Система сжатого воздуха. Правила Российского морского регистра судоходства.
Пуск судовых главных и вспомогательных ДВС производится в основном сжатым воздухом давлением 2,5–3 МПа. Лишь высокооборотные ДВС малой и средней мощности запускаются при помощи электростартера. Двигатели мощностью до 15 кВт могут запускаться в работу вручную. Согласно Правилам Регистра СССР главные судовые ДВС должны безотказно запускаться в холодном состоянии при любом положении коленчатого вала. Температура в машинном отделении при этом не должна быть ниже плюс 8 С.
Система сжатого воздуха должна обеспечивать одновременный пуск и реверсирование всех главных ДВС. Для хранения запаса сжатого воздуха (для пуска главных двигателей) должны быть предусмотрены не менее двух воздухохранителей (или двух групп воздухохранителей). Количество воздуха, находящегося в них, должно обеспечивать не менее 12 пусков каждого главного двигателя попеременно на передний и задний ход.
Если в качестве главных установлены нереверсивные ДВС или дизель-генераторы, то общего запаса воздуха должно быть достаточно для шести пусков двигателя наибольшей мощности из установленных. Пуск вспомогательных ДВС должен осуществляться воздухом из воздухохранителей емкостью, достаточной для выполнения шести пусков двигателя наибольшей мощности, подготовленного к действию. При наличии одного возду-хохранителя для вспомогательных ДВС должна быть предусмотрена возможность их пуска от воздухохранителей главных двигателей.
Для воздушного пуска судовых ДВС применяются две основные схемы: с автоматическими пусковыми клапанами и с пневматическими пусковыми клапанами. В современных двигателях применяются клапаны, управляемые сжатым воздухом, поступающим от распределительного устройства. Схема воздушной системы пуска ДВС с пневматическим управлением пусковых клапанов приведена на рисунке:
Система состоит из баллона пускового воздуха, главного пускового клапана 3, пусковых клапанов 2, пускового воздухораспределителя 1, нагрузочного клапана поста управления, главной воздушной магистрали, воздушных трубопроводов и приборов контроля.
При перемещении рукоятки поста управления из положения "Стоп" в положение "Пуск" открывается нагрузочный клапан (на схеме не показан), в результате чего управляющий воздух поступает к главному пусковому клапану 3. Он открывается и воздух из пускового баллона по главной магистрали поступает к пусковым клапанам 2 рабочих цилиндров и воздухораспределителю 1. От него воздух поступает для открытия пусковых клапанов 2, которые, поочередно открываясь, подают пусковой воздух в цилиндры двигателя. Рукоятку поста управления держат в положении "Пуск" до появления вспышек в цилиндpax двигателя. После этого рукоятка поста управления переводится в положение "Работа" и фиксируется в положении, соответствующем заданному режиму работы. Нагрузочный клапан при этом автоматически закрывается и подача пускового воздуха прекращается.
Остановка двигателя производится переводом рукоятки поста управления из положения "Работа" в положение "Стоп". Пусковой воздухораспределитель, показанный на рисунке ниже, служит для управления открытием и закрытием пусковых клапанов рабочих цилиндров. Он устанавливается на полке блока цилиндров и приводится в действие от распределительного вала двигателя.
Пусковой воздухораспределитель:
В корпусе 2 расположено восемь золотников 3 с направляющими поверхностями 5, перемещающихся в радиальном направлении. Воздух от главного пускового клапана поступает в кольцевую полость А и прижимает все золотники к пусковому кулаку 4. Пусковой кулак имеет сегментный срез, позволяющий золотникам перемещаться к его центру. При этом кольцевая полость А поочередно сообщается с каждой из восьми полостей В, а управляющий воздух поступает к пусковым клапанам соответствующего цилиндра. Величина сегментного среза определяет продолжительность подачи воздуха к пусковым клапанам. Когда под действием кулака золотник занимает исходное положение, полость В соединяется с атмосферой через отверстие С, что обеспечивает выход воздуха из пускового клапана и его закрытие. Полости А и В в это время разобщаются. После пуска двигателя давление в полости А падает, золотники кулаком отбрасываются в исходное (периферийное) положение, где удерживаются фиксаторами, состоящими из шариков 6 и пружины 7. Воздушные полости воздухораспределителя уплотняются прокладкой 8 и резиновым кольцом 1. Главный пусковой клапан предназначен для сообщения пусковой магистрали двигателя с воздушными баллонами при пуске и быстрого отключения и разгрузки ее от давления воздуха после пуска.
Пусковые клапаны, установленные на крышках рабочих цилиндров, служат для подачи воздуха в цилиндры в период пуска. Устройство пускового клапана показано на рисунке:
В чугунном корпусе 2, закрытом крышкой 6, расположен стальной клапан 3, нагруженный пружиной 5. В крышке 6 располагается поршень 7, который под давлением воздуха может перемешаться вниз, действуя на шток клапана 3. Между корпусом клапана и крышкой цилиндра для уплотнения устанавливается красномедная прокладка 1 и два резиновых кольца 4. Полость а пускового клапана соединена с пусковой магистралью двигателя, но клапан 3 не открывается, так как действие пружины на клапан сильнее действия воздуха. Как только воздух от пускового воздухораспределителя поступит в полость b, под его давлением поршень 7 опустится вниз и откроет пусковой клапан. В результате этого воздух из полости а поступит в цилиндр и двигатель начнет вращаться. После поворота кривошипа данного цилиндра на определенный угол пусковой воздухораспределитель сообщит полость в с картером двигателя, давление в ней упадет и под действием пружины 5 пусковой клапан сядет на свое седло. В результате подача воздуха в этот цилиндр двигателя прекратится.