Разбивание гнезд рабочих клапанов (чаще всего выхлопных) из-за большого теплового зазора в механизме привода клапанов или большой скорости посадки, вызванной своеобразным профилем кулачной шайбы. Деформация тарелок выпускных клапанов благодаря недостаточной жаростойкости материала или неудачной формы клапана. В последнем случае в целях улучшения отвода тепла от тарелки следует увеличить радиус перехода от тарелки к стержню, а также диаметр стержня (штока) клапана. Поломки привода распределительного вала, в частности из-за резонанса крутильных колебаний. В последнем случае в приводе распределительного вала следует предусмотреть эластичное звено, жесткость которого лучше всего подобрать экспериментально. Конструктивно удобно в ряде случаев демпфирующую муфту компоновать в шестерне распределительного вала. Частые поломки шпилек, соединяющих элементы остова дизеля, благодаря недостаточной жесткости последних или плохой пригонки опорных поверхностей. Систематические растрескивания антифрикционного сплава вкладышей рамовых подшипников с выходом их из строя вследствие недостаточной жесткости постелей в фундаментальной раме. Частая поломка шатунных болтов в резьбе под гайкой или под головкой из-за недостаточной жесткости нижней головки шатуна. Недостатки, указанные в пл. 4-7, 12-14, устраняются путем коренной переработки конструкции с подбором наиболее подходящего материала. Для увеличения надежности агрегата все конструктивные недостатки должны быть постепенно изжиты. Поэтому перед заводом-изготовителем должен быть поставлен вопрос о переработке дефектных узлов в сторону улучшения и о выдаче ню-вой технической документации.
Систематическое пригораяие двух верхних поршневых колей из-за неудачной конструкции камеры сгорания или неудачного расположения их по высоте головки поршня. Устранение дефекта возможно путем изменения формы камеры сгорания, подбора числа отверстий сопла и угла их наклона, а также изменением конструкции головки поршня. Появление сквозных трещин на головках поршней вследствие дефектного литья, неподходящего качества материала или чрезмерно высокой тепловой нагрузки. Устранение данного недостатка требует пересмотра конструктивной формы детали, а иногда и замены материала. В ряде случаев (например, дизель марки ДЗО/50) единственным выходом, позволяющим ликвидировать возникновение трещин, является применение искусственного охлаждения головки поршня. Систематические задиры поршней и втулок рабочих цилиндров из-за неподходящего материала, большой деформации, вызванной чрезмерной тепловой нагрузкой или ошибкой в размерах при обработке. Систематические поломки и остаточная деформация (изгиб) шатунов через короткий срок эксплуатации (например, дизель «Шкода» марки 8С230Р). Быстрое возникновение трещин на огневых днищах крышек рабочих цилиндров из-за малых радиусов скруглений у кромок гнезд клапанов (если трещины располагаются на перемычках между гнездами форсунки и рабочих клапанов), наплывов материала, местного сужения проходных сечений каналов, подводящих и отводящих воду, или из-за неправильной Циркуляции охлаждающей воды. Поломки верхнего опорного пояса втулки рабочего цилиндра вследствие неудачной конструкции его и перетяжки шпилек, крепящих крышку цилиндра. Этот дефект, так же как и предыдущий (трещина в огневом днище крышки), имеют одинаковый признак — появление пара в выпускных газах. Частые поломки пружин рабочих клапанов и форсунок. Для выяснения причин, вызывающих поломку, необходимо проанализировать расчетные данные клапанного механизма и особенно расчет пружин на резонанс. Параллельно следует проверить усталостную характеристику материала.
Величина износа трущихся деталей зависит от конструктивных особенностей машины, качества материалов, из которых изготовлены детали, и соответствия их условиям работы, качества топлива, смазочного масла и охлаждающей воды, совершенства обслуживания и эксплуатации, в частности от подготовки дизеля к пуску и организации планово-предупредительного ремонта. Степень влияния этих причин на износ и меры по предупреждению их будут подробно разобраны в соответствующих главах. Здесь же, говоря о надежности дизеля, следует лишь констатировать, что: а) величина износа поверхностей трущихся деталей может быть нормальной, естественной (умеренной) и ненормальной ускоренной (большой и чрезмерно большой); б) нормальный износ свойствен надежным дизелям, а ускоренный — ненадежным; в) в качестве критерия величины износа поверхностей рекомендуется брать изменение зазора через 1000-1500 час. работы или же отступление от начальных размеров. Сопоставления данных таблицы со средними значениями результата замеров показывают интенсивность износа деталей, а также возможность и срок их дальнейшего использования. Последнее определяется из следующего равенства: Встречаются следующие конструктивные недостатки дизелей. Малая жесткость коленчатого вала, что сказывается на износе рамовых шеек и значительно ухудшает условия работы вкладышей рамовых подшипников. Шейки такого вала в короткий период работы приобретают бочкообразную форму, являющуюся одним из основных признаков этого дефекта. Эти недостатки могут быть в некоторой мере устранены посредством наварки вала при капитальном ремонте.
