На судах ранней и поздней постройки с такими дизелями он носил случайный характер

Пуск мощных дизелей МАН с прямой передачей на винт фиксированного шага непосредственно связан с движением судна. Поэтому от надежности маневренных показателей пуско-реверсивной системы дизеля зависит безопасность мореплавания. И хотя режимы пуска и реверса дизеля являются кратковременными (по данным Балтийского пароходства) дизели транспортных судов типа «Выборг», «Иркутск», «Владимир Ильич» и «Варнемюнде» в среднем пускаются 850—1000 раз в год, дизели пассажирских судов типа «Михаил Калинин»— 1200—1500 раз в год, но они весьма ответственны.

Пуск дизеля должен происходить при любом положении коленчатого вала.

Основными устройствами и узлами системы являются: баллон пускового воздуха, главный автоматический маневровый клапан, воздухораспределитель, группа пневматических клапанов поста управления, реверсивный переключатель, регулятор частоты вращения, пусковой клапан, маневровый маховик и блокировочное устройство.

Пуск, остановка, реверс и регулировка подачи топлива осуществляются маневровым маховиком, который закреплен на одном конце кулачкового валика; кулачки валика управляют группой пневматических клапанов. На другом конце кулачкового валика закреплена щека, управляющая органами подачи топлива. На валике установлен диск с вырезом, в который входит блокирующий рычаг реверсивного устройства.

Главный маневровый автоматический клапан (рис. 54) во время работы дизеля, маневров и в положении «стоп» закрыт и открывается только в момент пуска. Сжатый воздух, поступающий по каналу S, давит на поршень 2, который расположен в корпусе 1, и удерживает клапан в закрытом положении. При пуске открывается один из распределительных клапанов и воздух из над поршневой полости клапана стравливается. Пусковой воздух поступает из баллона в клапан по каналу Е, давит на кольцевую площадь поршня и, преодолевая сопротивление пружины 3, поднимает его. В результате пусковой воздух через главный автоматический маневровый клапан по каналу А поступает к пусковым клапанам. После окончания пуска в над поршневую полость опять поступает воздух и клапан закрывается. Одновременно поршень открывает клапан 4 для выпуска воздуха из пускового трубопровода через канал С. Скоба 5 служит для того, чтобы при подготовке системы к действию проверить, не заедает ли клапан.

Пусковой клапан открывается под воздействием сжатого воздуха, поступающего от пускового воздухораспределителя.

В момент вспышки в цилиндре пусковой клапан автоматически закрывается, не допуская попадания продуктов сгорания в трубопровод пускового воздуха.

Реверс двигателя осуществляется осевым перемещением распределительного вала. Для этого служит реверсивное устройство.

Пуск дизеля осуществляется установкой маневрового маховика в положение «пуск». Если при повороте маневрового маховика за положение «пуск» дизель не запускается, то подвод пускового воздуха и пуск дизеля могут быть осуществлены вспомогательным рычагом без поворота маневрового маховика обратно в положение «пуск». Пуск дизелей МАН смешанный, поэтому уже в период пуска при повороте маневрового маховика осуществляется мини­мальная подача топлива в цилиндры, при дальнейшем повороте его в положение «работа» порция подаваемого топлива увеличивается. Для остановки дизеля маневровый маховик из положения «работа» устанавливается в положение «стоп».

Чтобы изменить направление вращения вала дизеля, реверсивный переключатель устанавливают в требуемое положение «вперед» или «назад», а маневровый маховик—в положение «реверс».

При реверсе дизеля с заднего хода на передний маневровый маховик устанавливают в положение «стоп», реверсивный переключатель—в положение «вперед» и только после этого маневровый маховик — в положение «реверс».

Если после команды «стоп» требуется пустить дизель в прежнем направлении, то положение реверсивного переключателя не меняют.

Для исключения попадания пускового воздуха в цилиндр до окончания реверсирования из-за быстрого поворота маневрового маховика за пределы положения «реверс» и поломки привода топливных насосов предусмотрено блокирующее устройство.

проверяют простые варианты, а затем переходят к более сложным.

По существу технического исполнения пуско-реверсивная система МАН несколько сложнее, чем у дизелей Зульцер и Бурмейстер и Вайи (по технике исполнения самого реверса).

