сильно зависит от начальной скорости вращения коленчатого вала, которая в свою очередь определяется максимальным вращающим моментом M_вр и пусковой мощностью стартера P_пол. Повысить эти параметры можно увеличением силы тока в цепи и напряжения на зажимах стартера. А достичь этого возможно лишь снизив падение напряжения на выводах аккумуляторной батареи, уменьшив её внутреннее сопротивление путем увеличения ёмкости и температуры электролита, а также применением контактных соединительных проводов малого сопротивления и поддерживая стартер в исправном техническом состоянии.

На данный момент на отечественных дизельных тракторах и грузовых автомобилях применяют стартеры следующих моделей:

Таблица 1. Технические данные некоторых типов стартеров [5]

	Стартеры
	6441.3708000-0	8932.3708	1832.3778	8942.3708	8922.3708	8952.3778
Номинальное напряжение, В	12	24	24	24	24	24
Номинальная мощность при питании от аккумуляторной батареи, кВт	3,3, при 90 Ач	7,0, при 110 Ач	7,5, при 190 Ач	8,2, при 190 Ач	7,0, при 190 Ач	7,0, при 190 Ач
Пусковая мощность при питании от аккумуляторной батареи не менее, кВт	1,8, при 90 Ач	4,5,при 110 Ач	5,0,при 190 Ач	5,5,при 190 Ач	5,5,при 190 Ач	5,5,при 190 Ач
Число зубьев шестерни	10	10	10	10	10	10
Степень защиты	IP54	IP54	IP54	IP54	IP54	IP54
Масса стартера, кг	(9±0,1)	9	(11±0,1)	(11±0,1)	(11±0,1)	(9±0,1)
Применяемость на двигателях и их модификациях	ММЗ Д-243, Д-245	Д-243, Д-245, Д-260	КамАЗ 740.50-360, КамАЗ 740.51-320	Cummins	ЯМЗ-236, ЯМЗ-238	ЯМЗ-650, ЯМЗ-651
Климатическое исполнение по ГОСТ 15150 категории 2	О	О	О	О	О	О

Дизели отечественных автомобилей и тракторов имеют стартеры с электродвигателями постоянного тока и последовательного (сериесного) возбуждения (табл.1). В отличие от стартеров бензиновых двигателей с электродвигателями смешанного возбуждения, стартерам дизелей из-за высокой компрессии внутри цилиндра, не требуется эффект электротормоза. Также на мощных дизелях пока не устанавливаются стартеры с постоянными магнитами.

Ресурс, работа и мощность стартера целиком зависят от емкости и напряжения аккумуляторной батарей (рис.2), а в холодное время еще от сортов применяемых дизельного топлива и масла. Также вредна неправильная настройка ТНВД и наличие разжижающих присадок в топливе, так как детонация может вывести из строя не только «бендикс», но даже и вал якоря [6].

Рис. 2. Начальные и пусковые характероистики стартера 142Б (Двигатель КамАЗ- 740)

Пневмостартерный пуск в основном применяют в случае невозможности использования или неэффективности применения электростартеров. Энергия сжатого воздуха приводит в действие пневматический мотор, который, в свою очередь, запускает двигатель — этот принцип работы позволяет пневматическому стартеру работать при любых климатических условиях и «не давать искру» (рис.3).

$M_{1}=\frac{P_{1}}{\omega}=\frac{P_{1}60}{2\pi n}$

Рис. 3. Схема запуска двигателя с помощью пневматического стартера (положение «а» исходное, положение «б» рабочее)

Например, производители двигателей CUMMINS, CATERPILLAR оснащают свои двигатели для работы в условиях Крайнего Севера или в шахтах, где велика опасность взрыва от рудничных газов.

Также использование пневмостартера позволяет уменьшить количество источников питания на борту АТС. Так как в этом случае не требуется затрачивать энергию на привод электродвигателя стартера [7].

Воздушный пуск применяют на дизелях средней и большой мощности. Иногда используется в качестве резервной системы пуска. Главным преимуществом является возможность создания большого пускового момента, а недостатками возросшая масса пусковых устройств, наличие компрессора, ухудшение условий воспламенения топлива из-за сильного охлаждения пускового воздуха при расширении.

