 |
Возницкий И.В. Михеев Е.Г. «Судовые дизельные установки» М:.Транспорт 2005 г. 20с.
|
|
|
|
ВВЕДЕНИЕ
Транспорт как отрасль производства, играет огромную роль в экономическом развитии страны. Состояние и развитие транспортной системы имеют для Российской Федерации исключительное значение.
Транспорт, наряду с другими инфраструктурными отраслями, обеспечивает базовые условия жизнедеятельности общества, являясь важным инструментом достижения социальных, экономических, внешнеполитических и других целей. В современных условиях транспорт является одним из определяющих функциональных факторов повышения темпов экономического роста. Одна из ведущих составляющих транспорта -это водный транспорт.
Флот — основная материально-техническая база водного транспорта, и в значительной степени зависит от совершенства технико-экономических и эксплуатационных показателей флота и эффективности его использования.
Водный транспорт за последние три десятилетия преобразился. Его основную часть теперь составляют современные серийные, хорошо оснащенные суда.
Грузовой флот в основном состоит из самых крупных в мире грузовых теплоходов речного и смешанного река-море плавания, буксирный самоходный флот - из мощных толкачей. Основу несамоходного флота составляют, секционные и баржевые большегрузные составы, грузоподъемность которых достигает до 37 тысяч тонн. Перевозки пассажиров осуществляются в комфортабельных лайнерах и скоростных судах на подводных крыльях и на воздушной подушке. Значительно изменился технический, рейдовый и служебно-вспомогательный флот.
Современное развитие транспортного флота характеризуется созданием высокопроизводительных грузовых, буксирных и пассажирских судов, повышением их мощности и скорости их хода, оборудованием высокоэффективными механическими устройствами, системами, средствами механизации и автоматизации; стандартизации и унификации отдельных механизмов и судовых энергетических установок в целом. С ростом грузоподъемности и скорости хода судов увеличивается их энерго оснащенность и мощность главных двигателей. В связи с этим, судовые энергетические установки, затраты на которые составляют около 35% общей строительной стоимости судов, оказывают большое влияние на технико-эксплуатационные и экономические показатели флота.
|
|
|
Среди различных судовых энергетических установок дизельные установки занимают ведущее положение. Ими оборудуются все типы транспортных и рыбопромысловых судов морского и речного флота. В настоящее время примерно из 64 тыс. судов мирового гражданского флота около 58 тыс. являются теплоходами. В отечественном судостроении в более 95% построенных судов также оборудованы дизельными установками.
Современный дизель представляет собой сложную тепловую машину, состоящую из определенных групп деталей, механизмов, систем и устройств. Современный двигатель состоит из неподвижных деталей двигателя, которые называются остовом дизеля, КШМ – служит для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательные движения коленвала, КШМ состоит из следующих деталей: поршень с пальцем, шатун, коленвал, кольца.
1. Описание прототипа, его основных деталей и систем с указанием используемых сортов топлива и масла.
Двигатель 6 NVD - 36 - Четырехтактные тронковые реверсивные шести-восьмицилиндровые дизели производства ГДР мощностью 400- 880 э. л. с. при 350 – 600 об /мин установлены в качестве главных двигателей на сейнерах, средних рыболовных траулерах и транспортных рефрижераторах ТХС.
ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ.
Число цилиндров--------------------------------------------------------- 6.
|
|
|
Порядок номерации цилиндров при работе на передний ход-1—5—3—6—2—4
При работе на задний ход---------------------------------------- 4 – 2 – 6 - 3 - 5 - 1
Диаметр цилиндра, мм------------------------------------------------ 220
Ход поршня, мм-------------------------------------------------------- 360.
