При эксплуатации судовых дизелей на тяжелых топливах необходимы:
— жесткие условия к подбору цилиндровых масел и присадок к картерным маслам;
— интенсификация охлаждения распылителей форсунок;.
— обеспечение равномерного прогрева деталей ТНВД в период перевода дизеля с дизельного на тяжелое топливо (качественная тепловая изоляция ТНВД и трубопровода высокого давления);
— увеличение зазоров в прецизионных плунжерных парах ТНВД и игл в направляющих форсунок;
— обеспечение отвода утечек топлива из ТНВД и форсунки;
— надежный подогрев и регулирование вязкости топлива перед впрыском;
— оборудование трубопроводов высокого давления защитными кожухами (для предотвращения вероятности возникновения пожара), из которых топливо при разрыве топливопровода отводится в специальную цистерну;
— увеличение давления в ТНВД и соответственно возрастание нагрузки на его привод в зависимости от длины трубопровода высокого давления на 20—40 %;
— наличие устройства изменения угла опережения подачи топлива для достижения показателей рабочего процесса дизеля, близких к показателям работы дизеля на дизельном топливе (в первую очередь по экономичности). При конструировании ТНВД следует предусмотреть возможность изменения угла опережения подачи без остановки дизеля. Например, в дизелях типа RLA, RTA фирмы «Зульцер» внедрена система регулирования угла опережения подачи топлива VIT, которая обеспечивает уменьшение удельного расхода топлива на 2—4 % (в зависимости от вязкости тяжелого топлива и режима работы дизеля) непосредственно во время его работы.
С целью надежной работы системы со стороны наполнения ТНВД предусматривается непрерывная циркуляция топлива, которая позволяет избежать бросков давления подкачки при переменных нагрузках и остановках, дизеля, не допускать остывания топлива в системе ТНВД и обеспечивать равномерный прогрев плунжерных пар в процессе перевода дизеля с дизельного топлива на тяжелое, избегать застоя паровоздушных пузырьков, возникающих в полостях наполнения ТНВД.
Эффективное использование тяжелых топлив достигается с помощью специальных распылителей, имеющих увеличенные диаметр отверстия и угол распыливания. Система охлаждения форсунок при работе на тяжелом топливе должна предусматривать переключение на подогрев. Например, фирма «Пилстик» для удовлетворительной эксплуатации своих дизелей РС-2 на топливе вязкостью 600 мм3/с рекомендует с целью снижения вязкости топлива до 15—17 мм2/с температуру 130—135 °С на входе в ТНДВ, а давление подачи топлива к ТНВД не ниже 0,4 МПа. Диаметр отверстий распылителей должен составлять 0,55 мм для дизелей РС-3 и 0,99 мм для дизелей РС-4.
Применение сепарирования в настоящее время — самый эффективный метод очистки тяжелых топлив, фильтрацию следует рассматривать в качестве дополнительного метода очистки топлив. Чтобы повысить эффективность очистки тяжелых топлив на борту судна даже для сепараторов с системой самоочистки, требуется дополнительная очистка сепараторов вручную.
Перспективно электронное управление впрыском, при котором регулированию подвергаются момент начала впрыска, среднее давление впрыска и изменение давления в процессе впрыска. Так как величина Ne пропорциональна произведению частоты вращения, длительности впрыска и давления топлива, то введение этих величин в программу работы электронного регулятора позволяет оптимизировать по gе любой режим дизеля.
При электронном управлении можно обойтись одной форсункой с тем же сечением каналов распылителя форсунки при различных нагрузках дизеля для получения минимумов gе тогда как при традиционном механическом впрыске достижение минимумов на полной и на частичных нагрузках возможно только с двумя форсунками.
Электронное управление обеспечивает возможность оптимизации ge при изменении атмосферных условий путем регулирования угла опережения впрыска и поддержания этим постоянства рz.
Оптимизация индикаторного процесса во всем диапазоне рабочих режимов дизеля возможна в аккумуляторной топливной системе фирм МАN и «Роберт Бош» (рис. 5.45) с электронным управлением.
Электронный контроллер всей системы является микрокомпьютерным комплексом, перерабатывающим все входящие в него сигналы и контролирующим заданную последовательность операций при пуске, реверсе и работе дизеля. Он также выполняет функции регулятора частоты вращения во всем диапазоне эксплуатационных режимов. Функции дозирующего устройства осуществляет форсунка с установленным на ее корпусе сервоклапаном, имеющим электрогидравлический исполнительный механизм (рис. 5.46).
«Идеальное» дозирование в сочетании с оптимальной вариацией параметров впрыска рвпр, ?впр и ?н. п. ф за счет заранее проработанной программы дало возможность фирме MAN уменьшить ge на частичных нагрузках в среднем на 5 г/(кВт·ч). Фирма MAN стала изготовлять новые дизели с аккумуляторной топливной системой, имеющей электронный впрыск (например, дизели KEZ 90/190 CH/CLH, KEZ 90/160B/BL).
|