Как показывает анализ аварий, большинство из них произошло в пусковой или в непосредственно следующий за ним период работы. Кроме увеличения аварийности, пуск дизеля характеризуется весьма большим износом трущихся деталей. Установлено, что износ трущихся деталей за один пуск (в течение нескольких секунд) эквивалентен износу за 8-15 час. работы прогретого дизеля с номинальной нагрузкой. Для снижения излишнего износа деталей должна быть предварительно проведена надлежащая подготовка дизеля перед пуском. Пуск холодного дизеля сжатым воздухом не может считаться обеспеченным, если емкость баллона недостаточна. Во время эксплуатации, периодически, через каждые 600- 750 часов работы, рекомендуется делать проверку расхода сжатого воздуха на пуск. Если удельный расход, полученный в момент проверки, превышает максимальную величину, приведенную для данного типа дизелей или определенную путем испытаний, то обязательно должна быть выявлена причина, а дефекты устранены в ближайшее время. Получение в момент пуска дизелей первых регулярных вспышек в рабочих цилиндрах зависит не только от числа оборотов (средней пусковой скорости). Самовоспламенение рабочей смеси требует хорошего качества смесеобразования и нужной температуры в конце хода сжатия. Поэтому для обеспечения безотказного пуска на некоторых типах дизелей (предкамерах, с вихревой камерой и пр.) применяются различные вспомогательные приспособления, эффект от которых в основном сводится к повышению температур в камере сгорания. К таким приспособлениям, облегчающим пуск дизеля, относятся: свечи накаливания, запальники с тлеющей бумагой, пропитанной насыщенным раствором селитры, временное увеличение степени сжатия посредством вытеснителя, подогрев засасываемого воздуха и подогрев всего двигателя горячей водой. Из перечисленных приспособлений наиболее эффективными являются свечи накаливания, запальники и подогрев всего дизеля, в том числе и масла. Указанные приспособления на некоторых типах дизелей применяются при каждом пуске, а на Других только при низкой температуре в машинном зале. Их следует использовать и тогда, когда исправный холодный дизель без приспособления пускается с трудом и не сразу.
При заниженной степени сжатия из-за плохого состояния поршневых колец и втулок рабочих цилиндров, а также при снижении температуры воздуха в машинном зале пуск дизеля становится менее надежным и более затруднительным. Весь процесс пуска дизеля от начала проворачивания вала до получения номинальных оборотов можно подразделить на два периода, существенно отличающихся друг от друга. Первый период — пусковой — от начала вращения вала до получения первых вспышек в рабочих цилиндрах после перевода на топливо, второй — набор оборотов, когда дизель, работая на холостом ходу, постепенно повышает число оборотов до номинальной величины. Первый период должен быть коротким, протекающим в течение 4 — 10 сек. у тихоходных машин за 1-3 оборота вала, а у быстроходных за 4-8 оборотов. Длительность второго периода в большой степени зависит от конструктивного оформления ручного управления отсечкой, а также от величины и количества вращающихся масс, в частности массы маховика. Если в течение второго периода приходится проходить зону критических оборотов, то для уменьшения риска вызвать возникновение трещин на валу время периода следует сократить до минимума. Для этого после начала работы» дизеля ручку управления быстро переводят из пускового положения в рабочее. Холодный, только что пущенный дизель должен быть обязательно прогрет. Подогрев его до подключения и нагрузки спаренного с ним электрического генератора производится на холостом ходу за счет тепла работы сил трения и сгорания топлива в рабочих цилиндрах. Прогрев быстроходных дизелей ведется на пониженных оборотах. Дальнейшее увеличение нагрузки должно производиться по возможности постепенно, по мере разогрева дизеля. Правильное прогревание холодного, только что пущенного дизеля, а особенно быстроходного, высоконапряженного, имеет большое профилактическое значение. Переход от холодного состояния машины к рабочему протекает с неравномерным нагревом отдельных трущихся деталей, их деформацией, а иногда со значительным изменением принятых зазоров. Все это при неправильном обслуживании может привести к аварии.
Легкий и безотказный пуск дизеля с минимальными затратами энергии является важным элементом надежности. Разберем, отчего зависит пуск, как определить состояние пусковой системы и расход сжатого воздуха. Пуск стационарных дизелей чаще всего осуществляется сжатым воздухом, и лишь легкие быстроходные дизели пускают вручную, посредством электрического и инерционного стартеров либо вспомогательного двигателя внутреннего сгорания. При пуске в дизеле действуют, с одной стороны, движущие силы, создаваемые давлением сжатого воздуха на поршень или вращением стартера, а с другой — вес подвижных частей и силы сопротивления трения. В любой момент пуска первые должны быть больше, чем вторые, на величину усилия, вызывающего ускорение движения. Обычно работа, затрачиваемая на проворачивание дизеля, оценивается величиной среднего давления, которая, кроме механических потерь, учитывает также потери от пропусков и охлаждения газов на линиях сжатия и расширения, вентиляционные и насосные потери. Величина среднего давления в большой степени зависит от числа оборотов и теплового состояния дизеля, что можно проследить по следующему графику. В свою очередь минимальные пусковые обороты зависят от теплового состояния и конструктивных особенностей дизеля. Во время пуска, когда дизель развивает малое число оборотов, давление топлива, особенно при открытой форсунке, падает и качество распыливания ухудшается. При впрыскивании больших порций топлива распыливание улучшается, что позволяет уменьшить пусковое число оборотов. Однако нужно иметь в виду, что слишком большие порции топлива понижают температуру смеси, что заметно сказывается при холодном дизеле. Подача больших порций ухудшает самовоспламенение топлива. В силу указанных причин оптимальной следует считать подачу, равную 0,65-0,75 от полной. На эксплуатируемых в настоящее время стационарных дизелях при номинальной температуре в машинном зале (15-18°) легкий и надежный пуск производится
Длительность непрерывной работы дизеля зависит от конструкции его, наличия рационально поставленных вспомогательных хозяйств (топливного, масляного, охлаждения сжатого воздуха), характера нагрузки, а главное от оптимального срока надежной работы отдельных деталей, узлов и механизмов (поршней, поршневых колец, подшипников, рабочих клапанов, форсунок, топливных насосов и пр.). Чаще всего длительность непрерывной работы дизеля определяется конструктивным оформлением его и состоянием топливной аппаратуры, в частности форсунок. Так, для однокамерных бескомпрессорных дизелей срок работы форсунок до про Во всех случаях пересчета номинальной эффективной мощности дизеля по индикаторной мощности следует иметь в виду, что при сохранении числа оборотов неизменным, мощность, заверки качества распыливания топлива и наличия подтекания может быть принят равным 125-160 час; для предкамерных и вихрекамерных дизелей этот срок увеличивается до 160-< 185 час. У компрессорных дизелей срок работы форсунок до проверки свободного хода иглы, а также плотности сальника и конуса иглы может быть принят ориентировочно в 200- 240 час. Указанные выше сроки следует считать предельными для надежной непрерывной эксплуатации дизелей. Важнейшим моментом в отношении увеличения надежности будет работа дизеля без перегрузок. Нагрузка, как правило, не должна превышать номинальной мощности. Последняя, если электростанция находится в районе с пониженным средним барометрическим давлением или с повышенной температурой всасываемого воздуха, должна быть обязательно пересчитана и снижена. Для предупреждения возможных перегрузок при непрерывной работе агрегата свыше 24 час. рекомендуется нагрузку снижать для: а) четырехтактныр двигателей-до 90%, б) двухтактных до 85% от номинальной мощности с учетом всех изменений, внесенных из-за отклонения температурьи и давления воздуха перед двигателем. В процессе эксплуатации дизеля при обнаружении падения давления сжатия вследствие пропуска газов поршнями номинальная мощность впредь до устранения дефекта должна быть снижена. Снижение мощности устанавливается путем пересчета по формуле трачиваемая на трение также остается без изменения. Поэтому сниженная эффективная мощность
При отсутствии нагрузочной характеристики электростанция должна запросить ее от завода-изготовителя или же со ставить на месте посредством испытания вполне исправного и хорошо отрегулированного дизеля. Нагрузочную характеристику каждого типа дизеля на станции необходимо повседневно использовать для проверки путем сравнения экономичности работы агрегата. Из приведенных нагрузочных характеристик видно, что каждый дизель имеет зону минимальных удельных расходов топлива, соответствующую обычно нагрузкам 75—95% от номинала. Для получения наилучшей экономичности необходимо, кроме проведения мероприятий, указанных в п. 7 настоящей главы, вести работу дизелей с оптимальной нагрузкой, наивыгоднейше распределяя ее между отдельными синхронно работающими агрегатами, поддерживать оборудование в исправном состоянии и иметь топливную масляную системы и систему охлаждения, а также хозяйства правильно и рационально поставленными. Наряду с поддержанием мощности в пределах номинала и сохранением высокой экономичности от стационарных дизелей требуется надежность, т. е. способность их работать при полной мощности (И других режимах без перебоев, поломок, вынужденных остановок устойчиво длительное время. Кроме того, надежность работы дизелей характеризуется следующими факторами: а) легким и безотказным пуском в ход как горячего, так и холодного дизелей при низких температурах воздуха в помещении машинного зала и наименьшей затрате сжатого воздуха; б) умеренным износом трущихся деталей; в) низкой аварийностью по вине конструкции, т. е. достаточной прочностью деталей остова и движения и отсутствием конструктивных недоработок или ошибок; г) длительным сроком службы до очередного капитального ремонта (долговечностью или значительным моторесурсом); д) отсутствием запретных «критических» зон вблизи от рабочих чисел оборотов; е) обеспечением устойчивого действия регулятора числа оборотов; ж) наличием у дизелей мощностью свыше 300 л. с, электрического или пневматического валоповоротного устройства.
