книги из ГПНТБ / Пособие мотористу рыбопромыслового судна [практическое руководство] Е. М. Соловьев. 1960- 14 Мб

ГЛАВА IX

ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ТОПЛИВНЫХ СИСТЕМ

§ 45. ТОПЛИВНЫЕ ФИЛЬТРЫ

Тщательная очистка топлива от различных загрязнений яв­ ляется важнейшим условием бесперебойной работы двигателя,

так как присутствие в топливе даже мельчайших твердых частиц нарушает нормальное действие деталей топливных насо­ сов, форсунок и трубопроводов. Чтобы повысить надежность ра­ боты двигателя, требуется многократная фильтрация топлива на

его пути от топливной цистерны до форсунки. Грубую предва­ рительную очистку топлива производят при помощи сетчатых и щелевых фильтров, улавливающих частицы загрязнений раз­ мером 0,06—0,07 мм. Для более тонкой очистки в качестве фильтрующих материалов применяют войлок, фетр, хлопчато­ бумажную пряжу или фильтровальную бумагу.

Сетчатый фильтр грубой очистки (рис. 79). Фильтр сдвоенный, его секции могут работать попеременно и

соответствующим образом переключаться пробкой 5 трехходо­ вого крана. Это делается для того, чтобы во время работы дви­ гателя одну из секций можно было разобрать и промыть. Филь­ трующим элементом является латунная сетка 1, которая кону­ сом верхнего кольца 2 садится на соответствующий конус секции корпуса и сверху прижимается пружиной 3. Такое крепле­

для выпуска воздуха и кран 6 для спуска осевших наиболее мелких примесей топлива, просочившихся через сетку. В кор­ пусе фильтра и в трехходовом кране имеются два канала. Топ­ ливо поступает в фильтр по верхнему каналу и очищенное отво­ дится по нижнему. Твердые примеси остаются на внутренней поверхности фильтрующего элемента. Если вынуть при очистке фильтрующие элементы, можно полностью удалить твердые примеси. Это позволяет обходиться без промывки корпусов секции,

119

Лучшей фильтрующей способностью обладают щелевые фильтры.

Пластинчатый щелевой фильтр (рис. 80, а). На шестигранный стержень 1 поочередно насаживаются пластинки 2, имеющие несколько прорезей, и звездочки 3 диаметром меньше, чем пластинки. Таким образом, между пластинками

образуются щели размером 0,01—0,07 мм. Топливо, омывая фильтрующий элемент снаружи, проходит через щели, где за­ держиваются взвешенные

частицы, и по прорезям 4 выходит из фильтра.

Проволочи о-ще­ левой фильтр (рис.

кой 2 смонтирован на стержне 5 фильтрующий элемент. На осях 4, укрепленных во фланце, надеты скребки г с простав­ ками б. Скребки входят в щели между пластинками (решет­ ками) фильтрующего элемента. Топливо поступает в фильтр по трубке 8 и проходит внутрь через щели. Пройдя по прорезям в решетках а, топливо, опускаясь, проходит через отверстия та­

121

нюю часть фильтра. Грязь удаляется из фильтра через отвер­ стие, закрываемое пробкой.

Топливный фильтр тонкой очистки быстро ходи о го дизеля (рис. 82). Фильтр состоит из корпуса 9,

фильтрующего элемента 10 и крышки 5. Фильтрующий элемент надевается на стержень 8, ввернутый в штуцер днища корпуса. Фильтрующий элемент состоит из круглой, свернутой в цилиндр и спаянной металлической сетки 1, на которую надет чехол из шелковой материи. На цилиндр надеты пятнадцать квадратных пластин разной толщины, чередующихся между собой. Более

,5

Рис. 82. Топливный фильтр ,тонкой очистки быстроходного дизеля.

толстые пластины 2 сделаны из войлока, более тонкие 3 — из фетра.

Топливо нагнетается в фильтр по трубе 4, проходит в прием­ ную полость и омывает пластины. Пройдя войлочные пластины и шелковый чехол, топливо, фильтруясь, попадает во внутреннюю полость сетки, откуда по трубкам 7 и 6 поступает в топливную магистраль.

