Задание и порядок выполнения работы. Цель работы: ознакомится с общей методикой обслуживания СДВС, а также изучить основные операции по осуществлению реверса двигателя [1; 2; 3]

Лабораторная работа № 3

ОБСЛУЖИВАНИЕ ДВИГАТЕЛЯ ВО ВРЕМЯ РАБОТЫ, ЕГО РЕВЕРСИРОВАНИЕ

Цель работы: ознакомится с общей методикой обслуживания СДВС, а также изучить основные операции по осуществлению реверса двигателя [1; 2; 3].

Задание и порядок выполнения работы

1. Изучите и изложите в отчете общую методику обслуживания судового дизеля во время его работы.

2. Опишете, как осуществляется обслуживание двигателя во время его бездействия.

3. Опишите общую последовательность операций по осуществлению реверса СДВС.

3. Изложите в отчете показания приборов при работе дизеля марки 6ЧСП 18/22 на номинальных оборотах.

4. Оформите и защитите отчет.

ОБЩАЯ МЕТОДИКА ПО ОБСЛУЖИВАНИЮ ДВИГАТЕЛЯ ВО ВРЕМЯ ЕГО РАБОТЫ

Наблюдение во время работы

После пуска дизеля необходимо проверить по манометру на посту управления и по пульту СПАЗО давление в смазочной системе, соответствие показаний тахометра заданному режиму работы дизеля, исправность действия СПАЗО, пополнить воздухом пусковые баллоны (или убедиться в зарядке аккумуляторных батарей).

Если после пуска манометр не показывает давление или горит лампочка СПАЗО по давлению масла, дизель должен быть остановлен для выявления и устранения неполадок: неправильны показания приборов или неисправны СПАЗО. При первой возможности необходимо осмотреть дизель, убедиться в исправной работе систем и отсутствии подтеканий в соединениях водяных, масляных и топливных трубопроводов; проверить на ощупь степень нагревания доступных узлов (масляного и топливных насосов, толкателей, регулятора, картерных крышек и т. д.), работу движущихся деталей дизеля на слух; обратить внимание на наличие дыма в машинном отделении.

При появлении ненормальных стуков, перегревании отдельных узлов, внезапном понижении частоты вращения коленчатого вала дизель должен быть немедленно остановлен для выявления причины и устранения дефекта.

Только убедившись по приборам, на слух и ощупь в исправной работе дизеля, можно постепенно увеличивать его нагрузку.

Прием нагрузки

Нагружать дизель (увеличивать частоту вращения) можно только в том случае, если будет установлено, что дизель и все его системы работают нормально, а температура воды и масла не ниже минимально допустимой.

На каждой ступени нагрузки (с самого малого хода на малый, с малого на полный) дизель должен проработать 4 – 5 мин в целях обеспечения равномерного прогревания.

Для быстроходного дизеля время работы при переходе с одной ступени нагрузки на другую сокращается до 1,5 – 2 мин, а общая продолжительность прогревания до приема 100 %-ной нагрузки – до 4 – 6 мин.

Следует помнить, что работа двигателя на критической частоте вращения и на частоте, при которой возникают значительные вибрации корпуса, запрещается. При изменении подачи топлива такие зоны необходимо проходить по возможности быстро.

Во избежание перегрузки номинальную частоту вращения дизеля разрешается устанавливать только после полного разгона судна и прогревания дизеля. Там, где это предусмотрено, с переходом на режим полной нагрузки переводят работу дизеля на моторное топливо.

Допускаемая инструкцией эксплуатации дизеля с перегрузкой возможна лишь после того, как установится его нормальный тепловой режим.

Продолжительность непрерывной работы дизеля при 110 %-ной не должна превышать 1 ч. Повторная перегрузка допускается не ранее чем через 1 – 2 ч для быстроходных и через 5 – 6 ч для тихоходных двигателей. Суммарная продолжительность работы на 110 %-ной нагрузке не должна превышать 10 % общего времени работы дизеля.

