Техническое описание и инструкция по эксплуатации дизельных двигателей для дизель-генераторов

Техническое описание и инструкция по эксплуатации дизельных двигателей для дизель-генераторов


Содержание


Введение

Дизельные двигатели ведущих производителей (Deutz, Hatz, Iveco, Lombardini, Perkins, Yanmar) для дизель-генераторов различаются:

  • По типу запуска:
    • ручной;
    • электростартером;
  • По наличию подогрева:
    • со свечами предварительного подогрева;
    • прямой запуск без свечей подогрева;
  • По системе охлаждения:
    • воздушное;
    • водяное;
  • По системе глушения:
    • вручную;
    • электромагнитным клапаном.

Все дизельные двигатели с электростартером могут работать как в ручном, так и в автоматическом режиме.


Общие сведения об устройстве дизеля

Топливная система

Топливная система служит для подачи точно дозированных, различных для разных режимов нагрузки порций топлива под высоким давлением в вихревые камеры цилиндров, а также обеспечивает регулярность впрысков и требуемую их последовательность.

Топливоподкачивающая помпа засасывает топливо из расходного бака и подаёт его к топливному фильтру. Из фильтра очищенное топливо поступает к топливным насосам высокого давления, откуда по трубопроводам подаётся к форсункам и впрыскивается в вихревые камеры. В момент впрыска, проходя через сопловое отверстие форсунки, топливо распыляется. Просочившееся между иглой и корпусом распылителя топливо сливается по трубкам.

Перепускной клапан, установленный на топливном фильтре, перепускает избыточное количество топлива обратно в топливоподкачивающую помпу.

Механизм газораспределения

Механизм газораспределения предназначен для обеспечения наполнения цилиндров воздушным зарядом и очистки их от отработанных газов. Включает в себя клапанный механизм и распределительный вал.

В каждом цилиндре устанавливаются два клапана: один для впуска топливной смеси, другой для выпуска отработанных газов. Клапаны – всасывающий и выхлопной имеют плоскую тарелку, рабочие фаски в них чаще всего выполнены под углом 45?. Клапаны вставляются в соответствующие гнёзда в головке цилиндров.

Распределительный вал монтируется в блок-картере на подшипниках.

Регулятор числа оборотов

Может быть электронным или механическим. По принципу действия механический регулятор относится к типу центробежных. Когда дизель остановлен, грузы регулятора сведены. Муфта и рычаги под действием пружин отжаты в крайнее положение. Связанная с рычагом рейка насоса устанавливает плунжеры топливных насосов в положение максимальной подачи топлива, необходимой для облегчения пуска. Когда дизель начинает работать и число оборотов увеличивается, грузы под действием центробежной силы расходятся, передвигают муфту и увеличивают нажим на пружины. Одновременно рычаги воздействуют на рейку топливного насоса, уменьшая подачу топлива. При этом обороты дизеля увеличиваются до тех пор, пока не наступит соответствие между величиной подачи топлива и числом оборотов. После этого обороты дизеля будут поддерживаться регулятором постоянными.

При первом запуске дизеля необходимо «вручную» выставить количество оборотов двигателя, указанные в паспорте. Другое количество оборотов устанавливать нельзя, так как регулятор оборотов будет работать некорректно. Корректировку регулятора оборотов производит фирма-изготовитель дизель-генераторов.

Система смазки

Основное назначение системы смазки – подача масла ко всем трущимся поверхностям дизеля и фильтрация загрязнённого во время работы масла. Система смазки дизелей комбинированная – под давлением и разбрызгиванием. Циркуляция масла в дизелях достигается при помощи масляного насоса, чаще всего шестерёнчатого. Давление масла в магистрали контролируется дистанционным манометром или датчиком сигнализации низкого давления. Для создания постоянства давления в масляной системе и предохранения масляного фильтра и трубопроводов от повреждения устанавливается редукционный клапан.

Система охлаждения

Система охлаждения дизельных двигателей бывает воздушная или водяная.

Водяная

Основное назначение водяной системы охлаждения – отвод тепла от деталей двигателя, соприкасающихся с горячими газами. Двигатели имеют систему охлаждения с принудительной циркуляцией воды или антифриза (при минусовых температурах окружающей среды). Циркуляция охлаждающей жидкости осуществляется лопастным (центробежным) водяным насосом.

Водяной насос и генератор приводятся одним (чаще всего клиновым) ремнём от приводного шкива, закреплённого на конце коленчатого вала. Натяжение ремня производится поворотом генератора на кронштейне.

