Under udarbejdelse! Ikke færdigt udkast! Kun som eksempel!

Transkript

1 Skonnerten Martha Motor og pumper 1

2 Formålet med de e materiale er, at foreningens medlemmer kan læse sig til teoretisk viden omkring skonnerten Marthas motor- og pumpeinstallationer og øvrige tekniske installationer. Materialet tager udgangspunkt i skonnerten Marthas tekniske udrustning. Materialet bruges i forbindelse med a oldelse af uddannelse omkring betjening af motor og pumper. Indholdsfortegnelse Generelt om skonnerten Marthas tekniske udrustning 1 Princip for fremdrivningsanlægget 1 Dieselmotorens funktion 3 Princip for gear 4 Mellemaksel, skrueaksel og stævnrør 6 Hvad er hvad på motoren? - BB side 8 Hvad er hvad på motoren? - SB side 9 Kontrol af motor før start 10 Motorens betjeningspanel 10 Start af motor 10 Kontrol af motor e er start 11 Kontrol af motor under dri 11 Stop af motor 11 Udlu ning af brændstofsystemet 12 2

3 Generelt om skonnerten Marthas tekniske udrustning Skonnerten Martha inderholder bl.a. følgende tekniske udrustning: Hovedmotor til fremdrivning via reversibelt reduktionsgear Dieselgenerator til fremstilling af 230 volt vekselstrøm Dieseldrevet brandpumpe placeret på dækket Oliefyr til opvarmning Forskellige muligheder for lænsning Håndbetjente lænsepumper El-system med indbyggede akkumulatorer (24 V DC-jævnstrøm) Akkumulatorerne kan lades: - fra hovedmotorens vekselstrømsgenerator - fra ladeapparat forsynet enten med vekselspænding fra dieselgenerator eller landtilslutning E erfølgende beskrives forskellige forhold i forbindelse med disse systemer. Skonnerten Marthas hovedmotor er en Perkins 6-cyl, type M130C, der yder 135 hk (100 kw) v/2600 RPM (omdrejninger pr. minut). Princip for fremdrivningsanlægget Fig Motor I fig er der vist en principskitse af fremdrivningsanlæggets opbygning. Fremdrivningen sker ved, at motoren drejer skrueakselen rundt via det indbyggede gear. Derved drejer skruen også rundt og skaber fremdri en af skibet. Hvis skibet skal bakke sæ es gearet til at dreje skrueakselen og skruen modsat vej rundt. Gearet sørger også for, at skruen drejer langsommere rundt end motorens omdrejningstal. I fig kan man se sammenhæng mellem forskellige motoromdrejningstal og skrueomdrejningstal (RPM = omdrejninger pr. minut). Gearet arbejder med en reduktion 3,95:1. Motor RPM Gear RPM Fig Gear I fig kan man se et billede af den trebladede skrue set forfra. Skrueaksel Fig Skrue Motorteori.indd Skrevet af: EN Godkendt af: EN Side 1 af 1 1

4 Motor Gear Skrue Fig Skrueaksel I fig kan man se et billede af betjeningshåndtaget til gear og motor. Hvis man bevæger håndtaget fremad, kobler gearet ind og skibet sejler frem. Jo længere frem man skubber håndtaget, jo flere omdrejninger kører motoren med. Hvis man trækker håndtaget bagud, sæ es gearet i BAK. Jo længere man trækker håndtaget bagud, jo flere omdrejninger kører motoren med. Under manøvrer skal man tænke på, at gearet indeholder en kobling. Hvis man sejler hurtigt fremad og ønsker at stoppe eller begynde at bakke, kan man trække håndtaget fra fremstilling og direkte til bakstilling. Man bør dog tænke på at en sådan behandling af gearet belaster koblingen voldsomt. Hvis man har mulighed for det, bør man ski e fra fremstilling til neutral og lade skibet løbe lidt fart af - i hvert fald bør skrueakslen løbe lidt fart af inden man ski er til bak. Hvis man trækker ud i håndtaget i pilens retning, sæ er man forbindelsen med gearet ud af funktion. Hvis man, mens håndtaget er trukket ud, skubber håndtaget fremad, regulerer man alene motorens omdrejningstal uden af gearet er koblet ind. Hvis gearet skal kobles i frem eller bak, trækker man blot Fig håndtaget tilbage til lodret stilling og lader det hoppe ind på plads igen. Når håndtaget dere er skubbes fremad, kobler gearet ind i frem og hvis håndtaget trækkes bagud, kobler gearet ind i bak Motorteori.indd Skrevet af: EN Godkendt af: EN Side 2 af 1 2