Снижение нагрузки

При любом изменении нагрузки дизеля, в том числе и снижении, изменяется его тепловое состояние и растут температурные напряжения. Особенно опасна быстрая остановка горячего дизеля, работавшего с полной нагрузкой. Поэтому снижать нагрузки (уменьшать частоту вращения) следует постепенно, выдерживая время на каждой ступени нагрузки для охлаждения дизеля.

Дизель, работающий на моторном топливе, перед выполнением маневров должен быть переведен на дизельное топливо.

Обслуживание работающего дизеля

Цель обслуживания и наблюдения за работающим дизелем - обеспечить его длительную непрерывную эксплуатацию с наименьшими износами на заданных режимах при минимальных расходах топлива и смазочного масла, а также поддерживать постоянную готовность его к выполнению любого заданного маневра или изменению режима работы.

Обслуживание и наблюдение заключаются в контроле технического состояния дизеля, его устройств и систем, устранении отклонения параметров от заданных, а также выполнении ряда работ технического обслуживания без остановки дизеля. Работу дизеля и его систем контролируют по показаниям контрольно-измерительных приборов, по сигналам СПАСЗО, а также визуально, на слух и на ощупь.

В случае выхода из строя узлов системы охлаждения, масляной и некоторых других продолжительность работы тихоходного дизеля от момента возникновения дефекта до самопроизвольной остановки или поломки его не превышает 5 – 10 мин (1 - 2 мин для быстроходного дизеля). Обеспечить такую периодичность контроля обслуживающий персонал при совмещении профессий не может. Поэтому контроль за системами на судах, работающих без постоянной вахты в машинном отделении, осуществляет СПАЗО, датчики которой подают сигнал о неисправности практически в момент ее появления.

В процессе обслуживания работающего дизеля при несении вахты в машинном отделении вахтенный персонал обязан:

контролировать работу дизеля и РРП (по приборам, на слух и ощупь) и дымность выпускных газов;

периодически подавать масло на места ручного смазывания;

пополнять масленки, маслосборники, масляные баки, расходные топливные баки, расширительные баки системы охлаждения, воздушные пусковые баллоны, заряжать аккумуляторы;

спускать отстой воды из масляных и топливных расходных цистерн;

спускать воздух и отстой из фильтров, переключать фильтры на чистые секции и промывать загрязненные секции;

регулировать температуру и давление воды и масла перепускными клапанами, вентилями и кранами;

устранять течь и пропуски в трубопроводах;

очищать и обтирать дизель от подтеков топлива, масла и воды;

при необходимости регулировать параметры рабочего цикла дизеля;

контролировать правильное функционирование средств автоматизации и автоматизированных механизмов и устройств.

На судах, оборудованных средствами комплексной автоматизации некоторые из перечисленных операций: пополнение топливом, маслом и водой расходных цистерн, расширительных баков и маслосборников, воздухом – пусковых баллонов, регулирование температуры охлаждающей воды и масла, могут выполняться автоматически.

При эксплуатации автоматизированных дизелей без вахты в машинном отделении за их работой наблюдают по приборам, установленным в ходовой рубке, и по сигналам СПАСЗО, а ручные операции по обслуживанию выполняют с периодичностью, установленной для необслуживаемой работы, или с периодичностью смены вахт.

Во время работы дизель обслуживает личный состав вахты.

Мотористы обслуживают дизель в соответствии с графиком работ технического обслуживания (ТО) или по указанию вахтенного начальника.

Трудоемкие работы ТО или ремонтные при движении судна выполняют, как правило, под руководством механика.

ДИАГНОСТИКА СДВС

Совокупность методов и средств, поз­воляющих контролировать и оценивать техническое состояние механизмов без их разборки, предвидеть и предотвра­щать развивающиеся неисправности, называют системой технического диаг­ностирования.

В любом дизеле наряду с созданием полезной работы происходит множест­во сопутствующих процессов излуче­ние теплоты и шума, вибрация, накоп­ление продуктов изнашивания и т. д. Осуществляемое во время функциони­рования объекта диагностирование, на который поступают только рабочие воздействия, называют функциональ­ным диагностированием.