В качестве рабочего тела применяют сжатый воздух, нагнетаемый в пусковые баллоны компрессором, приводимым в движение непосредственно валом двигателя или электромотором. Также в состав системы цилиндрового пуска (рис.4), помимо компрессора и баллонов входят редукционный клапан, главный клапан, воздухораспределитель, трубопроводы, вентили, предохранительные клапаны, манометры и другая арматура. В упрощенных конструкциях в качестве рабочего тела используют сжатый в цилиндре воздух или продукты сгорания, в этом случае преимуществом является отсутствие компрессора.

Рис. 4. Состав системы пуска сжатым воздухом:1-пусковые баллоны; 2-запирающий вентиль; 3-главный клапан; 4-автоматические пусковые клапаны; 5- воздухораспределитель

Воздух из баллона поступает в воздухораспределитель, направляющий его по цилиндрам в порядке их работы. Воздух подается в такте расширения, приводя в движение кривошипно-шатунный механизм (рис.5.). Объем пусковых баллонов позволяет произвести 3-4 повторных пусков без промежуточной подкачки [8].

Рис. 5. Воздушный запуск тракторного дизеля

Пуск вспомогательными поршневыми двигателями находит ограниченное применение на тракторных дизелях. Для запуска основных используются одноцилиндровые двухтактные и двухцилиндровые четырехтактные карбюраторные пусковые двигатели. Технические характеристики пусковых двигателей представлены в таблице 2.

Таблица 2. Технические характеристики пусковых двигателей [9]

Показатели	Наименование пускового двигателя
Показатели	ПД-10М	ПД-10М2	ПД-10У	П-46	П-23	П-23М
Марка трактора	ДТ-54	ДТ-54, Т-125	МТЗ-50Л, -80	С-100, Т-140	Т-100М	Т-130, Т-180
Тип двигателя	Карбюраторный двухтактный с кривошипно-камерной продувкой			Карбюраторный четырехтактный
Номинальная мощность л.с.	10	10	10	17	17	23
Число оборотов при номинальной мощности	3500	3500	3500	2300- 2400	2200- 2300	2600
Литраж двигателя	0,346	0,346	0,346	1,36	1,36	1,36
Способ пуска	Шнуром	Стартером	Стартером	Пусковой рукояткой	Пусковой рукояткой или стартером	Пусковой рукояткой или стартером

На отечественных дизелях наиболее распространена каскадная система пуска: сначала запускают вспомогательный пусковой двигатель вручную или электростартером, а затем производят пуск основного двигателя пусковым. Передача крутящего момента с коленчатого вала пускового двигателя на зубчатый венец маховика осуществляется через понижающий редуктор и дисковую муфту сцепления. После пуска автоматическая муфта центробежного действия выключает зубчатую передачу (рис.6.) [10].

Рис. 6. Кинематическая схема пусковой системы дизеля Д-240 с пусковым двигателем П-10УД: 1-коленчатый вал пускового двигателя; 2-шестерня коленчатого вала; 3- промежуточная шестерня; 4- зубчатое колесо муфты сцепления редуктора; 5- зубчатое колесо автоматического устройства; 6- центробежное автоматическое устройство; 7- венец маховика основного двигателя; 8- вал редуктора; 9- роликовая муфта свободного хода; 10- муфта сцепления

Преимуществами использования пусковых двигателей являются возможность большего числа повторных запусков и проворачивание коленчатого вала основного двигателя до его запуска, что ценно при низкой температуре. Так как система охлаждения общая, происходит предварительный подогрев. Также в случае застревания трактора, временное подключение пускового двигателя с трансмиссии трактора позволяет выехать в натяг. Эти свойства придают уникальность пусковой системе со вспомогательным двигателем. Она незаменима при автономной эксплуатации машины.

К недостатками следует отнести преждевременный выход из строя пусковых двигателей и передаточных механизмов из-за неисправностей основных двигателей. Наиболее подвержены преждевременному износу детали кривошипно-шатунного механизма и муфты сцепления. Как результат снижение мощности и экономичности, а также затруднение пуска.

