Повышенная температура выпускных газов одного цилиндра

Неисправности судовых ДВС

Судовые дизельные двигатели внутреннего сгорания имеют запас прочности – их непросто вывести из строя. Однако сбои в работе случаются, и важно уметь их своевременно устранять. Некоторые неисправности можно ликвидировать своими силами, а в отдельных случаях не обойтись без обращения к специалисту дилерского центра.

При обслуживании двигателей для судов можно заранее заметить изменения в работе оборудования. В этом случае рекомендуется обратиться к журналу с записями об обслуживании агрегата. В нем указываются все предыдущие неисправности и процедуры по замене деталей, обслуживанию. Это поможет разобраться в ситуации. Ниже перечислены основные неисправности двигателей Yanmar серии 6HYM.

Отказ пуска и внезапная остановка двигателя

Если двигатель не запускается, причин может быть несколько. Самые простые причины: повышенная вязкость масла или падение заряда в аккумуляторе. Эти неисправности можно устранить самостоятельно – достаточно зарядить батарею или заменить масло. Если причина в зажигании, то проблема может быть в пустом топливном баке, засорении топливного фильтра, закрытии клапана бака, низком цетановом числе дизельного топлива. Эти проблемы тоже устраняются самостоятельно. Мастер может открыть клапан топливного бака, почистить фильтр. Также причина может быть в попадании воздуха в топливную систему.

Однако существуют неисправности, с которыми лучше обратиться в дилерский центр. Специалист от центра нужен, когда:

• в двигателе заклинили подвижные части (поршни, гильзы цилиндров, подшипники распределительного или коленчатого вала);
• неисправность – в стартере;
• вышел из строя насос предварительной подачи топлива;
• неправильно отрегулированы клапана или повреждены седла клапанов.

Причины внезапной остановки мотора – засорение топливного фильтра, пустой бак, воздух в топливной системе. Однако причинами остановки могут быть и заклинившие части, как и при отказе в запуске.

Падение скорости вращения и неравномерная работа цилиндров

Обычно в таких ситуациях можно решить проблему самостоятельно. Скорость может падать при попадании воздуха или влаги в топливную систему, засорении топливного фильтра. Если попала вода, надо просто высушить фильтр и бак. При попадании воздуха необходимо восстановить герметичность системы. Самостоятельный ремонт запрещен, когда надо разбирать двигатель, то есть при заклинивании отдельных комплектующих: турбокомпрессора, подшипника коленвала, поршней.

Цилиндры могут работать неравномерно при попадании воздуха или влаги в топливную систему. Однако иногда возникает более серьезная проблема – неравномерный объем впрыска. В такой ситуации производитель рекомендует обратиться к дилеру.

Выхлопные газы имеют «неправильный» цвет, слышен стук в двигателе

Если выхлоп изменил цвет, причина может крыться в загрязнении компрессора, турбины, засорении фильтра предварительно очистки. Здесь достаточно провести работы по очистке комплектующих. Часто выхлоп имеет «неправильный» цвет из-за низкого качества топлива. Рекомендуется как можно быстрее заменить его. Еще одна причина – перегрузка двигателя. Если снизить уровень нагрузки, цвет выхлопа снова нормализуется.

Изменение цвета отработавших газов может быть связано и с более серьезными проблемами:

• неправильной регулировкой зазоров клапанов;
• повреждением седел клапанов;
• несвоевременным впрыском;
• залипанием клапанов;
• повреждением кулачков распредвала.

В таких ситуациях нужно обратиться к специалисту – требуется разборка двигателя. Неправильная регулировка зазоров и несвоевременный впрыск также приводят к стукам в двигателе.

Высокая температура охлаждающей жидкости, выхлопных газов

Температура охлаждающей жидкости может быть высокой из-за недостаточного уровня охлаждающего реагента или наличия протечки. Также проблема возникает по причине засорения канала впуска воды, поломок или неисправностей крыльчатки насоса морской воды. Эти неисправности можно устранить самостоятельно. Если залипает клапан термостата или возникли поломки в насосе для охлаждающей жидкости, лучше обратиться к дилеру.

Повышенная температура выхлопа связана с недостатком воды в интеркулере и неисправностью водяного насоса для морской воды. На выхлоп оказывает влияние топливо и уровень нагрузки. Достаточно снизить нагрузку и повысить качество топлива, чтобы в большинстве случаев устранить проблему. Стоит также проверить вентиляцию машинного отделения – проблема может быть тут.

Низкое давление смазочного масла

Неисправности судового дизеля, связанные с давлением смазочного масла, обычно решаются путем замены масляного фильтра. Также неисправность может быть связана с ослаблением патрубков. Если после проведения этих процедур ситуация не изменилась, стоит обратиться к дилеру.

