От группы https://vk.com/seamen_seawomen

Главный двигатель

Модель 5S70MC – C производитель HSD – MAN B&W. Двухтактный, реверсивный, крейцкопфный, с изобарным наддувом.

6 цилиндров диаметром 700 мм

ход поршня 2800 мм

мощность максимальная 21100 л.с.* 91 об/мин

номинальная 18990 л.с.* 87,9 об/мин

удельный расход топлива 120 г/л.с.ч + 5%

Система охлаждения

Поршней – маслом(циркуляционным)

ЦПГ - водой высокотемпературного контура

Воздушный холодильник – водой низкотемпературного контура

Система пускового воздуха

Сжатый воздух – 30 кг/см²

рис.1

Конструктивные особенности

Крышка цилиндра стальная с центральным отверстием для выхлопного клапана, крепится 4 шпильками, установлены 2 форсунки, пусковой клапан, индикаторный кран.

Зарубашечное пространство находится в нижней части цилирдровой крышки. Другое пространство охлаждающей воды сформированно вокруг седла выхлопного клапана. Эти два пространства соединены через большое количество наклонных радиальных отверстий в крышке.

Вода поступает черз зарубашечное пространство окружающую верхнюю часть крышки и проходит через водный переход в зарубашечное простраство окружающую крышку и дальше через отвестие в пространство вокруг седла клапана. Отсюда вода нагнетается в главную выходную трубу охлаждающей воды.

Поршень. Состоит из двух частей: головки поршня и юбки поршня. Головка закреплена на верхнем конце штока посредством болтов, юбка затянута на головке болтами. Поршень имеет 4 компрессионных колца. В верхней части головка поршня имеет паз для извлечения поршня из втулки.

Шток. Имеет проходящее через него отверстие для трубки охлаждающего масла. Охлаждающее масло поступает через телескопическую трубку и проходит через шток к головке поршня. Далее оно проходит вниз через множество отверстий к крейцкопфу,далее через крейцкопф в нагнетательный желоб и в трубку внутри остова, проходя также через контрольные приборы для определения температуры и визуального контроля протока масла.

Сальник штока поршня и диафрагма. В верхней части станины двигателя размещена диафрагма с сальником штока поршня. Назначение диафрагмы – отделять подпоршневую полость и продувочный рессивер от картера, не допускать протечек продувочного воздуха, предртврашать попадание отработавшего масла и несгоревшего топлива (сладжа) из подпоршневой полости в картер и циркуляционнго масла – из картера в подпоршневую полость.

Корпус сальника состоит из двух половин, скрепленных болтами. В корпусе размещено 3 группы колец:

1) верхнее грязевое кольцо – для снятия со штока поршня сладжа, когда шток идет вниз.

2)уплотнительные кольца – для предотвращения перетекания продувочного воздуха

3)маслосъёмные кольца, снимающие со штока циркуляционное масло, когда шток идет вверх.

Все кольца – составные, состоят из 3 сегментов, которые прижимаются к штоку пружиной. Материал сегментов – бронза.

Имеются 2 способа выемки сальника штока для осмотра иремонта: - вверх вместе споршнем - при моточистке цилиндра; - вниз , в картер двигателя, когда поршень не демонтируется

Цилиндровая втулка (общая длина – 3080 мм) составная, запрессована,состоит из двух частей с разъемом выше верхнего уровня блока цилиндра. Обе части втулки изготавливаются из модифицированного чугуна. В верхнем бурте нижней части втулки просверлены отверстия для 8 штуцеров цилиндровой смаски. Верхняя часть втулки снаружи закрыта пустотелой чугунной рубашкой охлаждения. В районе камеры сгорания втулка имеет косые сверления для прохода охлаждающей воды. Уплотнение втулки обеспечивается: в нижней части - 4-мя резиновыми кольцами; в верхней части в районе рубашки охлаждения 2-мя резиновыми кольцами. Перепуск охлаждающей воды из блока в рубашку охлаждения осуществляется по 4-ем патрубкам, из рубашки в крышку цилиндров – по таким же перепускным трубкам.

Выхлопной клапан имеет чугунный литой корпус, шпиндель с импеллером для проворачивания потоком газов, охлаждаемое седло. Охлаждающая вода по сверлениям в крышке проходит через сверление в седле близко от посадочнрго пояса, затем напровляется в полость охлаждения корпуса клапана и выходит из верхней точки корпуса в отливную трубу. Посадочные пояски шпинделя и седла наплавлены стеллитом. Открывается клапан гидравлическим поршнем, на поршне имеется демпфер, для смягчения закрытия клапана, этот поршень работает через трубопровод, соединенный с соответствующим гидравлическим поршнем в приводе выхлопного клапана, расположенным над распредвалом и приводящимся в действие посредством кулачка, закрывается – расположенным ниже пневматическим поршнем. Крепится клапан к крышке с помощью 4-х шпилек. Масло для привода поступает от системы lubricating oil через невозвратный клапан вверху гидравлического цилиндра.

