|
| |
|
Главная Промышленность делает на пусковом воздухе до первой вспышки, составляет от 1 до 10, причем к этому моменту средняя скорость поршня достигает около Vg скорости, соответствующей нормальному числу оборотов вала. Длительность пускового периода составляет около 3 сек. Расход воздуха на один пуск составляет в среднем 6-8 л1 1 л объема рабочих цилиндров двигателя. Емкость пусковых баллонов для судовых двигателей выбирают из расчета возможности осуществления 10-12 последовательных пусков без подкачки воздуха. § 5. УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОБЛЕГЧЕНИЯ ПУСКА Для облегчения и ускорения пуска двигателей применяют ряд методов и специальных устройств. Существенное облегчение пуска достигается прогревом двигателя, вследствие чего уменьшается вязкость масла, а также снижаются потери тепла в процессе сжатия. Карбюраторные двигатели чаще всего прогревают заливкой системы охлаждения горячей водой, а системы смазки-горячим маслом. В стационарных и судовых двигателях для той же цели пропускают пар через рубашки охлаждения. В тракторных двигателях устройства для прогрева воды и масла иногда предусматривают в самой конструкции двигателя, как это было указано при описании систем охлаждения. Для прогрева двигателей воздушного охлаждения применяют специальные грелки, дающие поток горячего воздуха, направляемый под кожух (капот), закрывающий двигатель. Для пуска калоризаторных двигателей обязателен предварительный разогрев калоризатора. В дополнение к обогреву деталей в автомобильных и тракторных двигателях с воспламенением от сжатия применяют также подогрев воздуха. Этот подогрев осуществляется или во впускном коллекторе обычно при помощи специальной горелки, в которой сжигается топливо, или внутри цилиндра двигателя при помощи электрических нагревательных элементов или запальных патронов. Внутренний электрический подогрев, который предназначен также для создания внутри цилиндра раскаленного очага, осуществляется свечами накала. Эти свечи отличаются от свечей зажигания тем, что вместо электродов с искровым промежутком в них установлена спираль из нескольких витков толстой проволоки, разогревающейся при пропускании тока низкого напряжения от аккумуляторной батареи. Этот способ облегчения пуска преимущественно распространен в быстроходных двигателях с разделенными камерами, в которых охлаждение заряда наиболее интенсивно. В тихоходных двигателях большее распространение имеют запальные патроны. Для уменьшения работы сжатия в период прокручивания двигателя стартером применяют декомпрессионные устройства, которые состоят или из специальных декомпрессионных клапанов, сообщающих полости цилиндров с атмосферой, или из механизмов, удерживающих впускные и выпускные (или только впускные) клапаны в приоткрытом положении в период раскручивания вала двигателя при пуске. Полное открытие клапанов недопустимо, так как это вызвало бы удары поршня по клапацам. Для уменьшения мощности стартера и для обеспечения возможности ручного пуска мощных двигателей применяют устройства для аккумулирования работы, совершаемой в течение длительного промежутка времени с последующим расходованием ее для проворачивания двигателя в более короткий период его пуска. Такое аккумулирование в виде кинетической энергии вращающейся массы осуществляется в так называемых и н е р ц и о н-ных стартерах, в которых собственно источником энергии является электростартер или мускульная энергия человека. § 6. РЕВЕРСИРОВАНИЕ ДВИГАТЕЛЕЙ Необходимость изменения направления вращения вала, от которого отбирают мощность, возникает при соединении двигателя с машиной или движителем, причем по условиям их работы необходимо менять направление вращения вала. Изменение направления вращения приводного вала осуществляют двумя методами: 1) введением между двигателем и приводимой в действие машиной механического, гидравлического или электрического привода; в этом случае коленчатый вал двигателя всегда вращается в одном направлении, в то время как валу привода, соединенного с приводимой в действие машиной, может быть дано любое направление вращения; 2) устройством специального реверсного механизма, позволяющего изменять направление вращения коленчатого вала. Каждый из этих методов имеет свои преимущества и недостатки. Отдельные реверсивные муфты весьма сложны и пока еще относительно малонадежны, в особенности при больших мощностях двигателей. Однако при наличии такой муфты при реверсировании двигатель не останавливается и постоянно работает в одном направлении вращения. Таким образом, отпадает процесс пуска в новом направлении вращения, в результате чего существенно уменьшаются износы двигателя и устраняется возможность разрушения деталей вследствие большой скорости нарастания давления при сгорании, обычно наблюдающейся во время пуска двигателей. Поэтому в настоящее время с реверсными механизмами строят в основном только относительно мощные тихоходные судовые двигатели, непосредственно соединяемые с валом гребного винта. Двигатели же быстроходные высоконапряженные выполняют с реверсивными муфтами, механическими или гидравлическими, или с электрическими приводами. Реверсивные муфты применяют почти для всех маломощных судовых двигателей, а также для двигателей наземного