В быстроходных двигателях требования к очистке топлива особенно высокие, поэтому здесь, помимо фильтров предвари­ тельной очистки, на трубопроводах между насосом и форсункой, а часто в самой форсунке устанавливают дополнительные фильтры (щелевые), называемые фильтрами высокого давле­ ния. Устройство такого фильтра рассмотрено выше при описа­ нии форсунки двигателя ЗД6.

§46. ТОПЛИВОПОДКАЧИВАЮЩИЕ НАСОСЫ

Унекоторых двигателей, особенно быстроходных, между рас­ ходной цистерной и топливным насосом высокого давления

устанавливают подкачивающий насос.. Он предназначен для со­

122

здания небольшого давления (0,5—2,5 атм) топлива перед основ­ ным топливным насосом, чтобы преодолеть сопротивление тру­ бопроводов и фильтров, а также для предохранения системы от попадания воздуха и лучшего наполнения топливного насоса. Подкачивающий насос должен подавать столько топлива,

сколько расходует двигатель, следовательно, подача топлива должна регулироваться автоматически.

Топливоподкачивающие насосы бывают коловратные, шесте­ ренчатые, поршневые и др. Привод топливоподкачивающих на-

Рис. 83. Топливоподкачивающий насос коловратного типа.

сосов чаще всего механический; либо от кулачкового вала топ­ ливного насоса, либо от коленчатого вала, либо (на крупных дви­ гателях) от электродвигателя.

ное 14.

Ротор вращается по направлению часовой стрелки. При этом лопатки забирают топливо, подводимое справа, и нагнетают его налево посредством перемещения объема из положения I в по­ ложение II.

Если двигатель расходует меньше топлива, чем подает топ-

линоподкачивающий насос, то в нагнетательной полости повы­ шается давление и излишек топлива через перепускной клапан 7

123

перетекает в приемную полость перед ротором. Перепускной

клапан можно регулировать на определенное давление, для чего нужно нагрузить или ослабить пружину 5 с помощью регулиро­ вочной гайки 4, для поворачива­

тельный клапан 1 опускается и перепускает топливо через отвер­ стия 2 в топливный фильтр и топливный насос высокого дав­ ления.

Рис. 85. Действие саморегулирующего поршневого топливоподкачивающего насоса: а — холостой ход; б — нагнетание.

На рис. 84 схематично показано устройство топливоподкачи­ вающего насоса шестеренчатого типа. На приводном валу на шпонке укреплена ведущая шестерня 3, которая вращается по

часовой стрелке. С этой шестерней сцеплена ведомая ще-

124

ГЛАВА X

РЕГУЛЯТОРЫ ДВИГАТЕЛЕЙ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

§47. ПОНЯТИЕ О РЕГУЛИРОВАНИИ;

ОДНОРЕЖИМНЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ

Мощность двигателя при движении судна тратится на пре­ одоление сопротивлений: трения корпуса о воду, волнового со­

противления и др.

При установившемся режиме, например когда судно идет с постоянной скоростью на спокойной воде, сила, заставляющая двигаться судно, равна силам сопротивления, скорость враще­ ния гребного винта и, следовательно, число оборотов вала дви­

гателя остаются постоянными. Но при нарушении равновесия этих сил число оборотов вала двигателя начинает меняться.

При уменьшении нагрузки, если, например, во время силь­

ного волнения оголится гребной винт, число оборотов вала дви­

гателя повышается. Это происходит потому, что гребной винт в это время свободно вращается в воздухе и нагрузка на винт не соответствует потребляемой мощности. Избыточная мощность идет на ускорение вращения винта. Скорость вращения вала

двигателя при этом может быть настолько большой, что возни­ кает опасность повреждения двигателя вследствие перенапряже­ ния деталей. Для предупреждения подобного явления, называе­ мого «разносом», необходимо уменьшить количество подавае­

мого топлива.

С увеличением нагрузки число оборотов двигателя умень­ шается, и для поддержания постоянной скорости вращения гребного винта необходимо увеличить количество подаваемого топлива в камеру сгорания двигателя.

Изменение количества топлива или горючей смеси, подавае­ мых в цилиндр двигателя, в соответствии с изменяющейся на­

грузкой относится к регулированию двигателей, которое можно осуществлять вручную или автоматически при помощи особых устройств, называемых регуляторами.

