Instalații mașini

INSTALATIA DE PORNIRE

Generalitati

Pornirea motoarelor navale se face prin doua metode:

- pornirea electrica, cu demaror electric;

- pornirea pneumatica, aplicata la motoarele navale principale lente si semirapide, se realizeaza :

o cu demaror pneumatic, care transforma energia potentiala a aerului in cuplu transmis arborelui cotit;

o direct, prin introducerea aerului si destinderea acestuia in cilindri motorului.

La motoarele semirapide si rapide se prevad ambele sisteme de pornire, pornirea cu energie electrica este folosita in mod current iar pornirea cu aer comprimat fiind utilizata ca pornire de rezerva.

Pornirea unui motor cu ardere interna se realizeaza prin aplicarea unui cuplu exterior la arboreal cotit, astfel ca turatia acestuia sa ajunga la o asemenea marime la care sa se asigure formarea amestecului dintre aer si combustibil, aprinderea si arderea acestuia.

Pornirea cu aer comprimat.

Se folosesc doua tipuri de instalatii:

- introducerea aerului coprimat direct in cilindri motorului prin supapele de pornire (lansare) comandate pneumatic de catre distribuitorul de aer(fig. 1.a.);

- intrucerea aerului comprimat in cilindri motorului prin supape automate, care se deschid la momentul determinat de catre distribuitorul de aer (prin care trece de aceasta data aerul de pornire) (fig. 1.b).

Fig.1. Schemele instalatiilor de pornire cu aer comprimat.

1-compresor de aer;

2-butelie de aer comprimat;

3-tevi de presiune mare;

4- reductor de presiune;

5-valvula de manevra;

6-distribuitorul de aer;

7-supapa de pornire;

Dupa valoarea presiunii aerului comprimat, instalatiile de pornire intalnite in domeniul naval vor fi:

- de joasa presume, p=20…30 bar;

- de medie presiune, p=60…80 bar;

- de inalta presiune, p=150…250 bar.

La instalatiile de pornie de medie si inalta presiune, dupa buteliile de aer comprimat se vor prevede reductoare de presiune, pentru reducerea presiunii aerului pana la 25…30 bar (datorita pierderilor de presiune de pe traseu, la intratrea in motor presiunea va fi de 16…14 bar.

Pornirea se realizeaza prin introducerea aerului comprimat in cilindri, unde datorita presiunii exercitate asupra pistoanelor, acestea se deplaseaza de la punctual mort interior PMI spre punctual mort exterior PME, determinand rotirea arborelui cotit de la turatia n=0 la turatia n= , valoare la care se trece la alimentarea pe combustibil a motorului. In fig. 2 se prezinta ciclurile 1, 2, 3 si 4 realizate cu aer comprimat, air ciclul 5 este realizat in urma procesului de ardere a combustibilului in cilindrul motorului.

Ca un dezevantaj major al acestor metode de pornire este cel al efectului de racire a cilindrilor, care insoteste pornirea, datorita destinderii aerului comprimat.. De aceea, in cazul instalatiilor de propulsie navale care lucreaza la temperature exterioare foarte joase, se vor lua masuri pentru incalzirea prealabila a cilindrilor inainte de pornirea motorului.

Fig. 2. Ciclurile de pornire cu aer ale unui motor cu aprinedere prin comprimare.

Calculul volumului si numarului buteliilor de aer comprimat.

Rezerva de aer comprimat din toate buteliile de aer, destinata pornirii si inversarii motoarelor principale (la instalatiile de propulsie cu motoare principale revrsibile), trebuie sa se asigure ce putin 12 porniri efectuate alternativ pentru mersul inainte si inapoi la fiecare motor principal pregatit pentru functionare, dar din starea rece si precum pentru functionarea sistemelor de comanda ale motoarelor.

In cazul pornirii din starea calda a motoarelor, se vor asigura cel putin 18 porniri, fara incarcarea suplimentara a buteliilor.

In cazul instalatiilor de propulsie cu elice cu pas reglabil si motor principal ireversibil, rezerva totala de aer comprimat destinat pornirii motoarelor trebuie sa fie suficienta pentru asigurarea a cel putin 6 porniri cu fiecare motor pregatit pentru functionare din starea rece, iar daca exista mai mult de 2 motoare principale, cel putin 3 porniri pentru fiecare motor (in acelasi timp trebuie sa fie asigurata si functionaarea sistemelor de comanda ale motoarelor).

In cazul motoarelor auxiliare, trebuie sa se prevada o butelie de aer cu o capacitate suficienta pentru a realiza 6 porniri cu motorul cu puterea cea ma mare, pegatit pentru functionare. Daca exsta numai osingura butelie de aer comprimat, atunci trebuie sa se prevada si posibilitatea pornirii de la o butelie de aer comprimat sau de la un grup de butelii de aer al motoarelor principale.

Daca este volumul de aer necesar pentru o pornire a motorului (temperatura mediului exterior este de 15 oC iar presiunea de 1 bar), consumul specific de aer pentru pornire va fi:

,

unde

i-numarul de cilindrii ai motorului;

-cilindreea unitara a motorului;

D, [dm]-diametrul (alezajul cilindrului);

S, [dm]-cursa pistonului.