Надежность пуско-реверсивной системы дизелей МАН имеет вполне удовлетворительные показатели. В практике эксплуатации отказов системы в работе не наблюдалось.

На дизелях МАН K.6Z57/80 всех выпусков наблюдаются случаи зависания в открытом положении главного пускового клапана. Причиной зависания является нагар, который обнаруживается на втулке и поршне клапана. После нескольких пусков нагар собирается поршнем со стенок направляющей втулки в одном месте, что и приводит к зависанию клапана.

Для ликвидации зависания пускового клапана в пароходствах изготовляли грязевые канавки на поршне клапана, смазывали его дисульфат молибденом, устанавливали клапан продувания на пусковом трубопроводе и производили ежеквартальную (через 800—1000 ч работы) его переборку с проверкой плотности закрытия клапана. В результате принятых мер количество отказов значительно сократилось, но полностью они не устранены.

Для передачи крутящего момента от коленчатого вала к распределительному и другим валам дизеля широко применяется цепной привод — пластинчатая втулочно-роликовая цепь. По сравнению с другими возможными типами цепной привод имеет ряд преимуществ: высокий к.п.д., точное поддержание заданного передаточного числа, меньшая нагрузка на валы и подшипники, долговечность. К недостаткам цепной передачи судовых дизелей следует отнести: большие межцентровые расстояния, значительную массу, уникальность конструкции и технологии изготовления, высокую стоимость.

На дизелях фирмы МАН и ее лицензиатов используются сле­дующие приводные цепи (табл. 21).
Таблица 21 Характеристики цепей дизелей МАН

Марка дизеля	Шаг цепи, дюймы	Количество звеньев	Количество цепей	Тип цепи
K6Z57/80	3	132	1	Однорядная
K6Z60/1Q5	3	181	1	,
KZ70/120	2	188	1	»

На морском флоте эксплуатируются теплоходы типа «Шен­курск», «Повенец», «Пионер», «Росток» и «Михаил Калинин» с главными дизелями K6Z57/80C, построенными как самой фирмой, так и ее лицензиатами.

На этих дизелях для привода распределительного вала топливных насосов используется цепная передача, расположенная в приводном отсеке кормовой части остова. От разъемной ведущей звездочки, насажанной на коленчатый вал, вращение передается ведомой звездочке распределительного вала с помощью однорядной втулочно-роликовой цепи с шагом 3" числом звеньев 132 (рис. 55). В цепную передачу также входят две промежуточные звездочки.

Для предупреждения провисания и создания предварительного натяжения, предупреждающего провисание от вытяжки и износов цепи, применяется натяжное устройство. Оно обеспечивает постоянство всех фаз газо- и топливо распределения при незначительной вытяжке цепи. Жесткое натяжное устройство состоит из двух натяжных звездочек, заключенных в общую обойму, винтовой тяги и сферической гайки.

Цепная передача смазывается от общей магистрали системы циркуляционной смазки дизеля в четырех точках, по две на ведущей и ведомой звездочках со стороны набегания цепи.

На теплоходах типа «Шенкурск», строившихся в 1961—1962гг., и на судах типа «Повенец», вступивших в эксплуатацию с 1963 г., имели место случаи разрыва приводных цепей, изготовленных как западногерманской фирмой «Кобз», так и английской фирмой «Ренольд». Кроме разрыва цепей, для привода распределительно­го вала дизелей K6Z57/80C характерны выкрашивание баббитовой заливки в направляющих и натяжных звездочках, чрезмерный износ зубьев звездочек и их осей, трещины и разрушение роликов. На других типах дизелей МАН подобные недостатки цепей не наблюдаются.

Аварии в период гарантийного срока и при дальнейшей эксп­луатации судов этих серий заставили верфь «Нептун» и дизелестроительные заводы заняться выяснением причин обрывов цепей.

Проведенные ЦНИИМФом экспериментальные исследования работы цепного привода данных дизелей, а также практические предложения эксплуатационников позволили выработать рекомендации по обслуживанию и конструктивным дополнительным мероприятиям, направленным на улучшение их эксплуатации.

В результате испытаний выявлено, что основными причинам;

обрыва цепей являются чрезмерные пульсирующие динамически усилия в них, вызываемые крутильными колебаниями валопровода [I], наличием больших пролетов в цепи между звездочками без промежуточных поддерживающих опор и отсутствием упругого амортизирующего элемента в жестком натяжном устройстве.

