Устройство и основные технические данные о главных двигателях. Характеристика главных и вспомогательных двигателей Судовой двигатель г 70 описание и системы

Описание дизеля 6ЧРН36/45.

Дизель типа 6ЧРН 36/45 - судовой среднеоборотный реверсивный четырехтактный дизель с газотурбинным наддувом и однорядным расположением цилиндров - предназначен для установки на транспортных судах в качестве главного двигателя. Общий вид дизеля 6ЧРН 36/45. Заводом выпускаются четыре модификации дизелей типа 6ЧРН 36/45 с заводскими марками: Г-60, Г-70-5, Г-70, Г-74 (табл. 2). Все модификации характеризуются следующим: пневматической системой дистанционного автоматизированного управления (ДАУ); системой аварийно-предупредительной сигнализации и защиты; всережимным регулятором частоты вращения вала; терморегулятором воды и смазочного масла; возможностью установки редуктора с дизелем модификации Г-74; возможностью работы без обслуживающего персонала в машинном помещении судна в течение 24 ч. Остов дизеля, фундаментная рама, станина и блок цилиндров отлиты из чугуна, соединяются между собой анкерными связями, проходящими через специальные отверстия в фундаментной раме до верхней плоскости блока цилиндров. Рамовые подшипники коленчатого вала имеют взаимозаменяемые вкладыши, залитые баббитом, которые можно вынимать без подъема коленчатого вала. Дизель имеет упорный подшипник, расположенный перед маховиком. Втулки цилиндра - чугунные фосфатированные. Чугунные крышки цилиндра имеют в центре форсунку, а с боков, вдоль оси коленчатого вала,- впускной и выпускной клапаны. Каналы от клапанов выведены на сторону двигателя, противоположную стороне распределения. Клапаны имеют сменные, запрессованные в крышку седла и направляющие втулок. Рабочая фаска выпускного клапана наплавлена жаростойким сплавом. Поршень - чугунный, цельный, фосфатированный, охлаждается маслом, подводимым по шатуну. Уплотнительные поршневые кольца - хромированные, а маслосъемные - луженые. Шатуны штампованные, с неотъемной нижней головкой. Верхняя головка шатуна имеет запрессованную бронзовую втулку. Поршневой палец - плавающего типа. Передача к распределительному валу расположена со стороны маховика. Кулачные шайбы клапанов и топливных насосов - съемные. Кулачки топливных насосов могут поворачиваться вокруг оси вала, что упрощает изменение фазы подачи топлива в цилиндр дизеля. Топливные насосы- золотникового типа, индивидуальные для каждого цилиндра, могут отключаться при работе дизеля. Топливоподающая система имеет шестеренный топливоподкачивающий насос, два фильтра тонкой очистки (тканевые самоочищающиеся) и два фильтра грубой очистки (сетчатые). Для работы дизеля на моторном топливе в топливную систему включены сепаратор топлива, электроподогреватели топлива и дополнительные фильтры очистки. Дизель пускается в ход сжатым воздухом из ходовой рубки, где расположен пост ДАУ. Масляная система дизеля имеет: два масляных насоса - нагнетательный и откачивающий, что обеспечивает принцип "сухого" картера, два фильтра предварительной очистки масла и один фильтр тонкой очистки, два маслоохладителя и терморегулятор для поддержания заданной температуры масла. Система охлаждения - замкнутая двухконтурная; постоянство температуры воды поддерживается терморегулятором.

Дизели типа 6ЧРН 36/45 (заводская марка Г70, Г60 и др.). Чугунная фундаментная рама и блок-картер (рис. 124) стянуты анкерными связями и болтами. Крышки цилиндров крепятся шпильками. На крышках установлены впускной, выпускной и пусковой клапаны, форсунка, предохранительно-декомпрессионный клапан.

Вкладыши рамовых и шатунных подшипников взаимозаменяемы и устанавливаются без шабровки. Смазка к рамовым подшипникам подводится сверху. Упорным является ближайший к маховику подшипник.

Рабочие втулки цилиндров чугунные. Они имеют в верхней части карманы для прохода клапанов, а в нижней части - выемки для прохода шатуна.

Коленчатый вал выполнен из углеродистой стали. Кривошипы расположены под углом 120° и обеспечивают порядок работы цилиндров 1-5-3-6-2-4. На одной из щек каждого кривошипа установлены противовесы с целью облегчения работы рамовых подшипников. Рамовые шейки вала имеют косые сверления для подвода масла к шатунной шейке кривошипа с целью смазки шатунных подшипников и охлаждения поршней. Внутренние полости шейки закрыты заглушками. К шатуну смазка подводится по двум отверстиям в шейке кривошипа. Шатуны двутаврового сечения изготовлены из углеродистой стали. В верхнюю головку запрессована бронзовая втулка.

Нижние подшипники шатуна крепятся четырьмя болтами, выполненными из хромоникелевой стали. Значение первоначальной длины болтов выбито на их головке.

Поршень чугунный, днище охлаждается маслом. Поршневые кольца хромированные, поршневой палец плавающего типа, поверхность его цементирована.

Реверсирование осуществляется осевым передвижением распределительного вала. Кулачные шайбы маркированы, имеют различный внутренний (посадочный) диаметр, значение которого выбито вместе с названием на теле шайбы. Наибольшие посадочные диаметры в середине распределительного вала. Это облегчает сборку кулачных шайб с распределительным валом. Шайбы привода клапанов имеют два рабочих профиля (на передний и на задний ход), плавно соединенных между собой. Топливные кулачные шайбы выполнены с одним профилем. Привод распределительного вала находится со стороны маховика.

Топливные насосы индивидуального исполнения золотникового типа с регулировкой подачи в конце нагнетательного хода. Для выключения топливных насосов предусмотрены рукоятки, оканчивающиеся эксцентриковым пальцем. Топливоподкачивающий насос шестеренного реверсивного исполнения.

Фильтр грубой очистки топлива сетчатый, сдвоенный. Фильтрующим элементом является штора из фильтромиткаля, сложенная в восьмигранную гармошку. Промывка фильтра осуществляется без остановки двигателя и разборки самого фильтра поворотом крана переключения. В корпусе форсунки установлен щелевой фильтр. Форсунка закрытого типа. Распылитель ее охлаждается дизельным топливом.

Пуск двигателя производится сжатым воздухом, хранящимся в баллонах под давлением 30 кгс/м2. Распределитель пускового воздуха плоский, золотникового типа.

Система смазки комбинированная, с сухим картером. Для очистки масла, кроме фильтров, предусматривается комплект центрифуг.

Система охлаждения двухконтурная. Контур забортной воды охлаждает воздухоохладитель и холодильники воды и масла. Внутренний контур охлаждает рабочие втулки, цилиндровые крышки и турбонагнетатель. Температура воды внутреннего контура поддерживается терморегулятором. Насос забортной воды и циркуляционный насос внутреннего контура центробежного типа, одинаковые по конструкции.

Внутренняя полость холодильника воды, в отличие от масляного холодильника, имеет покрытие оловом для предохранения от коррозии.

Газотурбонагнетатель установлен в носовой части дизеля. Подвод газов к турбине производится по двум теплоизолированным трубам. Каждая из них объединяет выхлопные патрубки трех последовательно расположенных цилиндров. Газы из картерного пространства отводятся через маслоуловитель и по трубопроводу подводятся к полости всасывания турбонагнетателя. Регулятор частоты вращения всережимный, центробежный, непрямого действия, с гидравлическим сервомотором и изодромной обратной связью. Приводится от распределительного вала дизеля. Для аварийной остановки двигателя предусмотрен регулятор безопасности, срабатывающий при резком возрастании частоты вращения (свыше 400 об/мин). Для ускорения остановки дизеля при реверсировании к маховику силой сжатого воздуха прижимаются колодки механического тормоза.

Двигатель снабжен аварийно-предупредительной сигнализацией, контролирующей температуру охлаждающей воды на выходе из двигателя, температуру масла на выходе из двигателя, давление масла в системе и давление воздуха в баллоне ДАУ.

Дизели типа Ч 36/45 стационарные, четырехтактные со струйным распыливанием топлива. Эти дизели имеются в четырехцилинд¬ровом (4Ч 36/45(Г-60)) и шестицилиндровом (6Ч 36/45) исполнении. Указан-ные дизели предназначены для привода электрогенераторов и других механизмов, работающих в стационарных условиях. Дизели 4Ч и 6Ч 36/45 тихоходные, однако имеют непосредственное соединение с валом синхронного генератора переменного тока, комплектуемого вместе с дизелем. Генератор устанавливается па общем с дизелем фундаменте.
Остов этих дизелей состоит из фундаментной рамы, блок-кар¬тера и крышек цилиндра, плотно соединяющихся между собой шпильками. Фундаментная рама коробчатой жесткой конструкции отлита из чугуна. Гнезда коренных подшипников отлиты за одно це¬лое с фундаментной рамой, в которых размещаются стальные вкла¬дыши, залитые баббитом.
Блок-картер дизеля составляет одну чугунную отливку, крепя¬щуюся к фундаментной раме анкерными связями. Гильзы цилиндров мокрого типа, чугунные, снизу уплотняются резиновыми кольцами. Крышки цилиндров для каждого цилиндра в отдельности отлиты из чугуна. В каждой крышке располагаются: форсунка, впускной и выпускной клапаны, воздушнопусковой и индикаторный клапаны. Крышка цилиндра устанавливается на буртик гильзы по кольцевой выточке, уплотняемой медной прокладкой.
Кривошипно-шатунный механизм. Коленчатый вал изготовляется из качественной углеродистой стали, цельнокова¬ный; у дизелей 4Ч 36/45(Г-60) вал имеет пять коренных шеек, а у дизелей 6Ч 36/45 - семь. В первом случае шатунные шейки вала располо¬жены в одной плоскости под углом 180°, а во втором - в трех пло¬скостях под углом 120° друг к другу. В каждом колене имеется косое сверление, направленное от коренной к шатунной шейке; оно служит для подвода масла к шатунной шейке и через стержень шатуна к верх¬ней головке шатуна. Задний конец вала оканчивается фланцем, к ко¬торому крепится вал генератора. Между фланцами коленчатого вала и генератора закрепляется маховик дискового типа, отлитый из чугуна. Ближайшая от маховика коренная шейка делается шире остальных, так как она является упорной. Вал при своем расшире¬нии может удлиняться только в сторону, противоположную маховику. Между фланцами и упорной шейкой закреплена хомутом разъемная шестерня привода распределительного вала. Место выхода коленча¬того вала из рамы уплотняется кожухом, имеющим лабиринтовое и сальниковое уплотнение.
Шатун штампованный стальной двухтаврового сечения с отъемной нижней головкой. Нижняя головка выполнена из двух половин со стальными вкладышами, залитыми баббитом БН. Она центри¬руется в стержне шатуна при помощи выступающего шипа на верх¬ней половине головки, вставляемого во впадину стержня. В верхнюю головку шатуна запрессована бронзовая втулка. Поршень отлит из чугуна. Днище поршня с наружной стороны имеет вогнутую форму. Внутренняя его сторона охлаждается маслом, разбрызгиваемым специальным штуцером, ввернутым в верхнюю головку шатуна. Поршень имеет пять уплотнительных и четыре маслосъемных кольца.
Поршневой палец полый, плавающего типа; поверхность его це¬ментована и закалена токами высокой частоты.
Механизм газораспределения состоит из системы передаточных шестерен, распределительного вала, привода клапанов и топливных насосов. Распределительный вал расположен на полке блок-картера в подшипниках, стальные вкладыши которых залиты баббитом. На вал насажены кулачки впускных и выпускных клапа¬нов, закрепленных на нем шпонками. Кроме того, на валу имеются кулачки топливных насосов, соединенных с ним с помощью втулок, что дает возможность устанавливать необходимый угол опережения подачи топлива. Распределительный вал приводится во вращение от шестерни коленчатого вала через промежуточные шестерни. Для плавности зацепления и бесшумности работы шестерни привода выполнены с косым зубом. Привод клапанов осуществляется подобно тому, как это показано на фиг. 103.

Система топливоподачи дизеля Г-60 состоит из топливных на¬сосов, подкачивающих насосов, форсунок, топливных фильтров, соединительных трубопроводов.
Топливный насос одноплунжерный, золотникового типа. Работа каждого цилиндра обеспечивается своим топливным насосом и форсункой.
Подкачивающий насос шестеренчатого типа. Он снабжен пере¬пускным клапаном. При работе дизеля топливо подкачивающим насосом подается в фильтр грубой, затем топкой очистки, после чего - уже в топливный насос высокого давления.
Фильтр грубой очистки топлива состоит из двух секций, смонти¬рованных в литом чугунном корпусе. В каждой секции имеются внутренний и наружный фильтрующие элементы. Фильтрующий эле¬мент состоит из каркаса с натянутой на него латунной сеткой. Краном можно отключить одну из секций для осмотра и очистки (при работаю¬щей второй секции).
Фильтр тонкой очистки двухсекционный, сетчатого типа, имеет внутренний и наружный фильтрующие элементы, вставленные один в другой. Латунная сетка обоих фильтрующих элементов натянута на гофрированные барабаны из листовой стали. Обе секции фильтра смонтированы в корпусе, в нижней части которого имеется кран, позволяющий выключать из работы одну из секций или же перекрыть обе секции, прекратив доступ топлива к дизелю.
Форсунки дизеля закрытого типа со щелевым фильтром.
Регулятор двигателя центробежный однорежимный. Он приводится во вращение большой конической шестерней, эластично соединенной с шестерней распределительного вала. Эластичность соединения достигается за счет пружин, через которые происходит передача крутящего момента и которые смягчают толчки, возни¬кающие от неравномерности вращения коленчатого и распределитель¬ного вала.
Каждому положению муфты регулятора соответствует строго определенная величина подачи топлива. С другой стороны, каждому положению грузов, а следовательно, положению муфты, соответствует определенное число оборотов. Поэтому с изменением нагрузки все-таки происходит некоторое изменение числа оборотов. Чтобы при изменившейся, новой нагрузке иметь точно заданное число оборотов, нужно изменить затяжку пружин, прижимающих муфту регулятора. Это достигается вручную или, при дистанционном управлении, ревер¬сивным электромотором, которым снабжен регулятор.
Дизель имеет отсечной механизм, служащий для связи регуля¬тора и рукоятки управления дизеля с топливными насосами.
Система смазки дизеля Г-60 смешанная. Гильзы цилиндров смазы¬ваются разбрызгиванием, смазка всех остальных трущихся частей производится под давлением. Небольшое количество узлов, не тре¬бующих циркуляционной смазки, смазывается периодически вруч¬ную. Все масло, циркулирующее в двигателе, находится в фундамент¬ной раме и маслосборнике. При работе дизеля масло из маслосбор¬ника через приемный фильтр засасывается масляным насосом, при¬водимым в движение от шестерни коленчатого вала, и нагнетается в фильтр грубой очистки, откуда поступает в холодильник, а затем в главную масляную магистраль. Параллельно фильтру грубой очистки включен фильтр тонкой очистки масла, пропускающий через себя часть циркулирующего масла, которое затем сливается обратно в маслосборник. Из главной магистрали масло поступает к коренным подшипникам коленчатого вала, а затем по сверлениям в щеках и шейках вала к шатунным подшипникам и далее в верхнюю головку шатуна.
Для прокачки масляной магистрали перед пуском в нагнетатель¬ную магистраль имеется ручной подкачивающий насос.
Приемный фильтр сетчатого типа состоит из двух фильтрующих элементов, размещенных в маслосборнике. Фильтрующий элемент состоит из жесткого металлического каркаса, обернутого латунной сеткой.
Масляный насос шестеренчатого типа.
Фильтр грубой очистки сетчатого типа двухсекционный. Два фильтра тонкой очистки имеют по три фильтрующих элемента типа АСФО.
Холодильник масла трубчатого типа. Горячее масло омывает медные трубки снаружи, а внутри них протекает холодная вода.
Охлаждение дизеля производится проточной водой, под¬водящейся из водонапорного бака или водопровода. Водяного насоса дизель не имеет. Из подводящей трубы охлаждающая вода, омывая масляный холодильник, поступает в нижнюю часть водяной рубашки каждого цилиндра, затем через штуцеры перетекает в крышки цилин¬дров. Отсюда по переливным патрубкам вода поступает в рубашку выхлопного коллектора и далее в сливную трубу.
Пуск дизеля осуществляется сжатым воздухом. Перед пуском баллоны заполняются сжатым воздухом, нагнетаемым компрессором. Компрессор - вертикальный двухступенчатый одноцилиндровый. Он расположен отдельно от дизеля и приводится в действие от электро¬мотора через клиноременную передачу. Компрессор при п = 800 об/мин имеет производительность 10 м3/ч. Рабочее давление 60 ат.
Пусковые клапаны установлены на всех крышках цилиндров. Клапаны управляются сжатым воздухом, поступающим через диско¬вый воздухораспределитель

Дизель 6ЧРН36/45(Г-70). Дизели 6ЧРН36/45 (Г-70) - используются в качестве главных двигателей морских и речных судов.

Рисунок 6.1 - Продольный разрез дизеля 6ЧРН36/45(Г-70)

Рисунок 6.2 - Общий вид дизеля 6ЧРН36/45(Г-70)

Конструкция. Основные детали остова дизеля - фундаментная рама и блок цилиндров – стянуты между собой анкерными связями, которые проходят от низа рамы до верхней плоскости блока. Блок имеет вставные втулки, на которые опираются крышки цилиндров. В крышках размещено по одному впускному и выпускному клапану, пусковой и предохранительно-декомпрессионный клапаны, форсунка и термопара. Коренные подшипники имеют взаимозаменяемые, тонкостенные вкладыши, залитые баббитом. Крышки коренных подшипников к фундаментной раме крепятся анкерными шпильками. Шатунные подшипники стальные, тонкостенные, с антифрикционным алюминиевым сплавом. Крышка нижней головки шатуна крепится четырьмя болтами. В верхнюю головку шатуна запрессована бронзовая втулка. Поршень чугунный, охлаждается маслом, которое поступает из циркуляционной системы смазки. Поршневой палец плавающего типа. Масляный, водяной и топливоподкачивающий насосы приводятся от шестерни коленчатого вала. Привод распределительного вала осуществляется через систему цилиндрических шестерен. Распределительный вал управляет работой впускных клапанов и топливных насосов и в то же время приводит регулятор скорости, распределитель воздуха и тахометр. Кулачки впускных клапанов и топливных насосов съемные. Кулачки топливных насосов можно поворачивать вокруг оси для регулирования момента подачи топлива в цилиндры.

Топливная система включает в себя расходный топливный бак с приемным фильтром, промежуточный сетчатый фильтр, два фильтра тонкой очистки, шестеренчатый топливоподкачивающий насос, топливные плунжерные насосы золотникового типа - по одному на цилиндр и форсунки. Фильтры промежуточные и тонкой очистки - двухсекционные. Их можно чистить без остановки дизеля. Дизели (кроме Г72м) могут оборудоваться автоматизированной двухтопливной (дизельное, моторное) системой подготовки топлива.

Система топливоподготовки имеет два насоса с электроприводом (один - резервный), сепаратор топлива, подогреватели и распределитель топлива, пульт управления, дозатор присадки, охладитель топлива после форсунок, фильтры предварительной и тонкой очистки. Постоянная частота вращения коленчатого вала поддерживается прецизионным регулятором скорости, который соединен с топливными насосами. Управление регулятором скорости местное (рукояткой) и дистанционное (со щита генератора). С помощью механизма управления топливными насосами регулятор скорости и рукоятка управления независимо друг от друга связаны с топливными насосами. У судовых дизелей регулятор скорости всережимный, поддерживающий любую заданную частоту вращения в рабочем диапазоне, имеется также регулятор безопасности, автоматически останавливающий дизель при превышении частоты вращения заданного предела. Дизели оборудованы аппаратурой и механизмами аварийной защиты и сигнализации. При перегреве масла или воды, падении их давления, превышении допустимых пределов частоты вращения от соответствующего датчика поступит импульс к исполнительным приборам и механизмам. При аварийной остановке перекрывается доступ воздуха в цилиндры дизеля, и включаются топливные насосы. Одновременно от сети отключается генератор (у стационарных дизелей).

Система смазки у дизелей циркуляционная. Масло в систему подает шестеренчатый насос. У судовых дизелей - два насоса (нагнетательный и откачивающий), которые приводятся в действие от демпферной шестерни коленчатого вала. Охлаждается масло проточной водой в охладителе трубчатого типа. Фильтр - двухсекционный с сетчатыми сменными элементами, тонкая очистка масла осуществляется центробежным фильтром, который работает под действием давления в системе смазки. Система оборудована терморегулятором, который поддерживает температуру масла в строго установленном интервале. Перед пуском система смазки прокачивается и заполняется маслом автономным электроприводным шестеренчатым насосом. У судовых дизелей два насоса предпусковой прокачки, два фильтра предварительной очистки и один фильтр центробежной очистки масла. К системе смазки дизеля подключен турбокомпрессор.

Система охлаждения дизелей замкнутая, двух-контурная. Во внутреннем контуре с центробежным насосом, приводимым от коленчатого вала, циркулирует пресная вода, которая охлаждается в охладителе трубчатого типа. Воду внешнего контура через охладитель прокачивает электроприводный автономный насос. У судовых дизелей насос забортной воды навешен на дизель и приводится от демпферной шестерни коленчатого вала. Температура воды во внутреннем контуре поддерживается в установленном интервале терморегулятором. Для восполнения утечек и испарения воды система снабжена компенсационным баком.

Система впуска воздуха оборудована воздухоочистителем. Между турбокомпрессором ТК-30 и наддувочным коллектором находится заслонка системы аварийной защиты, которая при ее срабатывании перекрывает доступ воздуха в коллектор. Наддувочный воздух до поступления в цилиндры проходит через охладитель.

На переднем торце стационарных дизелей установлены масляный водяной и топливоподкачивающий насосы, которые приводятся от коленчатого вала, главный пусковой клапан, тахометр с приводом и рукоятка управления. С этой же стороны рядом с дизелем устанавливается панель с контрольно-измерительными приборами. На переднем торце судовых дизелей размещены пост управления, механизм и устройства системы ДАУ, топливоподкачивающий насос, водяные насосы (циркуляционный и откачивающий), демпфер крутильных колебаний (устанавливается по результатам расчета) и датчик тахометра.

Судовые дизели оборудованы системой пневматического дистанционного автоматизированного управления (ДАУ), которая позволяет управлять работой дизеля из ходовой рубки судна. Дизель может запускаться и останавливаться штурвалом местного поста управления на дизеле или из ходовой рубки рукояткой поста ДАУ. Контрольно-измерительные приборы устанавливаются в машинном отделении на выносной панели и в ходовой рубке на пульте ДАУ.

Основные параметры дизелей 6ЧРН 36/45(Г-70).

Таблица 6.1 - Основные параметры дизеля 6ЧРН 36/45 (Г-70)

Продолжение таблицы 6.1

Дизель-генератор АД150 (ЯМЗ 238ДИ).