Принцип действия двухтактного дизеля

5. По способу наполнения цилиндра свежим зарядом судовые

дизели бывают без наддува и с наддувом.

6. По расположению цилиндров СДВС преимущественно имеют

рядное, вертикальное расположение. Для высокооборотных, форсированных дизелей применяется V-образная компоновка. Более сложные схемы

расположения цилиндров встречаются редко.

7. По числу цилиндров применяются СДВС. Дизели речного флота преимущественно имеют 6, 8 и 12 цилиндров.

8. По способу действия СДВС бывают простого и двойного действия. Последние ранее применялись только на морском флоте.

9. По конструкции кривошипно-шатунного механизма (КШМ)

Судовые дизели бывают тронковые и крейцкопфные. Все двигатели речного флота – тронковые, на морском флоте встречаются оба типа двигателей.

10. По способу реверса, - изменения направления вращения коленчатого вала, СДВС бывают реверсивные и нереверсивные. Для осуществления реверса последние снабжаются реверс-редуктором или реверсивной муфтой.

11. По направлению вращения коленчатого вала различают двигатели правого и левого вращения. Правое вращение – по часовой стрелке, левое – против, если смотреть со стороны отбора мощности (маховика).

12. По исполнению судовые дизели разделяют на правобортные и

левобортные. «Бортность» двигателя определяется стороной борта судна, вдоль которого установлен двигатель при условии выхода органов управления двигателя в сторону внутреннего пространства машинного отделения.

Четырехтактный дизель (рядный двигатель).
1 — наддувочный агрегат; 2 — охладитель наддувочного воздуха;

3 — трубопровод отработавших газов; 4 — трубопровод наддувочного воздуха; 5 — трубопровод охлаждающей воды; 6 — масляный трубопровод; 7 — топливный трубопровод; в — распределительный вал; 9 — приводное колесо; 10 — промежуточные шестерни; 11— приводное колесо коленчатого вала; 12 — коленчатый вал; 13 — шатун; 14 — поршень; 15 — цилиндровая гильза; 16 — камера охлаждающей воды; 17 — крышка цилиндра; 18 — выпускной клапан; 19 — впускной клапан; 20 — топливный клапан; 21 — штанга; 22 — топливный насос; 23 — маслоразбрызгивающее кольцо; 24 — масляная ванна картера; 25 — станина двигателя; 26 — блок цилиндров.

Четырехтактный дизель V-образной конструкции.
1 — поршень; 2 — цилиндровая гильза; 3 — коленчатый вал.

9. Конструкція деталей дизеля.

Все детали двигателя по функциональному признаку объединяются в



три механизма и ряд систем.

Механизмы СДВС:

Остов двигателя.

К остову относятся основные неподвижные, корпусные детали двигателя. Их размеры и формы в значительной степени определяют внешний вид двигателя, его архитектуру. В числе основных к остову относятся: крышка цилиндра, блок цилиндров или блок-картер, фундаментная рама или поддон, втулка цилиндра, коренные подшипники.

Схема Iхарактерна для двигателей малой мощности. Фунда­ментная рама (поддон) 1, картер 2 и блок цилиндров 3 отлиты за одно целое. Двигатель имеет общую литую блок-крышку 4.

Схема II — с обычным расположением или с подвесным колен­чатым валом. Блок цилиндров 3 отлит как одно целое с карте­ром 2. Так как в двигателе отсутствует фундаментная рама, то для крепления двигателя на судовом фундаменте используются опорные лапы картера. Поддон 1 служит маслосборником. Ци­линдры закрываются крышками 4. Данная конструкция остова обладает значительной жесткостью при малом его весе, но в ней затруднен доступ к коленчатому валу.

Схема III, как и схема II, выполняется с обычным расположе­нием или с подвесным коленчатым валом, но картер 2 и блок ци­линдров 3 имеют плоскость разъема. Применяется в основном у маломощных двигателей.

2. Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) состоит из основных подвижных деталей двигателя. В него входят поршень с комплектом его деталей, шатун и коленчатый вал с маховиком.

Кривошипно-шатунный механизм.

3. Механизм газораспределения (ГРМ) СДВС в большинстве случаев бывает двух типов.

Первый тип ГРМ характеризуется нижним расположением распределительного вала. Он содержит: распределительный вал, толкатель, штангу, коромысло и клапаны с пружинами. Данный тип ГРМ наиболее характерен для СДВС (например: дизель 6ЧСП 18/22).



Второй тип ГРМ имеет верхнее расположение распределительного вала. Этот тип ГРМ применяется на быстроходных СДВС (например, 3Д6, 3Д12, М401).

Механизм газораспределения.