Информативность такого комплекс­ного метода, как правило, недостаточ­на для конкретного определения места и причины неисправности. Поэтому в дополнение к комплексному использу­ют поэлементное диагностирование, при котором оценивают техническое состояние не дизеля в целом, а от­дельных его элементов. Обычно для этого диагностируемый элемент подвергают испытанию с помощью какого-либо искусственного приема (продув­ки, опрессовки, измерения, электромаг­нитного или иного воздействия).

Диагностирование, при котором на объект подаются тестовые воздействия, носит название тестового диагно­стирования.

Однако для решения многих задач прогнозирования показаний штатных контрольно-измерительных приборов явно недостаточно, поскольку они не позволяют с необходимой степенью полноты и достоверности оценить тех­ническое состояние дизеля, и в первую очередь таких важнейших его узлов, как деталей ЦПГ и подшипников, без разборки. Для решения данных задач применяют специальную аппаратуру, позволяющую либо непосредственно измерять контролируемые параметры (например, зазоры между поршневым кольцом и втулкой и т. д.), либо оце­нивать техническое состояние узлов по косвенным признакам (по шуму, виб­рации, доле примесей в масле и т. д.). В простейших системах диагностиро­вания измерения и анализ их результатов может выполнять оператор (ме­ханик). В более совершенных систе­мах диагностирования для этого использованы различные автоматические устройства в сочетании с цифровыми и аналоговыми ЭВМ.

Мощные дизели современных авто­матизированных морских судов обору­дуют автоматическими системами цен­трализованного контроля и диагности­рования с числом контролируемых па­раметров от 100 до 400. Эти системы наряду с контролем рабочего процесса в цилиндрах позволяют определять и такие показатели, как износ втулок цилиндров и поршневых колец, подшип­ников, износ или дефект топливных на­сосов и форсунок и т. д.

РЕВЕРСИРОВАНИЕ СДВС

Система реверса служит для изменения направления вращения гребного винта с целью изменения направления движения судна с переднего на заднее и наоборот.

Реверсирование четырехтактного двигателя. Направление вращения коленчатого вала четырехтактного двигателя при пуске и во время работы обусловлено положением кулачковых шайб распределительного вала, так как моменты открытия и закрытия клапанов и подачи топлива согласованы, с положениями кривошипов лишь для определенного направления вращения вала. В связи с этим реверсивные двигатели имеют два комплекта шайб: для переднего и для заднего хода. Реверсивное устройство должно переключать газораспределение и топливные насосы при реверсе с одного комплекта кулачковых шайб на другой. Для такого переключения необходимо передвинуть распределительный вал. Чтобы его передвижению не препятствовали толкатели, все их перед этим принудительно поднимают. Иногда кулачковые шайбы изготовляют с конической переходной поверхностью. В этом случае поднимать толкатели не обязательно, поскольку ролики толкателей, оказавшиеся против выступа шайб, будут при передвижении вала скользить по коническим поверхностям, поднимаясь вместе с толкателями.

Весь процесс реверсирования состоит из следующих операций: остановки двигателя; подъема толкателей; передвижения распределительного вала; опускания толкателей; пуска двигателя в обратном направлении. Все эти операции необходимо выполнять по возможности быстро: по нормам Регистра за время не более 15 с при малом ходе судна и не более 25 с при полном ходе.

Во избежание повреждения двигателя необходимо строго соблюдать очередность операций по реверсирова­нию, причем каждая последующая операция может начаться только пос­ле окончания предыдущей. Последовательность выполнения операций закла­дывают в программу работы реверсивного устройства. Иногда предусматри­вают блокирование, не позволяющее начать реверсирование раньше, чем будет выключена подача топлива в цилиндры, или блокирование, не позво­ляющее пустить двигатель до тех пор, пока не закончится процесс реверсиро­вания, а также блокирование, предо­храняющее распределительный вал от самопроизвольного сдвига.

При установке ручного реверсивного устройства все операции реверсирова­ния выполняет оператор. Ручное ре­версирование применяется в основном в качестве аварийного.

