Краткое описание конструкции дизеля

Дизель 8ДРН 43/61 — восьмицилиндровый, двухтактный, вертикальный, реверсивный, с газотурбинным наддувом и поршневым насосом, диаметр цилиндра 43 см, ход поршня 61 см (рис. 2). Имеет номинальную мощность 2500 э.л.с., частоту вращения вала 250 об/мин.

 

Рисунок 2 Общий вид дизеля

 

Система наддува состоит из двух турбокомпрессоров, поршневого продувочного насоса, двух холодильников воздуха, двух воздушных эжекторов и трубопроводов. Выхлопные газы из цилиндров двигателя проходят по коротким патрубкам в общий коллектор на каждые четыре цилиндра и оттуда к газовой турбине.

Турбокомпрессор подает воздух через холодильник в ресивер; продувочный насос подает воздух параллельно турбокомпрессору туда же.

Турбокомпрессор состоит из осевой одноступенчатой турбины и сидящего на одном валу с ней одноступенчатого центробежного нагнетателя.

Продувочный насос поршневого типа двойного действия, расположен у переднего торца двигателя и имеет привод от коленчатого вала через кривошип, прикрепленный к ступице демпфера.

Холодильник воздуха трубчатого типа. Забортная вода проходит внутри трубок, воздух между трубками^[2].

На рисунке 3 показан поперечный разрез двигателя 8ДРН 43/61.

Дизель предназначен для главных судовых электрогенераторов постоянного и переменного тока.

Основные параметры дизеля приведены в таблице 1 Приложения 1.

Остов двигателя состоит из фундаментной рамы, станины, блока и крышек цилиндров. Блок цилиндров и станина соединяются с фундаментной рамой анкерными и обычными болтами. Крышки цилиндров крепятся к блоку шпильками.

Фундаментная рама литая, чугунная, состоит из двух частей, соединенных между собой. В гнездах поперечных балок рамы расположены десять коренных подшипников, стальные вкладыши которых залиты баббитом. К заднему торцу фундаментной рамы крепится корпус упорного подшипника. Здесь же расположены вкладыши опорного подшипника. Коренные и опорные подшипники одинаковы по конструкции.

Станина литая, чугунная, состоит из трех частей, соединенных между собой. На горизонтальной полке станины со стороны газораспределения размещены распределительный валик, пост управления, топливные насосы, насос предварительной подачи топлива, лубрикаторы, воздухораспределитель и автомат остановки двигателя. К заднему торцу станины крепится цапфы шестерен привода распределительного валика и регулятора. На передней крышке станины установлено вентиляционное устройство. Люки с боковых сторон станины закрыты силуминовыми крышками. На крышках люков со стороны выхлопа установлены взрывобезопасные устройства.

 

Рисунок 3 Поперечный разрез двигателя 8ДРН 43/61

 

Блок цилиндров состоит из двух чугунных отливок, соединенных между собой. В расточках блока установлены втулки цилиндров. Каждый цилиндр имеет отдельную полость охлаждения. К боковым стенкам блока крепится ресивер продувочного воздуха и выхлопной коллектор. Под ресивером установлены подшипники распределительных валиков.

Втулка цилиндра литая, чугунная. В средней части втулки имеется 5 выхлопных и 10 продувочных окон. Водяное уплотнение втулки в верхней части достигается прижатием бурта к стальному прокладочному кольцу, внизу двумя резиновыми и одним медным кольцом. В прокладочном кольце имеются два отверстия для прохода охлаждающей воды из блока в крышку цилиндра. Уплотнение втулки в зоне окон осуществляется тремя медными и четырьмя резиновыми кольцами.

Крышка цилиндра состоит из двух частей: чугунной крышки и стального нажимного кольца. Крышка цилиндра устанавливается па бурт втулки на прокладке из отожженной красной меди.

В крышке размещены: форсунка, пусковой клапан, индикаторный кран с предохранительным клапаном и регулировочный вентиль охлаждающей воды.

Коленчатый вал кованный из углеродистой стали, состоит из двух четырехколенных валов и упорного вала, соединенных между собой калиброванными болтами. Коленчатый вал установлен на одиннадцати коренных подшипниках. Шатунные и коренные шейки коленчатого вала имеют косые отверстия для прохода масла. На носке вала имеется фланец для крепления ведущей части муфты привода воздуходувки, объединенной с демпфером крутильных колебаний. На шейке вала у кормового фланца устанавливается шестерня привода распределительного валика.

Шатун состоит из стержня, отъемных цапфы и нижней головки. Стержень шатуна круглого сечения и цапфа откованы из стали.

