Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Факторы, влияющие на пуск дизеля.

Тепловое состояние дизеля. Под тепловым состоянием дизеля понимается температура охлаждающей воды в дизеле, температура стенок камеры сгорания и температура мас­ла. Во время пуска все указанные температуры равны между собой и равны температуре окружающего воздуха. При температуре дизеля 15 °С и меньше резко увеличивается продолжительность пус­ка. При этих температурах средние индикаторные давления малы и пуск дизелей без использования специальных устройств затруд­нен. Прогретый же дизель после первых вспышек быстро набирает обороты и переходит в режим устойчивой работы.

Размеры цилиндров и степень сжатия. С увеличением размеров цилиндров дизеля уменьшается относи­тельная (к объему) площадь стенок цилиндра, следовательно, умень­шаются потери теплоты через стенки, а также уменьшаются отно­сительные потери заряда цилиндра. Поэтому дизели с большими размерами цилиндров отличаются повышенными параметрами тем­пературы сжатия и более легким пуском при прочих равных ус­ловиях. Для успешного пуска дизеля с малыми размерами цилин­дра необходимы более высокие пусковые обороты.

С увеличением степени сжатия возрастает давление и темпера­тура сжатия, вследствие чего улучшаются условия смесеобразова­ния, самовоспламенения и сгорания топлива, поэтому дизели с вы­сокими степенями сжатия отличаются легким пуском. Желатель­ность применения максимально допустимых степеней сжатия, ог­раничиваемых величиной максимального давления сгорания, объяс­няется не только повышением индикаторного КПД дизеля, но и, главным образом, необходимостью обеспечения надежного пуска.

В дизелях с наддувом максимальные давления достигаются при относительно небольших степенях сжатия за счет высокого давления в начале сжатия. Так как при пуске наддув отсутствует, то дизели с наддувом отличаются относительно трудным пуском (по сравнению с дизелями без наддува).

Количество подаваемого топлива. Увеличение дозы впрыскиваемого топлива благоприятно отража­ется на пуске дизеля, так как увеличиваются уплотняющие воз­действия поршневых колец и повышается давление сжатия вслед­ствие впрыска топлива.

Значительное увеличение дозы впрыскиваемого топлива неже­лательно, так как приводит к дымному выхлопу вследствие непол­ного сгорания и накопления топлива в цилиндре за первые оборо­ты дизеля, к существенному увеличению оборотов после пуска ди­зеля, а также к резкому повышению давления сгорания и жестко­сти работы дизеля.

Угол опережения подачи топлива. При больших углах опережения подачи топливо попадает в среду с низкой температурой, вследствие чего ухудшается смесеобразова­ние и затрудняется самовоспламенение топлива. При малых углах опережения подачи топлива рабочая смесь не успевает пригото­виться к самовоспламенению. Существует оптимальный угол опе­режения подачи топлива. Этот угол обычно меньше оптимального угла опережения подачи топлива на номинальном режиме. Неко­торые дизели оснащаются устройствами коррекции угла опереже­ния подачи топлива в зависимости от скоростного режима работы. Такие дизели отличаются более легким пуском вследствие авто­матического уменьшения угла опережения подачи топлива.

Способы облегчения пуска холодного дизеля. Из анализа фак­торов, влияющих на пуск дизеля, следует, что решающим факто­ром является температурный режим дизеля. Все способы облегче­ния пуска холодных дизелей сводятся к их предварительному про­греву.

Теплота в дизель может быть подведена следующими способами:

- средами, циркулирующими через дизель;

- проворачиванием дизеля от постороннего источника механи­ческой энергии (почти вся подведенная энергия при этом идет на нагрев дизеля);

- комбинированным способом.

При первом способе теплота может быть подведена к дизелю со следующими средами:

- с паром, подаваемым в зарубашечное пространство дизеля;

- с водой, нагреваемой вне дизеля и циркулирующей через его зарубашечное пространство (часто воду пропускают через змеевик, расположенный в масляном баке с целью прогрева масла);

- с маслом, прокачиваемым через систему смазывания;

- с воздухом, засасываемым дизелем при его пуске;

- с топливом, подаваемым в дизель в процессе пуска.