В дилерский центр за исправлением поломок стоит обращаться в случае, если ремонт требует переборки двигателя. Разбирать мотор самостоятельно крайне не рекомендуется. Стоит добраться до берега и обратиться за обслуживанием. Подготовленные работники сервисного центра быстро устранят неисправности. Допускается самостоятельный ремонт отдельных комплектующих, который не требует разборки двигателя.

Если Вам понравилась наша статья, посмотрите также другие:

Источник

КЛУБ СУДОВЫХ МЕХАНИКОВ

ПЕРЕГРЕВ ЦИЛИНДРА НА ДИЗЕЛЕ

Малооборотный дизель MAN B&W. В работе наблюдалась повышеная температура на выходе из одного из цилиндров — была выше на 5-6 градусов, чем из остальных. Кроме вероятного перегрева воды в цилиндре (разрегулировка подачи топлива? задир или трение поршня о втулку? — все эти причины должны явно проявляться в других показателях — цилиндровая мощность, температура выхлопных газов, состояние поверхности втулки) возможно ущемление протока воды через цилиндр. Именно это и было обнаружено путем планомерных и долгих поисков — каналы охлаждающей воды оказались забиты . обрывками резины!
Один из клапанов в системе охлаждения, типа «баттерфляй» потерял свою уплотнительную резиновую «рубашку», по причине либо перегрева, либо некачественного изготовления. Обрывки и лоскуты резины потоком воды донесло до узкого места — каналов охлаждения втулки, где они и застряли. Характерно что забитым оказался только крайний, то есть ближний ко входу охлаждающей воды, цилиндр.

СРАБОТАЛ ИНДИКАТОР МАСЛЯНОГО ТУМАНА

Перегрев подшипника? Возможно. Именно для этого ставится индикатор на дизель. Подшипник греется, плотность паров масла растет, образуется «туман» улавливаемый индикатором.

На одном из дизелей B&W столкнулисьс другой причиной. После срабатывания индикатора несколько раз открывали картер и проверяли подшипники — все они были в порядке, абсолютно целые. Причиной была трещина в поршне. Газы из полости цилиндра попадали через трещину в полость охлаждения поршня и оттуда под давлением вырывались через уплотнения в картер создавая густую «аэрозоль», которую и улавливал индикатор.

НАРУШЕНИЕ РАБОТЫ ВЫХЛОПНОГО КЛАПАНА ДИЗЕЛЯ

Малооборотный дизель MAN B & W . На ходу выхлопной клапан перестает закрываться (не садится на седло). Причина – засорение сливного (вентиляционного) дросселя в системе гидропривода клапана. Вот «анатомия» неисправности:

Система гидропривода состоит из: поршня-насоса с приводом от кулака распредвала, нагнетательной трубы и собственно гидропривода – поршня над выхлопным клапаном.

При нормальной работе в систему гидропривода выхлопного клапана постоянно идет подпитка свежего масла под давлением через регулируемый дроссельный клапан. Одновременно с этим часть масла уходит из системы гидропривода через уплотнения гидропоршней в виде протечек а также через сливной (вентиляционный) дроссель. На старых моделях дизелей регулируя скорость слива масла добиваются «мягкой» посадки клапана на седло на рабочих оборотах дизеля (сейчас для этого в приводе установлен специальный демпфирующий поршень).

При засорении сливного дросселя отток масла резко сокращается, нарушается баланс с подпиткой, что приводит к «переполнению» замкнутой гидросистемы привода «лишним» маслом, которое и не дает закрываться клапану до конца в конце каждого цикла.

В экстренной ситуации (при невозможности немедленной остановки дизеля) можно попробовать улучшить положение либо уменьшив подачу масла (что однако чревато перегревом его в полостях привода) либо увеличив отток масла ослабив предохранительный клапан или даже трубу привода (предварительно приняв меры предосторожности от разбрызгивания масла).

Кстати, возможна и обратная ситуация – клапан не открывается, или открывается наполовину. Причина та же – нарушение баланса притока и оттока масла. В данном случае слив по какой топричине резко превышает подпитку (например, засорился дроссель подпитки, вышел из строя невозвратный клапан подпитки или предохранительный клапан, например, лопнула пружина)

Нередки случаи, когда неумелыми или неграмотными действиями в процессе ремонта механизму наносится непоправимый вред.

Снятие наработки на втулке ГД.

При ревизиях поршня имеет место широко распространенная ошибка – неправильное снятие наработки на цилиндровой втулке в районе верхнего поршневого кольца. Часто наработка снимается диском путем прошлифовки широкой полосы, перекрывающей поверхность работы верхнего поршневого кольца. Такая процедура резко ухудшает работу верхнего кольца. Теряется плотное прилегание кольца ко втулке в верхней, самой напряженной по условиям работы части втулки. Нарушенная геометрия поверхности втулки создает дополнительные вредные усилия скручивающие кольцо. Увеличивается вероятность прорыва газов.

