Техника и вооружение 1993 01

Пуск дизелей при низких температурах окружающего воздуха возможен, если обеспечена раскрутка коленчатого вала до требуемой частоты вращения и созданы условия для надежного самовоспламенения и эффективного сгорания топлива в цилиндрах. Первую задачу специалисты решают в основном за счет применения моторных масел на синтетической основе и эффективных источников питания электроэнергией (аккумуляторных батарей). Как сообщает зарубежная печать, наибольшее распространение получили синтетические масла фирм "Mobil” и "Continental ОН", которые производятся на основе изопарафинов с добавлением до 20 % эфиров неопентиловых полиолов (масло "Mobil-1) и диалкилбензолов (масло DN-600) (табл.2, рис. 1). Малая вязкость и хорошая текучесть при низкой температуре позволяют на масле DN-600 эксплуатировать технику при температуре до -40 °C. В целях повышения параметров стартерного разряда при отрицательных температурах японская фирма "Sankey” применила в аккумуляторных батареях (АБ) специальный порошок. В США создаются АБ, в которых вместо обычного используются желеобразный электролит, кислотостойкие полые волокна из стекла, полипропилена, полистирола и полиакрилнитрила.

Вторую задачу решают за счет применения пусковых жидкостей (топлив), имеющих низкую температуру самовоспламенения, а также путем увеличения степени сжатия на пусковых режимах, подогрева впускного воздуха, применения калориз. аторного воспламенения топливо-воздушной смеси и оптимизации регулировочных параметров. Применение на двигателях пусковых жидкостей, имеющих относительно низкую температуру самовоспламенения, высокое давление насыщенных’*паров и широкие пределы воспламеняемости, позволяет значительно снизить предельную температуру пуска и величину минимальных пусковых частот вращения коленчатого вала. Существует множество устройств, основанных на различных способах распыления и ввода пусковой жидкости в двигатель. Наиболее известны среди них "Start-Pilot”, "F” и "Arctlca” (Франция), "Shevron" и "Sprel” (США), ”Caltece" (Англия). На рис. 2 приведена зависимость минимальных пусковых частот вращения коленчатого вала двигателя "Deltz” F8L413 при применении пускового приспособления "Start-Pilot” VI?o F-55 и пусковой жидкости "F-Arctlca". Использование пусковой жидкости на двухтактном двигателе 1-60Мк7А.(танк "Чифтен", Англия) обеспечивает минимальную температуру холодного пуска 243 К (-30 °C).

Вязкостно-температурная характеристика масла DN-600.

Пусковая характеристика двигателя "Oeitz" F8L413 с маслом SAE10W и пускоаой жидкостью "F-Arctlca".

Схема системы наддува "Hyperbar": 1 — камера сгорания; 2 — газовая турбина; 3 — компрессор; 4 — стартер; б — спускной трубопровод; в — охладитель; 7 — перепускной патрубок; 8 — регулятор перепускного патрубка; 9 — топливный насос; 10 — выпускной трубопровод; 11 — электроискровая свеча.

Схема включения камеры BKS в систему турбонаддува: 1 — камера BKS; 2 — турбокомпрессор; 3 — цилиндры двигателя; 4 — охладитель наддувочного воздуха.

Широков распространение за рубежом получили приспособления, работающие по принципу аэрозолей. Применение дистанционного управления впрыском ("Start-Pilot 33”, ” Start-Pilot 21F”) позволяет более рационально использовать объем баллона и пускать двигатель с места механика-водителя. По данным фирмы "Kruber Jnc", производящей приспособление ”Diesel-Start КВ1", объем цилиндра с пусковой жидкостью (790 см³) позволяет осуществить до 263 пусков (по 3 см³ на пуск). Однако из-за высокой динамики пуска и возможности выхода. дизеля на неуправляемый режим данные устройства не нашли в настоящее время массового применения на объектах БТВТ. Одним из важнейших конструктивных параметров двигателя является степень сжатия. Она выбирается в зависимости от формы камеры сгорания, способа смесеобразования, применяемых топлив, наличия или отсутствия системы наддува, быстроходности дизеля. Минимальную степень сжатия для дизелей принимают исходя из условий надежного воспламенения топлива при пуске в условиях отрицательных температур. Поэтому зарубежные разработчики при создании высокофорсированных двигателей стремятся применить разнообразные конструктивные технические решения (устройства), позволяющие увеличить степень сжатия на пусковых режимах.

Примечание: ГТН — газотурбинный нагнетатель; ПЦН — приводной центробежный нагнетатель; ПОН — приводной объемный нагнетатель; ЭС — электростартер; ФП — факельный подогреватель; ПАРСС — поршень с автоматически регулируемой степенью сжатия; ВКАРО — вихревая камера с автоматически регулируемым объемом; ПЖ — пусковая жидкость.

Так, французской фирмой "Hyperbar Diesel" создана система наддува "НурегЬаг” (рис. З), приводящая при пуске двигателя во вращение компрессор от газовой турбины за счет работы автономной камеры сгорания, установленной на выпускном трубопроводе. Воздух из компрессора, нагретый в процессе сжатия, минуя охладитель, поступает непосредственно в цилиндры и обеспечивает воспламенение топлива. Двигатели с данной системой функционируют при степени сжатия 7–8 единиц.