Как защищён дизель от превышения частоты вращения коленчатого вала сверх допустимой величины, объясните особенности действия этой защиты?

Мощность главного судового дизеля находится в строгом соответствии с частотой вращения коленчатого вала. Поэтому мощность двигателя и, следовательно, заданный скоростной режим судна обеспечиваются определенной частотой вращения, которая поддерживается автоматически регуляторами, изменяющими количество топлива, подаваемого насосами.

Вспомогательные дизели, приводящие в действие электрогенераторы (и особенно электрогенераторы переменного тока), должны иметь строго постоянную частоту вращения. Их мощность при неизменной частоте вращения коленчатого вала регулируется также автоматически, путем воздействия регуляторов на рейки топливных насосов.

Таким образом, регуляторы частоты вращения можно разделить на все режимные, поддерживающие любую заданную частоту вращения, и однорежимные, обеспечивающие двигателям только одну постоянную частоту вращения вала. Кроме этого, некоторые двигатели имеют двухрежимные регуляторы, ограничивающие, например, работу дизеля при сверхдопустимых оборотах и не позволяющие оборотам вала снизиться ниже минимально устойчивых, при которых двигатель может заглохнуть.

Если регулятор механически непосредственно воздействует на топливные насосы, изменяя подачу топлива, то его называют регулятором прямого действия. Но не всегда чувствительный элемент регулятора имеет возможность непосредственного воздействия на дозирующие органы топливных насосов. В этом случае применяют регуляторы непрямого действия, использующие различные усилительные устройства (сервомоторы), при тех же чувствительных элементах, что и у регуляторов прямого действия. Иногда конструкция привода регулятора требует некоторой корректировки в перемещении органов, дозирующих подачу топлива, и исполнительных элементов силовой части сервомотора регулятора. Такие регуляторы называют изодромными.

На рис. 116 дана схема работы всережимного регулятора прямого действия. Рукояткой 9 вручную с поста управления (или дистанционно из рубки) через дистанционную тягу 5 и рычаг 7 изменяют силу затяжки пружинного весового устройства 6. Пружина, воздействуя на втулку, связанную с рычагом 5, стремится сблизить грузы 10. Эти грузы вращаются вместе с центральным валом регулятора, связанным с коленчатым валом двигателя системой шестерен. При своем вращении за счет центробежной силы грузы стремятся разойтись и угловыми рычагами воздействуют на втулку, а следовательно, на пружину 6 и рычаг 5.

Ноли сила сжатой пружины 6 и сила воздействия расходящихся грузов 10 уравновешивают друг друга, то рычаг 5 не перемещается. Как только по каким-то причинам частота вращения коленчатого вала и, следовательно, вала регулятора увеличится, грузы разойдутся на большую величину и их сила превысит силу затяжки пружины. Правый конец рычага 5 вместе со втулкой регулятора переместится вверх, а рейка 1 топливных насосов 2 посредством углового рычага 4 выведет дозирующие элементы 3 на уменьшение подачи. Мощность двигателя и соответственно частота вращения вала снизятся. Грузы 10 возвратятся прежнее положение — частота вращения вала восстановится. Если снизится частота вращения вала, схема сработает в обратном порядке.

При резком возрастании частоты вращения коленчатого вала (поломка гребного вала, потеря гребного винта, резкий сброс нагрузки и т. д.) под действием центробежной силы грузики 10 регулятора разойдутся и через систему рычагов 4,5, тягу 1 передвинут рейку топливного насоса и плунжера топливного насоса на меньшую подачу топлива. Двигатель будет работать на заданном режиме по частоте вращения. Однорежимный (или предельный) регулятор, очевидно, по схеме своей работы будет отличаться только тем, что пружина 6 (см. рис. 116) будет иметь постоянную затяжку.

Для защиты двигателей от чрезмерно большой частоты вращения (разноса) в случае неисправности регуляторов, заедания рейки или плунжеров топливного насоса и др. на двигателях дополнительно устанавливаются автоматы предельных частот или регуляторы безопасности, которые либо прекращают подачу топлива к топливным насосам, либо перекрывают доступ воздуха в цилиндры двигателя.

67 Какие допустимые пределы, относительных изменений параметров работы цилиндров дизеля, в %, при превышении которых необходима регулировка дизеля?

Назначать режимы двигателя необходимо исходя из присущей ему ограничительной характеристики, под которой понимается

аналитическая или графическая зависимость энергетических показателей двигателя, определяющая верхнюю границу области допустимых в эксплуатации режимов, от числа его оборотов.

Эта характеристика может ограждать двигатель от чрезмерных перегрузок, недопустимых даже при кратковременной работе (заградительная характеристика по топливному насосу), или от перегрузок, недопустимых лишь при длительной работе ограничительная характеристика по тепловой и механической напряженности см. рис.1)

Рис.1

Заградительная характеристика по топливному насосу соответствует работе двигателя с максимально допустимыми подачами топлива, величина которых определяется положением рейки топливного насоса у упора. В процессе эксплуатации двигатель может выходить на эту характеристику лишь в точке перегрузочного режима, которой соответствуют N_e = 110%,

Ne _ном и n= 103% n_ном. Продолжительность работы на этом режиме не должна превышать 1час.