5 Dieselmotorens funktion I fig er der vist en meget pricipiel skitse af en dieselmotor: Krumtapaksel Stempel Indsugningsventil Indsugningskanal Knast - sørger for åbning og lukning af indsugningsventil Udstrømningsventil Udstrømningskanal Knast - sørger for åbning og lukning af udstrømningsventil Brændstofindsprøjtningsventil Dieselmotoren virker ved, at der sprøjtes dieselolie ind ved højt tryk gennem brændstofventilens små dysehuller, når forbrændingen skal foregå. En dieselmotor er ikke forsynet med et tændrør, som tænder en blanding af benzin og lu. Dieselmotoren tænder brændstoffet fordi lu en i cylinderen er blevet komprimeret så meget, at temperaturen af lu en er steget så meget, at dieselolien forbrænder straks det bliver sprøjtet ind i cylinderen. Dieselmotorens arbejdscyklus kan beskrives således: Fig Forklaringen starter lige når stemplet er i bundstilling e er forbrænding af en portion dieselolie Stemplet bevæger sig mod toppen af cylinderen - udstrømningsventilen er åbnet ved at knasten trykker ventilen nedad og åben - forbrændingsprodukterne strømmer ud gennem kanalen til det fri Når stemplet når sin topstilling, lukkes udstrømningsventilen og indstrømningsventilen åbnes ved at knasten trykker på indsugningsventilen - der strømmer nu lu ind i cylinderen gennem indsugningskanalen Når stemplet når sin bundstilling lukker indsugningsventilen og stemplet bevæger sig mod sin topstilling - lu en komprimeres og temperaturen stiger - når stemplet lige er kommet over sin topstilling sprøjtes der dielselolie ind gennem dyserne i brændstofventilen - da temperaturen er høj antændes dieselolien og derved stiger trykket i cylinderen over stemplet og derved bevæger stemplet sig nedad - under denne del af processen er både indsugningsventil og udstrømningsventil lukket - det er denne del af processen, der får motorens krumtapaksel til at dreje rundt Man siger, at en dieselmotor er en 4-takts motor - man deler processen op i 4 slag: Indsugningsslaget - stemplet bevæger sig nedad fra topstilling med åben indsugningsventil - cylinderen fyldes med lu Kompressionsslaget - stemplet bevæger sig opad med lukkede ventiler og lu en komprimeres og temperaturen stiger Arbejdsslaget - stemplet bevæger sig nedad med lukkede ventiler på grund af trykstigning ved forbrændingen af dieselolien Udstødsslaget - stemplet bevæger sig opad med åben udstrømningsventil og trykker forbrændingsprodukterne ud gennem udstrømningskanalen Og så starter det forfra Der forekommer altså et arbejdsslag for hver to omdrejninger af krumtapakslen Jo flere cylindre - jo mere jævn gang Én-cylindrede motorer er forsynet med store svinghjul til at dreje krumtappen under de tre andre slag end arbejdsslaget Motorteori.indd Skrevet af: EN Godkendt af: EN Side 3 af 1 3

6 En dieselmotor fungerer ved kompression af lu i cylindere. En dieselmotor kan være vanskelig at starte, hvis det er meget koldt i motorrummet. Der kan monteres koldstarteudstyr på en dieselmotor, så den bliver nemmere at starte, når det er meget koldt. Udstyret til Perkins går ud på, at der antændes en smule dieselolie i indsugningsmanifolden, så lu en varmes op inden den suges ind i cylindrene. En dieselmotor er meget følsom for vand i dieselolien. Det skyldes, at højtrykspumpen, som skal trykke dieselolie ind i cylindrene gennem brændstofventilerne, er bygget med meget små tolerancer - der er simpelthen ikke plads til vanddråber hverken i pumpe eller i brændstofventiler - pumpe og ventiler. Det er derfor meget vigtigt løbende at dræne for vand i tankene. Dieselmotoren er meget følsom for lu i dieseloliesystemet. Lu kan trykkes sammen. Hvis der er lu i brændstofsystemet på højtrykssiden af pumpen kommer det til at virke som en form for eder, der kan trykkes sammen. Hvis der er lu i systemet, betyder det, at der ikke trykkes dieselolie gennem rør og dyser, da lu en blot trykkes sammen og udvider sig igen - der fly es ingen dieselolie ind i motorens cylindre. For at en dieselmotor og gear kan fungere korrekt og ikke ødelægges er det vigtigt: At der er tilstrækkeligt med smøreolie på motoren At der er tilstrækkeligt med olie på gearkassen, da de e bruges til smøring og tryk til koblingen, der skal sørge for at holde forbindelsen mellem motor og skrueaksel - hvis der kommer til at mangle olie, kan koblingen ikke trykke tilstrækkeligt hårdt og koblingen bliver ødelagt og skibet kan ikke sejle At der kommer tilstrækkeligt kølevand fra havet og til varmeveksler på motoren, så motor og gear kan blive kølet tilstrækkeligt At der er tilstrækkeligt med ferskkølevand på motoren At der ingen lækager er på dieselolie-, smøreolie-, saltvands- og ferskvandssystemerne At motor og gear er spændt fast på sit fundament i bunden af skibet HUSK! Der kan også være for meget smøreolie på motoren. Der kan blive en utæthed i højtryks- og lavtryksbrændstofpumpen, så der kommer dieselolie i smøreolien - vær derfor meget opmærksom på stigende smøreoliestand i motoren. Hvis der kommer vand i olien farves den hvid. Princip for gear I fig kan man se en principskitse af et reduktionsgear. Reduktionen af omdrejningstallet opstår, ved at lade et lille tandhjul trække et større tandhjul. På næste side vises princippet for en kobling i et sådant gear. De viste skitser for opbygning af gear skal absolut ses som principskitser. Marthas gear er ikke nødvendigvis opbygget på den skitserede måde. Lille tandhjul Fra motor Til skrue Stort tandhjul Fig Motorteori.indd Skrevet af: EN Godkendt af: EN Side 4 af 1 4

