9,, Системы запуска, смазки, охлаждения и подачи топлива.

В состав систем СЭУ обычно входят: топливные, масляные, охлаждения, сжатого воздуха, конденсатно-питательные. Воздухо-подающие, газовыпускные, главного и вспомогательного пара. В зависимости от типа СЭУ может не иметь какой-либо из пере­численных систем; например, в дизельной или газотурбинной уста­новках без утилизационного контура не будет систем главного и вспомогательного пара.

Топливная система предназначена для приготовления (очистки, подогрева, гомогенизации) я подачи топлива к главным и вспомогательным двигателям и котлам, а также его приема с берега, хра­нения, перекачивания и передачи на берег н на другие суда. В состав топливной системы входят: цистерны запаса топлива, от­стойные и расходные цистерны, насосы, фильтры грубой и тонкой очистки, сепараторы (для очистки от воды и механических загряз­нений) или гомогенизаторы, подогреватели, трубопроводы с запор­ной, регулирующей арматурой и контрольно измерительными при­борами.

Масляная система служит для приема, хранения, перекачива­нии, приготовления и подачи масла, предназначенною для смазки и охлаждения трущихся деталей ГД и ВД и других механизмов, а также для передачи масла на другие суда. В се состав входят: цистерны — чистого масла, отработавшего масла, отстойные и на­порные, сточно-циркуляционные; фильтры грубой и тонкой очи­стки, насосы, сепараторы, подогреватели и охладители масла, тру­бопроводы с запоркой, регулирующей арматурой и контрольно-из­мерительными приборами.

Система охлаждения предназначена для охлаждения агрега­тов, узлов и деталей ГД и ВД, компрессоров, конденсаторов паро­вых турбин, холодильных машин и опреснителей, маслоохладите­лей систем смазки н охлаждения, воздухоохладителей, других теплообменных аппаратов, главных передач, опорных и упорных подшипников валопровода, для прокачивания дейднудных труб.

Система охлаждения включает несколько замкнутых к разомк­нутых контуров, состоящих из соединенных трубопроводами насо­сов, компрессоров, вентиляторов, фильтров, теплообмениых аппа­ратов, в которых могут циркулировать масло, легкое топливо, воз­дух, пресная вода, забортная вода. Принцип работы, например, простейших из этих систем следующий: электровентилятор обду­вает охлажденным воздухом электрогенератор или гребной элек­тродвигатель (ГЭД); конденсатор с помощью насоса прокачива­ется забортной водой, за счет чего в нем происходит конденсация водяных паров или парой другой жидкости; через самопроточный главный конденсатор ПТУ при полном ходе судна протекает забортная вода. поступающая в систему охлаждения через специальные заборники в корпусе судна ( подпор воды при движение судна). Это примеры простых (проточных, незамкнутых) систем ох­лаждения, ь которых температура забортной воды на выходе из двигателей и других машин не должна превышать 50— 55 ^еС во избежание солеотложеннй в проточных частях охлаждаемых ма­шин. В болынннстне своем системы охлаждения являются слож­ными, двухконтурных. Первый контур — замкнутый, циркуляци­онный. В нем циркулирует, например, пресная вода, охлаждающая агрегаты, узлы и детали дизеля (или ГТД) с температурой более 50 ^СС, которая в свою очередь охлаждается в специальном тепло­обменнике забортной водой. В иных системах при одном внешнем (втором) контуре имеются два внутренних (первых) контура: п одном циркулирует пресная вода (охлаждает цилиндровые втулки. Крышки, форсунки и пр.), а в другом — масло (охлаждает, например, поршни).

Система сжатого воздуха обеспечивает сжатым воздухом необ­ходимого давления (от 0,3—0,5 до 3,0—7,5 МПа) пуск и реверс ГД. пуск ВД. работу пневматических систем автоматики и управ­ления, работу приборов звуковой сигнализации судна (сирена, тифон), продувку кингстонов, работу пневмоинструмента и другие общесудовые и специальные нужды. Она состоит из баллонов для хранения сжатого воздуха (воздухохранителей), компрессором, главного пускового н редукционного клапанов, воздухопроводов .с арматурой и контрольно-измерительных приборов.

10 Наддув дизелей. Маркировка судовых двигателей внутреннего сгорания по ГОСТ 4392-82.

В чем заключается физический смысл наддува?

