第一节-起动装置

第九章起动、换向和操纵系统第一节起动装置一、概述1柴油机本身无自行起动能力2起动转速1）定义:柴油机起动所要求的最低转速2）衡量柴油机起动性能的主要参数，影响因素:柴油机类型、环境条件、柴油机的技术状态、燃油品质3）范围：高速机80～150rpm；中速机60～70rpm;低速机25～30rpm3）起动方式（1）外力矩加在曲轴上，如手摇起动、电机起动、气马达起动，用于小型机、救生艇机，不需空气分配器与气缸启动阀（2）外力加在活塞上，如压缩空气起动，用于船舶主柴油机、发电柴油机4）柴油机起动装置要求：（1）保证迅速可靠起动；（2）起动耗能少；（3）易于实现机舱自动化和遥控；（4）对船舶主柴油机,还要求当曲轴处于任何位置和机舱温度不低于5～8℃不需暖机就能迅速和可靠地起动二、压缩空气起动装置的组成和工作原理1压缩空气起动：将具有一定压力（2.5－3.0MPa）的压缩空气按柴油机的发火顺序在膨胀行程之初引入气缸，代替燃气推动活塞，使柴油机达到起动转速，完成自行发火来自空气压缩机的空气来自空气压缩机的空气1451671823图9-1压缩空气起动装置原理图1气缸起动阀;2空气分配器;3主起动阀;4操纵手柄;5出口阀;6空气瓶;7起动控制阀;8截止阀2压缩空气起动装置1）作用：起动、制动（刹车）2）组成:空气压缩机、起动空气瓶、起动控制阀、主起动阀、空气分配器、气缸起动阀3）我国规范要求：起动空气瓶的容量必须保证在不补气的情况下能冷车倒顺车交替起动各6次（不可换向主柴油机6次）。供主机起动的空气瓶至少有两个，起动空气压力应保持2.5～3.0MPa4）工作原理起动控制阀控制主起动阀；起动凸轮控制空气分配器；空气分配器控制气缸起动阀5）起动条件（1）压缩空气必须具有一定的压力和一定的储量（2）压缩空气要有一定的供气定时，即供气要适时并有一定的供气延续时间活塞处于膨胀行程之初某一时刻向气缸供气并持续一段时间后结束起动定时主要与柴油机的类型有关Ａ船用大型低速二冲程机气缸起动阀通常在上止点前5°CA向气缸供气，上止点后100。CA结束，进气延续角一般不超过120°CAＢ中高速四冲程机气缸起动阀通常在上止点前5－10°CA开启，进气延续角一般不超过140°CA（3）必须保证最少气缸数二冲程柴油机不少于4缸（i=360°/100°）；四冲程柴油机不少于6缸（i=720°/140°）三、压缩空气起动装置的主要设备1气缸起动阀1）要求（1）起动要求：速开速关，落座速度要慢，缸内发火时阀不应开启，以防燃气倒冲危险（2）制动要求：当缸内压力稍高于起动空气压力时阀仍能保持开启注：制动过程分能耗（减压）制动和强制制动两阶段。减压制动是在压缩行程之末向气缸供压缩空气，气缸内被压缩的空气从气缸起动阀排出；强制制动是在压缩行程将压缩空气供入气缸强行刹车并使曲轴反向转动结论：起动和制动两方面对气缸起动阀的要求是矛盾的。这种不同的要求是通过起动阀不同的构造实现的，单气路控制式不能兼顾起动和制动两方面要求；双气路控制式能够满足起动和制动要求2）类型（1）单向阀式用于中小型柴油机（2）气压控制式用于大型柴油机，据启阀气路的不同分为单气路控制式和双气路控制式两种单气路控制式Ａ特点：属平衡式起动阀，启阀活塞为单级平面式，面积大Ｂ优点：开关迅速，起动空气消耗少，结构简单缺点：阀盘与阀面撞击严重，易磨损，易发生燃气倒冲，不能兼顾起动和制动两方面要求Ｃ用于MAN、B&W、MANB&W型柴油机双气路控制式Ａ特点：属平衡式起动阀，启阀活塞为分级活塞式B优点：兼顾柴油机的起动和制动要求(启动时气缸内压力超过启动空气压力能自动关闭）缺点：结构复杂C仅用于SULZER柴油机2空气分配器1）作用：按发火顺序及起动定时控制气缸起动阀开关2）类型按结构分为回转（分配盘)式和柱塞式（1）回转式多用于中高速机，六缸机有一个控制气口和六个出气口，拆装后重新装配时应使与分配盘上的椭圆孔所连通的气缸正处于膨胀行程（2）柱塞式多用于大中型机按排列结构分为单体式和组合式。组合圆列式各缸统一由一个启动凸轮控制，滑阀需要按发火顺序排列按控制气路分为A单气路式与单气路气缸起动阀相配，滑阀套上有4个气孔B双气路式与双气路气缸起动阀相配，不启动时在弹簧作用下滑阀和滚轮脱离3主起动阀1）位于起动控制阀与空气分配器之间，作用：压缩空气起动系统的总开关2）要求（1）满足起动所需要的压缩空气量（2）使供气迅速可靠并减少压缩空气的节流损失（3）起动完毕后能迅速切断进入起动总管的压缩空气，并使总管中残余空气经主起动阀放入大气3）类型（1）均衡式靠气压开阀（2）非均衡式靠泄放气压开阀，大型低速机多用带慢转阀的柴油机慢转转速通常5－10转分钟如柴油机停车超过30分钟，应利用慢转阀使主机至少慢转一圈慢转起动4主起动阀（大球阀）打开3慢转阀（小球阀通路AB通路C7气缸起动阀6空气分配器通路B5止回阀1起动控制阀2慢转电磁阀四、压缩空气起动系统的管理、常见故障与排除1压缩空气起动系统的维护保养(1)经常检查系统中的有关部件(2)压缩空气瓶应定期放残(3)检修阀件时应关闭气源，以免发生事故(4)应特别注意对气缸起动阀的维护保养(5)有关部件拆装、检修后应校对或调整相关间隙2压缩空气起动装置常见故障及排除1)柴油机不能起动（虽供气但曲轴未动），原因及排除：（1）盘车机未脱开，盘车机连锁阀尚在关闭位置，起动控制阀无控制空气，此时脱开盘车机即可（2）压缩空气瓶出口阀或主停气阀未开足，检查有关空气阀并开足（3）压缩空气瓶压力不足，应予以补气（4）起动空气管系脏污，清洁管系内壁排放残水（5）主起动阀卡死，“自动”改为“手动”或专用工具将阀撬起或拆检（6）起动控制阀咬死或磨损过度，应予以清洗或换新（7）起动空气分配器柱塞咬死或磨损漏气，或起动定时错误(拆装后)，应查明原因予以排除。在紧急情况下可紧急换向，并反向起动即停，然后再换向起动(个别柱塞咬死)（8）气缸起动阀动作不灵活或严重漏气，可用专用工具压动阀杆或阀芯换新2)起动时曲轴虽然转动，但未达起动转速，原因及排除：（1）起动空气压力太低，应予以补气（2）柴油机暖缸不足，应予以充分暖缸（3）个别气缸起动阀或空气分配器咬死或动作呆滞，应拆检清洗（4）起动操纵过快，应重新起动3)某段起动空气管发热。原因是该气缸起动阀漏泄，应拆检研磨该气缸起动阀