Система сжатого воздуха

Пуск любого дизеля осуществляется путем раскручивания коленча­того вала до частоты вращения, при которой происходит самовоспламенение топлива, впрыснутого в цилиндр, от температуры сжатия свежего воздушного заряда (630-850°С).

Для раскручивания коленчатого вала применяют сжатый воздух, хранящийся в баллонах и поступающий в цилиндры через пусковые клапаны, установленные на крышках. Управляет пусковыми клапанами воздухораспределитель, который учитывает положение поршня в цилиндре (это не должны быть крайние положения - ВМТ и НМТ), а также то, как расположены шатун и кривошип коленчатого вала относительно друг друга (от этого зависит направление будущего вращения). Спе­циальное блокирующее устройство системы должно исключить попадание сжатого воздуха в те цилиндры, где поршни, хотя и находятся в промежуточном между ВМТ и НМТ положении, но положение шатуна и кривошипа соответствует вращению в сторону, противоположную команде машинного телеграфа. Эта команда подается с мостика судна.

По статистике главные двигатели в среднем запускаются от 500 до 900 раз в год на транспортном судне и от 1200 до 1500 раз в год на пассажирском судне. Пуск дизелей на маневрах производится через небольшие промежутки времени (0,5 - 2 мин), а количество пусков за одну швартовку может достигать от 20 до 30. Ясно, что нужно иметь большой запас сжатого воздуха и соответствующую производительность компрессоров, подающих воздух в баллоны. Надежный пуск дизелей обеспечивается:

- удалением воздуха из топливной системы, заполнением ее топливом и очисткой фильтров;

- подбором сорта топлива по параметрам, характеризующим его самовоспламенение, испаряемость и текучесть в соответствии с условиями эксплуатации;

- применением масла с допускаемым пределом вязкости и его подогревом, предварительным проворачиванием дизеля, заполнением системы маслом;

- установкой оптимального угла опережения подачи топлива в цилиндры;

- временным увеличением дозы топлива на цикл в период пуска;

- равномерностью подачи топлива в цилиндры при пусковой частоте вращения.

Требуемая скорость вращения вала малооборотного двигателя дости­гается уже через 2 с после пуска, а в среднеоборотных

Рис. 2 Схема системы сжатого воздуха

четырехтактных дизелях это время несколько больше - около 4 с. Давление воздуха в баллонах чаще всего составляет 3 МПа. Однако пуск прогретого двигателя возможен и при более низких значениях давления – до 1 МПа.

На рис.2 показана схема системы сжатого воздуха дизельной установки морского судна. В главный двигатель I пусковой воздух подается из баллонов 2, которые заполняются электрокомпрессорами 14 и 15. Эти же компрессоры служат для заполнения баллонов 12, воздух которых идет для пуска вспомогательных двигателей 11, и баллонов 10, из которых воздух расходуется на тифоны 8, пневмоцистерны 4 питьевой и мытьевой воды, на хозяйственные нужды 6 и продувание кингстонов 7. Первоначальное заполнение баллонов при отсутствии на судне электроэнергии можно производить ручным компрессором 13. На магистрали, идущей к тифонам, стоит редукционный клапан 9, а магистрали к пневмоцистернам и магистрали, подводящей воздух к другим потребителям, установлен редукционный клапан 5; эти клапаны понижают давление воздуха до нужных значений. После электрокомпрессоров установлен влагомаслоотделитель 16, в котором сжатый воздух очищается от примесей воды и масла. На магистралях и баллонах установлены предохранительные клапаны 3, обеспечивающие безопасность их эксплуатации. Эти клапаны отрегулированы на максимальное давление, допускаемое в данной магистрали или емкостях. При превышении этого давления избыток воздуха будет выпущен в атмосферу.

Баллоны сжатого воздуха рекомендуется устанавливать в машинном отделении вертикально. При расположении баллонов вдоль машинного отделения их ставят с уклоном в корму 10-200. В нижней части баллонов предусматривается клапан для продувания конденсата, который постоянно в них накапливается ввиду неполной очистки воздуха во влагомаслоотделителях.

Удельный расход К пустого воздуха, по опытным данным, составляет 6-8 л свободного воздуха на один литр рабочего объема цилиндра двигателя.

В современных установках осуществляется автоматический пуск компрессоров при падении давления воздуха в баллонах ниже допустимого значения и их автоматическая остановка при достижении максимального давления. На всех баллонах и компрессорах установлены контрольные манометры, показывающие давление воздуха.

Правила Регистра СССР требуют хранение всего запаса пустого воздуха главных двигателей - не менее, чем в двух баллонах равной емкости. Запас воздуха определяется по его параметрам, размером двигателя, его оборотности и числу пусков подряд (для вспомогательных

двигателей – не менее 6, для главных - не менее 12 попеременно на передний и задний ход). Правила Регистра СССР также не допуска­ют хранение запаса воздуха вспомогательных двигателей в одном бал­лоне.

Количество компрессоров должно быть не менее двух, один из ко­торых должен быть независимым от главного двигателя. Производитель­ность каждого компрессора должна быть достаточной для заполнения всех воздухохранителей в течение 1 часа, начиная от давления 0,5 МПа до давления, необходимого для выполнения числа маневров, ука­занного ранее. Если запас воздуха в одном баллоне достаточен для выполнения этого числа маневров, то производительность компрессора должна быть достаточной для его заполнения в течение 1 часа.