На судовых двигателях получили наибольшее распростране-

126

ние механические центробежные регуляторы, работа которых

основана на действии центробежной силы.

На рис. 86 показана схема центробежного осевого регуля­ тора. Вертикальный вал 2 регулятора приводится во вращение от коленчатого вала через пару шестерен 1 и И со спираль-

ными зубьями. На валу 2 посажена на шпонке и закреплена гайкой траверса 10, на которой шарнирно закреплены Г-образ-

ные рычаги 9 с грузами 8. Го­ ризонтальные плечи этих рыча­ гов упираются в муфту 3, кото­

рая может перемещаться вдоль вала 2. Верхний конец муфты через упорный шарикоподшип­

ник 4 упирается в пружину 5 и связан с рычагом 6, который,

расчетом, чтобы центробежные силы грузов 8 при работе двигателя с допустимым числом обо­

ротов были меньше усилия пружины 5.

При уменьшении нагрузки число оборотов двигателя повы-

шается, следовательно, повышается и число оборотов вала 2 регулятора. Центробежная сила грузов -увеличивается и, преодолевая сопротивление пружины, поднимает муфту вверх. Рычаг 6 и тяга 7, перемещаясь вместе с муфтой, воздействуют на топ­ ливные насосы, которые, в свою очередь, уменьшают количество топлива, подаваемого в цилиндры.

При увеличении нагрузки на двигатель число оборотов вала падает. Центробежная сила грузов регулятора уменьшается, пру­

жина передвигает муфту вниз в первоначальное положение.

Топливные насосы, регулируемые рычагом 6 и тягой 7, увеличи­ вают подачу топлива в цилиндры двигателя до тех пор, пока не установится равновесие между центробежной силой грузов и силой натяжения пружины.

127

Регуляторы, которые ограничивают максимальное число обо­

ротов, называются максимальными, или предельными (одноре­ жимными). Однорежимные регуляторы автоматически действуют на топливные насосы и выключают или снижают подачу топлива только при повышении двигателем нормального числа оборо­ тов на 10—15%.

У некоторых маломощных быстроходных главных двигате­ лей нереверсивного типа с реверсивной муфтой или реверс-ре- дуктором применяют иногда регуляторы, которые, кроме регу­ лирования максимального числа оборотов, могут автоматически поддерживать сниженные обороты холостого хода (например,

при выключении реверсивной муфты). Такие регуляторы назы­ ваются двухрежимными. Они предохраняют двигатель от «раз­ носа» и не дают заглохнуть ему на холостом ходу. При работе двигателя на средних оборотах двухрежимные регуляторы не оказывают на двигатель никакого воздействия.

§ 48. ВСЕРЕЖИМНЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ

На главных двигателях рыбопромысловых судов, которым во время промысла (до 70% от всего времени эксплуатации) при­ ходится работать в условиях резко изменяющихся режимов,

устанавливают так называемые всережимные регуляторы. Та­

кие же регуляторы устанавливают на вспомогательных дизельгенераторах.

Назначением всережимных регуляторов является поддер­ жание постоянного числа оборотов коленчатого вала при всех

возможных изменениях нагрузки. На рис. 87 изображен центро­ бежный всережимный регулятор быстроходного дизеля ЗД6. Он может поддерживать любой заданный скоростной режим в пре­ делах от 500 (обороты холостого хода) до 1500 об/мин (макси­ мальные обороты) независимо от нагрузки на двигатель.

Регулятор 3 прикрепляется к корпусу 5 топливного насоса

двигателя. Грузы регулятора в виде шести стальных шаров 9

бодно вращаться, но и передвигаться вдоль оси вместе с муф­

той 1. Муфта упирается в рычаг 2, нижний конец которого шар­ нирно закреплен, а верхний конец связан с рейкой 4 топливного насоса. Верхний конец рычага 2, кроме того, связан двумя пру­ жинами 12 с рычагом 6 поста управления.

Работа регулятора на холостом ходу. Когда двигатель работает на наименьшем устойчивом числе оборотов, равном 500 об/мин, рычаг 6 стоит в положении холостого хода,

при этом одна пружина находится в свободном состоянии, дру-

128