Пуск инерционным стартером. Преимуществом подобных способов заключается в том, что они совершенно не связаны с работой двигателя, аккумулятора, стартера и пневмосистемы. Известно, что человек, действуя обеими руками рывком, может выдать мощность не более 0,5 л.с., а этого недостаточно для пуска мощных дизелей, так как для проворачивания коленчатого вала 500 сильного двигателя требуется около 10 л.с. Устройство инерционных и электроинерционных стартеров основано на принципе накопления энергии в течение нескольких минут, а затем её быстрого использования за несколько секунд. Это позволяет развить достаточную мощность необходимую для прокручивания коленчатого вала [8].

Рис. 7. Устройство электроинерционного стартера

Заключение

Общие тенденции решения проблемы холодного пуска дизельных двигателей, развиваются в направлении совершенствования пусковых систем и конструкций двигателей с целью улучшения пусковых свойств.

Так как основу машинно- тракторного парка по-прежнему составляет отечественная техника с достаточно длительным сроком эксплуатации, имеющая значительный износ.

Основные проблемы при эксплуатации возникают при пониженной температуре окружающего воздуха именно с пуском двигателя, так как техника обычно хранится под открытым небом.

В инструкциях по эксплуатации многих двигателей указано, что их легкий пуск вполне возможен при температуре окружающей среды примерно до –15 °С. Это не всегда соответствует действительности, особенно если двигатель изношен. Иногда уже при –5 °С дизель запускается с трудом. Применение современных моторных масел и охлаждающих жидкостей, частично снизило остроту проблемы. И по-прежнему острой остается проблема обеспечения зимними сортами топлива [11].

Полностью решить проблему холодного пуска дизельных двигателей для всех встречающихся температурных зон практически невозможно без использования средств облегчения пуска и соответствующих сезону сортов дизельного топлива.

Пневматический пуск дизеля | Системы энергообеспечения и пуска

Пневматический пуск применяется в качестве вспомогательного на дизель-электрическом тракторе ДЭТ-250М для дизеля В-31 с рабочим объемом 38,88 л. Сущность данной системы пуска заключается в том, что сжатый воздух с помощью специальной воздухораспределительной системы подается непосредственно в цилиндры двигателя и под действием давления на поршни приводит во вращение коленчатый вал.

Воздухораспределитель пневматической системы пуска имеет корпус 1, в котором выполнено двенадцать (по числу цилиндров) каналов. В каждом канале сделано резьбовое отверстие, в которое ввертывается зажим 2, крепящий поворотный угольник 16, от которого идет трубка 17, подводящая воздух в цилиндр двигателя. Распределительный диск 14, имеющий золотниковое отверстие, расположен на шлицах втулки 13, которая, в свою очередь, находится на шлицах валика 10. Золотниковое отверстие на распределительном диске овальной формы и выполнено по дуге 60. Радиус расположения золотникового отверстия равен радиусу расположения отверстий каналов 18 в корпусе 1. Распределительный диск прижат к корпусу пружиной 11, с обеих сторон которой установлены упорные шайбы 5. Одна из шайб упирается в распределительный диск 14, а другая удерживается на валике штифтом 9. Полость А закрывается колпачком 3. В колпак ввернут зажим 8, крепящий поворотный угольник 7, к которому подводится воздух от баллона со сжатым воздухом, заряженным под давлением 15 МПа. Валик 10 соединен с одной из шестерен 19, вращающейся в 2 раза медленнее коленчатого вала. В головки цилиндров ввернуты пусковые клапаны.

Рис. Воздухораспределитель пневматической системы пуска: 1 — корпус; 2 — зажим; 3 — колпачок; 4, 15 — прокладки; 5 — упорные шайбы; 6 — крышка; 7, 16 — поворотные угольники; 8 — зажимы: 9 — штифт; 10 — валик; 11 — пружина; 12 — стопор; 13 — регулировочная втулка; 14 — распределительный диск; 17 — воздухораспределительные трубки; 18 — канал; 19 — шестерня; А — полость.

Рис. Пусковой клапан:
1 — клапан; 2 — корпус клапана; 3 — пружина; 4 — гайка; 5 — шплинт; 6 — колпак; 7 — угольник; 8 — уплотнительное кольцо; а — впускные отверстия

Соединение угольников 16 воздухораспределителя трубками 77 с угольниками пусковых клапанов производится по схеме, обеспечивающей поочередную подачу сжатого воздуха в соответствии с порядком работы цилиндров.