1 — блок цилиндров; 2 — крышка цилиндра; 3 — направляющая втулка выпускного клапана; 4 — колпачок клапана; 5 — боек ударника- 6 — ударник; 7 — крышка корпуса механизма газораспределения; 8 — жиклер; 9 — рычаг выпуска; 10 — ось рычага; // —толкатель; 12 — гайка толкателя; 13— головка штанги; 14 — рычаг впуска; 15 — ось рычага впуска; 16 — штанга толкателя; 17 — маслоуплотнительная втулка; 18 — маслоуплотнительное кольцо; 19 — крышка смотрового люка; 20 — рычаг толкателя; 21 — ось рычага толкателя; 22 — пята рычага толкателя; 23 — ролик рычага толкателя; 24 — кронштейн рычага толкателя, 25 — ось ролика; 26 — распределительный вал; 27 — наружная пружина; 28 — внутренняя пружина; 29 — кольцо пружинное; 30 — болт; 31 — заглушка; 32 — замок пружинный; 33 — кольцо фибровое; 34 — тарелка пружины расточки в днище крышки цилиндра. Каждый клапан прижимается к седлу двумя пружинами 2 и 3 из легированной стали.

В дизелях принято выделять прежде всего так называемые основные детали: неподвижные и подвижные.

К неподвижным основным деталям, или к деталям остова двигателя, относят: фундаментальную раму, станину, цилиндры, крышки цилиндров, а к подвижным деталям кривошипно-шатунного механизма (основным деталям движения): поршни, шатуны, коленчатый вал, маховик. Фундаментная рама является основной деталью, воспринимающей все действующие в дизеле силы. Ее крепят к судовому фундаменту.

На фундаментную раму устанавливают станины, а на станины – цилиндры. Однако для судовых двигателей речного флота характерно исполнение станин и цилиндров в виде одной детали, называемой блок-картером. Цилиндры закрыты сверху крышками, в которые вставлены клапаны, форсунка. Поскольку в цилиндре во время работы двигателя действуют высокие температуры, стенки блок-картера и крышки цилиндров могут сильно нагреваться. Во избежание этого детали охлаждают водой, которая поступает из магистрали в нижнюю часть пространства между втулками цилиндров и стенкой блок-картера (зарубашечное пространство), движется вверх, переходит в пространство внутри крышки цилиндра и через кран уходит на охлаждение выпускного коллектора, а затем – в отводную магистраль.

Поршень соединен с шатуном пальцем. В верхней части поршня предусмотрены уплотнительные кольца, предотвращающие пропуск воздуха или газ между поршнем и втулкой цилиндра. Шатун, преобразующий поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала, нижней головкой охватывает шейку кривошипа коленчатого вала.

Подшипники, в которых вращается коленчатый вал, опираются на фундаментную раму.

10.Характеристика основних систем суднових дизелів.

Системы главного дизеля

Система пуска

Действие системы. Система предназначена для пуска, реверса. При положении поршня, соответствующем началу такта расширения; в цилиндр через пусковой клапан поступает сжатый воздух под давлением 2,5—3 МПа. Под действием воздуха поршень движется вниз, вращая коленчатый вал» При пуске воздух поступает последовательно во все цилиндры в порядке их работы. Различают две основные схемы пневматического пуска: с автоматическими пусковыми клапанами и с пневматически управляемыми пусковыми клапанами.

В системе с пневматическими управляемыми пусковыми клапанами (рис. 16) сжатый воздух подводится от главного пускового клапана 3 по трубе 4 одновременно ко всем пусковым клапанам 5 цилиндров. Однако клапаны остаются закрытыми, так как давление воздуха на их тарелки уравновешивается. Когда поршень какого-либо цилиндра займет пусковое положение, к его пусковому клапану от воздухораспределителя 1, соединенного с главным пусковым клапаном трубопроводом 2, подается воздух. Он откроет клапан, и рабочий воздух поступает в цилиндр. Пуск сжатым воздухом возможен как с подачей топлива в цилиндры «(смешанный пуск), так и без нее (раздельный пуск).

Минимальное число цилиндров, при котором обеспечивается пуск из любого положения коленчатого вала, составляет у дизелей четырехтактных — 6, двухтактных — 4.

Рис.16. Схема системы пуска.

Система реверса

Система реверса служит для изменения направления вращения коленчатого вала мало- и среднеоборотных судовых дизелей. Не­зависимо от принципа работы и способа исполнения устройство для реверсирования дизеля должно обеспечивать правильное чередо­вание и изменение фаз распределения органов пуска, газораспре­деления, топливоподачи, а также реверсирование навешенных на дизель вспомогательных механизмов.

