4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Двигатели внутреннего сгорания работ на воде

Двигатели внутреннего сгорания буровых установок

Двигатели внутреннего сгорания подразделяются на поршневые (дизельные — с воспламенением рабочей смеси от её сжатия) и карбюраторные — бензиновые (с искровым воспламенением рабочей смеси).

В геологоразведочных организациях эти двигатели находят применение для привода буровых установок и станков , в том числе самоходных, стационарных и передвижных, электроагрегатов и компрессоров.

Наибольшее распространение получили дизельные двигатели как наиболее экономичные в эксплуатации и ремонте, обладающие большой гибкостью рабочего процесса, надёжностью и универсальностью.

Для привода лёгких блочных передвижных гидрофицированных буровых установок нового поколения (типа УПБ-50Б, УПБ-100Б) применены разработанные отечественной промышленностью малогабаритные дизели ТМЗ-450Д/90 мощностью 8 кВт и В24 — 8,2/7,8 мощностью 8,8 кВт.

На самоходных буровых установках в подавляющем большинстве привод осуществляется от двигателей автомобиля или трактора (УКБ-3СТ-Э, УКБ-4С, ЛБУ-50, УРБ-2А-2, УШ-2Т и др.), но в ряде случаев используется и автономный двигатель внутреннего сгорания: дизель Д-65 ПС мощностью 45,6 кВт на установках типа ПБУ-1 и ПБУ-2, дизель Д-144 мощностью 46 кВт на установке МЛТБ, дизель 12ч 8,5/11 мощностью 12 кВт на установке УБР-2М.

Для привода электроагрегатов и компрессоров на геологоразведочных работах отрасли находят применение дизельные двигатели широкой номенклатуры, в том числе 42 10,5/13 мощностью 20 кВт, ЯАЗ-М2046 мощностью 44,1 кВт, дизель А-41Б мощностью 69 кВт, ЯМЗ-238М2 мощностью 100 кВт и другие.

Типовое устройство дизельного двигателя, регулировки и уход за ними приводятся на примере дизеля ЯАЗ-М204, общий вид которого приведён на рис. 108.


Рис. 108. Общий вид (справа и слева) дизеля.

Если смотреть на двигатель со стороны маховика, то справа на нём установлены топливный насос 3.6 с регулятором 7, фильтры грубой 8 и тонкой 3 очистки топлива, пусковой двигатель 1 с редуктором 9 и глушителем 4, форсунки 5, впускная труба 2 основного двигателя, управление декомпрессионным механизмом. Слева размещаются выпускная труба 1, маслозаливная горловина 2, счётчик моточасов 7, привод водяного насоса и вентилятора, декомпрессионный механизм, фильтры грубой 3 и тонкой 4 очистки масла, маслоуказатель 5. Спереди двигателя установлены водяной насос и вентилятор, генератор, передняя опора двигателя, картер шестерен распределения, а сзади — воздухоочиститель и главная муфта сцепления.

Для обеспечения нормальной работы дизеля запрещается:

  • полностью загружать новый или отремонтированный двигатель без обкатки;
  • загружать двигатель при температуре охлаждающей воды ниже 50 °С;
  • длительная работа при температуре охлаждающей воды ниже 80°С;
  • продолжительная перегрузка двигателя;
  • допускать перегрев двигателя;
  • работа двигателя с перебоями, стуками и дымным выхлопом;
  • длительная работа на холостом ходу, приводящая к закоксовыванию поршневых колец;
  • запускать двигатель без прогрева горячей водой и подогретым маслом при температуре окружающего воздуха ниже +5°С.

Судовые системы охлаждения

При сгорании топлива в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания лишь 38—42 % получаемой при этом теплоты превращается в полезную работу. Остальная теплота — это неизбежные тепловые потери. Примерно половина потерянного тепла уходит в атмосферу с продуктами сгорания топлива, остальная часть передается деталям, соприкасающимся с горячими газами. Если эти детали не охлаждать, то работа двигателя станет невозможной и он выйдет из строя. Невозможной станет и смазка двигателя, так как смазочное масло будет сгорать. Во избежание этого все детали и узлы двигателя, соприкасающиеся с горячими газами, необходимо охлаждать. Обязательному охлаждению подлежат цилиндры, крышки цилиндров и выпускной коллектор.

Для обеспечения непрерывной подачи воды (пресной или забортной) для охлаждения двигателей, механизмов или аппаратов и предназначена система охлаждения судовой энергетической установки. На судне эта система обеспечивает подачу охлаждающей жидкости не только к главным двигателям, но и к таким механизмам, аппаратам и устройствам, как подшипники валопроводов, холодильники масла, паро- и электрокомпрессоры, конденсатные насосы и др.

