deinego_yu_g_sudovoi_motorist_konspekt_lekcii
.pdf48 ЮЛ\ Дейнего
z. поршневые кольца слу жат для уплотнения поршня в цилиндре, предотвращения по падания масла в камеру сго рания и отвода тепла от порш ня в стенку цилиндра. Изго тавливаются кольца из чугу на. Для ускорения приработ ки колец и повышения изно состойкости применяются различные покрытия колец: лу жение, оксидирование и пр. Иногда в кольца завальцовываются бронзовые пояски из антифрикционного материала.
По назначению кольца бывают компрессионные и маслосъемные. Компрес сионные кольца имеют прямоугольное сечение» Число компрессионных колец зависит от давления газа и диаметра цилиндра
иобычно составляет 3-5 у быстроходных двигателей
и6-7 у тихоходных. Маслосъемные кольца
служат для удаления из быточного масла со стенок цилиндра и не допускают его попадания в камеру сгорания. Их ставят: над бобышками — одно, и вто рое —- внизу на тронке. Чтобы кольцо не заело при нагревании, в нем делает ся разрез — замок. Замки поршневых колец бывают прямыми, косыми и сту пенчатыми.
Наибольшему износу подвержены два верхних поршневых кольца. Коль-
Рис. 46. Поршневые кольца:
а —конструкция; б ~ лабиринтное действие; в —уплотнительные; г —формы замков; д - маслосъемные
Рис. 47. Поршневые пальцы:
а, б, в - конструктивные формы; г, д - спо собы фиксации от осевого перемещения.
С удовой моторист. Конспект лекций |
49 |
|
да выходят из строя не одновременно: сперва — верхнее, а затем — среднее и нижнее.
3. Поршневой палец служит для шарнирного сочленения пор шня с шатуном. Поршневые пальцы для тихоходных двигате лей изготавливаются из мягкой углеродистой стали, а для бы строходных — из хромоникелевой стали. Поверхность пальцев цементируют и закаляют, часто хромируют, В зависимости от посадки в бобышках поршня бывают неподвижные и плаваю щие. Для предотвращения осевого перемещения пальца в бо бышках фиксируются пружинными кольцами.
4.Крейцкопфы и штоки.
Убольших малооборотных двигате-
JГгi ей (диаметр цилиндра больше 500
мм) энергия движения от поршня к коленвалу передается по двухступен чатой схеме через крейцкоифный ме ханизм. Поршень соединяется с крей цкопфом с помощью штока. Шток поршня, всегда круглого сечения, со единяется с поперечиной. Шток кре пится к поршню с помощью кругло го фланца на шпильках. Шток с по перечной крейцкопфа соединяется по средством цилиндрического хвостови ка с гайкой на конце. Вильчатый шток имеет две опорные поверхности для поперечины.
Крейцкопфные двигатели оснаще ны также ползунами и параллелями, воспринимающими давление газов,
Ш э Ь) Fin
h i ......
Рис. 48 Кривошшшо шатунный механизм двигателем:
а-тронкового; 0-крейцкопфного
6.6. Шатуны, Шатунные подштшики и шатунные болты.
Шатун ~~ основная деталь шатунно-кривошипного механиз ма, преобразующего возвратно-поступательное давление порш ня во вращательное движение коленвала. Шатуны изготавли вают штамповкой или поковкой из углеродистой стали высо кого качества. Шатуны делают обычно круглого сечения, а в быстроходных двигателях — двутавровыми. Верхняя головка Шатуна неразъемная. В нее запрессовывают бронзовую втулку с канавками на рабочей поверхности. Нижняя головка шату на, соединяющая его с шейкой вала, разъемная. Крышка ниж~
50
Рис. 49. Главный и прицепной шатуны:
1 - главный шатун; 2 - заглушка;
3 - поршневой палец; 4 - поршень;
5 - прицепной шатун; 6 - палец для крепления шатуна; 7 - винт; 8 - шай ба; 9 - проушина для крепления при цепного шатуна; 10 - крышка; 11 - вкладыш.
ККГ. Дейнего
Рис, 50, Вильчатый шатун крейцкопфного дизеля:
1 - верхние головки вилки; 2 ~ вкла дыш крейцкопфного подшипника; 3 - болты верхних головок; 4 ~ стержень шатуна; 5 - канал подвода смазочно го масла в подшипники; 6 - механизм подачи смазочного масла; 7 - съемноразъемная головка; 8 - вкладыши нижней головки; 9 - болты нижней головки.
Рис. 51. Шатуны тронковых |
Рис. 52. Шатуны V-образных |
двигателей: |
двигателей: |
а, б ~ с цельным и разъемным стер- |
а - смещенные; б —сочлененные (с |
жнем; в ~ сечения стержня |
прицепным шатуном) |
Судовой моторист. Конспект лекций
51
ней головки шатуна крепится к телу шатуна двумя или четырь мя шатунными болтани с гайками или без них. В нижнюю го ловку вставляются вкладыши мотылевого подшипника. Шатун ные болты устанавливаются в калиброванные отверстия голов ки и затягиваются корончатыми гайками, зафиксированными шплинтами. От проворачивания болты предохраняют фиксиру ющими штифтами или выступами на головке. В V-образных двигателях могут быть и обычные шатуны, и прицепные шату ны* которые соединяются с главными шатунами.
6.7. Коленчатые валы, маховик, демпфер.
Коленчатый вал — наиболее ответствен ная и сложная по кон струкции деталь, срок службы которой часто определяет долговеч ность двигателя.
Коленвалы состоят из рамовых и мотылевых шеек, соединен ных щеками. Число колен коленвала зави сит от числа цилинд ров. Небольшие валы изготовляют цельны ми, крупные — со ставными из двух или трех частей. В шей-* как вала и щеках про сверлены отверстия, по которым к под шипникам подводит ся смазка. Один ко нец коленвала имеет фланец для крепле ния маховика двига теля. На другом кон це крепятся шестерни привода насосов, ком прессора.
Для уравновешива ния центробежных сил, с которыми вра-
4
Рис. 53. Конструкция коленчатых валов:
a - прямоугольная форма мотыля; б, et г - эллип тическая форма мотыля; д, е - со скосами углов мотыля; ж, з - круглая форма мотыля.
U J J
Рис. 54. Коленчатый вал шестицилиндрового дизеля
52 |
Ю.Г. Дейнего |
|
гцающиеея насосы дей |
|
|
ствуют на подшипни |
|
|
ках, щеки мотылей |
|
|
снабжены противовеса |
|
|
ми* Для снижения |
|
|
уровня резонансных |
|
|
колебаний коленвала |
Рис, 55 Коленчатый вал |
|
применяется демпфер |
||
(успокоитель колеба |
дизеля 2 4 10,5/13: |
|
ний), который обычно |
1 - шестерня; 2 - болт крепления |
|
монтируется на носо |
противовеса; 3 * противовес; 4 - |
|
заглушка со стяжным болтом; |
||
вой части коленвала. |
||
5 - шейка вала; 6 • шестерня при |
||
Маховик предназна |
вода распределительного вала; |
|
чен для накопления |
7 * шпонка; 8 - масляная трубка. |
энергии во время рабочего хода и отдачи ее во время нерабочих ходов. Благодаря этому достигается равномерное вращение вала. Маховик дает также возможность выводить коленвал из мерт вых точек и облегчает пуск двигателя. На маховике обычно делают зубья шестерни для ВПУ,
6.8. Механизм газораспределения четырехтактного и двухтактного двигателей.
Газораспределительный механизм обеспечивает своевремен ное поступление в цилиндры топлива, свежего воздуха и вы пуск газов.
В 4-х-тактных двигателях эти процессы осуществляются впус кными и выпускными клапана ми, приводимыми вдействие рас пределительным валом. Распре делительный вал соединяется с коленвалом через шестеренчатую или цепную передачу.
Двухтактные двигатели, как правило, имеют контурное газо распределение, для чего в цилин дре сделаны окна, открывающи еся и закрывающиеся самим пор шнем, который выполняет фун кции распределительного золот ника. Это самая простая конст рукция. В некоторых двухтакт ных двигателях имеется прямо точно-клапанная или прямоточ-
Судовой моторист. Конспект лекций
53
Рис. 57. Распределительный вал дизеля 6S275
но-щелевая продувка. При пря моточно-клапанной продувке газы выпускаются через клапа ны, установленные в крышках цилиндра, а подача воздуха — через окна во втулке.
Распределительный вал от |
|
|
крывает в определенной после |
|
|
довательности впускные и вы |
|
|
пускные клапаны при помощи |
|
|
имеющихся на нем профиль |
|
|
ных кулачных шайб. У нере |
|
|
версивных двигателей распред |
|
|
валы имеют только одинарные |
|
|
кулачные шайбы, у реверсив |
|
|
ных — сдвоенные, переднего |
|
|
и заднего хода для впускных |
Рис. 58, Газораспределительный |
|
и выпускных клапанов. |
механизм дизеля |
|
Кулачные шайбы впускных |
||
«Ганц Эндраншк» (8ЧР21,6/31): |
||
и выпускных клапанов и |
1 - кронштейн рычага; 2 - гайка штан |
|
ТНВД у нереверсивных двига |
ги; 3 - штанга толкателя; 4 * тарелка |
|
телей изготовлены заодно с |
пружины; 5 - пружина; 6 - упор; 7 - |
|
распредвалом и расположены |
нижняя опора пружины; 8 - втулка; 9 |
|
в соответствии с фазами газо |
- толкатель; 10 - палец; 11 - ролик; 12 |
|
распределения и порядком ра |
- штифт; 13 - упор |
|
|
||
боты цилиндров. |
|
У реверсивных дизелей кулачные шайбы закреплены на рас предвале, При набегании ролика штанги на выступ кулачной шайбы клапаны открываются, а при сбегании ролика на ци линдрическую часть шайбы клапаны закрываются под воздей ствием пружины.
Толкатели передают осевое усилие от толкателя к рычагу. Рычаг (коромысло) служит для передачи усилия от штанги или кулачной шайбы к клапану. Рычаг выполняют неравноплечим. Длинное плечо, сопряженное со стержнем клапана, снабжают бойком, роликом или плоским наконечником на сферической опоре. В коротком плече расположен регулировочный болт, с помощью которого устанавливается нужный тепловой зазор в механизме газораспределения.
54 |
|
Ю.Г. Дейнего |
В современных СОД |
|
|
вместо регулировочного |
|
|
болта используют гид |
|
|
равлический толкатель, |
|
|
который автоматически |
|
|
устраняет зазор в кла |
|
|
панном механизме. |
|
|
В современных МОД |
|
|
механический привод |
|
|
выпускного клапана за |
|
|
менен на гидропневма- |
|
|
тический. Такой привод |
|
|
повышает надежность |
|
|
работы, |
уменьшает |
|
шум» износ, устраняет |
|
|
удары в приводе, увели |
Рис. 59. Выпускной клапан МОД с |
|
чивает |
срок службы |
гидропневматическим приводом: |
клапана. |
а - общий вид клапана; б - схема привода, |
|
6.9. Коллекторы всасывающие и выхлопные. Глуши телиНаддув 4-х-тактного и 2-х-тактного двигателей. Системы наддува.
Система воздухоснабжения состоит из газотурбонагнетателя, воздухоохладителя, ресивера, воздуховодов, глушителей шума в системе воздухоснабжения.
Классификация систем:
Системы воздухоснабже ния классифицируются по следующим признакам:
1. По числу ступеней сжатия воздуха: одно- и двухступенчатые.
В 4-х-тактных двигате лях без наддува ГТН отсут ствует. Их системы возду хоснабжения работают без сжатия воздуха благодаря всасывающему действию
поршней двигателей. Рис. 60. Схемы двухтактных 2. По числу компрессо~ малооборотных КДВС:
р ов: |
беском прессорны е, вр ~ воздушный ресивер; ЭВ - электровоз- |
ОДНО- |
духодувка; ОНВ - охладитель надувочного |
И многокомпрессор- воздуха; ВК —выпускной коллектор; ТК ~ |
|
ные. |
турбокомпрессор. |
Судовой моторист. Конспект лекций |
г - |
3.По назначению и числу теплообменников; с охладителями
иподогревателями воздуха.
4.По способу поддержанию параметров воздуха: нерегулиру емые и регулируемые.
Элементы системы.
1 *Центробежные, поршневые и роторно-лопастные компрес соры.
Центробежные — это газотурбонагнетатели (ГТН). Поршневые — это продувочные насосы на двухтактных дви
гателях, они приводятся от коленчатого вала. У таких двигате лей первая ступень наддува от ГТН, вторая ступень —- проду вочные насосы.
2. Ресиверы воздушные могут быть выносными (автономны ми), либо встроенными, как в V-образном двигателе (между цилиндрами V-образного двигателя)*
Система газоотвода.
Система газоотвода состоит из выпускных кол лекторов, газотурбонагнетателей (ГТН), газоотводов, глушителей, утиль-котлов.
Выпускные коллекторы предназначены для отвода из цилиндров отработавших газов.
Глушители снижают шум отработавших га зов.
Утиль-котлы — для преобразования энергии отработавших газов в энергию пара.
Элементы системы.
1. Выпускные коллекторы подразделяются на однотрубные и многотрубные, охлаждаемые изо лированные, изолированные с охлаждаемым или неохлаждаемым кожухом.
2.Глушители шума могут быть активного (по ложительного) или пассивного (расширитель ного) типа.
3.Газоотводы имеют компенсаторы линзовоСхема системы
го (сильфонного) или поршневого типа. |
газоотвода |
6.10. Топливные и масляные насосы. Конструкция, об ласть применения насосов различных типов,
1. Топливная система обеспечивает подачу топлива в рабочие цилиндры. Она состоит из системы низкого и высокого давле ния.
2. Система низкого давления предназначена для подачи топ лива в систему высокого давления и включает в себя цистер-
56 |
Ю.Г. Дейнего |
|
ны, фильтры, насо сы, сепараторы, подогреватели и топливо проводы с арматурой*
3. Система высо кого давления пред- I назначена для I впрыска топлива в камеру сгорания и включает в себя ТНВД и форсунки, соединенные топли вопроводом высоко го давления.
Рис, 62. Принципиальная схема топливной системы
4. Насосы в системе низко го давления — это топливо подкачивающие насосы* Они обычно шестеренчатые или поршневые с приводом от ко ленвала.
Система высокого давле ния.
ТНВД выполняются либо автономными для каждого цилиндра, либо блочными (для высокооборотных двига телей). ТНВД разделяют на золотниковые и клапанные. В золотниковых ТНВД дозиро вание подачи топлива осуще ствляется плунжерами — зо лотниками, а в клапанных — специальными клапанами с механическим приводом от толкателей, связанных с плун жером. Плунжер с толкателем приводится в движение от ку лачковой шайбы распредвала.
Масляные насосы, подаю щие масло в нагнетательную магистраль, называются цир куляционными. Они бывают
Рис. 63. Топливный насос с регулировкой подачи топлива
путем изменения момента конца подачи с помощью отсечного клапана
Судовой моторист. Конспект лекций |
57 |
|
Рис. 64. Топливный насос дизеля ЗД6
Рис. 65. Схема действия шестеренчатого насоса:
I - ведущая шестерня; 2 - ведомая шестерня; 3 - входной канал; 4 - выходной канал; 5 - корпус насоса
Рис. 66. Шестеренчатый ревер сивный насос дизеля NVD-36
шестеренчатыми или винтовыми, навешенными или автоном ными.
Лубрикаторы — это многоплунжерные насосы, в которых каждый плунжер обеспечивает периодическую подачу неболь ших порций масла к одному отверстию на вогулке цилиндра. Они приводятся в движение от коленвала через систему приво дов или от распредвала и имеют устройство дозировки, позво ляющее изменять момент и длительность подачи масла на по верхность цилиндра.
6,11. Регулирование ДВС. Регуляторы числа оборотов.
Каждый двигатель рассчитан на определенное число оборо тов, выше или ниже которого он работать не должен.
Механизм, служащий для автоматического регулирования числа оборотов двигателя, называется регулятором.
На дизелях применяются одно-, двух и всережимные регуля торы и предельные автоматические регуляторы.