Метод парового прогрева весьма эффективен и широко исполь­зуется в стационарных парках автомобилей и тракторов. Воздух, поступающий в дизель, может прогреваться или спиралями нака­ливания, или сжиганием во всасывающем тракте легкоиспаряю­щихся топлив (спирта, бензина). Подогрев топлива может быть произведен путем электропрогрева в топливном баке или в фор­сунках. В вихревых камерах вихрекамерных дизелей устанавлива­ются спирали, перед пуском накаливаемые электрическим током.

Наиболее эффективным является комбинированный способ под­вода теплоты к дизелю. Этот способ используется, например, в ди­зелях, прогреваемых прокруткой пусковым карбюраторным дви­гателем. Вода из системы охлаждения пускового двигателя на­правляется в зарубашечное пространство дизеля и прогревает его, а выхлопные газы, проходя по трубе, расположенной во всасываю­щем коллекторе дизеля, прогревают воздух, который поступает в дизель. Таким способом обеспечивается надежный пуск дизелей при отрицательных температурах. Для облегчения прокрутки хо­лодных дизелей всасывающие клапаны часто открывают при по­мощи механизма декомпрессии.

Дизели непосредственного впрыска, находящиеся в состоянии «горячего резерва» постоянно готовы к немедленному пуску. Сис­темой «горячего резерва» обеспечивается постоянный автоматизи­рованный прогрев воды и масла электронагревателями и циркуля­ция этих сред через дизель. Циркуляция может быть принуди­тельной или термосифонной. При отказе системы «горячего резер­ва» системой автоматического управления обеспечиваются перио­дические пуски дизеля на самопрогрев. Горячий резерв отрицательно сказывается на долговечности дизелей и связан с большими расхо­дами электроэнергии. В настоящее время разработаны надежные и безопасные системы пусков дизелей из состояния «холодного ре­зерва».

Оценка необходимой мощности пускового агрегата и расхода пускового воздуха. Мощность пускового агрегата расходуется на преодоление сил трения в дизеле, на привод вспомогательных на­вешенных на дизель агрегатов, на создание компрессии и на пре­одоление сил инерции при разгоне дизеля. Ориентировочно мощ­ность пускового агрегата может быть оценена на основании эмпи­рической зависимости

(1)

где р_п — мощность пускового агрегата, кВт; V_si — литраж дизеля, л; 1,5... 1,7 — удельная необходимая мощность пускового агрега­та (установлена экспериментально), кВт/л; V_s — рабочий объем цилиндра; i — число цилиндров.

Средний расход пускового воздуха может быть ориентировочно оценен по аналогичной зависимости

V_п.в = (6...9)V_si,

где 6...9 — средний литровый расход пускового воздуха.

Емкость пусковых баллонов на основании требований надеж­ного пуска должна обеспечить не менее 12 пусков дизеля из хо­лодного состояния. Объем баллонов, а также верхний предел дав­ления в них определяются на основании уравнения состояния воз­духа с учетом числа необходимых пусков, ориентировочного расхо­да пускового воздуха на один пуск и нижнего предела давления, обеспечивающего надежный пуск. При параллельном включении трех баллонов обеспечивается 10... 11 пусков дизеля при темпера­туре Т₀ = 15 °С. При последовательном использовании этих же баллонов обеспечивается только 5...6 пусков. Таким образом, же­лательно параллельное включение пусковых баллонов.

Режим прогрева дизелей. Под прогревом дизеля следует пони­мать период работы дизеля с момента пуска до стабилизации теп­лового состояния дизеля на установившейся полной или частич­ной нагрузке. Критерием стабилизации теплового режима условно считается стабилизация температуры воды и масла на выходе из дизеля.

В период прогрева дизеля изменяются:

- температура цилиндровых втулок, поршней, головок поршней и других деталей;

- температурные напряжения в указанных элементах;

- зазоры в сопряжениях деталей, особенно заметно меняются за­зоры между цилиндровыми втулками и поршнями;

- температура воды и масла;

- ход термических процессов в дизеле.

С целью ускорения запуска и загрузки дизеля период прогрева должен быть предельно сокращен. Но при резком прогреве (т. е. при полной загрузке непрогретного дизеля) в элементах его конст­рукции могут возникнуть опасные по величине температурные на­пряжения. Оптимальным является такое форсирование прогрева, при котором температурные напряжения не достигают предельно допустимых величин.