Для перемещения охлаждающей воды по трубопроводам к местам охлаждения необходимы насосы. Их включают в общую магистраль, от которой идут отростки, подводящие воду ко всем потребителям.

Системы охлаждения двигателей внутреннего сгорания являются автономными, т. е. предусматривают наличие насосов пресной или забортной воды, которые обслуживают только данный двигатель.

Системы охлаждения двигателей делятся на открытые (одноконтурные) и закрытые (двухконтурные). Открытая система на морских судах почти не применяется. В этой системе охлаждение двигателя производится забортной водой, которая насосом прокачивается по всей системе охлаждения и отводится за борт. Систему открытого типа допустимо применять там, где температура нагрева выходящей из двигателя воды не превышает 55 °С. При большей температуре растворенные в воде соли становятся нерастворимыми и оседают на омываемых водой поверхностях в виде накипи, ухудшая условия теплоотдачи, а также засоряя проточные каналы и полости охлаждения, особенно в литых конструкциях головок и блоков цилиндров двигателей. Это нарушает нормальное протекание рабочего процесса в двигателе и может служить причиной аварии.

На рис. 3.58 изображена схема открытой системы охлаждения двигателя. Забортная вода при открытом кингстоне 10 поступает в теплый ящик забортной воды 9, снабженный фильтром. Кингстон открывается и закрывается рукояткой 5, выведенной на крышку ящика. При открытом приемном клапане 11 вода для охлаждения забирается насосом 12 и по трубе 13 подается к двигателю. Поступившая в полость охлаждения блока цилиндров 1 вода поднимается вверх и перетекает в крышки 2 цилиндров, откуда через патрубок 3 направляется в полость охлаждения выпускного коллектора 6. Из последнего она отводится за борт по трубе 7. Температура охлаждающей воды, прошедшей через каждый цилиндр, контролируется термометром 4 и регулируется клапаном 5 путем пропуска большего или меньшего количества воды, проходящей через него. Давление воды во время работы системы контролируется манометром 14.

В большинстве современных судовых дизелей применяется закрытая система охлаждения. В этой системе для охлаждения работающего двигателя используется пресная вода, непрерывно циркулирующая в замкнутой системе охлаждения, которая состоит из двух контуров: внутреннего и внешнего. Первый служит для охлаждения двигателя, второй — для охлаждения воды, циркулирующей во внутреннем контуре. Для охлаждения пресной воды устанавливают водо-водяной холодильник, через который прокачивается забортная вода.

На рис. 3.59 приведена схема закрытой системы охлаждения двигателя. Циркуляционным насосом 15 пресная вода по внутреннему контуру подается в блок цилиндров 1. Охладив крышку 2 цилиндра двигателя, вода по патрубку 3 поступает в полость охлаждения выпускного коллектора 5, а оттуда в термостат или в терморегулятор 7, который служит для автоматического регулирования температуры воды, прошедшей через двигатель. Если температура этой воды окажется выше требуемого значения, то термостат большую часть воды пропустит в холодильник 11, а меньшую — в трубу 16, Таким образом, в термостате постоянно происходит перераспределение двух потоков воды: подводимой к насосу 15 и вновь направляемой на охлаждение двигателя.

Температура воды контролируется термометром 6. В связи с высокой температурой воды, выходящей из двигателя, в отдельных точках внутренних полостей, заполненных водой, образуется некоторое количество пара. Пар отводится по трубе 4 в расширительный бак 5, являющийся компенсатором объема, в который по трубе 9 вытесняется избыточное количество расширившейся при нагревании воды. Благодаря этому предотвращается нарушение плотности соединений элементов системы.

Забортная вода через кингстон 13 и приемный клапан 14 забирается насосом 12 и прогоняется через холодильник, где охлаждает пресную воду внутреннего контура, после чего отводится за борт по трубе 10. Такая система охлаждения двигателей предохраняет полости охлаждения двигателя от отложения солей и уменьшает вероятность образования коррозии и электрохимической эрозии. Установленный на приемной ветви фильтр забортной воды предохраняет систему от попадания ила и песка.

В двигателях с высокой средней температурой цикла приходится применять охлаждение поршней путем подвода охлаждающей жидкости в их головки. В частности, это можно осуществить с помощью специального телескопического механизма. Как видно на рис. 3.60, охлаждающая жидкость подается в трубу 1 телескопического механизма поршня, далее переходит в подвижную трубу 5, укрепленную в поршне 4, а затем в полость 5 поршня и охлаждает его головку. Отвод жидкости можно произвести с помощью такого же телескопического механизма, расположенного с другой стороны поршня. Имеющийся на телескопической трубе сальник 2 не допускает пропуска охлаждающей жидкости в картер двигателя.

