Суммарные тангенциальные усилия

Табл.3

Fi, gr	Т сумм, MPa
0	-0,02963358
15	1,56475
30	1,672545
45	1,037168
60	0,7027889
75	-0,1896236
90	-0,3340157
105	-0,6089995
120	-0,02963352

10. Описание конструкции двигателя

Проектируемый двигатель 4-х тактный, шестицилиндровый, вертикальный, реверсивный, тронковый, с наддувом.

Конструкция дизеля позволяет устанавливать его на амортизаторы типа АКМ, которые обеспечивают перепад общего уровня вибрации на амортизирующем креплении не менее 25дБ. Дизель можно соединять с гребным валом жестко, посредством фланцев или через гибкую высокоэластичную муфту.

На переднем торце дизеля расположены пост управления, ДАУ, топливоподкачивающий насос, насос водяного охлаждения и датчик тахометра. На заднем торце установлен турбокомпрессор, ОНВ, регулятор частоты вращения, пусковой распределитель воздуха. Наддувочный коллектор расположен со стороны распределения, два выхлопных коллектора расположены с задней стороны дизеля.

Управление дизеля пневматическое автоматизированное однорукоятное с выноской дистанционного поста, который находится в рулевой рубке, и с местного поста, расположенного непосредственно на дизеле. Дизель имеет возможность работы как на дизельном, так и на моторном топливе, для этого предусмотрена специальная система. Перевод дизеля для работы с одного топлива на другое может производится как автоматически, так и с помощью ДАУ. Назначенный ресурс дизеля до первой переборки при работе на моторном топливе – 5тыс.часов, при работе на дизельном топливе – 7тыс.часов. Назначенный ресурсов непрерывной работы до первого технического обслуживания, требующего остановки двигателя – 500 часов. При постоянной или разовой работе дизеля на моторном топливе через каждые 1500-1800 часов. Выпускные клапаны и седла клапанов двух цилиндров подлежат ревизии, по результатам которой устанавливается необходимость притирки всех клапанов. Назначенный ресурс двигателя до первого капитального ремонта – 40 тыс.часов. Полный ресурс дизеля – 70 тыс.часов. Срок службы – 20 лет.

Остов дизеля.

Фундаментная рама – литая чугунная (чугун СЧ-21 ГОСТ 1492-85). Рама и блок цилиндров скреплены анкерными связями и кроме этого, болтами для уплотнения плоскости разъема.

Рама имеет семь перегородок, в гнездах которых установлены рамовые подшипники коленчатого вала: шесть опорных и один опорно-упорный.

Вдоль рамы у каждого цилиндра имеются смотровые люки, закрытые крышками. На крышках со стороны коллектора установлены предохранительные клапаны, которые при повышении давления в картере дизеля открываются и выпускают газы в атмосферу.

Рамовые подшипники состоят из нижних и верхних вкладышей, закрытых крышками, которые крепятся с помощью шпилек и шплинтуемых гаек. В стыках вкладышей с каждой стороны имеются цельные шлифованные технологические прокладки. Толщина прокладок постоянна и использовать их для изменения масляных зазоров в подшипниках нельзя. Вкладыши рамовых подшипников взаимозаменяемые, устанавливаются в гнезда рамы без шабровки. У дизелей первых выпусков они изготовлены из стали с заливкой баббитом Б83. Т.к. вкладыши расточены со смещенным центром, рабочие поверхности их образуют с поверхностью шеек коленчатого вала серпообразные зазоры с наибольшим значением в местах стыков вкладышей. Смазка подается к рамовым подшипникам через отверстия в их крышках.

Блок цилиндров чугунный (СЧ-18 ), разделен поперечными перегородками на шесть секций, в которые вставлены цилиндровые втулки. Втулки чугунные, с внутренней хонингованной поверхностью. На нижнем посадочном поясе проточены три кольцевые канавки для уплотнительных резиновых колец. Кроме того, на верхнем торце втулки имеется кольцевая канавка, в нее закладывается медное кольцо, уплотняющее стык втулки с крышкой цилиндра. На внутренней поверхности втулки в верхней части – два выреза для прохода шатуна при его качании.

Для охлаждения втулок цилиндров пространство между втулками и блоком прокачивается водой, которая подводится через отверстия в нижней части блока и затем через переливные патрубки проходит в охлаждающие полости крышек цилиндров. Чтобы верхняя, наиболее нагревающаяся часть втулки охлаждалась лучше, поток воды в этом месте направляется двумя горизонтальными перегородками блока. Сбоку блока расположен в семи подшипниках распределительный вал. Вкладыши его подшипников невзаимозаменяемые, залиты баббитом Б83.