Проверять периодически, в установленные сроки, качество распыливания топлива и состояние как топливных насосов, так и форсунок. Все обнаруженные дефекты устранять, в срочном порядке; Через каждые 150-250 час. работы бескомпрессорных и 500-700 час. компрессорных дизелей проверять рабочий процесс в цилиндрах дизеля путем индицирования для определения Рь замера давлений сжатия рс, горения р2, среднего по времени (и температуры выпускных газов 1В. Поддерживать значения (в, свойственные данному типу, дизеля или указываемые инструкцией завода-изготовителя; Устанавливать в соответствии с указаниями новую номинальную мощность дизеля станции, находящейся в районе пониженного барометрического давления или повышенной температуры воздуха; Вести систематический надзор за рабочими параметрами газотурбинного наддува. При отступлении параметров от установленной величины немедленно выявлять причину и устранять дефекты. Тепло полученное от сгорания в рабочих цилиндрах дизеля топлива, лишь частично превращается в работу. Значительная доля тепла теряется с охлаждающей водой, выпускными газами, а также из-за неполноты горения. Отношение тепла, превращенного в работу в цилиндрах дизеля, ко всему затраченному теплу называется индикаторным коэффициентом. Однако очень часто нас интересует не только экономичность дизеля, но и экономичность всего агрегата, состоящего из первичного двигателя, передачи и электрического генератора. В этом случае вводится новый показатель — промышленный или электрический коэффициент полезного действия, представляющий собой отношение тепла, эквивалентного мощности на борнах генератора, к затраченному теплу, или Такой график, являясь техническим документом, характеризующим экономичность, обычно составляется заводом-изготовителем дизеля на основе результатов испытания его на стенде.
Следить за состоянием канавок (ручьев) и положением шкивов и не допускать в работе таких дефектов, которые способствуют повреждению и быстрому износу ремней, а также вызывают увеличение трения; Производить периодический (через каждые 6 мес.) осмотр, промывку редукторов и замену масла в ваннах последних. Производить во время ремонта тщательную пригонку трущихся деталей (шлифовку или хонингование рабочих поверхностей втулок, шлифовку поршней и поршневых колец, шлифовку шеек валов, пальцев и пр.) и качественную сборку узлов и механизмов; Вести смазку рабочих цилиндров только подходящим и качественным маслом, без недостатка и излишка; Осуществлять смазку и головных подшипников профильтрованным и вполне пригодным как по своим физико-химическим свойствам, так и по состоянию маслом; Поддерживать температуру и давление охлаждающей воды до и после дизеля в пределах оптимальных величин; Проводить обязательно после ремонта со сменой втулок рабочих цилиндров, поршней или только поршневых колец обкатку дизеля на режимах холостого хода и с малыми нагрузками. При обкатке обильно подавать смазку рабочих цилиндров; Избегать установки длинных всасывающих и выпускных трактов, а также из труб меньшего, чем положено, диаметра; Периодически производить механическую или посредством противонагарных присадок очистку загрязненных поверхностей всасывающих и выпускных трактов; Проверять по способу, приведенному выше, мощность холостого хода агрегата или его механический коэффициент полезного действия; Систематически наблюдать за утечками воздуха через поршневые кольца и рабочие клапаны. При обнаружении утечек устранять их в срочном порядке; Применять для работы дизеля только подходящее по качеству топливо;
Сopyright by some site
Разбивание гнезд рабочих клапанов (чаще всего выхлопных) из-за большого теплового зазора в механизме привода клапанов или большой скорости посадки, вызванной своеобразным профилем кулачной шайбы.
