Дизель 5дкрн 60/170 ( ) - двухтактный, крейцкопфный реверсивный с прямоточно - клапанной продувкой.

Рисунок -1.- Дизель. Общая компоновка.

Остов двигателя

Фундаментная рама, картер и пр.

Фундаментная рама изготовлена из одной секции, состоящей из двух сварных про­дольных балок и ряда поперечных балок, поддерживающих рамовые подшипники. Рамовые подшипники с толстостенными вкладышами состоят из стальных вклады­шей, залитых белым металлом, с оловянистым покрытием. Каждый рамовый подшип­ник имеет две крышки, которые крепятся шпильками и гайками, затягиваемыми гид­равлическими приспособлениями. В кормовом конце фундаментной рамы встроены упорный подшипник, а также цеп­ной привод. В носовом конце фундаментной рамы рас­положен демпфер продольных колебаний. Демпфер состоит из поршня и корпуса разъемного типа, расположенного спереди носового рамового подшипника. Поршень выполнен в виде цельного гребня на рамовой шейке, а корпус прикреплен к постели носового рамового подшипника.

Коробка картера крепится болтами к верх­ней части фундаментной рамы. Как и фун­даментная рама, коробка картера состоит из одной секции с цепным приводом, распо­ложенным в кормовом конце. Вместе фун­даментная рама и коробка картера образу­ют картер двигателя. Картер имеет люки с крышками из сталь­ных листов для доступа к крейцкопфам, а также рамовым подшипникам и мотылевым подшипникам.

Фундаментная рама, коробка картера и блок цилиндров, установленный на коробку картера, стянуты вместе в единый узел с помощью сквозных анкерных связей. Картер оборудован трубой с прорезью для каждого цилиндра, в которой перемещает­ся выпускная труба охлаждающего масла поршня. Из трубы с прорезью охлаждаю­щее масло направляется через выпускную трубу в поддон фундаментной рамы. На вы­пускной трубе установлена аппаратура и датчики для местного контроля температу­ры и потока охлаждающего масла и сигна­лизации о температуре и потоке

Фундаментная рама расположена на опор­ных клиньях и крепится к судовому фунда­менту двигателя длинными фундаментны­ми болтами с чугунными проставочными втулками.

Верхняя плита судового фундамента двига­теля выполнена без уклона.

Если двигатель устанавливается на эпок­сидные клинья, у фундаментной рамы нет уклона. Если двигатель устанавливается на чугун­ные клинья, клинья и фундаментная рама делаются с наклоном 1:100 с целью пригон­ки опорных клиньев.

В поперечном направлении двигатель кре­пится боковыми клиньями, установленными по обе стороны от каждого рамового под­шипника. Боковые клинья имеют наклон 1:100 и устанавливаются от кормового кон­ца с обеих сторон двигателя.

В продольном направлении двигатель кре­пится одним концевым упором с одним бол­том концевого клина со сферической про­кладкой в кормовом конце каждой из двух продольных балок фундаментной рамы. Концевые клинья имеют наклон 1:100 и устанавливаются сверху

Блок цилиндра

Цилиндровая секция двигателя состоит из ряда блоков цилиндра, которые прикрепле­ны к картеру и фундаментной раме двига­теля с помощью сквозных вертикальных анкерных связей. Блоки цилиндра стянуты вместе в верти­кальных разъемах. Два центральных отвер­стия, в верхней части и на половине высо­ты внутри блока цилиндра, предусмотрены для втулки цилиндра. Верхняя часть блока цилиндра образует часть полости охлажда­ющей воды вокруг центральной части втул­ки цилиндра, а нижняя часть образует по­лость продувочного воздуха. Центральное отверстие в днище блока ци­линдра служит для сальника штока поршня. Днище является двойным и имеет полость, для циркуляции охлаждающей воды. Со стороны выпуска блока цилиндра имеет­ся круглое отверстие, через которое про­странство продувочного воздуха вокруг втулки цилиндра соединяется с ресивером продувочного воздуха, расположенного вдоль двигателя. Кроме того, там имеются входные трубки охлаждающего и смазочного масла и охлаждающей воды. Блок цилиндра обору­дуется крышками для чистки и осмотра по­лости охлаждающей воды и продувочного воздуха. В блоке цилиндра установлены шпильки для крепления крышки цилиндра. Шпильки имеют уплотнительные кольца, предотвра­щающие образование ржавчины на резьбе.

Вода далее проходит через ряд охлаждаю­щих трубок, расположенных в отверстиях во втулке цилиндра, в верхнюю часть ру­башки охлаждения и оттуда через водяные переходники в рубашку охлаждения нижней части крышки цилиндра. Втулка цилиндра прижимается к верхней части блока цилиндра крышкой цилиндра и направляется отверстием на полпути вниз внутри блока, поэтому она может свободно расширяться вниз при нагревании во время эксплуатации двигателя. Уплотнение, пре­пятствующее утечке охлаждающей воды и продувочного воздуха, достигается с по­мощью четырех колец из силиконовой рези­ны, расположенных в проточенных канав­ках в направляющей втулки цилиндра -двух для охлаждающей воды и двух для продувочного воздуха. Между уплотняющи­ми кольцами расположено отверстие, обес­печивающее проверку эффективности уплотнения. Часть втулки цилиндра, расположенная в полости продувочного воздуха блока ци­линдра, имеет ряд окон продувочного воз­духа, которые открываются поршнем в его нижнем положении. Окна продувочного воз­духа просверлены под косым углом к оси втулки цилиндра, чтобы придать продувоч­ному воздуху вращательное движение в цилиндре. В свободной части втулки цилиндра, между охлаждающей рубашкой и блоком цилинд­ра имеется ряд отверстий с невозвратными клапанами для подачи масла в цилиндр. На рабочей поверхности цилиндра эти отверс­тия соединены зигзагообразными смазоч­ными канавками для равномерного распре­деления масла.

Выше блока цилиндра втулка оборудуется рубашкой и отверстиями для охлаждения. Резиновые кольца, расположенные в про­точенных во втулке цилиндра канавках, обеспечивают уплотнение полости охлаж­дающей воды. Охлаждающая вода подводится через во­дяные переходники из блока цилиндра в нижнюю часть охлаждающей рубашки

Лубрикаторы цилиндра

Каждый блок цилиндра оборудован лубри­катором цилиндра, включающим в себя ряд масляных насосов в соответствии с числом смазочных отверстий во втулке цилиндра. Лубрикаторы взаимосвязаны посредством валов с муфтами, которые неподатливы в направлении вращения. Лубрикаторы приводятся через цепную пе­редачу от промежуточного колеса на рас­пределительном валу. Применяются лубрикаторы с подачей, зави­симой от нагрузки типа ПЗН. Для двигателей, оборудованных регулято­ром Вудворда, лубрикаторы ПЗН управля­ются электронным устройством, которое контролирует положение вала, регулирую­щего подачу топлива. Для двигателей, оборудованных электрон­ным регулятором, лубрикаторы ПЗН управ­ляются непосредственно регулятором. Лубрикаторы могут работать в двух режи­мах: режим ПЗН: лубрикаторы подают увеличенное ко­личество цилиндрового масла во вре­мя пуска, маневрирования и при вне­запных изменениях нагрузки. Это сни­жает износ втулки. Режим постоянного положении: лубрикаторы подают постоянное ко­личество цилиндрового масла за один оборот.

Цилиндровая крышка

Крышка цилиндра изготовлена из стали и имеет центральное отверстие для выпуск­ного клапана, который крепится четырьмя шпильками. Кроме того, крышка имеет от­верстия для форсунок, которые смонтиро­ваны в корпусах с использованием тарель­чатых пружин, и с тарельчатыми пружинами шпилек под гайками. Другие отверстия пре­дусмотрены для пускового клапана, входа пускового воздуха, предохранительного клапана и индикаторного крана.

Рисунок 2 Втулка цилиндра

Охлаждающая рубашка установлена в ниж­ней части крышки цилиндра, образуя по­лость охлаждения. Другая охлаждающая полость образуется вокруг седла выпускного клапана после его установки. Эти две полости сообщаются большим количеством наклонных радиаль­ных сверлений для охлаждения крышки. Вода подается из рубашки охлаждения во­круг втулки цилиндра и поступает через пе­реходники в рубашку охлаждения вокруг крышки цилиндра и далее через отверстия в полость вокруг седла выпускного клапана.

Из крышки вода отводится через два от­дельных отверстия: через одно из отверстий вода выходит в главную выпускную трубу охлаждающей воды, через другое отверстие вода выходит че­рез корпус выпускного клапана и далее в главную выпускную трубу охлаждающей воды. Уплотнение между крышкой цилиндра и втулкой цилиндра обеспечивается с по­мощью уплотнительного кольца, изготов­ленного из мягкой стали. Крышка цилиндра крепится к верхней части втулки цилиндра с помощью шпилек, установленных на цилиндровом блоке.

Рисунок 2- Крышка цилиндра

На вер­ху крышки цилиндра расположено стальное кольцо с гидравлическим устройством за­тяжки каждой из шпилек крепления крышки цилиндра. Сверления в этом кольце образуют цилин­дры устройств затяжки, которые взаимосвя­заны просверленными масляными канала­ми. Каждый цилиндр оборудован окольцованным поршнем и двумя комплектами уплотняющих колец. Каждая гайка крышки цилиндра состоит из установленной на шпильке крышки внут­ренней гайки, упирающейся в поршень ус­тройства затяжки, и наружной гайки с резь­бой, соответствующей внешней резьбе. внутренней гайки.

При затяжке крышки внутренняя гайка и вместе с ней поршень устройства затяжки навинчиваются воротком. После подъема гидравлического давления в системе, пор­шень затяжного устройства движется вверх, в результате чего шпилька крышки слегка удлиняется, а наружная гайка затя­гивается (вниз) воротком. Когда гидравли­ческое давление в системе падает, усилие затяжки передается через наружную гайку к крышке цилиндра.

На гидрокольце между двумя затяжными устройствами со стороны распределитель­ного вала двигателя установлена обжимная муфта для подсоединения гидронасоса вы­сокого давления. В верхней части кольца между устройствами расположены винты для выпуска воздуха. Они должны быть открыты во время заполнения или вентиля­ции системы.

Гидрокольцо и крышка цилиндра снабжены четырьмя резьбовыми отверстиями для рым-болтов, с помощью которых можно поднять кольцо или крышку с кольцом. Обычно кольцо не снимется с крышки ци­линдра. В аварийной ситуации гайки также можно ослабить с помощью специального гаечно­го ключа. Но этот ключ никогда не должен применяться для затяжки.

Крейцкопф с шатуном

Крейцкопф спроектирован в виде централь­ной части (поперечины) с шейками опорных подшипников на каждом конце, на которых установлены плавающие направляющие башмаки.

Центральная часть крейцкопфа спроекти­рована в виде шейки подшипника крейцкоп­фа (головного подшипника).

В крышке подшипника крейцкопфа имеется вырез для соединения штока поршня с крейцкопфом. Подшипник крейцкопфа (головной) имеет вкладыши, залитые слоем белого металла. Кроме того, нижний вкладыш имеет прира­ботанный слой покрытия. Шток поршня опирается на крейцкопф и направляется направляющим кольцом в крейцкопфе.

Чтобы обеспечить соответствие различным модификациям двигателя, между штоком поршня и крейцкопфом может быть уста­новлена прокладка. Шток поршня крепится к крейцкопфу че­тырьмя болтами. На кронштейн крейцкопфа, установленный между направляющим башмаком и подшипником крейцкопфа, прикреплена телескопи­ческая труба, которая подает смазочное и охлаждающее масло к крейцкопфу, мотылевой шейке и поршню.

Выпускная труба масла, охлаждающего поршень, прикреплена к противоположному концу поперечины крейцкопфа. Выпускная труба скользит внутри трубы с прорезью, установленной в картере двигателя, откуда масло, проходя через датчики контроля на каждом цилиндре для проверки его темпе­ратуры и потока, сливается в цистерну сма­зочного масла.

Крейцкопф имеет сверленые каналы для распределения масла, подаваемого через телескопическую трубу, частично для охлаждения поршня, частично на смазку го­ловного подшипника крейцкопфа и направ­ляющих башмаков, а через сверление в шатуне - на смазку мотылевого подшипни­ка.

Поверхности скольжения двух направляю­щих башмаков залиты белым металлом.

Стопорный болт устанавливается в нижней части центрального отверстия. Крейцкопф движется по направляющим крейцкопфа в картере двигателя и защи­щен надежно от смещения направляющими планками, прикрепленными к направляю­щим башмакам. Сборка подшипника крейцкопфа произво­дится с помощью четырех шпилек с гайка­ми. Гайки затягиваются гидравлическим приспособлением. Мотылевой подшипник имеет вкладыши, залитые белым металлом, и собирается с помощью двух шпилек с гайками. Гайки за­тягиваются гидравлическим приспособле­нием. Как вкладыши головного, так и вкладыши мотылевого подшипников фиксируются на месте винтами, устанавливаемыми в корпу­сах подшипников.

Поршень и шток

Поршень состоит из двух составных частей:

Головки поршня

Юбки поршня.

Головка поршня крепится к верхней части штока с помощью болтов. Болты застопо­рены стопорной проволокой. Юбка поршня крепится к головке поршня с помощью болтов с отбортовкой. Болты застопорены стопорной проволокой. Сверху головка поршня имеет теплостойкое покрытие.

Головка поршня имеет канавки с хромовым покрытием для четырех поршневых колец. Два верхних могут быть увеличенной высо­ты. Все поршневые кольца имеют косой разъ­ем: - на поршневых кольцах №№ 1 и 3 -правый, - на поршневых кольцах №№ 2 и 4 -левый. В верхней части головки поршня имеется канавка для установки подъемных приспо­соблений.

Рисунок 3.- Шатун с крейцкопфом

Шток поршня имеет сквозное отверстие для трубы охлаждающего масла, которая крепится к верхней части штока поршня посредством болтов с отбортовкой. Охлаждающее масло подается по телеско­пической трубе к крейцкопфу и проходит по сверлению в основании штока поршня и через трубу охлаждающего масла в штоке к головке поршня. Масло проходит через ряд отверстий в реб­рах жесткости головки поршня и поступает в пространство вокруг трубы охлаждающе­го масла в штоке поршня. Из отверстия в пятке (основание) штока поршня масло направляется через крейц­копф к сливному колену и далее в трубу с прорезью внутри картера двигателя, а так­же через датчики контроля потока и темпе­ратуры масла. Нижнее основание штока поршня опирает­ся на торцевой вырез в поперечине крей­цкопфа и направляется трубой в крейцкоп­фе. В зависимости от типа двигатель может быть оборудован прокладкой между штоком поршня и крейцкопфом. Шток крепится к поперечине крейцкопфа четырьмя болтами, которые ввинчиваются сквозь основание штока поршня в крейц­копф. Болты застопорены стопорной проволокой.

Сальник штока поршня

В отверстие для штока поршня в днище ресивера продувочного воздуха установлен сальник штока поршня, предотвращающий попадание смазочного масла из картера в полость продувочного воздуха. Сальник предотвращает также попадание продувочного воздуха в картер. Сальник установлен на фланце, при болченном к днищу ресивера продувочного возду­ха.

Сальник вынимается вместе со штоком поршня во время ревизии поршня, но мо­жет быть также разобран для ревизии в картере, при этом поршень остается в дви­гателе.

Корпус сальника состоит из двух частей, соединяемых болтами. На корпусе имеются семь проточенных на станке кольцевых канавок: Самая верхняя канавка с маслосъемным кольцом, состоящим из четырех частей, скосыми кромками, которое предотвращает попадание шлама из подпоршневой полости на другие кольца. Под маслосъемным кольцом расположено уплотнительное кольцо, состоящее из вось­ми частей и служащее для предотвращения проникновения продувочного воздуха вниз вдоль штока поршня. Маслосъемное кольцо и уплотнительное кольцо направляются двумя цилиндричес­кими штифтами. В следующих двух канавках находятся по уплотнительному кольцу, состоящему из четырех частей, и по уплотнительному кольцу, состоящему из восьми частей, под ним. Кольца направляются двумя ци­линдрическими штифтами. В четырех нижних канавках расположены маслосъемные кольца, состоящие из трех частей, которые снимают смазочное масло с шатуна. Из трех нижних канавок масло возвраща­ется в картер через отверстия в корпусе сальника. Каждая из этих трех частей состоит из основного кольца с двумя проточенными на станке канавками, с впрессованной пластиной в каждой из них, с маслосъемной кромкой, обращенной к штоку порш­ня. Через отверстия в корпусе и трубу канавка верхнего маслосъемного кольца сообщает­ся с контрольной воронкой снаружи двига­теля. Эта воронка обеспечивает контроль пра­вильности функционирования уплотнительных и маслосъемных колец: прорыв воздуха указывает на дефекты уплотнительных колец, а избыток масла - на дефекты маслосъемных колец.

Рисунок 3 – Поршень со штоком

Сегменты колец сальника удерживаются на месте и прижимаются к штоку поршня с по­мощью спиральных пружин, которые распо­ложены в проточенных канавках снаружи маслосъемных и уплотнительных колец. Из отверстия в пятке (основание) штока поршня масло направляется через крейц­копф к сливному колену и далее в трубу с прорезью внутри картера двигателя, а так­же через датчики контроля потока и темпе­ратуры масла. Нижнее основание штока поршня опирает­ся на торцевой вырез в поперечине крей­цкопфа и направляется трубой в крейцкоп­фе. В зависимости от типа двигатель может быть оборудован прокладкой между штоком поршня и крейцкопфом. Шток крепится к поперечине крейцкопфа четырьмя болтами, которые ввинчиваются сквозь основание штока поршня в крейц­копф. Болты застопорены стопорной проволокой.

Рисунок 4.-. Сальник штока

Коленчатый вал, упорный подшипник и валоповоротныи механизм

Коленчатый вал полусоставной, т.е. части соединены либо насадкой в горячем состо­янии, либо сваркой. Для 4-8 цилиндровых двигателей коленчатый вал - цельный.

Рамовые подшипники смазываются из глав­ного маслопровода, через ответвления к отдельным подшипникам, тогда как масло для смазки мотылевых подшипников по­дается из крейцкопфов по отверстиям в шатунах.

В кормовой части коленчатого вала уста­новлен маховик и упорный диск упорного подшипника.

Для 4-8 цилиндровых двигателей в кормовом конце установлена также звездочка цепного привода распре­делительного вала.

Для 9-12 цилиндровых двигателей звездочка установлена в централь­ной части двигателя между двумя цилиндрами. В носовом конце коленчатого вала могут быть установлен дополнительный маховик, демпфер крутильных колебаний и звездоч­ка цепного привода компенсатора момен­тов второго порядка.

Демпфер продольных колебаний

Для компенсации значительных продоль­ных колебаний и результирующих небла­гоприятных сил и колебаний двигатель обо­рудуется демпфером продольных колеба­ний на носовом конце коленчатого вала .Демпфер состоит из «поршня» и корпуса разъемного щелевого типа, расположенно­го впереди носового рамового подшипника. «Поршень» выполнен в виде цельного дис­ка на шейке носового рамового подшипни­ка, а корпус установлен на опоре рамового подшипника. Продольное перемещение демпфируется за счет дросселирования масла в отверстиях, которые соединяют заполненные мас­лом камеры на обеих сторонах поршня.

Смазочное масло подается к обеим сторо­нам «поршня» из главной масляной магист­рали.

Упорный подшипник

Упорный подшипник служит для передачи осевого упора винта через гребной вал и промежуточные валы на корпус судна. Упорный подшипник встроен в кормовую часть фундаментной рамы двигателя. На коленчатом валу имеется упорный диск, который передает упор на ряд сегментов, установленных в упорных колодках на каж­дой стороне упорного гребня. Упорные колодки опираются на поверхнос­ти в корпусе упорного подшипника и удер­живаются на месте двумя поперечинами (скобами). Сегменты залиты белым метал­лом, поверхности трения, которые соприка­саются с упорным гребнем. Упорный подшипник смазывается из систе­мы циркуляционного масла двигателя. Мас­ло подается между сегментами через распыливающие трубки и сопла.

Упорный подшипник снабжен датчиками сигнализации, системой защиты снижением частоты вращения и автомати­ческой остановкой по низкому давлению смазочного масла и высокой тем­пературе сегментов.

Рисунок 5 – Коленчатый вал

Валоповоротныи механизм

Валоповоротныи механизм прикреплен к фундаментной раме двигателя и приводит­ся электродвигателем, имеющим дисковый тормоз.

Цепной привод

Распределительный вал с кулаками для привода в действие топливных насосов, выпускных клапанов и индикаторного при­вода (вариант) приводится от коленчатого вала через цепной привод.

Для 4-8 цилиндровых двигателей, цепной привод расположен в кормов­ом конце двигателя. Цепной привод состоит из двух идентичных роликовых цепей, бегущих по звездочкам, установленными на коленчатом и распре­делительном валах. Натяжение цепей про­изводится натяжным устройством, разме­щенным в цепном отсеке между коленча­тым валом и промежуточным колесом. Цепи большой длины скользят по направ­ляющим планкам, покрытыми резиной. Смазочное масло подается через распыливающие трубы, установленные на направ­ляющих планках и звездочках. От звездочки на распределительном валу осуществляется привод лубрикаторов ци­линдра и регулятора (если установлен ме­ханический регулятор).Этот цепной привод разработан для натя­жения с помощью регулируемой промежу­точной звездочки если уста­новлен механический регулятор.

Натяжное устройство цепи

Натяжное устройство цепи состоит из звез­дочки с насаженной в горячем состоянии втулкой подшипника. Звездочка установле­на на вильчатом рычаге, который поворачи­вается на оси валика.Масса натяжного устройства цепи обеспе­чивает правильное натяжение цепей. На натяжном устройстве установлен гидравли­ческий демпфер, стабилизирующий привод цепи.Износ цепей указывается стрелкой, уста­новленной на натяжном устройстве и види­мой с наружной стороны двигателя. В случае достижения нижнего предела шка­лы, гидравлический демпфер должен быть отрегулирован вновь.

Распределительный вал

Распределительный вал состоит из не­скольких секций. Секции собраны с по­мощью фланцевых соединений, скреплен­ных болтами с гайками. Кроме соединительных фланцев, секции распределительного вала имеют, для каж­дого цилиндра -один кулак для управления топливным насосом, один -для выпускного клапана и один для индикаторного привода (вариант). Кулак для индикаторного привода состоит из двух частей, соединенных двумя призонными болтами. Распределительный вал поддерживается в подвешенном состоянии в подшипниках с одним (нижним) вкладышем, которые уста­новлены в корпусах толкателей между ку­лачными шайбами топливного насоса и вы­пускного клапана. Подшипники имеют тон­костенные вкладыши, а гайки и болты изго­товлены под гидравлическую затяжку.

Неуравновешенные моменты

4, 5 и 6-цилиндровые двигатели имеют не­уравновешенный момент 2-го порядка, ко­торый может возбудить вибрацию корпуса и рубки. Основываясь на расчетах, двигатели с этим числом цилиндров могут быть снабже­ны вращающимися противовесами, встро­енными в главный цепной привод Противовесы могут быть также встроены во второй цепной привод, который устанавли­вается на носовом конца коленчатого вала. Этот цепной привод оборудован натяжным устройством, нагруженным пружиной и, воз­можно, гидравлическим демпфером.

Альтернативно компенсатор момента 1-го порядка может быть расположен в главном цепном приводе. Этот компенсатор состоит из (новой) звездочки для натяжения цепи со встроенным противовесом и противове­сом, вращающимся с коленчатым валом.

Если цепные приводы указанных выше ком­пенсаторов были демонтированы, вращаю­щиеся грузы должны быть расположены правильно по отношению к коленчатому валу двигателя.

Рисунок 6- Цепной привод

Выпускной клапан

Каждый цилиндр оборудован выпускным клапаном, который установлен в крышке цилиндра.Корпус клапана прикреплен с помощью че­тырех шпилек и гаек, образуя газонепрони­цаемое уплотнение седла в крышке ци­линдра. Гайки сконструированы на затяжку гидравлическим приспособлением.

Корпус клапана

Корпус клапана имеет сменное седло в нижней части, посадочная поверхность сед­ла для шпинделя клапана упрочнена. Отверстие для шпинделя клапана снабже­но сменной направляющей втулкой шпин­деля. Корпус шпинделя охлаждается водой. Охлаждающая вода поступает к корпусу клапана из крышки цилиндра через пере­ливной патрубок. Вода сливается из верх­ней части корпуса клапана.В отводной трубе находится дроссельная шайба для ограничения количества охлаж­дающей воды, протекающей через корпус выпускного клапана. Спереди корпуса клапана имеется крышка для очистки, через которое можно прове­рить и прочистить полость охлаждающей воды.

Шпиндель

Шпиндель клапана из Нимоника. Термичес­кая обработка поверхности седла обеспе­чивает требуемую твердость. На нижней цилиндрической части шпинде­ля клапана установлена крылатка, которая обеспечивает вращение шпинделя во вре­мя работы двигателя. В верхней части гидроцилиндра на выпуск­ном клапане установлен «шток контроля подъема вращения» для индикации пра­вильной работы выпускного клапана при работе двигателя. Вращение шпинделя указывается регулярными изменениями верхнего и нижнего по­ложения штока контроля (индикатора вра­щения) во время проверки

В верхней части шпинделя установлены два поршня:

1) Воздушный поршень. Поршень служит для закрытия выпуск­ного клапана. Поршень соединен со шпинделем с помощью «сухарей».

2) Гидравлический поршень. Поршень служит для открытия выпуск­ного клапана.

Гидравлический поршень имеет два поршневых кольца и демпфирующее устройство, предназначенное для демпфирования закрытия клапана. После переборки выпускного клапана важно проверить демпфер для ис­ключения стуков. Это делается с по­мощью специального прибора. Гидравлический поршень управляется через трубопровод, который соединен с соответствующим гидравлическим поршнем в приводном механизме от распределительного вала. Этот пор­шень управляется через толкатель вы­пускным кулаком распределительного вала.

Воздушный цилиндр

Воздушный цилиндр установлен в верхней части корпуса клапана. Воздух подается под воздушный поршень через невозврат­ный клапан для закрытия выпускного клапа­на. В нижней части корпуса воздушного ци­линдра установлены два уплотнительных кольца. Дренажное отверстие О между эти­ми кольцами показывает, когда уплотнение недостаточно. Предохранительный клапан установлен в нижней части цилиндра. Гидроцилиндр установлен на воздушном цилиндре в верхней части корпуса выпуск­ного клапана и закреплен с помощью шпи­лек и гаек. Выпускной клапан открывается от нажатия на шпиндель клапана гидравлического поршня в гидроцилиндре. В верхней части цилиндра установлен деаэрационный клапан для вентиляции мас­ляной системы. Масло, которое просачивается через этот клапан, направляется через канал в по­лость вокруг воздушного цилиндра и слива­ется через отверстие X вместе с протечка­ми масла от поршня.

Уплотняющий воздух

Устройство уплотняющего воздуха установ­лено вокруг шпинделя под днищем воздуш­ного цилиндра. Уплотняющий воздух подво­дится ниже уплотнительных колец через отверстие. Уплотняющий воздух позволяет предотвратить проникновение выпускного газа и частиц вверх, изнашивание рабочих поверхностей и загрязнение пневматичес­кой системы привода клапана. Уплотняющий воздух подается из воздуш­ного цилиндра через трубу с дроссельной шайбой. Наличие масляного тумана в воздухе из воздушного цилиндра улучшает условия работы уплотнительных колец. Чтобы перекрыть поток воздуха в состоя­нии двигателя «Машина не нужна» установ­лен клапанный блок.

Гидравлический привод клапана

Выпускной клапан приводится в действие кулаком распределительного вала через гидравлическую передачу. Толкатель вводится в контакт с кулаком под действием спиральной пружины, кото­рая закреплена между толкателем и гид­равлическим цилиндром так, что ролик тол­кателя следует за кулаком распределитель­ного вала. Гидравлический цилиндр прикреплен к кор­пусу распределительного вала четырьмя шпильками, две из которых имеют длину достаточную, чтобы позволить пружине толкателя постепенно ослабляться во вре­мя демонтажа деталей. Вращение толкателя предотвращается сто­порной направляющей.Поршень, который вставлен в гидравличес­кий цилиндр, опирается на пяту в кольце­вой выточке толкателя и соединен с толка­телем штыковым замком. Гидравлический цилиндр на корпусе рас­пределительного вала связан с гидравли­ческим цилиндром на выпускном клапане трубой высокого давления. Масло под давлением подается от системы смазки распределительного вала через не­возвратный клапан в верхней части гидрав­лического цилиндра. Протечки масла от гидроцилиндра на вы­пускном клапане сливаются по трубе к опорной плите гидравлического цилиндра на корпусе распределительного вала. Отту­да масло сливается через отверстие в кор­пус распределительного вала. Поставляется специальное приспособле­ние, которое может удерживать толкатель в верхнем положении и таким образом выво­дить выпускной клапан из действия. Поставляется и другое специальное при­способление, которое может удерживать шпиндель выпускного клапана в открытом положении.

Р исунок 7- Выпускной клапан

Топливная система

Топливный насос

Каждый цилиндр двигателя оборудован от­дельным топливным насосом с \/1Т (с пере­менным опережением впрыска), который установлен на корпусе толкателя над сек­цией распределительного вала соответ­ствующего цилиндра.

Квадратное основание корпуса топливного насоса снабжено канавкой, в которой соби­раются протечки топлива, откуда они спус­каются в дренажную трубу. В основании имеются также два сверления для зубчатых реек. Верхняя рейка служит для регулирования опережения впрыска посредством поворотной втулки опереже­ния, а нижняя рейка регулирует количество топлива, подаваемого насосом, посредст­вом регулировочной поворотной втулки. Вверху корпус ТНВД закрывается верхней крышкой, в которую встраивается перепуск­ной клапан. Крышка крепится с помощью гаек и шпилек, установленных в корпусе насоса. На нижней стороне верхней крыш­ки установлен всасывающий клапан, кото­рый также служит в качестве направляю­щей для втулки насоса. Уплотнительное кольцо устанавливается в нижней части всасывающего клапана для уплотнения между втулкой и всасывающим клапаном. Топливо подается через фланцевые соеди­нения с передней стороны корпуса насоса. К соответствующему фланцу на задней стороне насоса присоединен демпфер (компенсатор), который компенсирует уда­ры, возникающие во время открытия отсеч­ных отверстий в конце каждого хода нагнета­ния.

Демпфер состоит из цилиндра с пружинно-нагруженным поршнем, который отжимает­ся, когда избыточное топливо из напорной камеры выталкивается под давлением во входную полость вокруг втулки. Напротив отсечных отверстий втулки уста­новлены две винтовые пробки (заглушки). Струи топлива, которые выбрасываются через отсечные отверстия в конце хода на­гнетания, с силой ударяются в эти пробки, которые могут быть заменены, если они подвергнутся эрозии. В верхней части корпуса насоса предусмот­рен штифт, который обеспечивает правиль­ное расположение сопрягаемых деталей.

Втулка плунжера и поворотная втулка регулировки опережения

Втулка плунжерной пары направляется в верхней и нижней частях корпуса насоса. В канавках этой втулки установлены три уплотнительных кольца с малым коэффици­ентом трения для уплотнения между втул­кой и корпусом. На втулке, в нижней части между двумя уплотнительными кольцами, имеется дренажное отверстие. На нижнем конце втулки плунжерной пары нарезана резьба, которая входит во внут­реннюю резьбу поворотной втулки регули­ровки опережения. Поворотная втулка опережения имеет зуб­чатое кольцо, с которым входит в зацепле­ние верхняя зубчатая рейка в основании корпуса ТНВД. Зубчатые кольцо и рейку маркируют рисками для того, чтобы обеспе­чить правильное положение сопрягаемых частей после их разборки. Зубчатая рейка соединена с пневмоцилиндром, положение которого определяется положением регули­рующего валика. Положение верхней зубча­той рейки определяет вертикальное поло­жение втулки относительно плунжера по­средством резьбового соединения.

Таким же образом может быть отрегулиро­вано пневмосервоцилиндром (позиционером) начало впрыска топлива (опережение) в цилиндр. Проворачивание втулки плун­жерной пары предотвращается направля-щим винтом, установленным на передней стороне корпуса ТНВД.

Плунжер насоса и поворотная регулировочная втулка

Плунжер точно пригнан ко втулке и образу­ет прецизионную плотную пару. Втулка и плунжер должны быть всегда вместе и они не могут быть заменены порознь.

При движении плунжера два отсечных от­верстия во втулке открываются и закрыва­ются. Эта функция, в сочетании с поворо­том плунжера, осуществляемым регулирую­щим механизмом, обеспечивает регулиро­вание количества топлива, впрыскиваемого в цилиндр двигателя.

Плунжер имеет направляющий бурт, кото­рый скользит в прорези поворотной регули­ровочной втулки. В нижней части он имеет основание, которое опирается на пяту в штыковом соединении кольцевой выемки толкателя. Зазор ок. 0.1 мм между основа­нием плунжера и толкателем обеспечивает поворачивание плунжера в толкателе. Поворотная регулировочная втулка имеет зубчатое кольцо, которое входит в зацепле­ние с нижней зубчатой рейкой в основании корпуса ТНВД. Зубчатые кольцо и рейку маркируют рисками для того, чтобы обеспе­чить правильное положение сопрягаемых деталей после их разборки. Зубчатая рейка соединяется с регулирующим механизмом посредством пружинно-нагруженного со­единения. Таким образом, в случае за­едания (зависания) плунжера регулирую­щий механизм остальных ТНВД не будет блокирован.

Впрыск топлива

Во время хода всасывания пружинно- нагруженный всасывающий клапан открывается и заполняет нагнетательную камеру топли­вом. После того, как плунжер закроет отсечные отверстия во втулке плунжерной пары при его движении вверх, производится впрыск топлива форсунками. Вертикальное поло­жение отсечных отверстий таким образом регулирует опережение впрыска топлива. Впрыск топлива будет производится до тех пор, пока отсечные отверстия не откроются скошенными отсечными кромками плунже­ра, следуя через которые топливо под на­пором устремляется по двум фрезерован­ным канавкам на боковой стороне плунже­ра на выход через отсечные отверстия по окончании хода нагнетания.

Перепускной клапан

Перепускной клапан установлен в верхней части крышки ТНВД. Перепускной клапан состоит из поршня, который соединяется с системой управляющего воздуха двигателя. В случае задействования системы защиты остановкой или «Системы АПС-утечка топлива», (дополнение), или при ис­полнении команды Стоп, сжатый воздух подается к поршню сверху, вызывая движе­ние поршня со штоком и прекращение пото­ка топлива к форсунке. Во время действия перепускного клапана топливо возвращает­ся через отверстия в корпус ТНВД и впрыск не происходит.

Топливная система

Топливо подается через трубопровод на передней стороне корпуса ТНВД от цирку­ляционного насоса с электроприводом. Давление топлива поддерживается посто­янным посредством байпасного клапана, расположенного между главной топливной магистралью к ТНВД и трубопро­водом невозвратного топлива. ТНВД и фор­сунки спроектированы для циркуляции по­догретого топлива, обеспечивая тем самым их обогрев во время стоянки и в периоды между впрысками топлива.

Привод топливного насоса

Корпус толкателя с приводом топливного насоса, выпускного клапана и индикатор­ный привод (дополнение) закреплен болта­ми на каждом блоке цилиндра со стороны распределительного вала.

В части конструкции и функционирования толкатель топливного насоса полностью отличается от толкателя выпускного клапа­на. Толкатель каждого топливного насоса включает в себя реверсивное звено с угло­вым перемещением. Топливный насос приводится в действие кулаком распределительного вала. Движе­ние передается через толкатель плунжеру во втулке корпуса насоса, который - через трубки высокого давления - соединяется с форсунками на крышке цилиндра. Толкатель отжимается вниз под действием двух спиральных пружин, закрепленных между толкателем и основанием насоса так, что ролик толкателя следует по по­верхности кулака распределительного вала. Основание насоса прикреплено к кор­пусу распределительного вала четырьмя шпильками.

Резьба на двух из них имеет длину доста­точную, чтобы обеспечить постепенное ослабление пружины толкателя при демон­таже деталей. Плунжер опирается на пяту в кольцевой выточке толкателя и застопорен на толкателе штыковым замком. Вращение самого толкателя предотвращается пос­редством стопорной направляющей, уста­новленной во втулке корпуса. Верх кольцевой выточки толкателя распо­ложен внутри основания насоса и оборудо­ван колпачком. Этот колпачок вместе с уплотнительной втулкой, которая запрессо­вана в горячем состоянии в основание на­соса, образуют лабиринт, предотвращаю­щий попадание топлива в смазочное масло распределительного вала.

Каждый корпус толкателя имеет ручное подъемное устройство, с помощью которо­го можно поднимать толкатель над топлив­ным кулаком. Подъемное устройство уста­новлено на боковой стороне корпуса толка­теля.

Реверсивный механизм

Реверсирование производится перемеще­нием ролика приводного механизма ТНВД каждого цилиндра. Звено, соединяющее толкатель и ролик, имеет реверсивный ры­чаг, на верхнем конце которого установлен палец. Палец передвигается в направляю­щей реверса, присоединенной к пневмо - цилиндру. Звено является самостопорящимся как в положении Вперед, так и Назад, без помощи внешних сил. Каждый цилиндр ре­версируется отдельно, и реверсивный ме­ханизм приводится в действие сжатым воз­духом.

Топливные трубки высокого давления

Все трубки высокого давления системы имеют гибкие шланги, армированные стальной проволокой или внешнюю защит­ную трубу. Пространство между трубкой и защитным шлангом соединяется через про­сверленные каналы во фланцах с дренаж­ным отверстием в верхней крышке насоса

Сигнализация о протечке топлива

Каждый топливный насос присоединен, че­рез дренажные трубы, к общей сливной цистерне с реле уровня. Сливная цистерна оборудована также перепускной трубой, которая имеет небольшое спускное отверс­тие внизу, через которое небольшие про­течки топлива могут быть слиты в выход­ную трубу, без включения реле уровня.

В случае трещин трубки или больших про­течек в системе вышеупомянутое отверс­тие не будет достаточным, чтобы пропус­тить увеличенное количество топлива, и уровень топлива в сливной цистерне подни­мется до уровня перепускной трубы. Повы­шение уровня топлива вызовет включение сигнала от реле уровня.

Альтернативно дренажные трубы каждого топливного насоса могут быть соединены с мембранным клапаном, который подает сигнал и задействует перепускной клапан, который прекращает подачу топлива в со­ответствующий цилиндр.

Форсунка

Форсунка состоит из головки 077, соедини­тельной гайки 136, корпуса 028 и сопла 016. Внутри корпуса форсунки установлены рас­пылитель 124, упорный шпиндель 185 с пружиной 207, опора с прорезью 100. Когда форсунка установлена в крышке ци­линдра, детали форсунки стянуты вместе усилием от гаек, передаваемым через го­ловку, упорный шпиндель, распылитель и сопло к корпусу форсунки, который прижи­мается к коническому отверстию в крышке цилиндра. Соединительная гайка удержи­вает головку и корпус вместе во время де­монтажа форсунки.

Распылитель 90910/124 состоит из направ­ляющей иглы А, упора С и иглы В.

Примечание!

Положение II:

Когда, в начале хода нагнетания, давление возросло примерно до ок. 10 бар, усилие пружины Е будет преодолено и золотник О будет прижат к бурту упора С, т.е. пройдено расстояние 01.

Игла В прижата к коническому седлу на­правляющей иглы А под действием пружи­ны 90910/207, давление пружины передает­ся через опору с прорезями 90910/100. Упорная пружина определяет давление от­крытия форсунки. Как вариант, может быть вставлено допол­нительное кольцо для повышения давления открытия на 30 бар.

Клапан для циркуляции топлива установлен внутри иглы В и состоит из золотника (иглы) О, упора С и пружины Е.

Золотник й прижимается пружиной Е к ко­ническому седлу внутри иглы В. В этом пол­ожении головка золотника открывает не­большое отверстие, предусмотренное для циркуляции топлива в упоре С.

Работа форсунки осуществляется следую­щим образом:

Положение I:

Топливный циркуляционный электронасос осуществляет циркуляцию подогретого топ­лива через топливный насос и форсунку. В форсунке топливо проходит через цен­тральное отверстие головки форсунки и продолжает движение к упору С, выходя через циркуляционное отверстие последне­го. Отсюда топливо проходит внутри корпу­са форсунки в выпускную трубу на боковой стороне головки форсунки.

Пространство вокруг конического седла зо­лотника О также заполнено топливом, но давление циркуляционного насоса недоста­точно, чтобы преодолеть силу пружины Е и поднять золотник Ь.

Положение III:

Когда золотник отжимается вверх, циркуля­ционное отверстие в упоре закрывается и топливо проходит седло золотника и посту­пает в полость вокруг седла иглы В на­правляющей иглы А. Когда давление повы­силось до заданной величины открытия форсунки, игла В поднимается на расстоя­ние 02 и топливо впрыски­вается через сопло в цилиндр двигателя.

В конце хода нагнетания сначала игла В и затем золотник О будут прижаты к их соот­ветствующим седлам, впрыск топлива пре­кратится, и топливо снова будет циркулиро­вать

Рисунок 8- Топливный насос

через форсунку (положение I).

Если по какой-то причине, игла В зависнет в направляющей иглы, золотник О, будучи в закрытом положении, прекратит подачу циркуляционным насосом топлива через сопло и таким образом позволит устранить возможность заполнения цилиндра двига­теля топливом при его циркуляции на оста­новленном двигателе

Рисунок 9- Топливный насос с приводом

Рисунок 10. -Форсунка

Система продувочного воздуха двигателя

В двигатель подается продувочный воздух от одного или двух турбонагнетателей, рас­положенных на стороне выпуска. Как вариант, турбонагнетатель может быть установлен в кормовой части двигателя. Выпускной газ двигателя приводит в дейст­вие турбину турбонагнетателя а, через об­щий вал, турбина приводит компрессор. Компрессор забирает воздух из машинного отделения через воздушные фильтры. Из компрессора воздух проходит через трубу наддувочного воздуха в охладитель надду­вочного воздуха где воздух охлаждается.

Труба наддувочного воздуха с компенсато­ром изолирована и может быть покрыта изнутри шумопоглощающим материалом.Воздухоохладитель сконструирован так, что он отделяет конденсат от воздуха. Воздух нагнетается в ресивер продувочно­го (наддувочного) воздуха через блок кла­панов, установленный внизу ресивера. Блок клапанов имеет несколько невозврат­ных клапанов (створчатых клапанов - «хло­пушек»), которые открываются под давле­нием воздуха от турбонагнетателя.

Из ресивера продувочного воздуха воздух поступает в цилиндр через продувочные окна, когда поршень находится в нижнем положении. Когда выпускные клапаны от­крыты, выпускной газ нагнетается в общий коллектор выпускных газов, откуда газ поступает к турбине турбонагне­тателя при постоянном давлении.

Ресивер продувочного воздуха

Ресивер продувочного воздуха представля­ет собой контейнер большого объема. Он приболчен к блокам цилиндра. Продувочный воздух собирается в ресиве­ре после прохождения через охладитель, влагоуловитель и блок клапанов.

Ресивер и блоки цилиндров сообщаются. Под ресивером продувочного воздуха или с обоих концов ресивера расположены две вспомогательных воздуходувки. Всасываю­щая сторона вспомогательных воздуходу­вок соединена с полостью под невозврат­ными клапанами блока клапанов всасываю­щей трубой. Напорная сторона соединена с ресивером продувочного воздуха. На всасывающей трубе каждой из вспомо­гательных воздуходувок установлен невоз­вратный клапан, чтобы предотвратить обратный поток воздуха. Ресивер продувочного воздуха оборудован смотровыми крышками, а также предохра­нительным клапаном

Работа с вспомогательными воздуходувками

Во время пуска двигателя или когда часто­та вращения двигателя слишком мала, что­бы турбонагнетатель подавал достаточное количество воздуха для работы двигателя, автоматически пускаются вспомогательные воздуходувки.

При своей работе вспомогательные возду­ходувки забирают воздух из машинного от­деления через воздушный фильтр турбо­нагнетателя и компрессор. Это позволяет поддерживать приемле­мую частоту вращения турбонагнетате­ля во время пуска и на малых нагрузках. Воздух проходит через трубу наддувочного воздуха, охладитель наддувочного воздуха, влагоуловитель и всасывающую трубу на всасывании воздуходувок. От воздуходувок воздух поступает в ресивер продувочного воздуха.

Невозвратные клапаны, установленные в блоке клапанов в ресивере продувочного воздуха, в это время закрыты благодаря частичному вакууму и под действием сил тяжести заслонок. Если невозвратные клапаны не закрыты, обнаружится недостаток в количестве пода­ваемого воздуха.

Невозвратные клапаны

Крайне важно, чтобы невозвратные клапа­ны вспомогательных воздуходувок всегда правильно функционировали и легко двига­лись. Это проверяется движением клапанов вручную.Невозвратные клапаны защищают воздухо­дувки и двигатель во время:

Пуска вспомогательных воздуходувок

Работы с вспомогательными воздуходувками.

Пуск вспомогательных воздуходувок:

1) Из-за сравнительно больших пусковых токов воздуходувки пускаются последовательно, через 6-10 секунд.

Невозвратный клапан воздуходувки, ко­торая еще не пущена, должен быть в за­крытом положении, чтобы предотвра­тить обратное вращение воздуходувки. В противном случае есть риск сжечь электродвигатель при его пуске.

2) Если вспомогательную воздуходувку неудается пустить, невозвратный клапан должен быть в закрытом положении. В противном случае работающая воздухо­дувка не сможет забрать свежий воздух через турбонагнетатель и воздухоохла­дитель. Это происходит из-за разницы в сопротивлении воздушного потоков

Коллектор выпускных газов

От выпускных клапанов выпускной газ на­правляется в коллектор выпускных газов, где их пульсирующее давление от отдель­ных выпускных клапанов выравнивается, и затем газ подается к турбонагнетателю при постоянном давлении. Коллектор выпускных газов крепится по месту на гибких опорах. Между коллекто­ром и выпускными клапанами, а также меж­ду коллектором и турбонагнетателем уста­новлены компенсаторы.Внутри коллектора выпускных газов перед турбонагнетателем установлена защитная сетка.

Для быстрого монтажа и демонтажа соеди­нений между коллектором и выпускными клапанами применяются зажимные кольца для скрепления деталей. Коллектор вы­пускных газов и выпускная труба изолиро­ваны. Выпускной коллектор может быть снабжен байпасными фланцами для: аварийной работы без турбонагнетателей, оптимизации расхода топлива при ра­боте на частичной нагрузке турбокомпаундной системы (ТКС).

Охладитель наддувочного воздуха

Элемент охладителя наддувочного воздуха блочного типа. Он установлен в корпусе, сваренном из стальных пластин. Корпус охладителя снабжен смотровыми крышками. Очистку элементов охладителя можно вы­полнять при неработающем двигателе, с помощью встроенного разбрызгивающего устройства, с и без выема элемента охла­дителя. Охладитель имеет камеру поворота возду­ха со встроенным влагоуловителем. Влаго -уловитель состоит из ряда пластин, кото­рые отделяют сконденсировавшуюся воду продувочного воздуха во время прохожде­ния воздушного потока. Отсепарированная вода собирается на дне корпуса охладителя, откуда она удаляется дренажной системой.

Каждая крышка цилиндра снабжена пру­жинно-нагруженным предохранительным клапаном, который отрегулирован на открытие при давлении, несколько боль­шем максимального давления сгорания в цилиндре. На стороне выпуска двигателя установлены несколько пружинно-нагруженных пре­дохранительных клапанов, которые будут открываться в случае возникновения в кар­тере избыточного давления, например, в результате возгорания паров масла. Ресивер продувочного воздуха оборудован предохранительным клапаном, который от­регулирован на открытие в случае, если давление в ресивере продувочного воздуха несколько превышает нормальное давле­ние продувочного воздуха двигателя.

В некоторых случаях может оказаться необ­ходимым открыть клапан вручную. На каждой трубе подвода пускового возду­ха к пусковому клапану установлен пред­охранительный колпачок. Предохранитель­ный колпачок состоит из разрывной мем­браны, закрытой защитным кожухом, чтобы защитить обслуживающий персонал при разрыве диафрагмы избыточным давлени­ем в магистрали пускового воздуха. Кроме того, на кожухе имеется контрольная пластина, которая указывает на поврежде­ние разрывной мембраны.

Рисунок11.- Система воздухоснабжения дизеля.

Системы охлаждения воды