При механическом реверсировании операции выполняют исполнительные механизмы, называемые сервомотора­ми. Чаще всего применяют пневмогидравлические реверсивные устройства. В них сжатый воздух вытесняет из особых баллонов масло, приводящее в движение сервомоторы. Такая кон­струкция позволяет сочетать удобство канализации воздуха с мягкостью и надежностью работы гидравлических механизмов. Поскольку при использо­вании двух рабочих тел — масла и воздуха — несколько усложняется конструкция устройства, применяют реверсивные устройства и в чисто пневматическом исполнении.

Реверсирование двухтактного двига­теля. Газораспределение двухтактного двигателя со щелевой продувкой вы­полняют не клапаны, а рабочий пор­шень. При этом фазы газораспределе­ния не зависят от направления вращёния вала двигателя. Если к тому же профиль кулачковых шайб топливных насосов симметричный, то направле­ние вращения вала будет зависеть лишь от направления пуска Двигателя. Для реверсирования двухтактного двигателя при этих условиях требует­ся только изменить настройку воздухораспределителя, обусловливающую направление пуска двигателя.

ОБСЛУЖИВАНИЕ ВО ВРЕМЯ РАБОТЫ

ДВИГАТЕЛЯ МАРКИ 6ЧСП - 18/22

Во время работы дизеля внимательно следить за показаниями приборов, уровнем воды в расширительном бачке пресной воды, уровнем масла в фундаментной раме дизеля.

Показания приборов при работе дизеля на номинальных оборотах:

Давление масла, кгс/см

до фильтра…………………………………………………………2,5 – 4,5

после фильтра……………………………………………………..2,2 – 2,5

Максимально допустимая температура масла, ºС…………………….80

Температура масла, ºС

входящего в дизель………………………………………………...50 – 60

выходящего из дизеля, не более………………………………………..75

Максимально допустимая температура воды, ºС……………………...85

Температура пресной воды, ºС

входящей в дизель……………………………………………….....65 – 70

выходящей из дизеля…………….………………………………...70 – 80

Максимальное давление сгорания, кгс/см , не более………………...60

Температура выхлопных газов по цилиндрам, ºС, не более………...400

Допустимая разница температур выхлопных газов по отдельным цилиндрам, ºС……………………………………………………………………..±20

Примечание: Допускается работа дизеля на минимально устойчивых оборотах при давлении масла в системе не ниже 1,0 кгс/см . При этом появление звукового и светового сигналов не является аварийным параметром.

Своевременно пополнять водой и маслом системы дизеля до контрольных меток.

Непрерывная работа дизеля на минимальных оборотах холостого хода не более 30 мин и работа двигателя на нагрузке 110 % (760 – 770 об/мин) более одного часа не разрешается.

Повторение режимов максимальной мощности – не менее чем через 6 ч суммарная наработка на режиме максимальной мощности не должна превышать 10 % от общей наработки дизеля ресурса).

Для поддержания дизеля в нормальном работоспособном состоянии выполняют планово-предупредительные уходы (ТО№1 – ежедневно, ТО№2 – через 500 ч, ТО№3 – через 1000 ч, ТО№ 4 – через 3 - 4,5 тыс. ч, ТО№5 – через 6 - 9 тыс. ч, средний ремонт – через 16 - 18 тыс. ч, капитальный ремонт - через 32 - 36 тыс. ч)

Контрольные вопросы

1. Перечислите основные операции по обслуживанию дизеля во время работы.

2. Перечислите контролируемые параметры при работе СДВС.

3. Как осуществляется реверсирование СДВС?

4. Назовите приборы контроля СДВС.

5. Дайте определение диагностики. Какими приборами она осуществляется?

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Гогин А.Ф., Кивалкин Е.Ф., Богданов А. А. Судовые дизели. Основы теории, устройство и эксплуатация. - М.: Транспорт, 1988. - 439 с.

2. Дизели ряда 6Ч 18/22, 6ЧН 18/22. Описание и инструкция по обслуживанию. - М.: СУДОИМПОРТ. - 84 с.