Установлено, что сразу после пуска начинают развиваться поперечные колебания свободной и натянутой ветвей цепи. Амплитуда этих колебаний тем больше, чем слабее натянута цепь, и она растет с повышением частоты вращения дизеля, достигая своей максимальной величины в зоне критических частот вращения.

Поперечные колебания влияют на прочность самой цепи, вызывая в ней дополнительные динамические усилия, по своей величине превышающие предел усталости материала. Колебания передаются осям направляющих и натяжных звездочек, что вызывает их износ и разрушение баббитовой заливки подшипников. Это явление усугубляется неудачным расположением и малым сечением масло подающих сопл, не обеспечивающих достаточную смазку подшипников и зубьев звездочек. Согласно рекомендациям японской фирмы «Цубаки» на каждый дюйм длины втулочно-роликовой цепи должно подаваться 10 л/ч масла, что в пересчете для дизеля K6Z57/80 должно составить примерно 4 м\ч. В действительности подавалось около 400 л/ч. Недостаточная подача смазки приводит к увеличению шумности работы и температуры цепи, которая не должна превышать 45—55° С.

В настоящее время на большинстве судов ранней постройки цепные приводы распределительных валов дизелей заменены, а в отдельные узлы привода в пароходствах и заводами-строителями на более поздних судах внесены некоторые конструктивные изменения. Так, изменена система смазки привода, в ступицы звездочек установлены бронзовые сменные втулки с баббитовой заливкой и без нее, введены устройства для контроля натяжения цепи. В результате этих мероприятий выходы из строя цепных приводов значительно сократились.

Для ликвидации основной причины обрыва цепей — крутильных колебаний, вызывающих значительные динамические нагрузки, превышающие предел усталости материала, с 1965 г. на вновь строящихся, а также на проходящих гарантийный ремонт судах с дизелями типа K6Z57/80 стали устанавливать демпферы. В Дальневосточном пароходстве выполнен ряд работ [33], направленных на повышение эксплуатационной надежности цепных приводов дизелей МАН, а именно: разработана система предварительного натяжения цепи, установлена дополнительная подача масла на смазку и охлаждение цепи от системы охлаждения поршней, осуществлена установка демпфера на маховике на судах типа «Повенец» и «Пионер».

Надежная работа цепи во многом зависит от постоянного контроля за износами и своевременными осмотрами всего привода. Одним из основных видов контроля за износом цепи является проверка ее на удлинение. Согласно указанию завода-изготовителя цепь заменяется новой, если удлинение ее достигло 2%. Это значение относится к равномерному износу. Рекомендуется заменять цепь или детали ее в случае, если зазор между роликом и втулкой звена составляет 3 мм и более.

Следует принять во внимание, что увеличенный зазор между роликом и втулкой звена повышает шумность работы привода и незначительно влияет на надежность цепи. Поэтому решающим фактором при замене цепи является ее удлинение.

Удлинение демонтированной цепи, возможно, определить измерением всей длины цепи от центра первого до центра последнего пальца. При этом следует натянуть цепь, выбрав все зазоры.

Удлинение цепи рассчитывается по формуле

у (1—аг)\00 ^л=———аг——-' |

где Х—удлинение цепи по отношению к новой, %;

а — первоначальная длина звена между центрами пальцев (на дизелях K6Z57/80 она равняется 76,2 мм), мм;

Проворачивая коленчатый вал валоповоротным устройством, проверяется длина следующих десяти звеньев, и так до тех пор, пока не будет замерена вся цепь. Таким образом, проверяется вытяжка (удлинение) на отдельных участках и на всей цепи.

По проекту Дальневосточного ЦПКБ на судах типа «Повенец» и «Михаил Калинин» начали модернизировать систему смазки цепного привода главных дизелей. Первыми судами, на которых изменили систему смазки, были теплоход «Тунгуска» и «С. Орджоникидзе». Было установлено по восемь трубок с соплами для подвода масла на цепь, причем масло подавалось точно между внешними и внутренними пластинами, а сами трубки имели больший диаметр, чем фирменные. В результате выполненных мероприятий увеличилась подача масла до 4,36 м\ч, т. е. она возросла более чем в десять раз, существенно снизилась шумность, цепь стала работать более надежно.

