Двигатели
внутреннего сгорания

 
         

 

Главная
Основы конструирования
Расчеты
Силы и моменты
Поршневая группа
Шатуны и штоки
Коленчатые валы
Подшипники
Система газораспределения
Корпусные детали
Анализ конструкции
Устройство и
принцип действия

КШМ
ГРМ
Система смазки
Система охлаждения
Система питания
Система зажигания
Пуск двигателей
Увеличение мощности
Разное

Среднеоборотные двигатели


Большая часть среднеоборотных двигателей представляет собой четырехтактные дизели простого действия с газотурбинным наддувом постоянного давления, с рядным или V-образным расположением цилиндров, имеющих частоту вращения коленчатого вала п — 350-1-750 об/мин и диаметр цилиндра D §= 260-Т-650 мм. Число цилиндров среднеоборотных двигателей, используемых в качестве главных судовых двигателей, составляет 6-20. За последнее десятилетие удельная мощность среднеоборотных двигателей возросла более чем в 2 раза.
Конструкция деталей двигателя должна обеспечивать равномерное распределение нагрузок по их элементам, эффективное охлаждение теплонагруженных участков.
Высокий уровень форсирования современных среднеоборотных двигателей, достигаемый за счет повышения давления наддува (до 0,44 МПа) и использование тяжелых топлив с повышенным содержанием серы, ванадия и других агрессивных компонентов, обусловливает значительную тепловую и механическую напряженность их основных узлов и деталей.
Компоновка среднеоборотных двигателей должна способствовать уменьшению высоты машинного отделения, высокой взаимозаменяемости основных деталей в условиях эксплуатации, сокращению затрат на обслуживание.
боротных двигателей выполняют литыми из чугуна, а также сварно-литыми. В последнем случае существенно снижается удельная масса двигателя.
Стальные цельнокованые коленчатые валы изготовляют из качественной (например, хромомолибденовой) стали. Прогрессивным является метод гибки с высадкой. Вал вращается в подшипниках, расположенных в фундаментной раме. Наряду с этим широкое распространение получили конструкции с подвесным расположением вала. Тонкостенные вкладыши коренных и шатунных подшипников в этом случае заливают свинцовистой бронзой с нанесением дополнительного прирабо-точного покрытия, а крышки подшипников в картере укрепляют стяжками и поперечными болтами. Высокие требования к точности изготовления элементов узла коренных опор и качеству обработки поверхности обусловливают применение высокоточного станочного оборудования, обеспечивающего соответствующую обработку с одного установа при нормах на допуски, близких к первому классу. Высоки требования к точности обработки резанием и других элементов остова, в частности, расточек под втулки цилиндров.
Шатуны имеют как отъемную нижнюю головку, что уменьшает требуемую для выемки поршня высоту машинного отделения, так и обычную конструкцию, часто с косым разъемом. В случае V-образных среднеоборотных двигателей применяют смещенные шатуны.
Поршни тронкового типа, как правило, интенсивно охлаждают. Часто применяется составная конструкция с головкой из жаропрочной стали и корпусом, изготовленным из легкого сплава. Юбку таких поршней выполняют овально-бочкообраз-ной формы.
Втулки цилиндра должны обладать высокой жесткостью, износостойкостью и интенсивно охлаждаться. Последнее достигается все более широким применением сверленых каналов. Крышки цилиндров имеют обычно два впускных и два выпускных клапана. Последние устанавливаются в стальных или чугунных корпусах, охлаждаемых водой. Высокая тепловая напряженность обусловливает необходимость в качественной чугунной отливке крышки с точно выдержанными заданными толщинами ее элементов. Клапаны приводятся в действие рычагами и штангами от распределительного вала, расположенного сбоку в средней по высоте части блока цилиндров; предусматривается применение механизма поворота клапана при работе. Для удобства изготовления и сборки распределительный вал делается составным. Передача движения от коленчатого вала к распределительному, как правило, осуществляется цилиндрическими зубчатыми колесами, преимущественно от приводного конца коленчатого вала.
Системы охлаждения обычно циркуляционные; цилиндры и крышки, а также турбокомпрессоры охлаждаются пресной водой, а поршни-маслом. Однако для упрощения обслуживания установки в некоторых конструкциях двигателей без наддува охлаждение осуществляется забортной водой. Смазочная система-циркуляционная, с сухим картером, общая для всех деталей. Двухсекционный масляный насос (с откачивающей и нагнетательной секциями) и два водяных насоса (для пресной и забортной воды) системы охлаждения с приводом от коленчатого вала двигателя устанавливаются на торце картера. Во многих конструкциях на двигатель навешивается дополнительно поршневой трюмный насос. Масляные насосы в большинстве случаев шестеренного типа, водяные-центробежные или поршневые, не требующие заполнения перед началом работы и устройства для реверсирования.
Система пуска-пневматическая, обычно с управляемыми пусковыми клапанами и воздухораспределителем, через который проходит только воздух, необходимый для управления. Воздушные пусковые компрессоры, как правило, не навешиваются на двигатель, а устанавливаются отдельно с электроприводом.
На среднеоборотных двигателях обычно устанавливают раздельные для каждого цилиндра топливные насосы и реже блочные с двумя плунжерами (не более) на два соседних цилиндра.
Свободные турбокомпрессоры монтируются на торце и над двигателем. Высокофорсированные четырехтактные, а также двухтактные двигатели этой группы часто имеют двухступенчатую систему наддува для обеспечения работы на малых нагрузках и при маневрах. Пост управления обычно располагают на торце или сбоку в передней части двигателя. Главные судовые двигатели этого типа обычно снабжены устройствами для дистанционного управления и автоматизации обслуживания.
В качестве примера компоновок современных среднеоборотных двигателей на рис. 333 приведен поперечный разрез четырехтактного двигателя фирмы Гранди Мотори (ЧН 55/59). На его базе созданы модификации газодизеля с газотурбинным наддувом и числом цилиндров 8-18. При конвертировании дизеля для работы на газе степень сжатия уменьшается (с 13 до 10,7) путем изменения размеров головки поршня.

1 2 3 4 5 6 7

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 



  Разработано специально для liciss.ru, все права защищены.
Копирование материалов сайта разрешается только с указанием прямой индексируемой ссылки на источник.