Охлаждающая жидкость из насоса нагнетается по трубопроводу в верхнюю часть зарубашечного пространства блока цилиндров, где гильзы более подвержены нагреву. Омыв гильзы цилиндров и внутренние полости головки цилиндров, охлаждающая жидкость попадает в водосборный коллектор и далее в проставочный корпус, где размещён термостат.

Термостат в зависимости от температуры охлаждающей жидкости пропускает её в радиатор или через каналы в проставочном корпусе в водяной насос.

Охлаждение радиатора происводится вентилятором, который продувает его, выбрасывая горячий воздух в атмосферу.

Температура выходящей из дизеля охлаждающей жидкости поддерживается термостатом в пределах от +70? до +80?С. Максимально допустимая температура +95?С.

Воздушная

В отличие от водяной, охлаждение производится воздухом, который всасывается высокоскоростным вентилятором и, обдувая стенки блока цилиндров, охлаждает их. Привод вентилятора выполнен через ременную передачу или непосредственно через коленчатый вал.


Инструкция по обслуживанию дизелей во время эксплуатации

Общие указания

К обслуживанию двигателя может быть допущен персонал только после тщательного изучения настоящей инструкции и проверки его знаний.

Перед пуском двигателя необходимо тщательно проверить общее состояние всех узлов и агрегатов.

Для обеспечения нормальной работы необходимо, чтобы сам двигатель, помещение, в котором он установлен, топливные и масляные баки, вёдра, фильтры и т.п. содержались в чистоте. Топливные и масляные баки, а также их трубопроводы должны быть герметичными.

Топливо и масло

Топливо

В качестве топлива должно применяться дизельное топливо марки ДТ. Необходимо помнить, что замена рекомендованного топлива другим сортом может нарушить нормальную работу дизеля (усиленное нагарообразование, повышенный износ деталей топливоподающей аппаратуры, дымный выхлоп и т.д.).

Дизельное топливо марки ДТ может применяться двух сортов – летнее и зимнее. Необходимо, чтобы температура среды, окружающей топливную систему дизеля, была выше температуры застывания топлива.

Содержание механических примесей и воды в дизельном топливе не допускается. Засорение топлива и попадание в него воды происходят обычно при транспортировке и хранении его. Поэтому рекомендуется производить периодическую проверку топлива.

Масло

Нормальная работа и долговечность дизеля в большой степени зависят от качества применяемого масла. Следует применять только смазочные масла, рекомендуемые настоящей инструкцией. Характеристики указанных масел приводятся ниже.

При хранении масла и заправке им двигателя необходимо соблюдать следующие правила:

  • Хранить масло в плотно закрытой таре, устраняющей возможность попадания в него влаги и грязи; на таре должна быть надпись “Масло”;
  • Избегать подгрева масла открытым пламенем и в открытой посуде, так как это ведёт к его загрязнению и закоксовыванию;
  • Не следует подогревать масло выше температуры 80?С, так как это также ухудшает его смазочные свойства;
  • Заливать масло только через сапун до верхней метки на маслоуказателе.

Подготовка к пуску и пуск дизеля

Осмотр дизеля перед пуском

После каждой длительной остановки или разборки двигателя следует тщательно проверить состояние и правильность установки и крепления агрегатов, для чего необходимо:

  • Проверить надёжность крепления дизеля к раме и соединения его с приводным агрегатом;
  • Проверить надёжность крепления всех навешенных механизмов;
  • Проверить зазоры между клапанами и коромыслами и убедиться в отсутствии заедания реек топливных насосов и рычагов регулятора;
  • Проверить уровень масла в картере;
  • Заполнить охлаждающую систему охлаждающей жидкостью;
  • Проверить состояние и крепление всех трубопроводов; 7) Проверить наличие топлива в расходном баке;

Пуск дизеля

К пуску дизеля можно приступить, убедившись в полной его исправности, после выполнения всех указанных операций и устранения всех замеченных дефектов.

  • При температуре окружающего воздуха -5?С в случае автоматического пуска необходимо включать систему предварительного подогрева охлаждающей жидкости (если она есть).
  • Повернуть ключ зажигания в положение «Старт»;
  • При пуске дизеля нельзя держать стартер включённым более 10 сек. Если дизель не запустился, необходимо произвести повторный запуск. Повторные пуски производить после полной остновки дизеля.
  • При наличии свечей подогрева, необходимо ключ зажигания повернуть в положение «Подогрев» на 5…10 сек, а затем в положение «Старт».