Масло должно быть хорошо очищено от механических примесей, воды, не содержать кислот, которые снижают усталостную прочность цепи.

Контроль технического состояния цепного привода на работающем дизеле проверяется в основном по характеру вибрации и шуму. Внезапное появление резких стуков является следствием надрыва пластин и требует немедленной остановки дизеля для предотвращения обрыва цепи, поломки зубьев звездочек или повреждения картера.

На стоянке контроль за техническим состоянием цепи осуществляется осмотром ее элементов с целью выявления ненормальных натиров, задиров, трещин, изломов и ржавчины на пластинах, звездочках, роликах. Проверяется проворачивание роликов

зазоры между ними и втулками, состояние подшипников звездочек, чистота сопл системы смазки, удлинение (вытяжка), натяжение и износ цепи (см. приложение). Правильность зацепления роликов с зубьями ведущей и ведомой звездочек определяется по виду натира. Если натир располагается в виде равномерной горизонтальной полоски на рабочей поверхности зубьев чуть выше основания, значит зацепление правильное.

Натяжение цепи дизелей K6Z57/80 регулируют с помощью специального съемного тарировочного приспособления, временно устанавливаемого с этой целью.

Вытяжку новой цепи рекомендуется проверять через 150— 200 ч, полное освидетельствование после обкатки-приработки—через 500 ч, последующие осмотры при жестком натягивающем устройстве—через 1000 ч работы. Замер шага и расчет вытяжки с записью ее в формуляр должны производиться через 5 тыс. часов работы дизеля, т. е. примерно один раз в год.

Вытяжка цепи—это ее удлинение, вызванное изнашиванием деталей звеньев цепи в процессе приработки и последующей работы. Из различных существующих методов оценки вытяжки цепи наиболее простым и несущим наибольшую информацию о точности изготовления цепи и ее состоянии является метод измерения изменения шага. Для измерения шага цепи за рубежом и в нашей стране ведутся работы по разработке специального прибора. Такой прибор для измерения действительного контактного шага цепей размерностью 3; 3,5 и 4 дюйма был создан в ДВВИМУ имени Г. И. Невельского В. С. Поповым и Ю. А. Корнейчуком (рис. 66).

Поверхности систем охлаждения дизелей со временем эксплуатации покрываются различными по составу отложениями: органическими, неорганическими и смешанными. Отложения уменьшают теплопередачу и нарушают поддержание заданных температурных режимов охлаждаемых узлов, что приводит к снижению их технико-экономических показателей. Поэтому для ликвидации отрицательных последствий отложений их удаляют различными способами, наиболее эффективным из которых является химическая очистка.

В зависимости от состава отложений в практике химической очистки систем охлаждения ДВС применяются следующие три Метода: 1) очистка от органических отложений (масляных и углеродистых) раствором поверхностно-активных веществ (ПАВ);

2) очистка от неорганических отложений (накипных и железо-окисных) раствором ингибированной соляной кислоты; 3) очистка от смешанных отложений раствором соляной кислоты, содержащей ПАВ.

Приводим три метода химической очистки, апробированных на судах Дальневосточного пароходства.

Очистка от органических отложений раствором ПАВ (первый метод). Очистка отложений производится 0,5—1,0%-ным раствором ПАВ: смачивателем ОП-7 или ОП-10, моющими препаратами МЛ-6, МЛ-72, AM-15, 3%-ным раствором препарата Цистерин-2, разработанным сотрудниками теплотехнической лаборатории Дальневосточного пароходства во главе с В. М. Геец.

Расчетное количество этих препаратов растворяется в 3— 5-кратном количестве пресной воды, после чего вводится в систему охлаждения при непрерывной циркуляции в ней воды. Промывают систему в течение 10—20 ч при непрерывной циркуляции и подогреве воды до 50—70°С.

Моющий раствор приготовляется следующим образом. Система охлаждения заполняется водой, вводятся ингибиторы, а затем кислота. Количество концентрированной кислоты, заливаемой в систему, определяется по формуле

где В — масса воды в системе, кг;

С —заданная концентрация кислоты в растворе, %;

Ci—концентрация применяемой кислоты, %. Моющий кислотный раствор циркулируется в системе охлаждения весь период очистки. Время очистки зависит от установлен­ной температуры подогрева раствора. При температуре раствора 65°С время очистки составляет не более 13 ч, при температуре 20°С — не более 90 ч. Максимальная температура подогрева раствора равна 65°С.