Цапфа с цементированной рабочей поверхностью крепится к стержню шатуна четырьмя шпильками. Нижняя головка шатуна отлита из стали и выполнена из двух половин, залитых баббитом. Нижняя головка крепится к стержню шатуна двумя болтами.

Поршень литой, чугунный, состоит из головки, направляющей и вставки. Вставка служит опорой головного подшипника шатуна. Верхний стальной вкладыш головного подшипника залит баббитом. Две стальные литые крышки составляют нижнюю половину головного подшипника. В головку ввернуты шесть шпилек, две из них, короткие, служат для соединения головки, направляющей и вставки, а четыре длинные шпильки крепит, кроме того, и крышки головного подшипника.

На головке поршня установлено шесть компрессионных колец, в нижней части направляющей — два маслосъемных кольца. Компрессионные кольца прямоугольного сечения, их наружная цилиндрическая поверхность покрыта слоем олова. Наружная поверхность направляющей поршня также покрывается слоем олова. Поршень охлаждается маслом, которое подводится и отводится через телескопическое устройство.

Топливная система двигателя состоит из подкачивающего насоса, топливных фильтров, топливных насосов высокого давления, форсунок и трубопроводов. Подкачивающий насос реверсивный, шестеренчатого типа подает топливо через фильтры грубой и топкой очистки к насосу высокого давления. Привод насоса осуществляется от распределительного вала посредством упругой муфты.

Система охлаждения двухконтурная. Циркуляция пресной воды осуществляется центробежным водяным насосом с электроприводом. Насос засасывает воду из общей магистрали слива двигателя и подает ее через терморегулятор и холодильник пресной воды обратно в двигатель. Из подводящей магистрали, расположенной на стороне выхлопа двигателя, вода по отдельным трубопроводам каждого цилиндра поступает в полости охлаждения блока цилиндров, откуда перетекает в полость крышек цилиндров. Центробежный насос забортной воды с электроприводом засасывает воду из кингстонов через приемный фильтр и прокачивает ее через холодильник масла и пресной воды обратно за борт.

Система автоматического и дистанционного запуска дизель- генераторов обеспечивает запуск дизеля, прогретого до 50°С и предусматривает выполнение следующих операций: прокачка дизеля маслом и топливом, запуск дизеля, подъем оборотов от холостого хода до номинальных, самосинхронизация между собой или с внешней сетью, прием нагрузки.

Дизель имеет следующие контрольно-измерительные приборы: манометры для замера давления масла, топлива, воды; термометры для контроля температур масла, воды; тахометр для замера числа оборотов дизеля.

Двигатель оборудован системой автоматической сигнализации, контролирующей температуру охлаждающей воды на выходе из двигателя, температуру масла в магистрали слива из поршней двигателя, давление воды на входе в двигатель, давление в системе циркуляционной смазки двигателя, давление в магистрали подвода топлива к насосам высокого давления.

 

Пример оформление заключения

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выпускной квалификационной работой был выполнен поверочный расчет судового дизеля 8ДРН 43/61, проведена оценка «внутренних» параметров рабочего цикла главного судового дизеля: коэффициента избытка воздуха на сгорание, максимальной температуры, давления и температуры на основе исходных данных, произведены необходимые конструкторские и прочностные расчеты основных элементов судового дизеля.

Данный двигатель относится к СОД (частота вращения коленчатого вала 115 об/мин), имеет 8 цилиндров, расположение цилиндров - рядное.

Выбранный двигатель отвечает всем требованиям, указанным в техническом задании:

- соответствует типу судна;

- развивает необходимую мощность, что обеспечивает судну требуемую скорость;

- эффективный КПД составляет 36%, что является весьма высоким значением КПД для СОД;

- выбранный дизель имеет оптимальные габариты по длине (10370 мм), по ширине (максимальная ширина 2330 мм) и высоте (максимальная высота – 3770 мм).

- частота вращения коленчатого вала 115 об/мин, что позволяет уменьшить расход топлива, на всех режимах работы двигателя, начиная с запуска двигателя, оборотов холостого хода, которые занимают достаточно большое время длительных стоянок судов при их загрузках и разгрузках.

Результаты теплового расчета показывают, что значения параметров рабочего процесса, не превышают значений указанных в справочной литературе. Найденные погрешности значений  меньше 5%.

Результаты прочностного расчета показали, что все удельные давления и напряжения не превышают допускаемых значений, рассчитанные конструктивные размеры и марки использованных материалов удовлетворяют условиям запаса прочности.

В качестве модернизации предложена замена ручных швартовых механизмов судна на автоматические. Автоматизация процесса швартовки дает возможность высвободить большую часть палубной команды, избавить людей от тяжелого и опасного труда: постоянных перетяжек и нахождения непосредственно у канатов.

 

Пример оформления источников