Средняя скорость поршня, м/сек------------------------------------ 7.2
Максимальное давление горения кг/см²--------------------------- 4.19
Средне эффективное давление кг/см²---------------------------------8.1
Степень сжатия----------------------------------------------------------- 14
Остов двигателя- остов двигателя состоит из фундаментной рамы[1], блока цилиндров и крышек цилиндров. Фундаментная рама является несущей конструкцией, перегорожена поперечными переборками, полукруглые приливы которых образуют постели для нижних вкладышей рамовых подшипников коленчатого вала. Пространство между поперечными переборками являются колодцами для мотылей. В приливах двух первых переборок со стороны маховика лежат вкладыши упорного подшипника. Предохраняющие коленчатый вал от осевого смещения. Со стороны противоположной маховику, рама двигателя имеет приливы для крепления компрессора, масляного и охлаждающего насосов. В колодцах фундаментной рамы,.установлены защитные металлические листы с прорезями, предотвращающие попадание масляной пены и нагара в приёмный трубопровод.В нижней части по всей длине фундаментной рамы имеются продольные полки, которыми они опираются на судовой фундам. Рамовые подшипники состоят из стальных вкладышей. Залитых белым металлом, и чугунных крышек. На внутренней поверхности верхнего вкладыша рамового подшипника имеется кольцевая канавка, по каторой подводится масло к холодильникам вкладышей и отверстиям в рамовых шейках коленчатого вала. В кольцевую канавку верхнего вкладыша масло подводится через сквозное отверстие в верхней части вкладыша. В это же отверстие вкладыша и в отверстие в крышке подшипника вставляется втулка, которая предотвращает проворачивание вкладышей. Крышки подшипников крепятся двумя шпильками, ввернутыми в приливы в перегородках фундаментной рамы. Одногребенчатые упорные подшипники двигателей типа NVD-48 одинаковы по конструкции. Упорный подшипник размещается непосредственно в фундаментной раме между первым и вторым рамовыми подшипниками. Он служит для передачи через раму двигателя корпусу судна осевого усилия, создаваемого гребным винтом при вращении.
|
|
|
Механизм газораспределения – служит для организации обмена процесса газообмена в дизелях. Механизм наддува служит для принудительной подачи воздуха в цилиндр двигателя. Топливные системы дизелей служат для подачи топлива в цилиндры двигателя. Смазочные системы двигателей служат для подачи масла к трущимся деталям для уменьшения силы трения при работе двигателя. Системы охлаждения – служат для отвода тепла при работе двигателя. Системы реверса и механизмы реверса – служат для применения направления вращения коленвала дизеля или для изменения направления вращения гребных винтов. Газоотводные системы дизеля служат для отвода выхлопных газов дизеля в атмосферу. Системы контроля параметров за работой дизеля – служат для измерения основных параметров дизеля при его работе. Системы управления дизелем служат для выпуска, регулирования частоты вращения, реверсирования и остановки дизеля. Системы ДУ и ДАУ – служат для дистанционного, автоматизированного управления дизелем.
Фундаментная рама. – являеться несущей конструкцией, пререгорожена попересными переборками, полукруглые приливы которых образуют постели для нижних вкладышей рамовых подшипников коленчатого вала. Ппространства между поперечными переборками являються колодцами для матылей.В приливах 2 первых перебороксо стороны маховика лежат вкладыши упорного подшипника предохраняющие коленчатый вал от своего перемещения при воздействии осевого усилия создаваемого гребным винтом при вращении.
Рамовые и упорные подшипники – Рамовые подшипники состоят из стальных вкладышей залиты белым металлом, и чугуных крышек. На внутренней поверхностиверхнего вкладыша рамового подшипника имееться кольцевая канавка по которой подводиться масло через сквозное отверстие в верхней части вкладыша. В это же отверстие вкладыша и в отверстие в крышке подшипника вставляеться втулка, каторая предотвращает проварачивание вкладышей.
|
|
|
Блок цилиндров – Представляет собой чугуную отливку, и служит для размещения цилиндровых втулок, для размещения поршней и для образования пространства.Крепиться к фундаментной раме при помощи анкерных связей,а для обеспечения необходимой плотности между блоком и рамой последние скрепляються между собой короткими болтами.
Крышки цилиндров – служат для образования камер сгорания и для размещения клапанов двигателя, если крышка цилиндров является общей на все цилиндры или общей на 2 цилиндра, то такие крышки называются головками.
Детали остова судовых ДВС соединяются между собой болтами, шпильками и с помощью анкерных связей.
Коленчатый вал стальной, цельнокованный. Первая, вторая и третья шейки кривошипов выполнены пустотелыми, все остальные — сплошными. На вал насажена шестерня привода распределительного вала, который имеет нижнее расположение и несет на себе комплект газораспределительных и топливных кулачных шайб.
. Шатун Откованы из углеродистой стали, стержень шатуна круглого сечения. По оси имеет сквозное сверление для подачи масла к головнуму подшипнику В верхнюю головку шатуна запрессована бронзовая или стальная втулка. залитая с внутреней стороны свенцовой бронзой.
Поршень изготовлен из чугуна СЧ28-48. В четыре верхние канавки поршня установлены компрессионные кольца, в две нижние — маслосъемные. Два верхних компрессионных кольца хромированы. Первое и третье сверху кольца имеют правые, а второе и четвертое — левые замки. Под каждым маслосъемным кольцом имеется канавка с отверстиями, через которые отводится масло. Во избежание коксообразования при попадании масла на внутреннюю поверхность днища поршня последнее отделено от общей полости поршня внутренним поперечным ребром с отверстием, закрываемым специальной заглушкой.
Палец поршня — пустотелый, стальной, плавающего типа, запрессован в отверстия в бобышках поршня и застопорен кольцами.
Распределительный вал - монтируется в блоке на девяти подшипниках. Из них восемь подшипников — чугунные и один — стальной цельный. Разъемные подшипники залиты баббитом Б-83, а в цельный запрессованы две бронзовые втулки. Распределительный вал выполнен из двух частей, жестко соединенных между собой. На него насажены на шпонках и закреплены стопорными винтами восемь комплектов кулачных шайб переднего и заднего хода впускных и выпускных клапанов.
Топливная система состоит из расходного бачка, шести индивидуальных одноплунжерных топливных насосов, сдвоенного фильтра, форсунок и трубопроводов высокого и низкого давлений. Диаметр плунжера 16 мм, ход плунжера 10 мм. Привод топливных насосов осуществляется от кулачных шайб распределительного вала. Двигатель 6NVD-36 работает на дизельном топливе (ГОСТ 305—62 или ГОСТ 4797—69) либо на соляровом масле (ГОСТ 1666—51).
|
|
|
Ручная прокачка топлива и индивидуальное выключение топливных насосов осуществляются с помощью эксцентриковых валиков, воздействующих на толкатели плунжеров топливных насосов.
Изменение количества подаваемого топлива при работе двигателя и тем самым изменение числа оборотов коленчатого вала осуществляется всережимным центробежным регулятором, который через систему рычагов передвигает регулировочную тягу. Эта тяга соединена с поводками плунжеров топливных насосов. Передвижение ее в направлении к маховику увеличивает подачу топлива, в противоположном направлении — уменьшает.
Топливные насосы — золотникового типа. Дизель 6 NVD-36 оборудован системой дистанционного автоматического управления, включающей коммутирующий пост управления включением реверсредукторной передачи, пост управления в рулевой рубке, систему контроля и аварийно-предупредительной сигнализации.
Форсунка -форсунки двигателей закрытого типа предназначены для расплывания топлива, подаваемого топливными насосами.
Система смазки — циркуляционная, под давлением 1,2— 1,5 бар. В систему смазки входят: двухсекционный шестеренчатый насос циркуляционной смазки, маслоохладитель, масляный фильтр, ручной поршневой насос, служащий для заполнения масляной системы, прокачки масла перед пуском двигателя и откачки масла из картера и бака при смене масла в двигателе, плунжерный насос для смазки цилиндров, компрессора и регулятора, трубопроводы, кран и клапаны.
Первая секция масляного насоса перекачивает масло из картера в бак, а вторая подает его из бака через масляный фильтр, маслоохладитель и распределительный коллектор к подшипникам коленчатого вала, распределительного вала и тахометра. Привод насоса осуществляется от шестерни коленчатого вала. Плунжерный насос Для смазки цилиндров, кроме механического привода от распределительного вала, имеет ручной привод. Для двигателя 6NVD-36 рекомендуется смазочное моторное масло марки,Г(ГОСТ 1519—42).
Система охлаждения двигателя — водяная, двухконтурная. Поршневой насос охлаждающей воды подает воду в маслоохладитель. Далее вода параллельными потоками поступает в зарубашечное пространство блока и по трубкам, расположенным на верхней плоскости блока, попадает в водяные полости крышек цилиндров. Из крышек цилиндров вода поступает в зарубашечное пространство выпускного коллектора и отводится в сливной трубопровод. На сливном трубопроводе установлен клапан, отводящий часть нагретой воды в приемный трубопровод, чем обеспечивается подогрев воды при низких температурах.
В переходных патрубках из крышек цилиндров в выпускной коллектор установлены шиберы для регулировки количества проходящей воды и, следовательно, температуры. Там же установлены термометры. Привод водяного насоса осуществляется от эксцентрика коленчатого вала. В зарубашечных пространствах блока, крышек цилиндров, выхлопного коллектора, компрессора и других узлов установлены цинковые протекторы.
Регулятор числа оборотов - для поддержания заданного числа оборотов главные двигатели, работающие с непосредственной передачей на винт, снабжены механическим центробежным всережимным регулятором, а вспомогательные двигатели – механическим центробежным однорежимным регулятором. Регуляторы этих двигателей имеют одинаковую конструкцию основных узлов и отличаются между собой лишь механизмом изменения натяга пружин и рычажным передачи движения к тяге топливных насосов. О различии этих узлов будет сказано ниже. Регуляторы числа оборотов двигателей типа NVD смонтированы в отдельном корпусе, крепятся со стороны маховика и приводятся в действие при помощи червячной передачи от распределительного вала.
Система пуска — воздушная, от баллонов высокого давления. Пополнение запасов воздуха производится двухступенчатым компрессором. Привод компрессора осуществляется от эксцентрика коленчатого вала. Давление пускового воздуха 30 бар. Время запуска при нормальных условиях 8 сек.
Пост управления двигателя расположен со стороны маховика. Пуск, остановка и реверс двигателя осуществляются через систему клапанов, золотников, тяг и рычагов. Управление производится двумя рукоятками.
Регулировка двигателя.
Установку высоты камеры сжатия в цилиндрах осуществляют следующим образом. После ремонта двигателя, при котором производили смену деталей шатунно-поршневой группы, перезаливку подшипников, смену или перепрессовку цилиндровых втулок, устанавливают камеру сжатия, т. е. высоту от донышка поршня до крышки цилиндра. Для этого на кромке поршня с двух сторон (со стороны всасывания и выхлопа) накладывают свинцовые пластинки толщиной 5—6 мм, устанавливают и закрепляют цилиндровую крышку.
Коленчатый вал проворачивают за положение в. м. т. проверяемого цилиндра, после чего снимают крышку и проверяют высоту свинцовых оттисков, которая должна быть 4,5+0,5 мм. Разница в высотах камер сжатия по цилиндрам должна быть не. более 0,5 мм. Высоту камеры регулируют подбором толщины прокладки под крышку цилиндра.
Регулировку газораспределения проводят следующим образом. При проверке и регулировке газораспределения двигателя предварительно устанавливают зазоры между роликами впускных и выпускных клапанов и торцами сухариков штоков клапанов.
Поворотом коленчатого вала соответствующую кулачную шайбу подводят тыльной частью под ролик и поворотом регулировочного болта коромысла клапана по щупу устанавливают зазор между коромыслом и сухариком штока клапана в 0,35 мм.
Для проверки моментов открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов коленчатый вал медленно вращают валоповоротным рычагом по ходу, вращая одновременно рукой штангу клапана проверяемого цилиндра. При набегании ролика на выступ кулачной шайбы поворачивание штанги рукой становится затруднительным. В этот момент по делениям на ободе маховика определяют угол отклонения кривошипа от м. т. — момент открытия клапана.
Затем проворачивают коленчатый вал дальше по ходу, пока ролик сойдет с выступа шайбы и поворачивание штанги станет снова возможным. В это время по делениям определяют момент закрытия клапана.
При необходимости подрегулирование моментов открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов можно произвести изменением зазора между роликом и сухариком штока клапана. Зазор уменьшать менее 0,3 мм и увеличивать более 0,5 мм не следует.
Установку плунжера топливного насоса по высоте осуществляют следующим образом. Проворачивая коленчатый вал по ходу, под ролик толкателя регулируемого насоса подводят тыльную часть кулачной шайбы. Затем отворачи-вают стопорный болт смотрового отверстия насоса и во всасывающее отверстие плунжерной втулки вставляют калиброванный щуп диаметром 3 мм. Между кулаком и роликом устанавливают пластину щупа 0,35 мм. Затем, опустив контргайку, вывинчиванием регулировочного винта из толкателя поднимают плунжер до соприкосновения с колибровочным щупом. После чего регулировочный винт фиксируют контргайкой.
Установку нулевой подачи топливных насосов производят следующим образом. Рукоятку поста управления 3 устанавливают в положение «Стоп», отворачивают стопорный болт смотрового отверстия насоса и ослабляют винт кронштейна, с помощью которого зубчатая рейка соединяется с общей тягой управления топливными насосами. Передвигая зубчатую рейку топливного насоса, устанавливают левую кромку паза плунжера посредине смотрового отверстия насоса, после чего закрепляют винт кронштейна.
Установку начала подачи топлива (угла опережения впрыска) производят следующим образом. На штуцер топливного насоса, устанавливают моментоскоп который представляет собой короткую металлическую трубку с коническим наконечником. На нижнем конце ее имеется накидная гайка, навинченная на нагнетательный штуцер, а на верхнем конце — резиновая трубка, в которую вставлена стеклянная трубка.
Рукоятку управления устанавливают в положение «Работа», прокачивают вручную топливный насос до полного удаления воздуха из системы и заполняют топливом моментоскоп. После этого, медленно вращая по ходу коленчатый вал двигателя, от-мечают по маховику момент начала подъема уровня топлива в стеклянной трубочке. Угол должен быть равным 20—22° до в. м. т.
Изменение угла до нужной величины производят поворотом кулачной шайбы, для чего ослабляют гайку крепления, которую легкими ударами медной выколотки поворачивают в нужное направление и закрепляют гайкой, после чего правильность установки кулачковой шайбы проверяют вторично.
Установка воздухораспределителя включает следующие операции: Устанавливают поршень первого цилиндра в положение 16—20° до в. м. т. на ходе сжатия.
Отворачивают ниппель, подводящий воздух от пусковой магистрали к пусковому клапану первого цилиндра.
Прижимая золотник к кулаку через отверстие подвода воздуха, проворачивают ко-ленчатый вал двигателя по ходу и наблюдают момент начала открытия золотником отверстия отвода воздуха к пусковому клапану цилиндра — начало пуска. Начало пуска должно соответствовать положению поршня проверяемого цилиндра в в. м. т. (±4°).
Изменяют угол начала пуска поворотом корпуса воздухораспределителя в нужное направление. Отворачивая пробки и ниппели, производят проверку начала пуска остальных цилиндров с последующей корректировкой установки по первому цилиндру.
Регулировку двигателя в процессе работы производят в основном на нормальной нагрузке. При работе на холостом ходу при нагрузке 25% от номинальной регулировку не производят. Надо следить только за тем, чтобы на этих режимах работали насосы и форсунки всех цилиндров.
Подрегулировку на нагрузках 50% от номинальной производят только в тех случаях, когда разница в величинах параметров по цилиндрам выходят за установленные пределы.
Сначала выравнивают температуру выхлопных газов до получения разности в показаниях гальванометра между цилиндрами (не более 50°С).
Выравнивание температуры выхлопных газов, т. е. регулировку количества подачи топлива по цилиндрам, можно производить на ходу двигателя передвижением по общей тяге кронштейна вместе с зубчатой рейкой топливного насоса.
Для увеличения количества подаваемого топлива хомут следует передвигать влево, а для уменьшения — вправо.
Для выравнивания температуры подачу топлива по цилиндрам регулируют только в направлении уменьшения количества подачи, так как при обратном действии можно сбить нулевую подачу топливного насоса и исключается возможность остановки двигателя. После выравнивания температуры выхлопных газов необходимо индикатором снять замеры давления горения (индикаторные гребенки). Если в полученных замерах давления горения разность давления между цилиндрами превышает 0,4 МПа (4 кгс/см2), необходимо подрегулировать начало подачи топлива в цилиндр изменением длины толкателя топливного насоса.
При увеличении длины толкателя винт выворачивают не более чем на 0,5 оборота, а при уменьшении — заворачивают не более чем на 1 оборот.
_________________
Возницкий И.В. Михеев Е.Г. «Судовые дизельные установки» М:.Транспорт 2005 г. 20с.
|
|
|