транспорта. В двигателях наземного транспорта, кроме изменения направления вращения, необходимо еще изменять скорость вращения приводного вала, что обусловливает неизбежтюсть введения особого передаточного механизма (коробки передач). На таких двигателях обычно предусматривают возможность непосредственного сопряжония с реверсивными муфтами и коробками передач. Реверсные устройства для непосредственного реверсирования двигателя относятся к механизмам управления пуском и работой двигателя. Они обеспечивают правильное чередование фаз распределения как при прямом, так и при обратном направлении вращения вала двигателя. Устройством единого поста управления достигаются быстрота и надежность проведения маневра и исключается возможность неправильной последовательности выполнения операций. Для этого реверсные устройства объединяют с пусковыми и топливоподающими и с машинным телеграфом; в некоторых случаях штурвалы поста управления устанавливают непосредственно в ходовой рубке судна. При реверсировании четырехтактных двигателей правильность фаз распределения при прямом и обратном направлении вращения вала достигается установкой двух комплектов распределительных кулачков для прямого и обратного хода. Для двухтактных двигателей с поршневыми продувочными насосами необходимо осуществлять реверсирование только пусковых распределителей и топливных насосов. В двухтактных двигателях с ротативными продувочными насосами необходимо такл<е реверсирование этих насосов, осуществляемое обычно при помощи перекидных заслонок или кранов, изменяющих направление движения воздуха через насос. В двухтактных двигателях с газовыми толкателями топливных насосов, а также при симметричном профиле кулачка топливной шайбы, необходимо реверсировать только пусковые распределители. В этом случае вместо отдельных кулачков для прямого и обратного хода в некоторых системах реверса применяют дифференциальные или другие механизмы для поворачивания распределительного вала на определенный угол, чтобы обеспечить правильное чередование фаз при выбранном направлении вращения. Естественно, все вспомогательные механизмы (масляные и водяные насосы, подкачивающие топливные насосы и др.) реверсивных двигателей должны быть сконструированы для работы при любом направлении вращения коренного вала двигателя. В двигателях большой мощности реверсирование требует больших усилий, вследствие чего механизмы реверса имеют масляные или пневматические сервомоторы. Посты управления судовых двигателей состоят из следующих устройств: 1) главного пускового клапана и устройства для управления им; 2) механизма реверсирования газораспределения, пусковых распределителей, топливных насосов и вспомогательных агрегатов; 3) сервомоторов (в двигателях большой мощности) для приведения в действие механизма реверсирования с устройствами для управления работой сервомоторов; 4) механизма управления топливоподачей; 5) блокировочных устройств, препятствующих неправильному выполнению пуска и реверсирования или проведению маневра, не соответствующего команде. На фиг. 330 показана схема реверсных устройств и поста управления четырехтактного двигателя Коломенского завода имени Куйбышева. Все управление двигателем осуществляется одним штурвалом 15, на котором обозначены положения его при пуске, реверсирований, работе и остановке двигателя, для хода вперед и назад. При помощи этого штурвала управляют клапанами, впускающими сжатый воздух в различные реверсные и пусковые устройства, и регулируют подачу топлива насосами. Перемещение реверсных механизмов осуществляется масляным сервомотором 20. Сервомотор представляет собой барабан с неподвижной перегородкой 13 и вращающимся крылом 14. При впуске масла между неподвижной перегородкой и крылом последнее поворачивается в соответствующем направлении, вращая валик с шестерней 12. Впуск масла под давлением около 12 ати в сервомотор осуществляется выдавливанием масла из сосудов 3 или 4 сжатым воздухом. Шестерня 12 сцеплена с шестерней 6, сидящей на валике 5 рычагов привода клапанов, причем клапанные рычаги сидят на эксцентричных шейках 9 валика 8. Таким образом, при повороте валика 8 ось качания рычагов сначала приподнимается, а затем вновь приходит в первоначальное положение. Передаточное число между шестернями 12 и 6 подобрано таким, что при полном повороте крыла сервомотора на 270° валик 8 поворачивается на 360°. На валике 8 насажена шайба 5. На внешней поверхности этой шайбы выполнен улиткообразный паз, в котором скользит палец рычага 21. При вращении шайбы рычаг поворачивает колонку 38, имеющую внизу вильчатый рычаг 44, который и служит для передвиганий распределительного валика 42 в осевом направлении и подведения под ролики толкателей клапанов газораспределения и пускового распределителя 41 кулачков переднего и заднего хода. Топливные насосы в данной системе не реверсивные ввиду симметричности кулачков, ширина которых выполнена больше обычной на величину передвижки распределительного валика. Паз шайбы 5 выполняют такого профиля, что в течение первых 120° поворота валика 8, когда происходит основная часть подъема клапанных рычагов и толкателей. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 [ 17 ] 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 |