Уход за дизелями во время эксплуатации

Общие указания

После того, как холодный дизель пущен и развил нормальное число оборотов, необходимо прогреть его при работе на холостом ходу, пока температура выходящей охлаждающей жидкости не достигнет 30-40?С, а темпертура масла в картере - 25-30?С.

Нагружать двигатель, если в этом нет нобходимости, вызванной специальными условиями работы, рекомендуется не сразу, а постепенно, доводя нагрузку до номинальной. При этом необходимо всё время следить за показаниями контрольных приборов. В случае резкого падения числа оборотов, повышения температуры выходящей охлаждающей жидкости или масла в картере, следует немедленно остановить дизель и выяснить причину.

Уровень масла в картере не должен опускаться ниже нижней метки на маслоуказателе. В масле не должно быть воды, а если она будет обнаружена, дизель должен быть немедленно остановлен.

Работающий дизель нельзя оставлять без наблюдения даже на короткий срок. Никогда не следует доводить дизель до такого состояния, при котором появляются серьёзные неполадки, нарушающие его нормальную работу. Для этого необходимо строго соблюдать правила периодических осмотров и профилактики. В случае необходимости следует производить подрегулировку дизеля.

При появлении перебоев в работе дизеля, при падении числа оборотов или ненормальном повышении температуры воды или масла следует немедленно остановить дизель и выяснить причину.

Уход за топливной системой и регулятором

Топливная аппаратура изготовлена с очень высокой степенью точности и при тщательном уходе работает вполне надёжно и долговечно без ремонта отдельных частей. Решающими факторами надёжной работы топливных насосов и форсунок являются: применение качественного топлива, соответствующего требованиям технических условий, тщательная его фильтрация и своевременное устранение дефектов топливной системы.

Следует помнить, что такие детали, как плунжерные пары, нагнетательные клапаны, втулки сёдел клапанов и корпус распылителя, прошлифованы и притёрты друг к другу с ничтожно малыми зазорами; поэтому мельчайшие частицы грязи, стружки и т.п., попавшие на рабочие поверхности упомянутых деталей, выполняют быстрый их износ и делают детали непригодными для дальнейшей работы. При этом уменьшается мощность и ухудшается экономичность двигателя.

Топливную аппаратуру не следует разбирать без действительной необхдимости во избежание её засорения и нарушения работы. В случае износа и поломки прецизионных деталей топливной аппаратуры их ремонт, замена и наладка должны поручаться только квалифицированному персоналу.

Топливный бак и топливопровод. При заправке топливного бака, а иногда и при работе дизеля через неплотности, имеющиеся в соединениях, в топливную систему попадает воздух, образующий «воздушные пробки». Это нарушает нормальную работу дизеля и даже приводит к его остановке. Удаление воздуха из топливной системы должно производиться каждый раз после разборки топливопровода, промывки фильтров или при наличии перебоев в работе дизеля. Удаление воздуха из топливной системы производится последовательно: сначала из топливного фильтра, затем из топливных насосов. Для предохранения топливной системы от попадания в неё воздуха во время работы дизеля необходимо следить за плотностью соединениий в трубопроводах и за уровнем топлива в баке, не допуская его полного опорожнения. Следует иметь в виду, что уплотнительные шайбы в местах присоединения трубопроводов с течением времени обжимаются и перестают уплотнять. Такие шайбы необходимо заменять новыми. Нельзя добиваться хорошего уплотнения усиленной затяжкой гаек и штуцеров с помощью наставок к нормальным ключам.

Топливные насосы. При неудовлетворительной работе насоса в работе дизелей возникают неполадки, главнейшие из которых следующие: трудность пуска, перебои, понижение мощности, дымный выхлоп, стуки и остановки двигателя. Быстрый износ насоса, а также распылителей форсунок происходит, главным образом, из-за неудовлетворительного обслуживания дизеля и применения недостаточно очищенного топлива. Мельчайшие механические частицы, попадая с топливом в насос, образуют риски, ускоряют износ плунжеров и втулок, вследствие чего увеличиваются перепуски и нарушается нормальный процесс подачи топлива.

Уход за системой смазки

От качества работы системы смазки и ухода за ней зависит износ деталей, мощность и экономичность дизеля.