Крышки цилиндров изготавливаются из чугуна и крепятся четырьмя шпильками. На крышке монтируется форсунка, пусковой, декомпрессионный, газоотборочный, впускной, выпускной, предохранительный клапаны и термопара. Снизу крышки на блок цилиндров проточена кольцевая выточка. При установке крышки на блок цилиндров бурт втулки цилиндра входит в кольцевую выточку крышки. Со стороны механизма распределения на крышке установлены две стойки с осью и коромыслами привода впускного и выпускного клапанов. Смазка привода клапанов централизованная. Клапаны и привод их закрыты чугунным кожухом и крышкой.

Впускной клапан изготовлен из качественной конструкционной, а выпускной – из жаростойкой стали. Фаски тарелки выпускного клапана наплавлены твердым сплавом В3К. Седла клапанов чугунные, запрессованы в гнезда крышки и предохраняются от выпадения пружинными замками.

Клапаны движутся в направляющих втулках из специального чугуна, запресованных в крышках. У каждого клапана по две пружины, завитые в разные стороны. Для предохранения хвостиков клапанов от износа на них надеты сверху закаленные сухари.

Для лучшего охлаждения днища крышки цилиндра ее внутреннее пространство разделено на две части. Охлаждающая вода поступает из блока цилиндров в нижнюю часть крышки, омывает гнездо форсунки, затем переходит в верхнюю часть, охлаждает стенки выпускного канала и через переливное колено отводится в сливную трубу.

Выпускных коллекторов, объединяющих по три цилиндра – два. Они не охлаждаемые, покрыты теплоизолирующим кожухом.

Кривошипно-шатунный механизм.

Коленчатый вал стальной, цельно кованный с семью рамовыми шейками, подвергнутый поверхностной закалке. Ближайшая к маховику рамовая шейка является установочно упорной. У среднего кривошипа на обеих шейках, а у остальных на одной из шеек установлены противовесы. Все рамовые шейки (кроме седьмой) имеют по два сверления, одно из которых выходит во внутреннюю полость шатунных шеек и служит для подвода масла к шатунным подшипникам и в каналы шатунов. Также предусмотрены фланец для установки демпфера крутильных колебаний.

На заднем конце вала крепится разъемная шестерня привода распределительного вала, а к фланцу маховик дизеля. В маховике установлен центробежный элемент предельного выключателя, предназначенного для остановки дизеля при увеличении частоты вращения коленчатого вала более 370 об/мин. Остановка дизеля происходит в результате того, что заслонка, расположенная на нагнетательном трубопроводе перед надувочным коллектором, перекрывает путь воздуху из турбокомпрессора в надувочный коллектор и подача его в цилиндры дизеля прекращается.

Для зацепления с валоповоротным устройством на ободе маховика предусмотрены зубья. На наружной поверхности обода нанесены деления, отмечающие положения мертвых точек кривошипов коленчатого вала. Расстояние между делениями в 52,4 мм соответствует 5 градусам поворота коленчатого вала.

Шатуны – Кованные, имеют круглое сечение. Крышка нижней головки шатуна крепится к стержню двумя шатунными болтами. Шатунные вкладыши в головке шатуна – взаимо заменяемые, изготовленные из алюминиевой стали. Втулка верхней головки шатуна – бронзовая.

Поршень цельный, не охлаждаемый. Поршень изготавливается из чугуна. В кольцевых канавках устанавливаются четыре компрессионных колец. Все компрессионные кольца хромированные. Поршневой палец – стальной, с цементированной и закаленной поверхностью, плавающего пальца.

Органы распределения.

Распределительный вал дизеля установлен на опорах, приводится в действие от коленчатого вала посредством шестерен.

На распределительный вал насажены кулачковые шайбы переднего и заднего хода, а также втулки топливных кулачковых шайб. Шайбы и втулки крепятся шпонками и шпильками. Для облегчения посадки кулачковых шайб посадочные шейки распределительного вала имеют разные диаметры – большие в средней части и меньшие – к его концам.

Шайбы топливных насосов зажимаются на втулках гайками и удерживаются от проворачивания зубчатыми венцами, имеющимися на втулках и шайбах.

Толкатели клапанов и топливных насосов смонтированы в отдельных корпусах с устройством, позволяющим снижать шум при работе.

При реверсировании дизеля распределительный вал перемещается пневмогидравлическим сервомотором.

От распределительного вала приводится воздухораспределитель, расположенный со стороны маховика.

Топливная система. Дизель оборудован топливной системой для работы на дизельном топливе. В нее входит топливная аппаратура дизеля – топливные одноплунжерные насосы высокого давления золотникового типа с регулированием конца подачи топлива и форсунок, охлаждаемых топливом, с щелевыми фильтрами.

Система дизельного топлива включает в себя подкачивающий насос реверсивный шестеренный, двухсекционный сетчатый фильтр грубой очистки, фильтр тонкой очистки.

Регулятор дизеля центробежный непрямого действия, всережимный, с гидравлическим сервомотором и изодромной обратной связью, с независимой масляной системой. Частота вращения регулируется путем изменения затяга всережимной пружины регулятора пневмотическим сервомотором. В состоянии покоя регулятор выводит рейку топливных насосов на нулевую подачу.

При пуске дизеля регулятор не выведет рейки топливных насосов из положения нулевой подачи до тех пор, пока в гидравлической системе регулятора давление масла не достигнет требуемого значения. В целях ускорения пуска дизеля на отсечной механизм установлен пневматический поршневой ускоритель пуска, включающий в момент подачи пускового воздуха в систему дизеля. При этом поршень ускорителя через передаточные рычаги ставит рейку топливных насосов в положение пусковой подачи топлива.

Система пуска. Дизель пускается сжатым воздухом при давлении не более 3МПа, который приготовляется автономным компрессором.

Включает: клапаны управления, главный пусковой клапан, пусковые клапаны в крышках цилиндров, реверсивный воздухораспределитель дискового типа, баллоны для хранения сжатого воздуха и компрессор.

Проворачивание коленчатого вала дизеля перед пуском производится валоповоротным устройством.

Средний расход воздуха на один пуск при 12 последовательных пусках, начиная из холодного состояния дизеля – 1,2 м³. Пуск из холодного состояния происходит при минимальном давлении воздуха 1,2МПа

Надежный пуск обеспечивается при температуре воды, масла и топлива в системах дизеля не ниже 8С. Продолжительность пуска не более 8с. Время приема дизелем полной нагрузки после пуска из холодного состояния 20 мин.

Продолжительность реверсирования дизеля на судне не должна превышать с полного хода 25с, со среднего – 20с., с малого – 15с.

Наддув. Дизель оборудован турбокомпрессором ТК30, состоящим из газовой одноступенчатой осевой турбины и одноступенчатого центробежного нагнетателя. Турбокомпрессор охлаждается водой от внутреннего контура охлаждения дизеля. Воздух после ТК охлаждается в трубчатом охладителе. Оборудован унифицированным глушителем шума на всасывании ГК-30.

Система смазывания. Комбинированная, с сухим картером. Состоит из откачивающего и нагнетательного масляных насосов, сетчатого фильтра грубой очистки, включенного в нагнетательный контур, центрифуги, двух охладителей масла с терморегулятором, включенных последовательно, маслосборника и двух насосов с электроприводом для предпускового прокачивания масла. Втулки цилиндров смазываются через штуцеры от общей централизованной смазочной системы дизеля. При нормальной работе дизеля смазывание производится разбрызгиванием масла в картере. Смазывание ТК – от общей системы.

Наработка дизеля до замены масла – не менее 1500 часов. Замена масла производится при ухудшении его качества до браковочных параметров, установленных заводом – изготовителем.

Система охлаждения. Двухконтурная. Состоит: центробежный реверсивный насос внутреннего контура и внутреннего контура, водоводяного охладителя и расширительного бака, служащего компенсацией расширения воды и удаления пара и воздуха из системы.

Средства контроля работы дизеля. На щите в МП и дистанционном пульте управления установлены термометры и манометры для контроля системы смазывания и охлаждения, давления пускового воздуха, измерители электротахометров. В МП термометрический комплект для контроля температуры отработавших газов по цилиндрам дизеля.

Дизель поставляется с системой ДАУ пневматического типа.

Система аварийно-предупредительной сигнализации и защиты дизеля обеспечивает:

- предупредительную сигнализацию по следующим параметрам: давление масла на входе в двигатель, температура воды на выходе из дизеля, перегрузка дизеля по превышению номинальной мощности и температуре масла на выходе из дизеля

- защиту «не отключаемую» путем остановки дизеля с одновременной подачей аварийного сигнала при частоте вращения коленчатого вала более 410об/мин, имеет механический предельный выключатель с непосредственным воздействием на воздушную заслонку при этой же частоте вращения,

- защиту дистанционно отключаемую, с одновременной подачей аварийного сигнала по следующим параметрам: давление масла на входе в дизель и температура воды на выходе из дизеля.