Топливная система

Топливная система судовой энер­гетической установки (СЭУ) служит для: приема и перекачивания топлива, его хранения и обработки, подогрев и подача к двигателям и котлам.

В связи с наличием на судне двух сортов топлив обыч­но имеются две расходные цистерны (рис.17) : для дизельного топлива 5 и для тяжелого — 4. Клапан 6, снабженный дистанционным приводом, служит для переключения магистрали подачи с дизельного топлива на тяжелое и наоборот (3 — отстойные цистерны тяжелого топлива). Топливо из расходных цистерн после клапана 6 обычно направляется в бустерную (рециркуляционную) цистерну 11. Фильтры 8 и насосы 7 в этом случае" отсутствуют (9 — расходомер). Цистерна 11 прежде всего выполняет функцию буферной емкости, при переключении с легкого топлива на тяжелое и обратно в ней происходит их смешивание, что исключает резкие изменения температур и вязкости направляемого к двигателю 18 топлива. Состав сме­си по мере вырабатывания оставшегося в системе топлива постепен­но меняется, и в конце переходного периода система переходит на работу на том топливе, на которое был осуществлен перевод. При резком переходе с холодного топлива т. горячее не исключено за­клинивание плунжерных пар топливного насоса высокого давления (ТНВД). Через цистерну 11 осуществляется рециркуляция топлива по контуру цистерна—подогреватель—-двигатель—цистерна. Это необходимо при существенном сокращении потребления топлива двигателем (пере­ход на малый ход) или его остановка. Если в этих условиях тяжелое топливо не подогревать и не прокачивать по системе, то оно, может в трубах застынуть и потерять подвижность.

Рис.17. Система топливоподачи.

Масляная система

К масленой системе предъявляют следующие требования: своевременная подача необходимого количества масла к узлам трения двигателя, для защиты поверхностей от износа и коррозии (смазывающее и защитное действие); отвод теплоты от трущихся поверхностей и деталей; очистка и охлаждение масла.

Виды масляных систем.

В зависимости от места расположения основной емкости масла, работающего в циркуляционной смазочной системе, различают системы с мокрым или сухим картером.

В системе с мокрым картером (рис. 18) основной емкостью масла является поддон, или нижняя часть картера (маслосборник), откуда масло забирается односекционным шестеренным насосом 7 и нагнетается через маслоохладитель 2 и фильтр 3 в главную магистраль 5 смазки двигателя и затем распределяется по всем смазываемым, узлам. Через штуцер 1 масло поступает на охлаждение поршня, по трубопроводу 9 — к приводу клапанов (4, 6 — клапаны предохранительный и регулирования давления; 8 — приемный фильтр). Систему применяют в основном в двигателях малой и средней мощности, имеющих большие запасы масла в картере.

В системе с сухим картером масло, стекающее в поддон, либо удаляется из него самотеком (в малооборотных дизелях), либо откачивается особым насосом (в среднеоборотных дизелях) в отдельную цистерну вне дизеля .

Рис. 18.

Смазывание цилиндров. Поршни и кольца, скользящие по поверхности цилиндра, должны быть разделены масляной пленкой, обеспечивающей минимальный износ колец, цилиндра и поршня, эффективное уплотнение от прорыва газов, охлаждение и промывание трущихся поверхностей.

Смазывания цилиндров — масло, вытекающее из подшипников кривошипно-шатунного механизма, забрасывается на нижнюю часть втулки цилиндра и разносится по втулке вверх поршневыми кольцами при движении поршня вверх, избыток масла сбра­сывается в картер маслосъемными кольцами при движении поршня вниз (в тронковых средне- и высокооборотых двигателях), такой способ называется – смазывание разбрызгиванием.

Система охлаждения

Назначение системы. Система охлаждения должна поддерживать необходимый тепловой режим путем отвода теплоты от тепловоспринимающих поверхностей ЦПГ (поршня, втулки, крышки), газотурбокомпрессоров, выпускных коллекторов, форсунок и пр. Кроме того, благодаря охлаждению обеспечиваются необходимые температуры наддувочного воздуха и масла в смазочной системе (Рис.19) .

В зависимости от конструкции двигателя, уровня его форсировки системой охлаждения отводится 15—30 % всей теплоты, I выделяемой при сгорании топлива. В качестве охлаждающих жидкостей в основном используют пресную воду. Забортную воду ввиду своей высокой накипеобразующей способности и коррозионной агрессивности применяют лишь для охлаждения наддувочного воздуха и в охладителях ' пресной воды. В прямоточных дизелях поршни охлаждаются маслом; его используют также не только для смазывания, но и охлаждения подшипников. Распылители форсунок охлаждаются водой, но иногда используют топливо или масло.

Рис.19.Система охлаждения главного двигателя.
1 — главный двигатель; 2 — насос пресной воды; 3 — охладитель пресной воды; 4 — сетка кингстона; 5 — кингстон (клапан кингстона); 6 — насос забортной воды.

11. Характерні несправності в роботі дизелів.

В период эксплуатации двигателя оказываются неисправности его систем. Большинство неисправностей возникает вследствие нарушения правил технического обслуживания двигателей. Своевременно замеченных неполадках в большинстве случаев могут быть легко устранены силами обслуживающего персонала. Однако при рассеянном наблюдении за двигателем неисправности приводят к серьезному ухудшению его работы или даже аварии.

Для своевременного выявления неисправностей внимательно наблюдают за показаниями измерительных приборов - манометров, термометров, тахометров и др. Любую обнаруженную неисправность немедленно устраняют. Если для этого нужно остановить двигатель, а по условиям работы это сделать нельзя, принимают соответствующие меры, чтобы проблема не вызывала аварии, и ликвидируют ее при первой остановке двигателя. До устранения неисправности точно устанавливают ее причины и только после этого делают работы.

Причин различных неполадок в работе двигателя очень много. Наиболее частые неисправности в работе дизелей:

- Дизель не пускается в ход или пускается с затруднением. Это может произойти по многим причинам. Отсутствует в баке топливо или имеются неисправности топливной системы (засорен фильтр грубой очистки или топливный трубопровод, в систему попадает воздух или вода, изношены плунжерные пара и нагнетательный клапан, заедает рейка насоса).

- Разряжены аккумуляторы или неисправен электростартер, давление воздуха в пусковом баллоне мало или количество воды в нем велико. Неисправный воздухораспределитель.

- Дизель не прогрет, масло на стенках цилиндра имеет высокую вязкость. Недостаточная компрессия из-за износа поршневых колец или неплотного прилегания клапанов к седлам.

- Дизель работает с перебоями. Перебои возможны в результате попадания в топливо воды, заедания плунжера топливного насоса или иглы форсунки, неисправности регулятора или неправильной регулировки топливного насоса на равномерность подачи.

- Дизель не развивает необходимой мощности. Причины могут быть следующие: прогретый или перегретый двигатель, засорен воздухоочиститель или топливный фильтр, заела игла распылителя одного из цилиндров, неправильно отрегулирован топливный насос.

- Частота вращения коленчатого вала дизеля выше допустимой. Это может быть вызвано неисправностью регулятора или заеданием рейки топливного насоса.

- Частота вращения коленчатого вала дизеля ниже допустимого. Снижение частоты вращения коленчатого вала дизеля возможно при следующих неисправностях: нарушена нормальная подача топлива в цилиндры дизеля вследствие засорения топливопровода, попадания в топливную систему воздуха или образования в ней большого количества паров сильно нагретого топлива; неправильно отрегулирован топливный насос; дизель работает на топливе низкого качества

- Низкое давление масла в смазочной системе дизеля. Это может быть вызвано недостаточным количеством масла в картере или. масляном баке, загрязнением масляного фильтра или подсосом воздуха в смазочную.

- Температура выходит из системы охлаждения воды. Это возможно при не вполне заправленной системе охлаждения, засорении радиатора или водо-водяного холодильника (при замкнутой системе охлаждения), в случае неисправности водяного насоса или засорения трубопровода водяной системы, а также при подсосе воздуха в систему через уплотнения водяного насоса.

- Дизель стучит. Стуки в работающем дизеле возможны, если: дизель нагружен и недостаточно прогрет; нарушена регулировка топливного насоса (опаздывает подача топлива) увеличен зазор между поршнем и гильзой, между шатунной шейкой коленчатого вала и вкладышем шатуна между клапанами и кулачками; увеличенные зазоры между поршневым пальцем и подшипником верхней головки шатуна; заедает игла распылителя; погнут или разбит коленчатый вал; ослабло крепление маховика на коленчатом валу .

- Дизель дымит. Это наблюдается при перегрузке дизеля, засорении воздушного фильтра, следовательно, недостаточной подаче воздуха, неправильной регулировке топливного насоса и чрезмерном повышении уровня масла в картере.

12. Аналіз роботи дизелів по показникам контрольно-вимірювальних приладів.

Контрольно-измерительные приборына судне предназначены для контроля за состоянием и работой двигателя и его систем. Применяют такие контрольно-измерительные приборные: указатели температуры воды, уровня воды, давления масла, температуры масла, уровня масла и тахометр.

Анализ работы дизеля по показателям осуществляется для поддержания оптимальных условий работы дизеля.

13.Аварійна сигналізація і устрої автоматичного захисту роботи дизелів.


7389131465420097.html
7389187270582599.html
    PR.RU™