7 I fig er der indbygget en kobling. Koblingsplader Hvis gearet skal trække skrueakslen rundt, sæ es der olietryk ind i kammeret til de e. Derved presses stemplet mod høre og presser koblingspladerne sammen. Der findes et antal koblingsplader med overflade med stor friktionsmodstand - de holder godt fat i hinanden når de trykkes sammen. Pladerne har ski evis fat i den del af koblingen der drives rundt af motoren og den del der har fat i det lille tandhjul, der driver det store tandhjul rundt. Jo hårdere man behandler et gear under manøvrer med voldsomme ski fra frem til bak, jo mere slider man på koblingspladerne. Det bedste for gearet er, at man ski er retning og kobler ind med stilstand af skrueakslen. Hvis man kobler ud og ind uden at ski e retning, har det stort set ingen betydning for slidtagen. I fig er der vist en reverseringsenhed. Den sørger for, at omdrejningsretningen bliver modsat, hvis man f.eks. erner olietrykket fra kammeret i reverseringsenheden. Den kan være opbygget af en skål med indvendigt tandhjul. Der kan så være indbygget 3 små tandhjul (se fig ), som bliver holdt fast under sejlads frem og slippes fri under bak - denne konstruktion betyder mulighed for ændring af skrueakslens omdrejningsretning og dermed ski mellem frem og bak. I udgangen af gearet er der indbygget et specielt rulleleje, som optager hhv. tryk og træk fra skrueakslen under hhv. frem og Fig bak. Hvis der ikke er indbygget et sådant specielt rulleleje, ville gearets indvendige dele blive ødelagt. Det er derfor vigtigt, at gearet er godt spændt fast til fundamentet, så tryk og træk kan overføres fra rullelejet til gearets hus og videre ned i skibets konstruktion. Det kan være lavet med to enkelte koniske rullelejer, som det er vist i fig Med sådan to lejer, kan man optage tryk og træk fra skrueakslen. Kammer til olietryk Fig Kammer til olietryk Stempel Stempel Koblingsplader Reverseringsenhed Kammer til olietryk Fig Fig Motorteori.indd Skrevet af: EN Godkendt af: EN Side 5 af 1 5

