Работа дизеля в условиях эксплуатации

/ Литература / Устройство и ремонт тепловозов / Работа дизеля в условиях эксплуатации

Работа дизеля в эксплуатации характеризуется частыми и резкими сменами режимов. Частые изменения режимов характерны не только для маневровых, но и для магистральных тепловозов: даже при движении поезда по сравнительно несложному участку наблюдаются постоянные изменения режимов с интервалом 1.6 мин. Особенно часто изменяются режимы работы при эксплуатации дизелей маневровых тепловозов. Хронометраж эксплуатационной работы показал, что число переключений позиций контроллера (смен режимов) за час работы для дизелей грузовых тепловозов в среднем составляет от 50 до 90, пассажирских - от ПО до 115, маневровых - до 130.

Неустановившиеся режимы работы дизелей приводят к нарушению статического равновесия, т.е. к изменению угловой скорости коленчатого вала и связанных с ним агрегатов. Неустановившиеся режимы сопровождаются плохим воздухоснабжением цилиндров дизеля, что приводит к неполному сгоранию топлива, т. е. понижению эффективности дизеля. Чем интенсивнее смена режимов, тем большая часть времени работы двигателя сопровождается снижением эффективности, увеличением расхода топлива на единицу мощности, изменениями нагрузки на детали, нарушениями смазки трущихся поверхностей деталей и, как следствие, повышением износа. Все это уменьшает долговечность и надежность дизеля.

В особую группу следует выделить переходный процесс при пуске дизеля, который можно разделить на четыре фазы:

раскрутка коленчатого вала до появления вспышек топлива;

разгон коленчатого вала на топливе до вступления в действие регулятора частоты вращения (рейки на упоре);

разгон коленчатого вала с одновременным уменьшением подачи топлива и отходом рейки от упора;

прогрев двигателя с относительно малым изменением скоростного режима.

С понижением температуры увеличивается вязкость масла и возрастает сопротивление проворачиванию коленчатого вала, особенно в двух первых фазах процесса пуска. Относительно малая частота вращения вала и низкая температура стенок цилиндра приводят к повышению потерь теплоты рабочим телом в цилиндре, потерь заряда. Эти факторы вместе с низкой температурой воздуха на впуске обуславливают пониженные значения давления и температуры рабочего тела в цилиндре в конце процесса сжатия, вследствие чего в камере сгорания не создаются благоприятные условия для воспламенения топлива, что затрудняет пуск двигателя. При низких температурах положение усугубляется значительным ухудшением состояния аккумуляторных батарей - снижением их емкости и возрастанием внутреннего сопротивления, что вызывает уменьшение крутящего момента стартера и быструю разрядку батарей.

Пуск охлажденного дизеля сопровождается интенсивным изнашиванием деталей. Исследованиями установлено, что изнашивание деталей дизеля за один пуск равноценно работе его под нагрузкой в нормальных условиях в течение нескольких часов.

Переходные процессы, сопровождаемые вибрациями и температурными напряжениями, являются причинами появления трещин, особенно в сварных соединениях рамы и блока цилиндра дизелей. В процессе эксплуатации наблюдаются износ посадочных поверхностей под гильзы цилиндров, износ вкладышей подшипников коленчатого вала, кулачковых валов, а также кавитацион-ные разрушения и коррозии.

⇐ | Тепловой баланс и характеристики дизелей | | Устройство и ремонт тепловозов | | Поддизельная рама и блок цилиндров | ⇒