Регулировка воздухораспределителя должна быть такой, чтобы подача воздуха в цилиндр начиналась в конце такта сжатия за 5-10 до ВМТ (по углу поворота коленчатого вала). Полное открытие наклонных каналов 18 в корпусе 1 соответствует 25-30″ после ВМТ в такте расширения. Регулировка воздухораспределения производится изменением положения распределительного диска 14 относительно валика 10. При этом устанавливают необходимый момент подачи воздуха в цилиндр с точностью до 1″.

Пневматический пуск осуществляется следующим образом. При открытии запорного вентиля баллона сжатого воздуха и перепускного крана воздух поступает к поворотному угольнику 7 и затем в полость А воздухораспределителя. В зависимости от положения золотникового отверстия в распределительном диске воздух поступает в один из пусковых клапанов. Клапан 1 под давлением воздуха отходит от седла, и воздух поступает в соответствующий цилиндр. Причем по манометру наблюдают, чтобы давление в системе пуска было не более 9 МПа. Благодаря высокому давлению воздуха на поршень коленчатый вал начинает вращаться. Воздух поступает в цилиндры двигателя соответственно порядку работы цилиндров. Прокручивание двигателя производят в течение 1-2 с, после чего нажатием педали подают топливо в цилиндр. Как только двигатель начинает самостоятельно работать, закрывают перепускной кран и вентиль воздушного баллона.

Согласно инструкции к трактору ДЭТ-250М перед пуском дизеля В-31 при температуре не выше 5 С производят его предпусковой подогрев. При стабильном процессе сгорания давление в цилиндрах на такте расширения возрастает и под его действием клапан 1 прижимается к седлу, а давление воздуха в системе пуска становится недостаточным для открытия пускового клапана, вследствие этого воздух из пневматической системы пуска не поступает в цилиндры.

На отечественных автомобилях-самосвалах БелАЗ грузоподъемностью до 170 т для дизелей 9-26 ДГ и Д-12А-375-Б в качестве основного применяется пневматический пуск. Для пуска используют два баллона со сжатым воздухом объемом по 130 л каждый и при давлении до 6 МПа. Для заполнения баллонов в эксплуатации используются специальные передвижные компрессорные установки.

Достоинством пневматического пуска является экономия дефицитных материалов — свинца и меди. В некоторых случаях такая система легче электростартерной. К недостаткам ее относятся:

ограниченный запас энергии, которого хватает только на 10-20 пусков
возможность утечки воздуха через неплотности
усложнение конструкции двигателя
переохлаждение стенок цилиндров и камер сгорания при расширении вводимого в них сжатого воздуха
трудность размещения пусковых клапанов при малых размерах цилиндров
коррозия деталей двигателя при влажном воздухе

У бензиновых двигателей перегрев клапанов приводит к детонации.

В связи с указанными недостатками пневматический пуск с непосредственной подачей сжатого воздуха в цилиндры применяется преимущественно на дизелях большого рабочего объема, для которых электростартерная система пуска громоздка. Кроме того, пуск таких дизелей разрешается при положительной температуре (5-10 С»), когда не проявляются недостатки пневматической системы, связанные с длительным прокручиванием.

10.2.3 Пуск дизеля

Для запуска дизеля необходимо выполнить следующие требования:

— установить рычаг переключения коробки передач в нейтральное положение;

— включить включатель аккумуляторной батареи;

— установить рычаг управления подачей топлива в положение, соответствующее наибольшей подаче;

— выключить муфту сцепления, включить стартер и запустить дизель;

— после запуска дизеля включить муфту сцепления;

— продолжительность непрерывной работы стартера не должна превышать 15 сек.

Если дизель не запускается, повторный запуск производить после 30…40 сек. Если после трех попыток дизель не запустится, найти неисправность и устранить её.

В зимнее время года пуск холодного дизеля необходимо выполнять следующим образом:

— одновременно включить стартер и пусковое приспособление аэрозольное.

— при отсутствии вспышек в цилиндрах дизеля в течение первых 5…10 сек. сменить баллон аэрозольной упаковки легковоспламеняющейся жидкости (ЛВЖ).

— при запуске дизеля и неустойчивой его работе после отключения стартера допускается придержать включенным пусковое приспособление до начала стабильной самостоятельной работы дизеля.