Через каждые 30 мин необходимо отбирать пробы раствора из системы охлаждения и определять концентрацию кислоты в растворе. Если в течение 1,5—2,0 ч концентрация раствора не снижается, то процесс растворения отложений окончен и очистку следует прекратить. Кислота в растворе определяется следующим образом. В мензурку набирается 5 мл раствора, доливается в нее чистая пресная вода до 50 мл, добавляется 2—3 капли метил оранжевого 0,1%-ного водного раствора и титруется содержимое мензурки при постоянном перемешивании раствором щелочи [один нормальный раствор (40 г/л) едкого натрия] до перехода окраски от розовой к желтой.

Процентное содержание соляной кислоты определяется по формуле

НС1=0,73и,

где v—объем раствора едкого натрия, израсходованного на титрование, мл.

Перед выпуском из системы кислотного раствора его необходимо нейтрализовать щелочью (каустической или кальциниро­ванной содой, противонакипином, тринатрифосфатом). Потребное количество, щелочи для этого определяется из формулы

Щ = 1,2 СВЭ,

где 1,2—коэффициент запаса;

С —конечная концентрация соляной кислоты в растворе, %;

В — масса кислотного раствора, т;

Э —нейтрализующий эквивалент 100%-ного щелочного пре­парата на 1 т раствора, равный для каустической соды 26,0, противонакипина — 55,0, тринатрифосфата—77,0.

Признаком полной нейтрализации кислоты в растворе явля­ется слабощелочная реакция по фенолфталеину или индикатор­ной бумаге.

Расчет необходимого количества ПАВ и порядок их ввода производятся так, как указано в первом методе, а соляной кислоты с ингибитором — как во втором. Очистка также ведется по технологии второго метода.

После выпуска моющего раствора система охлаждения промывается путем заполнения ее водой с циркуляцией в течение 1—2 ч. После окончания промывки система заполняется охлаждающей водой с антикоррозийной присадкой.

Для достижения наилучших результатов химических очисток желательно предварительно произвести химический анализ отложений, так как их стойкость к воздействию на них различных химических реагентов зависит от их химического состава. Например, чтобы выбрать наиболее эффективный способ удаления отложений в крышках цилиндров теплохода «Ованес Туманян» Дальневосточного пароходства, теплотехнической лаборатории пришлось опробовать 12 моющих растворов

В Балтийском пароходстве для химической очистки систем охлаждения (при применении антикоррозионного масла, маслоохладителей и топливо подогревателей со стороны масла и топлива, воздухоохладителей со стороны воздуха широко применяется пастообразный препарат ИМФ-3, выпускаемый сланцехимическим комбинатом «Кивнили».

Для очистки систем охлаждения от масляных отлажений используется 3—5%-ный водный раствор препарата при температуре 60—65°С в течение 3—4 ч при непрерывной циркуляции моющего раствора. После очистки система промывается пресной водой.

Для очистки маслоохладителей используется 5%-ный водный раствор препарата, для очистки топливо подогревателей — 5— 10%-ный, для очистки воздухоохладителей — 25%-ный. Моющий раствор должен непрерывно циркулировать в очищаемом оборудовании при температуре подогрева 90—100°С для маслоохладителей в течение 2—3 ч, топливо подогревателей — 2—5 ч, воздухоохладителей — 12—15 ч.

При производстве химических очисток необходимо строго соблюдать правила техники безопасности. Следует помнить, что при кислотной очистке возможно выделение водорода, образующего с воздухом взрывоопасную смесь. Поэтому во время кислотной очистки следует категорически запретить в машинном отделении курение и использование открытого огня. Вблизи дизеля допускается использование для освещения только взрывобезопасных фонарей.

В настоящее время все мощные дизели типа МАН оборудованы газотурбинным наддувом. Наличие газовой турбины и турбокомпрессора несколько усложняет эксплуатацию, но значительно повышает мощность и экономичность дизеля. На дизелях МАН используются газотурбонагнетатели различных фирм, которые имеют свой опыт производства. Наиболее распространенными из них являются следующие: