Конструкция судовых двигателей

КОНСТРУКЦИЯ СУДОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

 

 

 

САМИЗДАТ г. ПЕТРОЗАВОДСК

 

 

 

содержание

№п\п	Название темы	Страница
	сдержание
	Тема 1.1 Введение. Общие сведения о судовых ДВС- состав силовой судовой установки, принцип работы ДВС. Классификация,маркировка ДВС.
	Тема 1.2 остов двигателя-фундаментная рама,рамовые подшипники,станина
	Тема 1.3 рабочие цилиндры, втулки, крышки цилиндров
	Тема 1.4 механизм движения- поршневая группа, крейцкопфы
	Тема 1.5 Коленчатый вал ДВС. Крутильные колебания и демпферы, Маховики.
	Тема 1.6 механизм газораспределения, агрегаты продувки, газовыпускной тракт
	Тема 1.7 Конструкция форсунок ДВС
	Тема 1.8 марки топлив и их физико-химические свойства
	Топливная система ДВС
	Фильтры,ТНВД
	Системы электронного управления топливоподачей COMMON RAIL
	Очистка топлива. принцип работы и конструкция сепаратора.
	Тема 1.9 смазочные масла, системы смазки и охлаждения.
	Тема 1.10 системы элетростартерного и воздушного пуска
	Тема 1.11 судовой валопровод-конструкции и основные элементы.
	Дейдвудное устройство
	Реверсивные устройства валопроводов

 

 

Список литературы:

Основная:

1. СУДОВЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ

В.А. Сизых МОСКВА ТРАНСЛИТ 2006

2. СУДОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Возницкий И.В. МОРКНИГА Санкт-Петербург 2007.

3. СУДОВЫЕ ДВС (пособие для подготовки вахтенных механиков).

С.К. Чернышов Одесса Негоциант 2006

Дополнительная:

1. СУДОВЫЕ ДИЗЕЛИ

А.Ф.Гогин,Е.Ф.Кивалкин, А.А.Богданов Москва транспорт 1988

2. Интернет- ресурсы по темам.

 

ема 1.1 2012 Введение.

Общие сведения о СЭУ

Состав судовой энергетической установки

1. Главный двигатель - вырабатывает энергию для обеспечения движения судна.

2. Валопровод- передает мощность главного двигателя к движителю (гребному винту)

3. Движитель- как правило гребной винт, при вращении энергию главного двигателя преобразует в энергию движения судна.

4. Вспомогательные дизель-генераторы --- обеспечивают электроэнергией судно.

5. Судовой котел - обеспечивает тепловой энергией судовую силовую установку,бытовые нужды.

6. Вспомогательные механизмы -(насосы,компрессоры, различные системы, палубные механизмы)- обеспечивают работу главной силовой установки и грузовые,швартовные оперции.

В зависимости от конструктивных особенностей и принципа действия передачи мощности к движителю (винту) могут быть:

механические — прямые и зубчатые,

гидравлические — объемные гидравлические,

электрические — на постоянном и переменном токе,

комбинированные — механические в сочетании с электрическими и механические совместно с гидравлическими.

По способу передачи мощности и крутящего момента передачи бывают:

- без редуцирования (уменьшения или увеличения) частоты вращения ГД

- с редуцированием частоты вращения ГД (передача мощности через редуктор).

 

К передачам без редуцирования частоты вращения ГД относятся прямые передачи от ГД к движителю; к передачам с редуцированием — зубчатые, гидравлические и электрические. На судах чаще всего используются прямые, редукторные, электрические и комбинированные передачи. Прямая передача мощности от главного двигателя к винту. В этом случае используется реверсивный двигатель.

1..Дейдвудная труба с расположенным в ней гребным валом.

1- 2..Сальник дейдвудного устройства

2- 3..Соединительная муфта гребного и промежуточного вала 4.

5. опорные подшипники валопровода.

6.. Переборочный сальник

7..Упорный подшипник на упорном

вале 8.

 

 

винто-рулевой комплекс судна

с двумя главными двигателями.

 

 

редукторная передача мощности- два двигателя работают на один винт.

1.. эластичная соединительная муфта.

2.. редуктор.

3.. валопровод.

4.. винт

Если в редуктор встроена реверс –муфта,то он называется реверс-редуктором.

 

 

Судовой двигатель 6ЧНСП 15\18 с реверс-редуктором. Используется в качестве главного двигателя.

 

 

Электрическая передача мощности

Винт, вал гребной, эл.двигатель, пульт управления, генератор- двигатель.

Такие установки в основном используются на ледоколах.

 

 

Передача мощности винто-рулевыми колонками

ВРК могут поворачиваться на 360 град., тем самым нет необходимости применять реверсивные двигатели. Являются редукторной передачей с коническими шестернями.

 

водометный движитель-представляет собой насос сприводом от дизеля. За счет реактивной силы выбрасываемой струи воды обеспечивается движение судна. Применяется на катерах для работы на мелководье.

 

 

Принцип работы двигателей

Рабочий цикл четырёхтактного дизеля

Как следует из названия, рабочий цикл четырёхтактного двигателя состоит из четырёх основных этапов — тактов.

Разрез двигателя.

 

Такт 1 всасывание ---поршень движется из ВМТ в НМТ, открыт впускной клапан

Такт 2 сжатие---------поршень движется от НМТ к ВМТ, закрыты оба клапана.

В конце такта сжатия происходит впрыск топлива и его сгорание.

Такт 3 рабочий ход---- поршень движется от ВМТ к НМТ под действием давления газов сгоревшего топлива. Индикаторная диаграмма

Такт 4 выпуск---------поршень движется от НМТ кВМТ 4-х тактного дизеля

вытесняя газы из цилиндра.

Такты 1,2,4- вспомогательные такты и обеспечивают подготовку для совершения рабочего (полезного) такта 3,в результате которого получаем вращающий момент на коленчатом валу.

Принцип работы двухтактного дизеля

 

Индикаторная диаграмма

В двухтакных двигателях имеется только два такта- 2-х тактного двигателя.

сжатие и рабочий ход.

а) такт сжатия б) рабочий ход- открытие поршнем выпускных окон.

в) открытие продувочных окон. Пока поршень меняет направление движения происходит удаление отработанных газов и наполнение цилиндра свежим зарядом воздуха (продувка).

 

 

г) при движении поршня в верх происходит закрытие продувочных,выпускных окон и снова начинается такт сжатия.

Удаление отработанных газов и наполнение цилиндра воздухом называется продувкой и происходит в момент прохождения поршнем НМТ.

Такой тип продувки называется петлевой и недостатком его является частичная утечка воздуха в выпускной тракт после закрытия продувочных окон.

Этот недостаток исключается при применении выхлопного клапана в крышке цилиндра,который закрывается одновременно с продувочными окнами. Такой тип продувки называется прямоточно- клапанной и широко применяется в мощных судовых крейцкопфных дизелях. Стоит заметить, что двухтактный двигатель при том же объёме цилиндра, должен иметь почти в два раза большую мощность. Однако полностью это преимущество не реализуется, из-за недостаточной эффективности продувки по сравнению с нормальным впуском и выпуском. Мощность двухтактного двигателя того же литража, что и четырёхтактный больше в 1,5 — 1,8 раза.

Важное преимущество двухтактных двигателей — отсутствие громоздкой системы клапанов и распределительного вала.

 

 

Классификация и маркировка судовых двигателей

Классификация.

Судовые двигатели внутреннего сгорания подразделяют по сле­дующим основным признакам:

По назначению — главные и вспомогательные.

По направлению вращения коленчатого вала — реверсивные и нереверсивные. Различают также двигатели правого вращения и левого; если смотреть со стороны приводного механизма или по ходу судна.

По способу рабочего цикла — четырехтактные и двухтактные.

По способу наполнения цилиндра свежим зарядом — без над­дува и с наддувом В двигателях с наддувом свежий заряд по­дается в цилиндр под повышенным давлением.

По числу рабочих полостей цилиндра — простого действия, у которых рабочий цикл совершается в одной верхней полости ци­линдра, и двойного действия, у которых рабочий цикл совершается в обеих полостях цилиндра. Большинство судовых двигателей — двигатели простого действия.

По способу смесеобразования —с внутренним смесеобразованием (дизели) и с внешним (карбюраторные). В двигателях с вну­тренним смесеобразованием рабочая смесь образуется внутри ра­бочего цилиндра. (дизели)Двигатели, в которых рабочая смесь образуется вне двигателя (карбюратор) и поступает в цилиндр в готовом виде, являются двигателями с внешним смесеобразованием.(бензиновые).

По способу воспламенения рабочей смеси — с самовоспламе­нением от сжатия (дизели) и воспламенением от электрической искры (карбюраторные и газовые двигатели).

По конструктивному выполнению кривошипно-шатунного ме­ханизма — тронковые, у которых поршни соединяются непосред­ственно с шатунами и крейцкопфные, у которых поршень соединен с шатуном посредством штока и крейцкопфа.

По расположению цилиндров — вертикальные, горизонтальные (очень редко), с расположением цилиндров под разными углами: V-образные, W-образные, звездообразные, с противоположно дви­жущимися поршнями и др.

По быстроходности, определяемой средней скоростью пор­шня,— тихоходные (средняя скорость до 6,5 м/сек) и быстроход­ные (средняя скорость более 6,5 м/сек).

По роду применяемого топлива — легкого жидкого топлива (бензин, керосин, лигроин); тяжелого жидкого топлива (дизель­ное, моторное, соляровое масло, мазут) и газообразного топлива (генераторный газ, естественный газ).

маркировка

ГОСТ 4393—48 предусматривает единую систему маркировки двигателей. Основные конструктивные признаки данного типа двигателя, число и размеры его цилиндров определяются маркой. Марка двигателя состоит из сочетания букв и цифр. Цифра перед буквами указывает число цилиндров, последующие буквы харак­теризуют тип двигателя: Ч — четырехтактный; Д — двухтактный; ДД — двухтактный двойного действия; Р — реверсивный; К — крейцкопфный; Н — с наддувом; С — судовой с реверсивной муф­той; П — с редукторной передачей.

После сочетания букв следует дробное обозначение: числитель указывает диаметр цилиндра в см, а знаменатель — ход поршня в см. Если в марке двигателя отсутствует буква К, то это озна­чает, что двигатель тронковый; если буква Р — двигатель неревер­сивный и если буква Н — двигатель без наддува. Например, марка двигателя 7ДКРН 74/160 обозначает: семицилиндровый, двухтактный, крейцкопфный, реверсивный, с наддувом, диаметр цилиндра 74 см, ход поршня 160 см. Двигатель 6ЧР 30/38 — ше­стицилиндровый, четырехтактный, реверсивный с диаметром ци­линдра 30 см и ходом поршня 38 см.

Некоторые заводы применяют заводскую маркировку, обозна­чающую серию двигателей (ЗД6; М50 и др.).

 

 

Ответить на следующие вопросы:

 

1. Перечислить основные механизмы судовой энергетической установки.

 

1. Какие способы передачи вращающего момента (мощности) от двигателя к винту существуют?

 

1. Каков принцип работы 4-х тактного двигателя?

 

1. Каков принцип работы 2-х тактного двигателя?

 

1. Как классифицируются двигатели?

 

1. Как маркируются двигатели?

 

Тема 2 2012

остов двигателя-фундаментная рама,рамовые подшипники,станина

 

Виды компановок неподвижных деталей двигателя.

От конструкции остова дизеля зависят его общая жесткость, последовательность сборки и способ монтажа на судовом фундаменте

Любой двигатель принципиально состоит из 4-х основных неподвижных деталей, которые соединяются между собой.

1.. Самая нижняя деталь,в которой вращается коленвал, называется фундаментной рамой и устанавливается на судовой фундамент.

2.. станина(картер)- имеет смотровые лючки в каждом цилиндре

И устанавливается на фундаментную раму.

3.. цилиндры- в небольших ДВС отливаются в одно целое и называются блоком цилиндров. Устанавливается на станину. В блок цилиндров устанавливаются втулки цилиндров.

4.. крышка цилиндра- для небольших ДВС может изготавливаться одной общей для всех цилиндров и тогда называется головкой цилиндра.

 

Для двигателей средней мощности часто отливают за одно целое

Станину и блок цилиндров. В этом случае такая деталь называется блок-картер.(5)

 

 

 

Для высокооборотных двигателей иногда отливают как одно целое фундаментную раму и станину. В этом случае такая деталь называется

Блок-рама (6)

В некоторых ДВС фундаментная рама отсутствует. Тогда станина(картер) является несущим (2) и устанавливается на судовой фундамент. В этом случае коленчатый вал находится в подвешенном состоянии. Снизу станины крепится жестяной поддон(7), который служит емкостью для рабочего масла.

в двигателях автотракторного типа и средней мощности наиболее часто изготавливают станину и блок цилиндров за одно целое. Такая деталь называется несущим блок-картером (5),т.е. на эту деталь собираются все остальные. В этой компановке также коленвал устанавливается в подвешенном состоянии и снизу устанавливается жестяной поддон.

 

Очень редко головку цилиндров и блок цилиндров отливают за одно целое. Такая конструкция называется моноблоком

 

Конструкция фундаментной рамы.

Рис. Чугунная фундаментная рама дизеля 6ЧН 32\48 (6NVD 48). ГДР.

При классической компановке двигателя основание на,на которое опираются все остальные элементы дизеля,называется фундаментной рамой,в этом случае она является несущей частью двигателя. Представляет собой жесткую монолитную конструкцию.

Разделена поперечными перегородками по числу цилиндров. В каждой перегородке имеются вырезы –постели, в которых устаналиваются вкладыши рамовых подшипников 1 и в них вращается коленчатый вал. Верхний вкладыш уложен в верхнюю крышку подшипника, которая крепится болтами 2. Нижняя часть 4 служит маслосборником рабочего масла. Вдоль рамы с обеих сторон сделаны специальные полки 3, которыми она устанавливается на судовой фундамент. В каждой полке также имеются по два болта,служащие для центровки двигателя с приводным механизмом (валопроводом, генератором и т.д.). снаружи и внутри рамы делают дополнительные ребра для увеличения поперечной и продольной жесткости.

 

Крепление фундаментных рам

Главные двигатели крепятся к судовому фундаменту преимущественно жестко.

Их устанавливают на клиновидных стальных сухарях 2,3 после центровки с валопроводом специальными болтами 6 в фундаментной раме (по 2 с каждой стороны.). Иногда устанавливают на сферических прокладках между приваренными сухарями. Это позволяет сферическим прокладкам самоустанавливаться соответственно наклону полки относительно судового фундамента.

Вспомогательные двигатели как правило устанавливают на резиновых 9 или пружинных амортизаторах различной конструкции для исключения передачи вибрации на корпус судна и снижения шума.

 

 

 

Рамовые подшипники

в случае установки коленвала на подвесках (блок-картер) рамовые подшипники

называются коренными

В двигателях рамовые и мотылевые шейки коленвала вращаются в подшипниках скольжения. Подшипник скольжения представляет собой пару вкдадышей с антифрикционным сплавом.

Принцип работы.

А- величина зазора

Угол а- положение шейки вала на малых (пусковых)оборотах.

угол б- положение шейки вала на больших оборотах

h- масляный клин.

 

Условием для нормальной работы подшипника скольжения является обеспечение номинального зазора между вкладышами и шейкой вала, который для разных двигателей находится в пределах 0.05-04мм,в зависимости от диаметра шейки вала. Кроме того к подшипнику скольжения должно подаваться смазочное масло под давлением (1-10 кг\см² для разных двигателей). При вращении вала масло прилипает к шейке вала, увлекая за собой следующие слои, и нагнетается под шейку вала. В результате под шейкой вала создается давление, которое приподнимает шейку от вкладыша,образуя между ними пленку, толщиной 0.5-0.1 мм. Тем самым исключается трение металл по металлу (обеспечивается жидкостное трение) и обеспечивается нормальная работа подшипника.

Конструкции подшипников скольжения.

 

1а. шпилька крепления подшипника.

2а. крышка верхнего вкладыша.

3а. стопорная втулка проворачивания, одновременно через ее подвод масла.

4а. верхний вкладыш.

5а. канал подвода смазки к нижнему вкладышу.

6а. перегородка фундаментной рамы.

7б. заплечики установочного вкладыша

8б. стальная основа вкладыша. а)канал подвода смазки

. б)канал распределения смазки в) масляный холодильник в разъеме.

г) антифирикционный слой вкладыша.

 

В данном рисунке в) нижний вкладыш имеет заплечики по краям с антифрикционным слоем. Такие вкладыши выполняют роль установочных- ограничивают осевое перемещение коленвала. Иногда вместо заплечиков ставят специальные полукольца из оловянистой бронзы. Установочный подшипник на коленвале должен быть только один,обычно средний, для возможности удлинения коленвала от нагрева.

 

Вкладыши рамовых подшипников,в которых вращается коленчатый вал,устанавливаются в специальные расточки в перегородках фундаментной рамы или блок картера, называемыми постелями. Подшипник состоит из двух половин – верхнего и нижнего вкладыша. Основой вкладыша является сталь,на внутреннюю поверхность которой наносится антифрикционный слой.

От проворачивания во время работы вкладыши имеют специальные стопорные выступы,заходящие в постель, или их неизменное положение фиксируется болтами крепления специальными выточками по краям вкладышей в местах стыковки нижней и верхней половин. В местах стыковки вкладышей делают специальные выемки для накопления в них масла, называемыми холодильниками масла.

На двигателях старых конструкций применялись баббитовые вкладыши, затем тонкостенные сталеалюминевые или сталебронзовые. Толщина антифрикционного слоя может быть в пределах 0.3-1.0 мм Современные вкладыши по причине больших нагрузок имеют сложный по химическому составу антифрикционный слой.

 

 

Подшипник канавочного типа фирмы Miba

Wartsila L20 (6ЧН 20\28)

Подшипники коленчатого вала

Вкладыши коренных подшипников – триметаллические, полностью взаимозаменяемые, демонтируются после снятия крышек коренных подшипников

Особого внимания заслуживает применение оригинальных по своему конструктивному решению вкладышей коренных подшипников. В целях повышения несущей способности подшипников и их надежности фирма Wartsila NSD применила подшипники, разработанные австрийской фирмой «Миба».

В отличие от широко применяемых трехслойных вкладышей со сплошной заливкой рабочей поверхности мягким сплавом в этом подшипнике (рис.14) мягким оловянно-свинцовым сплавом заполнены только созданные в нем канавки, перемежающиеся с более твердыми и износостойкими ребрами из алюминиевого сплава, хорошо выдерживающими нагрузку.

Соотно­шение площадей — около 75% канавки, около 25% алюминиевые ребра и максимум 5% — никелевые перемычки между ними.

В рассматриваемом подшипнике:

• возможность задиров по всей поверхности практически исклю­чается, так как попадающие с маслом твердые включения легко вдавливаются в мягкий слой канавок и в них локализуются;

Распределительную канавку для масла делают только для вкладыша,имеющего меньшую нагрузку. На левом фото видно во кладыше 2 отверстия,1- для подвода смазки,2- для стопора от проворачивания.

 

 

Станина.

Устанавливается на фундаментную раму. Зазор между фундаментной рамой и станиной не должен превышать 0.05 мм.(щуп 0.05 не должен входить в зазор.).

По числу цилиндров в станине делают смотровые лючки для удобства демонтажа подшипников и осмотра картерного пространства. Станина также имеет дополнительные ребра жесткости и представляют собой монолитную жесткую конструкцию.

В качестве материала для изготовления применяют чугун СЧ 25,СЧ 20.

 

 

Ответить на следующие вопросы.

 

1. какие виды компановок основных неподвижных деталей ДВС существуют?.

2. как устроена фундаментная рама двигателя?.

3. каков принцип работы подшипников скольжения?

4. каковы конструкции вкладышей подшипников скольжения.