— при температуре окружающей среды выше +5°С использование ЛВЖ не требуется.

В летнее время года пусковое приспособление аэрозольное должно быть отключено.

10.2.4 Остановка дизеля

Перед остановкой дизеля после работы с большой нагрузкой необходимо дать ему поработать в течение 3-5 мин сначала на средней, а затем на минимальной частоте холостого хода для снижения температуры охлаждающей жидкости и масла.

Остановить дизель перемещением рычага управления подачей топлива в положение, соответствующее прекращению подачи топлива.

После остановки дизеля выключить включатель аккумуляторной батареи.

10.2.5 Эксплуатационная обкатка дизеля

Для приработки трущихся деталей дизель перед пуском в эксплуатацию должен быть обкатан. Работа дизеля с полной нагрузкой без предварительной обкатки не допускается.

После подготовки дизеля к работе запустить его и, убедившись в исправной работе, приступать к обкатке. Обкатку дизеля на холостом ходу производить в течение 5 минут с постепенным увеличением частоты вращения до максимальной под нагрузкой в течение 30 мтч работы дизеля.

Обкатку дизеля, установленного на тракторе под нагрузкой производить

на работах, не требующих больших тяговых усилий, постепенно увеличивая нагрузку переходом на высокую передачу.

После обкатки дизеля необходимо выполнить следующие операции:

— проверить затяжку болтов крепления головки цилиндров;

— проверьте зазор между клапанами и коромыслами;

— очистить ротор центробежного масляного фильтра;

— заменить масло в картере дизеля;

— слить отстой из фильтра грубой и тонкой очистки топлива;

— проверить натяжение ремня генератора;

— проверить и при необходимости подтяните наружные резьбовые соединения.

10.2.6 Особенности эксплуатации и обслуживания дизеля в зимних условиях

Для обеспечения бесперебойной работы дизеля в зимних условиях необходимо подготовить его к зимней эксплуатации. Для этого необходимо проведите очередное техническое обслуживание, дополните его операциями сезонного технического обслуживания.

Если на дизеле установлено пусковое приспособление аэрозольное, то необходимо перевести его в рабочее положение.

Установить утеплительный чехол и при необходимости жидкостный предпусковой подогреватель типа ПЖБ-200Г.

Если в системе охлаждения в летний период использовалась охлаждающая жидкость, незамерзающая при низкой температуре, то необходимо проверить ее на морозостойкость и при необходимости изменить состав в соответствии с ожидаемой температурой окружающей среды.

В случае, если в системе охлаждения используется вода, то ее необходимо слить перед длительной стоянке на открытой площадке. При температуре окружающего воздуха 0°С и ниже перед запуском дизеля систему охлаждения необходимо заправлять только горячей водой.

При температуре воздуха до минус 10°С и использовании в системе охлаждения жидкости, незамерзающей при низкой температуре, а в системе смазки масла или дизель может быть пущен без применения средств предпусковою подогрева, а при использовании масла: пуск дизеля обеспечивается при температуре окружающею воздуха до минус 20°С.

При отсутствии масла при температуре окружающего воздуха ниже минус 10°С пуск дизеля необходимо производить после прогрева его горячей водой и заправки масляного картера маслом, подогретым до температуры 50…80°С.

В случае отсутствия зимнего моторного масла допускается использовать смесь летнего масла с 10-12% дизельного топлива. При этом заправку дизеля смесью масла с дизельным топливом можно производить только после их тщательного перемешивания.

При отсутствии зимних сортов топлива допускается к летнему дизельному топливу добавлять тракторный керосин в следующих количествах:

10% — при температуре от 0° до -10°С;

20% — при температуре от -10° до -20°С;

30% — при температуре от -20° до -25°С;

50% — при температуре ниже -25°С.

Не производить пуск дизеля буксировкой трактора. Не подогревать всасываемый воздух перед воздухоочистителем открытым пламенем, не пускать дизель с незаполненной охлаждающей жидкостью системой охлаждения.

При стоянке трактора на открытой площадке сразу после остановки дизеля, необходимо установить рычаг управления топливным насосом и положение, соответствующее наибольшей подаче, для облегчения последующего пуска.

Пуск дизеля: Пуск дизеля — В Поездку – Система пуска главного дизеля