Литература

Судовые системы и трубопроводы — Овчинников И.Н., Овчинников Е.И. [1988]

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Применение — двигатель — внутреннее сгорание

Применение двигателей внутреннего сгорания чрезвычайно разнообразно. Они приводят в движение самолеты, теплоходы, автомобили, тракторы, тепловозы. Мощные двигатели внутреннего сгорания устанавливают на речных и морских судах. [1]

Применение двигателей внутреннего сгорания , работающих на жидком топливе, однако, ограничивается транспортными и судовыми установками вследствие меньших ресурсов жидкого топлива сравнительно с каменным углем. Двигатели внутреннего сгорания на стационарных установках применяются также в районах, где жидкое и газообразное топливо используется в качестве основного, о районах безводных и для специальных установок. [2]

Эффективность применения двигателей внутреннего сгорания в значительной степени определяется их долговечностью и надежностью в эксплуатации. Одним из важных факторов при этом является износостойкость пар трения, зависящая не только от металлофизических характеристик поверхностей трения, но и от свойств смазочного масла, способов подачи к узлам трения, а также от конструкции системы смазки. Для обеспечения надежной работы современных двигателей внутреннего сгорания большое значение имеет предотвращение образования в них лаков, нагаров, низкотемпературных осадков, коррозии поверхностей некоторых деталей, а также очистка масла в двигателях ( фильтрация, центрифугирование) от образующихся в нем механических примесей. Все перечисленные вопросы отражены в книге. [3]

При применении двигателя внутреннего сгорания муфта сцепления позволяет включить барабан яобедкк, ротор при работающих двигателях, зя. [4]

Не допускается применение двигателей внутреннего сгорания ( ДВС) и газотурбинных установок на МНГС без выполнения специальных требований к помещениям этих установок, исключающих доступ в них взрывоопасных смесей при загазованности МНГС. [5]

При необходимости применения двигателей внутреннего сгорания и электродвигателей в нормальном исполнении их необходимо устанавливать за глухой несгораемой стеной в отдельном помещении, а валы, соединяющие двигатель с насосом, в местах прохода через стену следует пропускать через герметические сальники. [6]

С расширением применения двигателей внутреннего сгорания noi eo — ность в бензине непрерывно увеличивалась. [7]

Единственным преимуществом применения двигателей внутреннего сгорания является значительно меньший расход топлива, чем во всех остальных типах двигателей. В среднем небольшой одноцилиндровый двухтактный дизель потребляет топлива 0 25 кг на 1 л. с. — час. Двухцилиндровый двухтактный двигатель с ка-лильной головкой расходует около 0 4 кг топлива на 1 л. с. — час. Расход топлива у двигателя внутреннего сгорания, как мы видим, почти в 4 — 10 раз меньше, чем у промысловой паровой машины. Таким образом, с точки зрения экономии жидкого топлива двигатель внутреннего сгорания имеет значительные преимущества перед паровой машиной. [8]

Повышение экономичности применения двигателей внутреннего сгорания , снижение трудоемкости технического ухода за ними имеет важное народнохозяйственное значение. Большую роль при этом играет установление обоснованных сроков замены масла. Малые сроки замены масла приводят к значительному его перерасходу; особенно это заметно в связи с тем, что ряд удачных конструктивных и технологических решений способствовал снижению проникновения масла в камеры сгорания и его расхода на угар в современных двигателях. [9]

С расширением применения двигателей внутреннего сгорания поа ьб-ность в бензине непрерывно увеличивалась. [11]

В настоящее время применение двигателей внутреннего сгорания на промыслах весьма ограничено. [12]

Исключительное разнообразие областей применения двигателей внутреннего сгорания обусловливает соответственно и многообразие конструктивных форм этих двигателей, а также значительные трудности их классификации. [13]

В виду чрезвычайного разнообразия областей применения двигателей внутреннего сгорания и соответственно многочисленности конструкций и типов двигателей, различающихся как по условиям работы, так и по видам применяемого топлива, не представляется возможным дать единые нормы испытаний для всех двигателей внутреннего сгорания. Вместе с тем по условиям работы двигатели внутреннего сгорания могут быть разделены на три основные группы: 1) двигатели, работающие при постоянном числе оборотов под воздействием скоростного регулятора, — стационарные и с ручной регулировкой — судовые; 2) двигатели, работающие при переменных числах оборотов, обычно быстроходные — автотракторные и 3) двигатели, хотя и работающие при постоянном высоком числе оборотов, но в специфич. [14]

Как видно из предыдущего, при применении двигателей внутреннего сгорания , в особенности паровых, силовые установки расходуют значительное количество воды. [15]

Что такое гидроудар двигателя автомобиля

Гидроудар в двигателе происходит, когда попавшая в цилиндр жидкость мешает поршню завершить ход в верхней мертвой точке. Натыкаясь на несжимаемую преграду в виде воды, поршень может нанести существенный ущерб мотору. О причинах и последствиях данного явления расскажем далее в статье.