5. какова конструкция станины?.

 

Тема 1.3 2012 рабочие цилиндры, втулки, крышки цилиндров

 

Рабочие цилиндры

Блок цилиндров дизеля 6Ч 15\18 (3Д6)

Как отмечалось выше,рабочие цилиндры

(рубашки)у двигателей малой и средней мощности отливают одной деталью, как единое целое и в этом случае называется блоком цилиндров.

Он устанавливается на поверхность станины (картера). Все три детали-фундаментная рама,станина и блок цилиндров – соединяются анкерными связями- длинными шпильками, в результате чего получается жесткая монолитная конструкция. Анкерные связи воспринимают усилия растяжения от давления газов и, тем самым, разгружают остов двигателя.Блок цилиндров служит для установки в него втулок цилиндров.

Блок-картер Wartsila 6L20 (6 ЧН 20/28)

 

Современные двигатели часто имеют блок цилиндров, отлитый за одно целое со станиной. в этом случае такая деталь называется блок картером. Даже двигатели средней мощности часто имеют несущий блок –картер, т.е. на него устанавливаются все остальные детали, а он имеет приливы (полки) для установки двигателя на судовой фундамент- без фундаментной рамы.

Пространство между вставленной втулкой цилиндров и блоком цилиндров называется зарубашечное пространство и служит циркуляции охлаждающей воды.

Вдоль блока делается канал для установки распределительного вала, или с обеих сторон, если он может использоваться для двигателей правого и левого вращения (смотреть со стороны маховика).

Коленвал в несущем блок –картере устанавливается в подвешенном состоянии и снизу закрывается легким поддоном картера для сбора и хранения рабочего масла.

Втулки цилиндров.

во втулке цилиндров движется поршень. объем,заключенный между поршнем в ВМТ,втулкой цилиндров и крышкой цилиндров представляет камеру сгорания,окружающие детали которой испытывают большие динамические и тепловые напряжения во время процесса сгорания топлива. По этой причине эти детали должны быть достаточно прочными.

Материалом служат специальные стали и чугуны.

В судовых дизелях, как правило, применяются подвесные втулки- верхним фланцем упираются в блок цилиндров.

С точки зрения их охлаждения применяются *мокрые* втулки- непосредственно омываемее охлаждающей водой (фото слева). Очень редко применяются *сухие *втулки (фото справа).

 

 

Внутренняя поверхность втулки строго цилиндрическая и называется *зеркалом*. Для повышения износоустойчивости внутреннюю поверхность закаливают токами высокой частоты, азотируют или упрочняют другими методами. снаружи втулка охлаждается водой. Втулка устанавливается в блок цилиндров верхним фланцем. уплотнение от протечек охлаждающей воды достигается установкой красномедной прокладки, притиркой к посадочному бурту блока. иногда устанавливается между блоком и втулкой резиновое уплотнительное кольцо.

В верхней части втулки делают вырезы (карманы) для возможности увеличения диаметра клапанов газораспределения.

В нижней части втулки уплотняются только резиновыми кольцами для возможности компенсации теплового расширения. Как минимум устанавливается два кольца. На некоторых двигателях устанавливается три кольца, причем между 2-м и 3-м кольцом в блоке сделано контрольное отверстие наружу- появление охлаждающей воды из этого отверстия служит сигналом о протечках первых двух и необходимости при первой возможности замены уплотнений.

Дизель МАК М20 (6ЧН 20/30)

В современных двигателях зарубежных фирм применяется охлаждение только верхней части втулки цилиндров (МАК, Wartsila). С этой целью применяется индивидуальное зарубашечное пространство только в районе камеры сгорания (МАК), или просверлены каналы охлаждения во втулке цилиндров в районе камеры сгорания (некоторые двигатели фирмы WARTSILA). Также фирма WARTSILA применяет установку во втулку в районе камеры сгорания антиполировочное кольцо, снимающее нагар с головки поршня.

Нижняя часть втулки выступает в картер и в ней могут быть предусмотрены вырезы для шатуна.