Правильный метод снятия наработки заключается в стачивании «ступеньки» и узкой полосы металла втулки, как правило по ширине диска, непосредственно над кольцом находящимся в ВМТ. При этом полезно даже проточить канавку, которая замедлит образование следующей наработки.

СКРЫТЫЙ ИЗНОС

Часто трубы высокого давления (например топливные или масляные) «одеты» сверху в защитную рубашку – гофрированую трубу. При работе двигателя рубашка вибрирует и набивает на поверхности трубы канавки, которые с течением времени могут привести к разрыву трубы.
Примечательно что сами гофры, хотя и выполнены из более тонкого металла не протираются. Возможно это связано с характеристиками сплавово используемых для самих труб (более вязкий металл) и гофр (жесткий металл типа пружинной стали).

НЕ РАЗГОНЯЕТСЯ

Дизель не развивает обороты. Проблемы была в воздухе «подсасываемом» через открытый вентиляционный клапан на всасывании насоса масла распредвала.

На дизеле Брянского Машиностроительного Завода долго и безуспешно пытались отрегулировать подачу топлива по цилиндрам. Ежедневное индицирование, смена прокладок ТНВД, перерегулировка топливных реек — никакого эффекта. На следующий день разброс по цилиндрам превышал все нормы. Причина крылась в вале привода топливных реек насосов. Вал состоит из трех частей, стянутых втулками. Болты на стягивающих втулках ослабли, появился люфт и ход реек на всех ТНВД оказался разным.

ПОМПАЖ — ЧАСТНЫЙ СЛУЧАЙ — ПРОТИВОДАВЛЕНИЕ НА ВЫХЛОПЕ

Note that Funnel Exhaust Pipe Mesh (spark arrestor) may be clogged by soot flakes. In that case ME – TCR running unstable (surging). We are experience the situation when ME cannot speed up above 72 RPM, same time Exhaust Temperatures, TCR RPM and Scavenger Air pressure are very high.

Попросту говоря — хлопья сажи после продувки (банения) утилькотла забивают противоискровую сетку на выхлопной трубе. Противодавление на выходе из турбины увеличивается, что ведет к нарушению работы турбокомпрессора и помпажу. Двигатель не разгоняется, потому что автоматика «душит» обороты из за низкого давления наддува. При этом обороты турбонагнетателя, температура выхлопного газа и давление наддува в ресивере сильно повышеные.

Источник

На одном из цилиндров двигателя судового поднялась температура

Главное меню

Судовые двигатели

Процесс передачи тепла от газов к охлаждающей жидкости в цилиндре двигателя разбивается на три этапа: теплоотдача от газов к стенке цилиндра; теплопередача через стенки цилиндра и теплоотдача от наружной поверхно­сти стенок цилиндра к охлаждающей среде. Теплоотдача от газов к стенке цилиндра про­исходит главным образом путем соприкосно­вения. Радиационная составляющая теплооб­мена принимается равной около 5% . Однако некоторые исследования последних лет пока­зывают, что лучистый теплообмен в цилиндре дизеля достигает 15% от всего передаваемого тепла. При установившемся тепловом потоке, и если принять стенку цилиндра плоской, сог­ласно закону Ньютона, количество теплоты, переданное от газов к 1 м 2 поверхности стен­ки в течение часа, будет равно

где ? г — коэффициент теплоотдачи от газов к стенке путем соприкоснове­ния в ккал1м 2 град·ч;

Т Г — температура газов в цилиндре;

Т 1 — температура внутренней поверхности стенки цилиндра (рис. 106).

Количество теплоты, передаваемое лучеиспусканием от газов к стенке, согласно закону Стефана-Больцмана, будет равно

Здесь Т п — температура во фронте пламени, которая, по опытным данным, выше температуры газов примерно на 25% .

Суммарное количество теплоты, передаваемое от газов к стенке,

Обычно, ввиду малого значения, величиной q л пренебрегают, а потому

Количество теплоты, передаваемое через стенку цилиндра, согласно закону Фубье,

исключим температуру наружной поверхности стенки цилиндра Т 2 , опре­делим тепловую нагрузку цилиндра в зависимости от температуры внутрен­ней поверхности стенки цилиндра Т 1 и температуры охлаждающей воды Т в :

Последнее уравнение показывает, что чем больше тепловая нагрузка цилиндра, чем выше температура охлаждающей воды T в , и чем больше тол­щина стенки цилиндра s’, тем выше будет температура внутренней поверх­ности стенки цилиндра.

Температурный перепад по толщине стенки цилиндра равен

Возникающие тепловые напряжения в стенках цилиндра пропорциональны температурному перепаду и их толщине.