8 Mellemaksel, skrueaksel og stævnrør I fig kan man se princippet for overførslen af kra fra gear til skruen gennem stævnrøret. Agterstævn Gear Kobling mellem mellem- og skrueaksel Stævnrør Leje Kobling på gear Fig Indvendig tætning Mellemakslen er placeret imellem gear og skrueakslen. Man bruger en mellemaksel, da skrueakslen ellers bliver for lang. En skrueaksel skal med mellemrum trækkes ud, for at se om den er slidt ved at dreje rundt i lejerne i begge ender af stævnrøret. Skrueakslen på Martha er af rustfast stål. Skrueakslen er ført ud gennem skibets agterstævn. Der er boret et hul gennem agterstævnen. Hullet er foret med et såkaldt stævnrør, som er en stålbøsning placeret igennem det borede hul. I begge ender er der monteret et leje, som skal smøres med fedt, for at undgå slidtage på skrueaksel og stævnrør. Det er vigtigt, at disse lejer løbende smøres med fedt. Der findes to fedtkopper under en lem i agterkahy en. Håndtaget på disse fedtkopper skal drejes 1/8 til 1/4 omgang hver time (se fig ), hvor motoren er i dri. Under sejlads for sejl, skal stævnrørslejerne også smøres en smule, da skruen trækkes rundt af skibets bevægelse gennem vandet. Billede af fedtkopper mangler! Indvendigt i enden af stævnrøret er der monteret en tætning således, at der ikke strømmer vand ind i skibet langs med skrueakslen. Der kan godt komme en lille smule vand ind uden, at det betyder noget. Det er vigtigt, an man løbende kontrollerer at boltene i koblingen på gearet og boltene i koblingen mellem mellemaksel og skrueaksel sidder fast og ikke er på vej til at gå løse. Når man samler hele systemet med skrue, skrueaksel, mellemaksel, gear og motor er det vigtigt, at det hele sidder monteret uden bræk Skrueaksel Fig Motorteori.indd Skrevet af: EN Godkendt af: EN Side 6 af 1 6

9 I fig er der vist en kobling mellem udgangen fra et gear og mellemakslen. Mellemaksel og gear er ikke re et godt nok op. Der er lu mellem de to koblingshalvparter. Hvis man spænder koblingen sammen, så overbelaster man lejet indvendigt i stævnrøret og lejerne i gearet. Det kan betyde ødelagte lejer. På Martha er der monteret en fleksibel kobling, hvor opretningen ikke behøver være helt så nøjagtig som ved faste koblinger, som der er vist i fig Jo bedre en fleksibel kobling re es op, jo bedre er det for holdbarheden. Systemet roterer trods alt med mange omdrejninger i minu et. I fig er der vist en overdrevet skitse af en meget dårlig opre et forbindelse mellem gar og skrueaksel. Man re er op ved at fly e motor og gear op og ned samt vippe motor og gear i lodret retning samt dreje motor og gear fra side til side. Gear Kobling på gear Fig Kobling mellem mellem- og skrueaksel Gear Fig Flange Mellemrum Mellemaksel Motorteori.indd Skrevet af: EN Godkendt af: EN Side 7 af 1 7

10 Hvad er hvad på motoren? I fig er der vist en skitse af motorens BB side. Fig I fig henviser numrene til følgende: Udlu ning fra krumtaphuset Agterste lø ebeslag Dobbelt brændstoffilter Pumpe til brug til udpumpning af smøreolien Smøreoliekøler Termostathus (fersk motorkølevand) Varmeveksler til a øling af fersk motorkølevand med søvand Gearoliekøler Søvandspumpe A apningsprop for smøreolie Svinghjul til dæmpning af vibrationer fra krumtapaksel Kilerem til træk af 24 V DC generator Pumpe for fersk kølevand Højtryksdieselpumpe (rotortype) med magnetspole for stop af motor Forreste lø ebeslag Brændstofindsprøjtningsdyse Motorteori.indd Skrevet af: EN Godkendt af: EN Side 8 af 1 8

11 Hvad er hvad på motoren? - fortsat I fig er der vist en skitse af motorens SB side. Fig I fig henviser numrene til følgende: Elektrisk udstyr Påfyldningsdæksel til fersk kølevand Ekspansionsbeholder til fersk kølevand Generator 24 V DC Dæksel over kilerem Smøreoliefilter Kileremsskive på krumtapaksel til træk af generator og lænsepumpe Bundkar (indeholder motorens smøreolie) Startmotor Reverseringsgearkasse (reversegear) Fødepumpe - bringer dieselolie frem til højtryksbrændstofpumpen Lu filterkasse Indsugningsmanifold Pejlestok til smøreolie Udstødningsstuds (saltkølevand og udstødning blandes og ledes ud her Ferskvandskølet udstødningsmanifold Påfyldningsdæksel til smøreolie Motorteori.indd Skrevet af: EN Godkendt af: EN Side 9 af 1 9