Смазка пары втулка-поршень быстроходных дизелей происходит за счет разбрызгивания масла в картере.

В высоконапряженных двигателях и работающих на тяжелых сортах топлива смазка

пары втулка –поршень происходит принудительно-с помощью лубрикаторных насосов. Для этой цели в районе движения поршня во втулку вставляются специальные штуцеры, а на зеркале втулки делают винтовые канавки для равномерного распределения цилиндрового масла по всей рабочей поверхности.

 

втулка 2-х тактного

дизеля Д100 с

противоположно

движущимися

поршнями

 

 

Крышки цилиндров.

Крышка цилиндра, являющаяся одним из элементов остова дизеля, служит для плотного закрытия цилиндра, образования камеры сжатия (вместе с днищем поршня и стенками втулки), размещения клапанов, форсунки, пускового клапана

На двигателях автотракторного типа крышка цилиндра,как правило, выполняется на 2,3 цилиндра или единой для всех цилиндров и называется головкой. Крышки отливают единой деталью из легирован-

ной стали или чугуна.

Крышка цилиндров состоит из днищ нижнего огневого

и верхнего, соединенных вертикальными стенками.

 

Крышка цилиндров дизеля NVD 48

 

головка цилиндров дизеля:ЧСП 15\18 (3Д6)

В крышке размещаются впускные и выпускные клапаны (по одному или по два клапана),форсунка, пусковой

водушный клапан, каналы для подвода воздуха в цилиндр и отвода отработанных газов из цилиндра, индикаторный кран.

Форму огневого днища выбирают из условия качественных процессов смесеобразования и газообмена с учетом возникающих в нем напряжений (тепловых и динамических).

Внутри крышки расположены полости охлаждения, по которым циркулирует охлаждающая жидкость, поступающая из блока цилиндров. Из крышки

охлаждающая жидкость отводится сверху (со всех цилиндров) в водяной коллектор.

 

Головка цилиндров с расположенной в

ней вихревой камерой сгорания.

 

Крепление крышки цилиндров к блоку цилиндров осуществляется шпильками. Крышка устанавливается на втулку цилиндров, уплотнение осуществляется с помощью красномедных, стальных (для индивидуальных крышек цилиндров),или при помощи общей прокладки из специального жаропрочного материала (например феронит) под головку цилиндра. Толщина прокладки должна быть такой,чтобы обеспечивалась высота камеры сжатия,указанная в инструкции завода-изготовителя, для всех цилиндров.

 

. Крышка цилиндра МАК М20 (6ЧН 20/30)

1 - выпускной патрубок;

2 - отверстия для шпилек крепления;

3 – отверстие для индикаторного крана;

4 - впускной патрубок; 5 - сменные седла впускных клапанов; 6 - отверстие для форсунки; 7 - сменные седла выпускных клапанов;

8 - направляющие 4-х клапанов газораспределения

Унифицированная крышка цилиндра выполнена из чугуна с шаровидным графитом. Крепление крышки цилиндра осуществляется с помощью 4-х шпилек и круглых гаек, затягиваемых гидравлическим инструментом,

Благодаря оптимальной конфигурации цилиндровая крышка удобна в обслуживании. Имеет: 4-х клапанную конструкцию, улучшающую газообмен в цилиндре; выпускные клапаны с охлаждаемым седлом и механизмом поворота; охлаждаемую форсунку; отвод утечного топлива; легкосъемный маслонепроницаемый колпак.

 

Wartsila 6 L20 (6 ЧН 20/28)

 

Продольный и поперечный разрез цилиндровой крышки

1 – стойка рычагов газораспределения, 2 – рычаг, 3 – траверса для клапанов, 4 – траверса форсунки, 5 – крышка цилиндров, 6 – вращающее устройство выпускных клапанов «Ротокап», 7 – болты для крепления топливной трубки, 8 – посадочное седло выпускного клапана (2 штуки), 9 – выпускной клапан (2 штуки), 10 – впускной клапан (2 штуки), 11 – посадочное седло впускного клапана (2 штуки), 12 – индикаторный клапан, 13 – пробка с резьбой.