Анкерные болты двигателя (16 единиц) – стальные составные, состоят из двух частей, стягивают воедино блок, станину и фундаментную раму. Гайки анкерных болтов затягиваются гидравлически на 900 бар.

Крейцкопф – 2-х сторонний, с 4-мя ползунами, залитыми белым металлом. Поперечины – стальная кованая со сверлеными каналами для прохода масла. К поперечине крепится резьбовым соединением подпятник штока поршня, колено телескопа подвода смазки и сливная труба масла охлаждения поршня.

Шатун изготавливается в виде стальной отливки с последующей ковкой и механической обработкой. Верхняя головка – безвильчатого типа, верхняя и нижняя головки – неотъемные. Вкладыши головного и мотылевого подшипников имеют тонкостенные стальные вкладыши, залитые белым металлом. Внутри шатун имеет сверление для прохода смазки от головного к мотылевому подшипнику.

Коленчатый вал – стальной полусоставной, кривошипы литые, рамовые шейки запрессованы. С носа двигателя на валу имеется поршень демпфера осевых колебаний. Здесь же насажена однорядная звездочка для привода вспомогательных валов с уравновешивающими балансирами. С кормы двигателя к коленчатому валу крепится 2-х рядная звездочка привода распредвала.

Упорный подшипник – служит для передачи продольного упора от гребного винта через вал и промежуточный вал на корпус судна. Он смазывается от системы смазки главного двигателя. Масло падается между сигментами через распределительные трубки и сопла. Упорный подшипник оснащен предупредителем сигналов slow-down, shut-down, защитами на низкое давление масла и высокую температуру сегаентов.

Распредвал – имеет для каждого цилиндра :

- кулачек для работы ТНВД

- кулачек для выхлопного клапана

- кулачек для индикаторного привода

При реверсе, позиция роликов роликовых направляющих индивидуальных ТНВД будут смещаны относительно соответствующих дисков кулачков, т.о. изменение информации постройки работы ТНВД будит соответствовать новому направлению вращения.

Демпфер продольных вибраций для препятствия сильным аксиальным вибрациям и любым результирующим вредным силам двигатель оснащен Д.П.В.,который размещен в носовой части коленвала.

Аксиальные перемищения демпфируются из-за сужающихся отверстий, которые соединяют масляные камеры по две стороны от поршня. Смазывающее масло поступает в две стороны от поршня с главной системы.

Компенсаторы момента - 5-ти цилиндровые ДВС имеет внешний момент 2-й степени, который может вызывать вибрацию корпуса. Согласно калькуляции это число цилиндров (5) может быть уравновешено центробежными грузиками, встроенными в главный цепной привод. Они так же могут быть встроены во 2-й цепной привод.

Система пускового воздуха: состоит из маневровой системы и компанентов пускового воздуха: главный пусковой клапан (ГПК), воздухораспределитель, пусковой клапан. Маневровая система в свою очередь подразделяется на 3 подсистемы: регулировки, реверса, защиты.

рис.2

Система регулировки посредством ее возможен старт, остановка и управление ГД. Функции пуска и остановки управляются пневматически. Задача скорости во время дистанционного управления: скорость контролируется посредством рукоятки управления на маневровой консоле, которая падает сигнал системе регулятора. Скорость двигателя зависит от величины сигнала и система регулятора будет поддерживать эту скорость вне зависимости от нагрузки ДВС. При местном управлении от двигателя, регулятор отсоединяется от топлевных насосов, и регулировка скорости двигателя осуществляется через управляющий маховик.

Система реверса она включает 2 пневматических клапана (astern and ahead), которые контролируют приведение в действие воздухораспределителя и воздушных цилиндров для роликов ТНВД.

Система защиты она отдельно снабжается воздухом и контролируется системой маниторинга ДВС (с отдельной подачей энергии). В случае shut- down система безопасности падает сигнал к игольчатому клапану на каждом ТНВД, т.о. отсекается подача топлева под высоким давлением, после чего ГД останавливается. Эта система подключена во всех режимах работы ДВС.

ГПК – размешен на главном на главном пусковом трубопроводе. Он состоит из бальшого шарового клапана и меньшего, который установлен как байпасный. Оба работают по средствам пневмапривода. Так же установлен невозвратный клапан, недопускающий обратного потока при увеличении давления. ГПК снабжен блокирующим устройством, благодаря которому посредством маховика можно заблокировать привод.

Воздухораспределитель – приводится от носового конца распредвала. Он состоит из круглого корпуса с 5-ю радиально установленными золотниковыми клапанами для контроля пусковых клапанов каждого цилиндра. Во время работы и простоя золотниковые клапана находятся в нейтральной позиции.

Пусковые клапана – устанавливаются на цилиндровых крышках и контролируются от воздухораспределителя.

Система топливоподачи – каждый цилиндр двигателя снабжен своим собственным топливным насосом высокого давления (ТНВД) золотникого типа с регулированием по концу подачи, снабженный системой VIT (variable injection timing – изменение фаз топливоподачи). В корпусе насоса имеются 2 отверстия для зубчатых реек. Верхняя рейка служит для настройки времени впрыска, а нижняя управляет количеством подаваемого топлива.

Верхнюю часть насоса составляет крыщка, она включает в себя игольчатый и всасывающий клапан. В торцевой части корпуса ТНВД есть поглотитель возмущений, возникающих в результате отсечения топлива в конце хода нагнетания.

Топливо подается через трубу спереди ТНВД, от электроприводного циркуляционного насоса. Давление топлива держится постоянным посредством перемещаемого клапана,который расположен между главной топливоподающей линией и трубопроводом возврата.топливный насос и клапан рассчитан на циркуляцию горячего топлива.

Впрыск топлива осуществляется таким образом: в течение всасывания подпружиненный всасывающий клапан открывается и нагнетательная камера заполняется топливом. Как тоолько штуцер закроет отсечные отверстия во втулке в течение своего восходящего движения, начнется впрыск. Впрыск завершается когда окна откроются посредствоми наклонных кромок. Подогретое топливо прокачивается циркуляционным насосом через ТНВД и форсунку. Топливо, проходящее через форсунку выходит через циркуляционное отверстие и возвращается в топливные трубы. Когда давление в начале хода нагнетания ТНВД увеличивается и превышает установочное, циркуляционные окна закрываются, игла подымается и топливо впрыскивается через сопла в цилиндр. В конце такта нагнетания ТНВД игла снова садится на седло и впрыск приостанавливается. Тогда отверстия открываются и топливо начинает рециркулировать через форсунку.

Система охлаждения ЦПГ - схематически приведена ниже. Имеются высокотемпературный (НТ) и низкотемпературный (LT) контуры охлаждения. При неработающем двигателе требуется поддерживать температуру зарубашечной воды 75-80ºС, для этого в систему вводится подогреватель.

Система воздуха высокого давления – назначение системы, получение воздуха высокого давления, его хранение, очитска, подача на пуски и реверсы ДГ и ГД, обеспечение работы систем управления, включает в себя 2 главных пусковых баллона обьемом 8,5 м³.

В эту систему входят: линия пускового воздуха – 30 бар, линия управляющего воздуха и влздуха систем автоматики – 7 -9 бар, линия воздуха для хозяйственных нужд -7 - 9 бар.

Основным агрегатом системы является компрессор пускового воздуха: Sperre Mek. Verksted AS HV 2/240, компрессор 2 – х ступенчатый, с водяным охл. поршней, производительность 225 м³/ч, подает воздух под давлением 30 бар.

Также в систему входит аварийный компрессор, 2 – х ступенчатый, с воздушным охлаждением производительность 9 м³/ч подает воздух под давлением 30 бар.

рис.3

Механизм реверса – реверс осуществляется за счет сдвига ролика механизма привода ТНВД каждого цилиндра. Соединение ролика и его направляющей обеспечивается реверсивным рычагом, на верхней части которого монтируются стержни. Каждый цилиндр реверсируется индивидуально и механизм реверса осуществляется посредством сжатого воздуха.

Система наддува – двигатель снабжается наддувочным воздухом от ГТН (1 – шт, TPL85B11 , смонтированной на выхлопной части ДВС. Выхлопные газы вращают турбинное колесо и через общий вал оно приводит компрессор. Он захватывает воздух из МО через воздушные фильтры, на выходе из компрессора воздух нагнетается в охладитель продувочного воздуха. Воздушный холодильник рассчитан на отделение конденсата от воздуха. Воздух продавливается в продувочный ресивер через невозвратный клапан. Оттуда он протекает в цилиндр через продувочные окна, когда поршень находится в НМТ. Когда открывается выхлопной клапан, газы поступают в общий коллектор, откуда проходят к турбине ГТН при постоянном давлении(р=const).

2 вспомогательные воздуходувки установлены на корпусе охладителя. Их всасывающая часть до невозвратных клапанов соединена с корпусом воздухоохладителя. Нагнетающая часть соединена с ресивером. В период старта и когда ДВС работает при низкой нагрузке, ГТН не в силах подавать достаточное количество воздуха для работы двигателя, и в этом случае датчик давления срабатывает – происходит автоматический запуск воздуходувок.

Рис.4

Система циркуляционной смазки (приведена схематически ниже) коленвала и распредвала разделены.Смазка к двигателю подается по 2-м трубам: от нижней трубы на смазку рамовых и упорного подшипников и на отсек приводов, от верхней - к телескопам на смазку головных, крейцкопфных и мотылевых подшипников и на охлаждение поршней. Смазка подшипников распредвала и питание гидравлической системы открытия выхлопных клапанов обеспечиается автономной системой с 2-мя винтовыми насосами с электроприводом.

Цилиндровая смазка – осуществляется лубрикаторами HJ type 75 lubricator, диаметр плунжера – 6,5 мм, максимальный ход плунжера – 4,2 мм

рис.5