Основными причинами, нарушающими правильную работу системы смазки, являются: недостаточное количество масла в картере, закупорка или повреждение маслопроводов, засорение фильтов и недостаточное давление масла в результате засорения или неправильного регулирования редукционного клапана, а также нарушения регулирования перепускных клапанов масляных фильтров грубой очистки.

Уровень масла в поддоне следует проверять перед каждым пуском дизеля. Смену фильтрующего элемента фильтра тонкой очистки необходимо производить одновременно со сменой масла.

Уход за системой охлаждения

Необходимо своевременно удалять накипь из водяных полостей дизеля. Удаление накипи производится при отложении слоя толщиной 1,5-2,0 мм. При снятии головки цилиндров необходимо особенно тщательно удалять накипь в переходных отверстиях из блок-картера в головку цилиндров и из головки в выхлопной коллектор, а также в трубках выхлопного коллектора.

При переходе на весенне-летнюю эксплуатацию, когда необходимость в подогревательном устройстве отпадает, подогреватель следует отсоединить от системы охлаждения двигателя.

Уход за системой газораспределения

Основные работы по уходу за системой газораспределения заключаются с систематической проверке и регулировании зазоров между коромыслами и клапанами, а также в своевременной притирке клапанов. Зазоры проверяются и регулируются при положении маховика в верхней мёртвой точке (ВМТ) на ходе сжатия, когда оба клапана данного цилиндра закрыты.

Когда зазоры во всех клапанах отрегулированы, необходимо провернуть несколько раз коленчатый вал и убедиться в правильности зазоров и отсутствии заедания клапанов или ударов клапанов о поршень. Необходимо иметь в виду, что зазор между головкой и поршнем при положении его в ВМТ составляет всего 0,6-1,1мм и что при отсутствии зазора клапан может ударить в поршень и разрушить детали механизма газораспределения.

Увеличенные зазоры в клапанах ведут к уменьшению количества засасываемого дизелем воздуха, снижению мощности, перебоям в работе и повышенному износу деталей газораспределения.

Остановка дизеля

Остановку дизеля следует производить в следующем порядке:

  1. Постепенно снять нагрузку двигателя, дать ему проработать на холостом ходу 2-3 мин.
  2. Выключить топливный клапан ключем зажигания или остановить дизель вручную акселератором.

Особенности зимней эксплуатации

При зимней эксплуатации дизелей, если они установлены в неотапливаемом помещении или полевых условиях, принимаються специальные меры для обеспечения нормальной работы топливной, масляной и охлаждающей систем.

Для подготовки дизеля к зимней эксплуатации следует провести специальное обслуживание, которое заключается в следующем:

  1. Слить из систем воду, масло, топливо и промыть их. В топливную и маслянную системы залить соответственно чистое отфильтрованное топливо и масло зимних сортов. В систему охлаждения залить антифриз. Холодный антифриз залить на 6% меньше полного объёма системы;
  2. Подзарядить аккумуляторы и увеличить плотность электролита до необхдимой величины;
  3. Проверить работу подогревательного устройства и работу термостата.

При низкой температуре вязкость масла и топлива значительно увеличивается и возможно их застывание. Вследствие этого трение, а следовательно, и износ в подвижных соединениях резко возрастает. При возрастании вязкости топлива повышается напряжение в деталях топливной аппаратуры. Поэтому при эксплуатации дизелей в зимний период необходимо применять масла и топливо зимних сортов, имеющих меньшую вязкость и более низкую температуру застывания. При эксплуатации в холодное время особенно опасно наличие воды в топливе и масле.

Имеющаяся в топливе вода замерзает, и частицы льда закрывают отверстия в сетках фильтров и трубопроводах, что нарушает нормальную подачу топлива в цилиндры. При замерзании воды в топливной аппаратуре и маслянном насосе возможны случаи разрушения их. Поэтму следует регулярно спускать конденсат из топливного бака и фильтра. При нарушении циркуляции топлива следует быстро принять меры к обогреву топливного фильтра и трубопроводов.

Для охлаждения дизеля в зимний период необходимо пользоваться антифризом – жидкостью, не замерзающей при низкой температуре.

Аккумуляторные батареи следует утеплять войлоком, а при длительных перерывах в работе уносить в помещение. Для предотвращения замерзания электролита необходимо недопускать снижения его плотности ниже 1.24, так как в сильно разряженной батарее электролит замерзает при более высокой температуре. Для уменьшения износа деталей при пуске и уменьшения разрядки аккумуляторной батареи дизель перед пуском должен быть прогрет.