 

Крышки цилиндров отлиты из специального серого чугуна. Каждая крышка имеет два впускных и два выпускных клапана, форсунку и индикаторный кран. Индивидуальные крышки цил­индров крепятся к блоку цилиндров четырьмя шпильками и гидравлически затянутыми гайками.

В двигателе, работающем на тяжелом топливе, правильная температура материала является критическим фактором для обеспечения длительного срока службы деталей, соприкасающихся с отработавшими газами. Эффективное охлаждение и жесткая конструкция достигаются использованием конструкции "двойного днища", в которой огневое днище относительно тонкое, а ме­ханическая нагрузка передается на усиленное промежуточное днище. Самые чувствительные районы крышки цилиндра охлаждаются через просверленные охлаждающие каналы, оптимизированные для распределения потока воды равномерно по периметру клапанов и форсунки, расположенной в её центре

 

 

 

Ответить на следующие вопросы:

1. что называется блоком цилиндров?

2. как соединяется блок цилиндров с остальными неподвижными деталями?

3. назначение анкерных связей.

4. детали и их назначение расположенные на крышке цилидров.

5. назначение и устройство втулки цилиндров.

6. для чего служит зарубашечное пространство.

7. какими деталями ограничена камера сгорания?

 

 

 

Тема 1.4 2012 механизм движения- поршневая группа, крейцкопфы.

поршень

Поршень, двигаясь во втулке цилиндров, от верхней мертвой точки к нижней совершает возвратно-поступательное движение, которое через шатунно -кривошипный механизм (шатун и кривошип коленвала) преобразуется во вращательное движение коленчатого вала.

Так же как и крышки цилиндров, поршни работают в очень тяжелых условиях, поэтому их изготавливают из материалов, обладающих высокой прочностью и достаточной теплопроводностью. Для материалов чаще всего используют чугун и алюминиевые сплавы. Поршни из алюминиевых сплавов, хотя легче и меньше нагреваются, но изнашиваются быстрее и стоимость их несколько дороже, чем чугунных.

Конструкцию поршней выбирают с учетом, чтобы обеспечить наилучший отвод теплоты, свободное перемещение поршня в цилиндре и надежная герметичность, исключающая пропуск газов из камеры сгорания в картер.

Формы камер сгорания

а\ с плоским днищем. б\ полусферическим углублением

в\ с выступом в центре днища(Гессельман)

г\ с углублением трапецеидальной формы

д\ сферическим углублением в поршне

е\ сферической формы со вставной горловиной

 

форма донышка поршня обусловлена условиями процесса смесеобразования в конкретном двигателе

Поршень дизеля условно разделяют на головку и тронк, который иногда называют юбкой.Тронк имеет несколько больший диаметр, чем головка и является направляющей при движении поршня в о втулке цилиндра. Во время работы дизеля поршень нагревается и расширяется больше чем цилиндровая втулка. Для предотвращения заедания поршня между втулкой и поршнем предусматривают зазор,который всегда указывается в инструкции завода-изготовителя. Номинальный диаметр поршня всегда указан по диаметру нижней части тронка поршня.

 

 

В двух тактных двигателях с петлевой продувкой поршень осуществляет газораспределение, открывая и закрывая продувочные и выпускные окна.

В головке в специальных канавках устанавливаются уплотнительные (компрессионные) и маслосъемное кольца.

В тронке сделаны специальные приливы 3 (бобышки) с отверстиями,в которых размещен поршневой палец 5. для исключения осевого смещения пальца он стопорится специальными пружинными кольцами (кольца Зегера),устанавливаемые в специальные проточки 4. В высокооборотных двигателях иногда применяют поршни укороченной юбкой (3Д6, М400)с целью уменьшения сил инерции. Вес поршней во всех цилиндрах двигателя должен быть одинаков с допустимым допуском разницы в весе,указанного в инструкции завода.

Ниже компрессионных колец устанавливается маслосъемное кольцо. На старых конструкциях двигателей устанавливали до 4-х компрессионных колец и два маслосъемных. Так как 60% всех сил трения в двигателе приходится на поршневые кольца, в современных двигателях, применяя современные материа