книги из ГПНТБ / Силовые установки и промысловые механизмы маломерных судов рыбной промышленности (с двигателями до 100 л. с.) учеб. пособие

сы делятся на поршневые, центробежные, роторно-ло- пастные и подпоршневые.

Схема работы роторнб-лопастного продувочного на­ соса с двумя и тремя лопастями дана на рис. 67. Два ротора располагаются в одном корпусе таким образом, что лопасть одного входит в выемку второго. Валы ро­ торов связаны между собой и с коленчатым валом дви­ гателя шестеренчатой передачей и при работе враща­ ются в противоположные стороны. Между корпусом

Рис. 67. Схема роторно-лопастного проду­ вочного насоса:

а — с двумя лопастями, б — с тремя лопастями.

и роторами имеется зазор 0,02—0,08 мм.' Чтобы этот за­ зор при работе насоса не изменялся в результате нагре­ вания деталей, роторы и корпус изготавливают из одно­ го материала (часто используют алюминиевые сплавы).

При вращении верхнего ротора по часовой стрелке в полости А происходит разрежение, поэтому воздух из окружающей среды поступает в корпус насоса и запол­ няет объем В, а в положении роторов, когда в выемку между лопастями верхнего входит лопасть нижнего, воз­ дух в полости Б сжимается и вытесняется в продувоч­ ный рессивер двигателя. Давление воздуха, создаваемое

Роторно-лопастные продувочные насосы применяют­ ся на различных типах двигателей, например, на двух­ тактных судовых дизелях типа Д 19/30. Основным недо-

130

воздуха из нагнетательной полости во всасывающую че­ рез зазоры между корпусом и роторами.

Для уменьшения шума при работе применяют специ­ альные глушители при всасывании воздуха, звукоизоля­ цию воздушных ресиверов и роторы винтовой формы. У насосов с винтовыми роторами понижается пульсация, потока воздуха, так как объем рабочих полостей умень­ шается и увеличивается постепенно.

Подпоршневые насосы применяют как основные про­ дувочные на двигателях небольшой мощности (напри­ мер, 2ДСП, 16,5/20) или как дополнительная ступень сжатия наддувочного воздуха на двигателях большой мощности (например, Д К Р Н 76/160).

СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ

Система охлаждения двигателя служит для отвода тепла от деталей цилиндро-поршневой группы, воспри­ нимаемого ими от газов при сгорании топлива и от мас­ ла с целью поддержания их температуры, обеспечиваю­ щей длительную эксплуатацию. Системы охлаждения делятся на два типа: проточную систему охлаждения за­ бортной водой и замкнутую циркуляционную систему охлаждения пресной водой.

Проточная система более проста и удобна в эксплуа­ тации, но имеет ряд недостатков, исключающих ее широ­ кое применение. Основными из них являются: низкая температура забортной воды, поступающей в рубашки двигателя, невозможность повышения температуры во­ ды на выходе из двигателя выше 45—50° С, так как это вызовет повышенное выпадение солей в осадок на по­ верхностях охлаждения и ухудшение эффективности от­ вода тепла; загрязнение зарубашечного пространства и нарушение режима охлаждения.

Охлаждение двигателя водой невысокой температу­ ры так же отрицательно влияет на его экономичность, так как увеличивается доля тепла (от всего тепла, вы­ деленного -при сгорании топлива), отводимого от дви-

9*

гателя с охлаждающей водой, и уменьшается количество тепла, используемого для совершения полезной работы.

При использовании для охлаждения двигателя воды низкой температуры создаются высокие температурные перепады на входе и выходе воды из двигателя и уве­

повысить температуру охлаждающей воды в рубаш­ ках двигателя до 75—85° С и уменьшить долю тепла, от­

Замкнутая циркуляционная система охлаждения ди­ зелей 6ЧСП 12/14 с камерой в поршне состоит из двух контуров: внутреннего и внешнего (рис. 68).

132

Внутренний контур включает в себя рубашки охлаж­ дения двигателя, циркуляционный насос 6, расширитель­ ный бак 10, холодильник 7 для воды (а в некоторых си­ стемах и фильтр-холодильник 4 для масла), выпускной коллектор 14 и термостат 8 для автоматического регу­ лирования температуры воды.

Внешний контур состоит из водозаборного устройст­ ва (кингстонов) насоса 2 забортной воды, водяного хо­ лодильника 7 и масляного фильтр-холодильника 4.

Насос 2 забортной воды засасывает воду из-за борта через кингстонный клапан и сетчатый фильтр 1\\ направ­ ляет ее в масляный фильтр-холодильник 4 с маномет­ ром 5. Для залива корпуса центробежного насоса водой перед пуском имеется кран 3. После масляного фильтрхолодильника забортная вода поступает в холодиль­ ник 7 пресной воды и, пройдя его, сливается через пат­ рубок 12 за борт.

Пресная вода подается в рубашки охлаждения дизе­ ля циркуляционным насосом 6 по дифференциальной трубе 13, расположенной в боковом канале блока ци­ линдров. После охлаждения цилиндровых втулок вода поступает через соединительные каналы в блоке к ци­ линдровым крышкам, а затем на охлаждение газовы­ пускного коллектора 14 и после этого в расширительный бак 10.

На расширительном баке 10 установлен термостат 5 для автоматического поддерживания постоянной темпе­ ратуры воды в системе охлаждения независимо от на­ грузки. Так, при температуре воды выше 70° С он на­ правляет ее полностью в холодильник 7, а при темпе­ ратуре ниже 70° С направляет полностью или частично, минуя холодильник, к всасывающему патрубку цирку­ ляционного насоса 6.

Расширительный бак 10 служит для пополнения си­ стемы водой в случае небольших утечек и для обеспе­ чения свободного изменения объема воды при нагрева­ нии. Он снабжен водомерным стеклом, на котором обо­ значены верхний уровень воды В и нижний уровень во­

Устройство термостата быстроходного дизеля 6ЧСП 15/18 показано на рис. 69, Чувствительным элементом

133

термостата является латунный сильфон 4, представляю­ щий собой герметичную гофрированную коробочку, за­ полненную низкокипящей жидкостью. Сильфон, уста­ навливаемый в корпусе термостата, с помощью штока связан с клапаном 1. При температуре воды ниже 70° С сильфон сжат, поэтому клапан находится вверху, плот­ но прилегая к седлу 2. Одна часть воды от двигателя по

Рис. 69. Схема термостата.

патрубку 5 через патрубок 3 поступает к холодильнику, омывая сильфон 4, другая — через окна 6 и патрубок 7— непосредственно к циркуляционному насосу, минуя хо­ лодильник.

При достижении температуры воды около 70° С силь­ фон под действием давления паров низкокипящей жид­ кости начинает удлиняться, перемещая клапан / вниз. Проходное сечение патрубка 7 при этом уменьшается, количество воды, поступающей от двигателя к холо­ дильнику, увеличивается, а количество воды, поступаю­ щей к циркуляционному насосу, - минуя холодильник, уменьшается. При температуре воды в системе охлаж­ дения 85° С клапан / полностью перекрывает патрубок 7,

134

направляя всю воду от двигателя к циркуляционному на­ сосу только через холодильник. Температура воды вслед­ ствие большого отвода тепла понизится и термостат сно­ ва произведет перераспределение потоков воды через холодильник и через обводный трубопровод к насосу, минуя холодильник.

Холодильник воды дизелей 6ЧСП 12/14 представляет собой кожухотрубный теплообменник, по трубкам кото­ рого движется пресная вода, а по межтрубному прост­ ранству— забортная вода (рис. 70).

Пакет медных трубок вместе с трубными досками 1 помещен в корпусе 7 холодильника. С торцов корпус за­ крыт крышками 5 и 8. Уплотнение трубных досок в кор­ пусе осуществляется с помощью резиновых колец 2, которые обжимаются торцовыми крышками. Для увели­ чения пути забортной воды и создания продольно-по­ перечного омывания трубок внутри корпуса холодильни­ ка приварены перегородки 6. Штуцеры 3 и 4 служат для выпуска воды и воздуха из корпуса холодильника.

СИСТЕМА СМАЗКИ ДВИГАТЕЛЕЙ

Система смазки двигателя служит для уменьшения трения и отвода тепла от трущихся поверхностей и обес­ печивает непрерывную циркуляцию, очистку и охлаж­ дение масла. Системы смазки делятся на три типа: раз­ брызгиванием, циркуляционную под давлением и комби­ нированную.

Смазка деталей судовых дизелей только разбрызги­ ванием не применяется, а используется частично в ком­ бинированных системах для смазки некоторых деталей, например поршня, пальца и пр. Причем под смазкой раз­ брызгиванием в этом случае понимается разбрызгивание масла, вытекающего из зазоров мотылевых подшипни­ ков, под действием центробежных сил, возникающих при вращении коленчатого вала.

Циркуляционная система смазки обеспечивает при­ нудительную смазку рамовых \и мотылевых подшипни­ ков коленчатого вала, подшипников распределительного вала, привода вспомогательных механизмов и других де­ талей под давлением, создаваемым шестеренчатым цир­ куляционным насосом, а также смазку цилиндровых вту­ лок под повышенным давлением (100—150 кгс/см2 или

136

10—15 МПа), создаваемым плунжерным насосом-лубри­ катором.

Комбинированная система смазки широко применя­ ется в дизелях небольшой мощности. Она обеспечивает смазку некоторых деталей (подшипников коленчатого и распределительного валов, привода вспомогательных механизмов и пр.) под давлением, а также смазку таких деталей, как поршень, кольца, поршневой палец и ци­ линдровая втулка разбрызгиванием.

Вода сг^-—s

Рис. 71. Принципиальная схема системы смазки с «мокрым» кар­ тером.

' Основное количество масла, необходимое для цирку­ ляции в системе смазки, может храниться в картере дви­ гателя или в отдельной сточно-циркуляционной'цистер­ не вне его. В зависимости от этого системы смазки де­ лятся соответственно на системы с «мокрым» и «сухим» картером.

Система смазки с «мокрым» картером проще по устройству и имеет меньшие массу и габариты по срав­ нению с системой с «сухим» картером. Недостатком является повышенное загрязнение и окисление масла продуктами сгорания топлива, проникающих в картер через неплотности поршневых колец. Система смазки с «сухим» картером сложнее по устройству, но обеспе­ чивает более длительный срок службы масла.

Принципиальная схема системы смазки с «мокрым» картером дизеля 6ЧСП 12/14 представлена на рис. 71.

137

Масло заливается в поддон 2 дизеля. Количество масла в поддоне контролируется щупом-маслоуказате- лем с двумя рисками, соответствующими минимально и максимально допустимым уровням масла. Из поддо­ на 2 масло через приемный фильтр /"засасывается шес­ теренчатым насосом 4 и под давлением подается через фильтр-холодильник 6 на смазку подшипников 9 колен­ чатого вала, подшипников 8 распределительного вала,

Рис. 72. Принципиальная схема системы смазки с «сухим» кар­ тером.

коромысел 10 механизма газораспределения и привода 7 топливного насоса. Параллельно с фильтром-холодильни­ ком включена центрифуга 3, через которую проходит только часть масла. Масло после очистки в центрифуге сливается непосредственно в поддон.

Для прокачивания системы смазки перед пуском дви­ гателя установлен ручной маслопрокачивающий на­ сос 5.

сеткой 12. Внутри бака установлен пеногаситель 2. Бак снабжен указателем уровня масла ~4. Масло из расход- но-отстойного бака через приемный фильтр 3 засасыва­ ется нагнетательной секцией 7 трехсекционцрго масля-

138

иого насоса и пол давлением подается через фильтр в грубой очистки на смазку подшипников-коленчатого ва­ ла, подшипников распределительного вала и привода вспомогательных механизмов.

После смазки деталей двигателя масло сливается в поддон картера, а затем оттуда через носовой и кормо­ вой патрубки отсасывается двумя секциями 8 насоса и направляется в холодильник 10.

Перед холодильником установлен перепускной кла­ пан 9, который служит для перепуска части масла по обводному трубопроводу 11, минуя холодильник, если давление масла в системе при пуске холодного двигате­ ля превысит 1,5 ктс/см2 (0,15 МПа) . После прогрева масла давление в системе уменьшается и масло начина­ ет больше поступать в холодильник.

Фильтр тонкой очистки' установлен в одном корпусе с фильтром 6 грубой очистки, но фильтрующий элемент включен параллельно фильтру грубой очистки. Он про­ пускает только 8—10% масла, прокачиваемого через двигатель, и направляет его непрсредственно в поддон картера. В последних моделях дизелей прокачивание масла через них перед пуском осуществляется от шесте­ ренчатого насоса 5 небольшой . производительности с электроприводом.

Циркуляционные насосы служат для обеспечения равномерной подачи масла к объектам смазки. По на­ значению они делятся на нагнетательные и откачиваю­ щие. В системе смазки с «мокрым» картером применя­ ются только нагнетательные насосы, а в системе с «су­ хим» картером — нагнетательные и откачивающие на­ сосы.

Производительность откачивающего насоса должна быть больше, чем нагнетательного, чтобы исключить по­ вышение уровня масла в картере двигателя при сниже­ нии производительности насоса вследствие износа шесте­ рен. В некоторых конструкциях дизелей нагнетательная и откачивающая секции масляного насоса помещаются в одном корпусе и имеют один привод, например, дизель 6ЧСП 15/18 (ЗД6).

Масляные циркуляционные насосы, навешанные на двигатель, как правило, шестеренчатого типа с числом оборотов шестерен до 1500 в минуту. Принцип работы ше­ стеренчатых насосов рассмотрен ниже.

139