Если в цилиндры двигателя подать большее по массе количество воздуха, то, не увеличивая объема цилиндров, в них можно сжечь больше топлива и, следовательно, получить большую мощность. В этом и заключается сущность наддува. В настоящее время наддув является основным средством увеличения мощности двигателей внутреннего сгорания. Принудительная подача в цилиндры увеличенного заряда воздуха способствует улучшению процесса сгорания топлива, повышению p_mi,литровой мощности и уменьшению удельной массы дизеля без существенного изменения его габаритных размеров. Наддув является общепризнанным и наиболее рациональным направлением в развитии и создании новых дизелей с высокими технико-экономическими параметрами. Наддув может осуществляться механическим, газотурбинным и комбинированным способами.

Рост р_т1 при наддуве ограничен механической и тепловой напряженностью двигателя. Поддержание тепловой напряженности двигателя с наддувом на определенном уровне достигается главным образом за счет увеличения коэффициента избытка воздуха, т. е. за счет понижения средней температуры цикла. Этой цели служат также усиленная по сравнению с обычными двигателями продувка камеры сгорания и охлаждение воздуха, поступающего в цилиндры двигателя из воздушного нагнетателя (компрессора).

Повышение мощности при наддуве оценивается степенью наддува %_н, т. е. отношением среднего эффективного давления дизеля с наддувом к среднему эффективному давлению у такого же дизеля без наддува. Наибольшие значения Я,_н у четырехтактного дизеля не превышают 4, у двухтактного — 2,5. Максимальное значение степени наддува %_н ограничивается тепловой и механической напряженностью дизеля. С ростом давления наддува увеличивается количество теплоты, выделяющейся за цикл в цилиндре дизеля, что приводит к возрастанию количества теплоты, передаваемой от газов к деталям цилиндропоршневой группы. Понижение тепловой нагрузки достигается не только охлаждением наддувочного воздуха, но и путем осуществления конструктивных мероприятий по интенсификации охлаждения поршня, втулки, крышки цилиндра и корпусов выпускных клапанов. У современных судовых дизелей температура охлажденного наддувочного воздуха перед цилиндром составляет 310—320 К. Тепловая напряженность увеличивается с ростом размеров цилиндра. Поэтому допустимая степень наддува у мощных судовых дизелей ниже, чем у двигателей с малыми размерами цилиндров. Механическая напряженность двигателя определяется скоростью нарастания давления при сгорании топлива и значением величины р_тах- Повышение давления наддувочного воздуха приводит к росту давления р_тах, что связано с увеличением давления и температуры воздуха в конце сжатия. Сохранение механической напряженности дизелей с наддувом на допустимом уровне достигают путем понижения степени сжатия е_с, уменьшения угла опережения впрыска топлива, охлаждения наддувочного воздуха и мер, обеспечивающих подачу уменьшенной доли цикловой порции топлива за период задержки самовоспламенения. Иногда е_с уменьшают до 11,0— 12,5. Это позволяет с увеличением давления наддува ограничить р_тах. Дальнейшее же снижение е₀ ведет к ухудшению пусковых качеств двигателя, поэтому уменьшают угол опережения подачи топлива. Однако чрезмерное его уменьшение недопустимо из-за увеличения длительности догорания топлива в такте расширения, что снижает экономичность рабочего цикла дизеля. Поэтому высокая надежность дизелей с наддувом обеспечивается преимущественно путем улучшения конструкции основных деталей цилиндропоршневой группы. Механический наддув осуществляется центробежным или роторным компрессором (нагнетателем), приводимым в движение от коленчатого вала дизеля посредством цепной или зубчатой передачи. На привод компрессора затрачивается часть мощности дизеля, что приводит при давлении воздуха свыше 0,16— 0,17 МПа к снижению механического КПД и увеличению эффективного расхода топлива, поэтому этот способ применяют при давлении наддува не более 0,15— 0,25 МПа. После сжатия воздух охлаждается в воздухоохладителе. При больших давлениях механический наддув применяют главным образом в качестве первой или второй ступени комбинированного наддува.

ГОСТ 4393—82 предусматривает единые обозначения судовых, тепловозных и промышленных дизелей. В марках дизелей буквы означают: Д — двухтактный, Ч — четырехтактный, Р — реверсивный, С — судовой с реверсивной муфтой, П — с редукторной передачей; К — крейцкопфный, Н — с наддувом.

Первая цифра перед буквами указывает число цилиндров, цифра в числителе за буквами — диаметр цилиндра, в знаменателе — ход поршня; цифра после дроби — номер модификации данного типа дизеля.

Например, марка дизеля 5ДКРН 50/110-2 означает: дизель пятицилиндровый, двухтактный, крейцкопфный, реверсивный, с наддувом, диаметр цилиндра 50 см, ход поршня НО см, модификация вторая. Если предусматривается автоматизация дизеля, то перед дробью вводится обозначение 1А, 2А, ЗА или 4А (в зависимости от степени автоматизации).