12 Kontrol af motor før start Før motoren startes skal følgende kontrolleres: Motorteori.indd Skrevet af: EN Godkendt af: EN Side 10 af 1 10 At der er tilstrækkeligt med smøreolie i bundkarret (ikke for lidt og ikke for meget) At der er tilstrækkeligt med gearolie i reversegearet At der er tilstrække fersk kølevand i ekspansionsbeholderen At søventil til søkølevand er åbnet At kilerem til generator og lænsepumpe er tilstrækkeligt stramme At brændsto ankene er drænet for vand At der er åbnet til den dieselolietank, der skal bruges under sejladsen At manøvrehåndtaget står lodret så reversegearet er udkoblet under start Motorens betjeningspanel I fig er der vist en skitse af motorens instrumentpanel, der indeholder: Start af motoren Trykknap for justering af lysstyrke i instrumenter (lys tændt når (5) er ON (nedad) Alarm for generator lader ikke Voltmeter viser spænding på akkumulatorer Forvarmning med kontakt opad Startmotor koblet ind med kontakt nedad Kontakt slukker el-system til motor opad - tænder el-system til motor nedad Trykknap for stop af motor Viser smøreolietryk Alarm for lavt smøreolietryk Akustisk alarm lyder også Viser kølevandstemperatur Fig Alarm for høj kølevandstemperatur Akustisk alarm lyder også Viser vand i brændstof (ekstraudstyr - måske ikke monteret) Viser motorens omdrejningstal Motoren startes på følgende måde: Tænd for det elektriske system (ON - kontakt (5) Kontroller at manøvrehåndtaget står lodret (gearet er frakoblet) Hvis det er koldt - under 5 C aktiveres koldstarteudstyret i ca. 10 sekunder ved at holde kontakten (4) opad Kontakten (4) bevæges nedad - derved kobler startmotoren ind Når motoren starter slippes kontakten (4) igen - hvis motoren ikke starter, kan man forsøge igen e er at startmotor og motor står helt stille - prøv evt. med indkobling af koldstarteudstyret i ca. 10 sek ved at holde kontakten (4) opad) Juster motorens tomgangsomdrejningstal, så den går jævnt i tomgang - det gøres ved at trække betjeningshåndtaget ud og dreje det fremad Kontroller at der kommer vand ud gennem agterspejlet sammen med udstødningen Kontroller at smøreolietrykket er i orden Kontroller at generatoren lader - de e gøres ved at se, om spændingen er højere på voltmeteret (3) e er start end før start Motoren kontrolleres nu e er start iht. punkter på næste side (husk høreværn i maskinrum med kørede motor)

13 Motoren er klar til brug, når kølevandstemperaturen når op på 60 C. Kontrol af motor efter start E er at motoren er startet skal følgende kontrolleres: Se e er lækager i kølevandssystemet Se e er lækager i brændstofsystemet - lækager på højtrykssiden af systemet betyder brandfare, da dieselolien let kan forstøves Se e er lækager i gearets oliesystem Se e er om kileremme til generator og lænsepumpe vibrerer voldsomt - kan betyde at remmene ikke er tilstrækkeligt stramme Se e er unormale vibrationer omkring motor, gear og skrueakselsystem Se e er om lænsepumpen sender vand ud over siden, hvis der er tilstrækkeligt vand i bunden Kontrol af motor under drift Under dri af motoren skal følgende kontrolleres: Kontroller løbende at smøreolietrykket er tilstrækkeligt højt Kontroller løbende at kølevandstemperaturen er korrekt Kontroller løbende for tilstrækkeligt brændstof i tanken, der bruges fra Kontroller løbende for lækager af vand, olie, dieselolie m.m. Stop af motor efter brug Stop af motoren gøres på følgende måde: Motorens omdrejningstal sæ es til minimum (betjeningshåndtaget sæ es lodret - derved er gearet udkoblet) Hvis motoren har kørt med høj belastning i længere tid, skal den køles ned i 4-5 minu er inden den stoppes Tryk på kontakten (5) (fig ) indtil motoren stopper Hvis de e system ikke virker, kan man stoppe motoren med en stoparm direkte på højtrykspumpen på motoren (se fig ) Af hensyn til mulig lækage er det en god ide at lukke for ventilen i brændstofsystemet fra brændsto ankene Hvis motoren ikke skal bruges gennem længere tid, kan der lukkes for søventilen for indtag af søvand til køling Billede af manuel stop mangler Fig Motorteori.indd Skrevet af: EN Godkendt af: EN Side 11 af 1 11

14 Udluftning af brændstofsystemet En meget vigtig ting at kunne klare på en dieselmotor er, at kunne udlu e dieselsystemet, hvis man f.eks. er løbet tør for brændstof. Lu i systemet kan også forekomme ved kra ig søgang og en dieseltank, der ikke indeholder ret meget dieselolie. Det kan give lu i systemet. Proceduren med udlu ning - MEGET VIGTIG at kunne udføre! I fig A, B, C og D er vist nogle udsnit på motoren, hvor udlu ningen foretages. I fig og er det vist, hvor udsni ene findes på motoren. Fremgangsmåden er følgende: Her nåede jeg til! Resten kommer senere! Motorteori.indd Skrevet af: EN Godkendt af: EN Side 12 af 1 12 Fig