Общие сведения о судовых двс- состав силовой судовой установки, принцип работы двс. Классификация ,маркировка двс.

 

История изобретения дизеля.

На «исторической родине» Рудольфа Дизеля, в Аугсбурге, по-прежнему выпускают двигатели, носящие его имя.

Изобретатель двигателя, названного его именем, родился в Париже 18 марта 1858 года в семье немецких эмигрантов. В 1870 году, когда началась франко-прусская война и французов охватила эпидемия гипертрофированного национального самосознания, Дизелям пришлось перебираться в Англию, где немецкое семейство не оскорбляло ничьих патриотических чувств. Что же касается Рудольфа, то его отправили к родственникам в Аугсбург — на историческую родину, где мальчик с отличием окончил реальное училище. После чего последовала учеба в высшей Политехнической школе в Мюнхене, которую он также окончил с блеском.

Так в 1880 году Дизель, вернувшись в оставленную им десять лет назад французскую столицу, получил скромную должность инженера. Однако в груди занимавшегося охлаждающей аппаратурой юноши пылал огонь честолюбия. Еще в школе он мечтал о том, чтобы воплотить в техническом устройстве теоретическую идею Сади Карно (Nicolas Leonard Sadi Carnot, 1796–1832) об идеальной тепловой машине. Создавший теоретическую термодинамику французский ученый показал, что КПД придуманного им устройства превосходит и эффективность газового двигателя внутреннего сгорания Николауса Августа Отто (Nicolaus August Otto, 1832–1891), КПД которого не превосходил 20%, и вообще эффективность любой мыслимой машины. Дизель дерзновенно решил создать двигатель с КПД идеальной машины Карно. В 1892 году Рудольф Дизель подал в Берлинское патентное бюро заявку на «Одноцилиндровый тепловой двигатель», а 23 февраля 1893 года получил патент № 67207, десятилетия спустя совершивший переворот в автомобилестроении.

А самый первый опытный образец, построенный на Аугсбургском машиностроительном заводе в 1893 году, и вовсе имел не только теоретический, а вопиющий практический просчет. По идее, в сильно разогретом цилиндре воспламеняет любое топливо: и газообразное, и жидкое, и твердое. И Дизель начал с твердого — с угольной пыли. Столь странный выбор был предопределен стратегическими соображениями: в Германии нет месторождений нефти, но в изобилии залегает бурый уголь. Уголь, конечно, воспламенялся. Но при этом оказался прекрасным абразивным материалом, буквально съедавшим цилиндр и поршень. Затем была предпринята попытка использовать в качестве топлива светильный газ — смесь метана, водорода и окиси углерода, получающаяся при обработке угля и использовавшаяся для уличного освещения. Но и она не дала положительного результата.

В феврале 1894 года начались испытания второго опытного образца двигателя, в котором в качестве топлива использовался уже керосин. Двигатель устойчиво работал, но лишь на холостом ходу.

В третьем опытном образце он скрепя сердце использовал водяное охлаждение. А в четвертом дополнил его подачей и распылением жидкого топлива при помощи сжатого воздуха. И этот четвертый двигатель наконец-то заработал должным образом.

Демонстрация четвертого образца успешно прошла в феврале 1897 года. Двигатель имел высоту три метра, весил пять тонн, имел цилиндр диаметром 250 мм и ход поршня 400 мм. При 172 оборотах в минуту он развивал мощность 20 л.с. (около 15 кВт) и потреблял 240 г керосина на 1 л.с. в час. Его КПД был равен 26,2%, вдвое превышая КПД паровой машины.

В 1908 году Дизель создал малогабаритный двигатель, который начали устанавливать на грузовиках. Но судьба Дизеля трагична. Вечером 29 сентября 1913 года Дизель вместе с двумя коллегами сел в Антверпене на паром, идущий через Ла-Манш в Харвич. После ужина все разошлись по каютам. Утром Дизеля на пароме не было. Дежурный офицер, совершая обход, нашел на палубе его свернутое пальто, засунутое под рельсы. Через десять дней команда маленького бельгийского лоцманского катера обнаружила его тело, которое по морской традиции было предано воде.

Инженеры завода Нобеля в петербурге начали самостоятельно разрабатывать модификацию двигателя, работающего на нефти. В ноябре 1899 года «нефтяной» дизель мощностью 20 л.с. был готов. В 1900 году на Парижской выставке его главный конструктор профессор Георгий Филиппович Депп доказал, что русский дизель превосходит зарубежные аналоги. Главной задачей для Нобеля было получение заказа военного ведомства на установку дизелей на военные корабли. Казалось бы, все шло к тому. В 1903 году в Петербурге, а также на Коломенском машиностроительном заводе начали выпускаться двигатели мощностью 150 л.с. Вначале дизели были установлены на два судна товарищества Нобелей — «Вандал» и «Сармат». Преимущества нефтяного двигателя по сравнению с паровой машиной были настолько очевидны, что владельцы пароходных компаний начали наперегонки оснащать дизелями свои суда.

.

В 1923 немецкий инженер Роберт Бош, который сконструировал топливный насос высокого давления. Взамен воздушного компрессора он стал применять для нагнетания и впрыска топлива гидравлическую систему, получив за счет этого высокооборотистый двигатель. Новые двигатели начали широко использоваться в грузовиках и тепловозах.

В 1934 году швейцарскому инженеру Ипполиту Зауэру удалось увеличить мощность дизеля за счет применения особой, «кустистой», форсунки с распылением топлива двумя турбулентными потоками. Благодаря этим нововведениям в 1936 году начал серийно выпускаться первый легковой дизельный автомобиль Мерседес-Бенц-260D. Диапазон современных дизельных двигателей огромен — от 5-сильных малюток до 12-цилиндрового двигателя объемом 6 литров для Audi Q7, мощностью 500 л.с.

На нынешний момент самый мощный судовой двигатель мире –

Wartsila-Sulzer RTA96-C более 108000 л.с. с удельным расходом топлива 120 г\л.с. час

 

 

 

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 не