Прогрев дизеля в зависимости от температуры окружающего воздуха
t, ° C время прогрева
-20 °C 5 минут
-20 °C/-10 °C 2 минуты
-10 °C/5 °C 1 минута
5 °C 20 секунд

Рекомендуемый состав топливной смеси при отрицательных температурах окружающей среды
t, C Керосин Дизельное топливо
-10?C 10% 90%
-20?C 25% 75%
-30?C 40% 60%
-40?C 55% 45%

Периодичность работ по техническому обслуживанию дизельных двигателей с водяным охлаждением
Что нужно сделать Моточасы или время
Каждый день 50 250 или 1 год 1000 2500
Проверка уровня масла в картере двигателя * - - - -
Проверка уровня топлива в баке * - - - -
Проверка уровня охлаждающей жидкости в радиаторе * - - - -
Внешний осмотр: подтекания, негерметичность * - - - -
Проверка сухого воздушного фильтра, замена если грязный - * - - -
Замена масляного фильтра и масла первый раз - * - - -
Проверка заряда аккумулятора (уровень электролита) - * - - -
Регулировка натяжения ремня или его замена - - * - -
Осмотр радиатора снаружи и чистка при необходимости - - * - -
Замена масла и масляного фильтра - * - - -
Замена топливного фильтра - - * - -
Очистка фильтра топливного насоса - - * - -
Регулировка клапанов - - - * -
Проверка, при необходимости чистка форсунок - - - * -
Проверка компрессии - - - - *
Замена охлаждающей жидкости Каждые 3 года        

Неисправности и причины их устранения
Возможные причины Устранение
Двигатель не запускается
Пустой топливный бак Заполнить бак топливом и удалить воздух из системы
Забит топливный фильтр, зимой из-за выделения парафина Заменить топливный фильтр, в зимнее время использовать зимнее топливо
Негерметичен топливопровод Проверить плотность соединения всех линий и затянуть все болты
Не зажигается контрольная лампочка заряда аккумулятора, хотя лампа исправна Как следует вставить ключ, закрепить клеммы у аккумулятора, проверить соединения проводов
Двигатель запускается плохо
Маломощный аккумулятор. Клеммы аккумулятора свободны и окислены, поэтому стартер вращается медленно Проверить аккумулятор, почистить клеммы подключения, прикрепить и смазать маслом, не содержащим кислот
Слишком густое моторное масло в зимнее время Использовать моторное масло, соответствующее температуре окружающей среды
Недостаточное протекание топлива, из-за выделения парафина закупоривается топливопровод Заменить топливный фильтр, удалить воздух из топливопровода, очистить сетку насоса подачи топлива. Проверить герметичность соединений топливопровода и затянуть болты. В зимнее время использовать зимнее топливо
Двигатель работает с перебоями, потеря мощности
Недостаточное протекание топлива, закупоривание в топливопроводе из-за выделения парафина зимой Заменить топливный фильтр, удалить воздух из топливопровода, очистить сетку топливного насоса. Проверить герметичность топливопровода и затянуть болты. В зимнее время использовать зимнее топливо
Регулировка клапанов не соответствует нормам Отрегулировать зазоры клапанов
Форсунки с дефектами Форсунки проверить на специальном оборудовании
Двигатель дымит
Повышенный уровень масла в двигателе Слить масло до верхней отметки
Негерметичность из-за износа или поломки поршневых колец или неправильный зазор клапанов Проверить компрессионные кольца и поршни
Двигатель перегревается
Форсунки с дефектами Проверить на специальном оборудовании
Неправильно отрегулирован насос высокого давления Отрегулировать
Затруднено попадание воздуха к вентилятору, забился радиатор снаружи Удалить препятствия попадания воздуха, прочистить радиатор снаружи
Двигатель перегревается
Не работает вентилятор Проверить ремень вентилятора.
Неправильно выполнена система вентиляции помещения См. Инструкцию по монтажу дизель-генераторов.
Пониженное давление масла
Негерметичность в смазочной системе Проверить герметичность болтов у топливного насоса, масляных линий, масляного фильтра, измерителя давления масла и масляного радиатора, при необходимости затянуть болты.
Лампочка заряда аккумулятора зажигается во время эксплуатации
Малое число оборотов генератора Проверить натяжение ремня
Генератор не заряжает аккумулятор Проверить генератор. Проверить выпрямительный блок.