ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО СУДОВОГО ДИЗЕЛЯ Основные элементы СДВС

Малооборотный крейцкопфный дизель

• • СДВС состоит из: неподвижных деталей, деталей движения и распределения, систем, обеспечивающих его работу, вспомогательных механизмов, устройств автоматического регулировании и управления, агрегатов наддува, штатных КИП и аппаратов.

Неподвижные детали Фундаментная рама

Фундаментная рама – это основание двигателя. Она прикреплена к судовому фундаментными болтами. На ней монтируются рамовые подшипники, в которые укладывают коленчатый вал. Фундаментные рамы изготовляют литыми для малых дизелей, сварными и составными (закрытого или открытого типа) — для больших. В закрытой фундаментной раме ее нижняя часть, т. е, поддон, представляет одно целое с продольными и поперечными балками. В нижней части поперечных балок имеются отверстия для перетекания масла из одного мотылевого колодца в другой. В открытых рамах поддон изготовляют отдельно из тонкой листовой стали и крепят шпильками к нижней обработанной части рамы. Нижнюю часть рамы используют в качестве маслосборника смазочного масла, стекающего с движущихся деталей. Днище поддона имеет наклон к месту стока масла в отводную трубу или его приема маслозаборником.

Станина

Станина изготовляется литой из чугуна или стали, или - сварной из листовой стали. Она устанавливается на фундаментную раму. Станину малооборотного двигателя выполняют отдельно стоящими колоннами, в виде А-образных или коробчатых конструкций. Сверху на колонны устанавливают блоки цилиндров. Промежутки между колоннами закрывают съемными щитами из листовой стали, в которых на крупных двигателях имеются смотровые люки и предохранительные клапаны от взрыва масляных паров в картере.

Картер представляет собой закрытое пространство в объеме фундаментной рамы и станины, непроницаемое для масла. Для повышения жесткости картера в современных конструкциях СДВС станины изготовляют блоками или единичными узлами. Цилиндр состоит из наружной рубашки и внутренней цилиндровой рабочей втулки. Втулку запрессовывают в блок рубашки цилиндра. В полости между ними циркулирует охлаждающая вода. Втулки обычно отливают из чугуна. Рубашки цилиндров выполняют также из чугуна раздельно или в виде блочной отливки (блока цилиндров).

Традиционное охлаждение цилиндровой втулки дизеля

Охлаждение втулки по сверленым каналам

Анкерные связи • представляют собой длинные болты, проходящие через цилиндры, станину и фундаментную раму для скрепления между собой всех этих деталей. • Использование стальных анкерных связей, соединяющих цилиндр, станину и фундаментную раму, позволяет разгрузить их от растягивающих усилий. Затяжка анкерных связей создает сжимающее эти элементы усилие, большее, чем максимальное усилие от действия давления газов в цилиндре. При этом блок цилиндров и станина работают только на сжатие.

Анкерные связи

Крышка цилиндра • служит для плотного закрытия его полости. В ней могут быть размещены впускные, выпускные, пусковые и предохранительные клапаны, форсунки для впрыска топлива в цилиндр, индикаторные краны и предохранительный клапан. • Крышка имеет сложную конструкцию с внутренними полостями — протоками для циркуляции охлаждающей воды, ребрами прочности, отверстиями для арматуры и пр. Она испытывает большие механические и тепловые напряжения, поэтому к металлу для ее отливки предъявляются особые требования. Обычно это специальные марки чугуна или легированной стали.

ПОДВИЖНЫЕ ДЕТАЛИ ДВС К подвижным деталям крейцкопфного дизеля относят: • коленчатый вал с маховиком; • шатун; • крейцкопф; • шток, • поршень в сборе. У тронкового двигателя шток и крейцкопф отсутствуют.

Коленчатый вал • – основной элемент КШМ. Служит для передачи крутящего момента от КШМ всех цилиндров к выходному фланцу. Крутящий момент через линию валопровода передается гребному винту или другому приемнику энергии (например, генератору электрического тока). • Эффективная мощность, развиваемая дизелем, снимается с фланца коленчатого вала. • Коленчатый вал подвергается значительным изгибающим и скручивающим усилиям, переменным по значению и знаку, поэтому для его изготовления применяют наиболее качественные стали и иногда чугуны. Коленчатый вал мощных малооборотных судовых дизелей рассчитан на работу без капитального ремонта все время работы судна. Это наиболее ответственная, дорогая и сложная в изготовлении деталь ДВС.

Полусоставной коленчатый вал

Сварной коленчатый вал

Механическая обработка коленчатого вала

Шатун крейцкопфного дизеля

Крейцкопф - соединяется со штоком и с шатуном. • Передает силу от давления газов головным подшипникам шатуна, а также передает силу, возникающую в верхней головке шатуна и направленную перпендикулярно к оси цилиндра, через ползуны на вертикальные параллели, воспринимающие эту силу. • Крейцкопф обеспечивает перемещение поршня строго по оси цилиндра, что способствует уменьшению изнашивания поршня и рабочей втулки.

Крейцкопф

Поршневой шток • в крейцкопфных дизелях служит для соединения поршня с крейцкопфом и передачи кривошипно-шатунному механизму (KШM) усилия от давления газов на поршень. Выполняется из углеродистой стали. Поршень • воспринимает силу от давления газов и передает ее через детали движения на коленчатый вал. Он работает в тяжелых динамических и температурных условиях. Поршень состоит из головки и направляющей части. В головку входят днище и боковая поверхность, на которой расположены канавки для поршневых колец компрессионных и маслосъемных. Он может отливаться целиком из алюминиевых сплавов или из чугуна. В больших двигателях поршень выполняют составным: головку – из жаропрочных сталей, а направляющую (юбку) поршня — из легированных чугунов или алюминиевых сплавов.

Поршень со штоком

Охлаждение головки поршня

Поршневые кольца • Компрессионные кольца уплотняют цилиндр от прорыва газов и отводят теплоту от головки поршня к стенкам рабочей втулки цилиндра. • Поршни всех малооборотных и мощных среднеоборотных дизелей охлаждаются циркулирующим в их внутренних полостях маслом или водой. • Маслосъемные кольца снимают лишнее масло с поверхности втулки цилиндра при движении поршня вниз.

Детали распределения - распределительный вал с его приводом и приводы клапанов, ТНВД, лубрикаторов и индикаторного привода. • Распределительный вал • обеспечивает посредством насаженных на нем кулачковых шайб открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов, подачу топлива в цилиндры в нужные моменты и в определенном порядке при работе двигателя на передний и задний ход. Приводится во вращение от коленчатого вала через шестеренную или цепную передачу.

Шестеренный и цепной приводы РВ

Распределительный вал

Тепловой баланс современного малооборотного дизеля