Отсюда следует, что с увеличением тепловой нагрузки и толщины сте­нок цилиндра тепловые напряжения в стенках его возрастают.

Подставляя в формулу (173) значение допустимой температуры внутрен­ней поверхности стенок цилиндра t 1 °С, получим значение максимально до­пустимой тепловой нагрузки цилиндра (при данных значениях t в , ? в , s’ и ? ):

Обозначим термическое сопротивление теплопередачи от внутренней по­верхности стенок цилиндра к охлаждающей воде через

тогда уравнение тепловой нагрузки можно написать так:

Отсюда находится мгновенное значение температуры внутренней поверх­ности стенки цилиндра

Вследствие пульсирующего теплового потока в цилиндре двигателя температура внутренней поверхности стенок его колеблется. Опытные дан­ные показывают, что эти колебания незначительны и ими можно пренебречь. Температура значительно изменяется вдоль поверхности цилиндра и порш­ня. На рис. 107 показаны типичные температурные кривые поршня без жид­костного охлаждения, а на рис. 108 — типичная кривая изменения темпера­туры внутренней поверхности стенок цилиндра.

На рисунках также показаны значения температур поршня из алюминиевого сплава и втулки ци­линдра на глубине 0,38 мм быстроходного двигателя п = 2 000 об/мин. ( D = 121 мм, S = 140 мм) при температуре охлаждающей воды 70° С и скорости ее потока в зарубашечном пространстве 0,152 м/сек. Рассмотрение температурных кривых показывает, что средняя температура направляющей .части поршня мало отличается от температуры внутренней поверхности стенки цилиндра, а следовательно, теплопередача от поршня через направ­ляющую часть его является незначительной. Наибольшая разница темпера­тур имеет место между боковой поверхностью головки поршня (в районе верхних двух колец) и поверхностью втулки цилиндра, а отсюда можно сделать вывод, что наибольшее количество теплоты отводится от поршня че­рез верхние поршневые кольца.

Как следует из формулы (161), тепловая нагрузка цилиндра возрастает пропорционально увеличению его диаметра:

В связи с этим конструкция головки поршня (особенно при больших диаметрах цилиндров) должна обеспечить наиболее равномерный отвод тепла и тем самым не допускать большого перепада температур в донышке поршня.

Увеличение тепловой нагрузки донышка поршня при наддуве мощных дизелей послужило причиной замены масляного охлаждения головки порш­ня водяным. Масляное охлаждение, вследствие малой теплоемкости масла, не всегда достигает требуемого снижения температуры поршня и поршневых колец.

На рис. 109 показано распределение температур в поршне с масляным охлаждением и верхней части рабочей втулки опытного цилиндра двух­тактного дизеля фирмы «Зульцер» с диаметром цилиндра 760 мм и р е = 7 кГ/см 2 (цилиндровая мощность 1500 л. с.). Донышко поршня имеет одинаковую толщину, оно плоское с уклоном по периферии. Верхняя часть втулки цилиндра защищена от непосредственного воздействия пламени вставным кольцом, изготовленным из жаропрочной стали и, благодаря нали­чию ребер, имеет интенсивное охлаждение.

Как видно из рис. 109, температурный перепад для чугунной втулки ци­линдра допустим, но все же довольно высок. Особенно высоким является перепад температур в донышке поршня.

На рис. 110 показано распределение температур в поршне и во втулке цилиндра этого же дизеля (РД-76) с водяным охлаждением при р е =10 кГ/см 2 . Наличие ребер внутри головки поршня позволило уменьшить толщину днища поршня. Уменьшение толщины днища поршня и примене­ние водяного охлаждения позволили снизить температурный перепад в пор­шне, несмотря на повышенное значение среднего эффективного давления (р е = 10 кГ(см 2 ).

Среднее значение температуры внутренней поверхности стенки цилиндра (T 1 ) ср в соответствии с формулой (177) будет равно

где значения (? г Т г ) ср и (? г ) ср определяются путем планиметрирования площади под кривыми ? г = f (?) и ? г Т г = f(?) (? — угол поворота вала двигателя).

Мгновенное значение температуры газов Т г определяется из урав­нения состояния

где значения р и V в зависимости от угла ? определяются по индикаторной диаграмме двигателя;

G — вес свежего заряда цилиндра с учетом остаточных газов.

Средняя результирующая температура газов по теплопередаче опреде­ляется из условия равенства передачи тепла стенке при пульсирующем по­токе тепла за один цикл и в предположении стационарного потока:

Коэффициент теплопередачи от наружной поверхности втулки рабочего цилиндра к охлаждающей воде

Средняя температура стенки втулки цилиндра

Количество теплоты, выделяющееся в цилиндре в течение одного часа,

Доля тепла от выделяемого в цилиндре и передаваемая охлаждаю­щей воде,

Источник