  1. Что это такое
  2. От чего происходит
  3. Последствия
  4. Что делать при возникновении
  5. Как избежать
  6. Полезное видео

Что это такое

Попавшая в камеру сгорания жидкость (как правило – вода или антифриз) не сжимается и при работе двигателя становится жесткой прослойкой между поршнем и головкой блока цилиндров. В зависимости от большого количества факторов и стечения обстоятельств может погнуться шатун и получить повреждения ГБЦ. Самой серьезной поломкой может оказаться шатун, проломивший стенку блока цилиндров.

От чего происходит

По статистике большинство поломок, связанных с гидроударом, происходит, когда водители “топят” автомобили, проезжая через глубокие лужи или броды. Вода, через воздушный фильтр, попадает попадает во впускной коллектор, а далее в цилиндры. В некоторых случаях в цилиндр может попасть антифриз из-за прогоревшей прокладки между головкой и блоком.

Последствия

Насколько серьезными будут последствия зависит от:

  • Количества воды попавшей в камеру сгорания.
  • Мощности двигателя.
  • Количества оборотов двигателя на момент возникновения гидроудара.

Погнутые шатуны стали последствием гидроудара в двигателе автомобиля

Существует несколько вариантов развития событий при гидроударе в двигателе:

  • В цилиндры попала вода, но из-за низких оборотов коленвала двигатель заглох без ущерба – идеальный вариант, при котором мотор может остаться целым. При подозрении на гидроудар пытаться заводить автомобиль нельзя без предварительной диагностики. Достаточно заменить воздушный фильтр, открутить свечи, стартером выгнать воду из цилиндров и просушить их.
  • Двигатель заклинил – в основном это происходит из-за упора деформированного шатуна в стенку блока цилиндров.
  • Двигатель получил гидроудар, но не заклинил – за счет незначительной деформации мотор работает, но оси движения поршней и валов все равно изменились. Износ деталей ускоряется в разы, значительно сокращая время “жизни” агрегата.
  • Фатальные последствия – при заклинивании шатун ломает стенки цилиндров, пробивает БЦ. В этой ситуации без замены двигателя не обойтись.

Что делать при возникновении

При первых подозрениях на гидроудар следует немедленно приступить к осмотру, т.к. следы влаги быстро испарятся на горячем двигателе:

  • В “полевых” условиях (в дороге) единственное, что удастся сделать без затруднений – осмотреть воздушный фильтр, выкрутить свечи и поворотом коленвала проверить наличие воды в цилиндрах. Если фильтр влажный и деформированный, а в двигателе вода, то заводить автомобиль нельзя. Следует вызвать эвакуатор для тщательной диагностики и ремонта на СТО.
  • Далее приступаем к снятию ГБЦ и осмотру цилиндров. Если у одного или нескольких цилиндров полоса нагара больше, это говорит о том, что шатун согнут и поршень проходит меньшее расстояние, чем положено. Неравномерный нагар (смещен к одной стороне) на стенках также говорит о гидроударе. Изогнутый шатун прижимает поршень к одной стороне, царапая и оставляя потертости на стенках цилиндра.
  • После полной разборки двигателя можно заметить изгибы и изломы шатунов, а также неравномерный износ вкладышей коленвала.

Как избежать

Следуя нескольким простым советам, можно свести к минимуму вероятность дорогостоящего ремонта:

  • При движении по лужам соблюдать аккуратность и низкую скорость.
  • Не предпринимайте попыток преодолеть слишком глубокие лужи.
  • Не проезжайте на большой скорости даже мелкие лужи.
  • Организуйте максимальную защиту воздушного фильтра от попадания влаги.

Полезное видео

Ознакомьтесь с дополнительной информацией про гидроудар в двигателе на видео ниже:

Автомобиль, как и любая техника нуждается в бережном отношении, своевременном техническом обслуживании и ремонте. От отношения к машине будет зависеть долговечность и стабильная работа всех ее агрегатов и узлов, это поможет сэкономить немалую часть семейного бюджета, позволит долгие годы наслаждаться безупречной работой.

голоса
Рейтинг статьи
Читать еще:  Чем смыть нагар внутри двигателя
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector