Описание конструкции дизеля RD 76

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Описание конструкции дизеля RD 76

1. Основные технические характеристики

- Диаметр цилиндра Д (м) 0.76

- Ход поршня S (м) 1.55

- Частота вращения N (об/мин) 119

- Цилиндровая мощность Nец (кВт) 1180

- Среднее эффективное давление Ре (Мпа) 0,961

- Удельный эффективный расход топ - g_c (кг/кВт-ч) 0,213

- Давление в продувочном рессивере Ps (Мпа) 0,17

- Давление в конце сжатия Рс (Мпа) 6,0

- Максимальное давление сгорания Р_г (Мпа) 7,5

- Механический КПД з_мех 0,9

2. Детали остова

Фундаментная рама является основанием для деталей остова, предназначена для укладки коленчатого вала и служит емкостью для сбора масла, вытекающего из узлов смазывания двигателя. Рама нагружена массой двигателя, силами давления газов, силами инерции поступательно движущихся и вращающихся масс.

Рама образована продольными и поперечными балками, которые должны иметь требуемую жесткость. Продольные балки оснащены верхними обработанными полками для установки на них картера и нижними опорными полками (лапами) для крепления двигателя к судовому фундаменту.

Фундаментная рама данного двигателя сварной конструкции, составная.

Рамовые подшипники являются опорой для шеек коленчатого вала и представляют собой разъемный подшипник скольжения, состоящий из двух цилиндрических полувкладышей, внутренняя поверхность которых залита антифрикционным сплавом. Корпусом для вкладышей являются жесткий прилив (постель) в поперечных перегородках рамы и крышка подшипника, прижимающая вкладыши к постели. Крышка подшипника из литой стали прижимается к раме распорными болтами. Болт опирается на крышку через цапфу и обжимается гайкой, упирающейся в усиленную полку станины.

Станина - служит для соединения цилиндров с фундаментной рамой, образует закрытое пространство для КШМ.

Станина - с А-образными колоннами, на которых болтами закреплены чугунные направляющие ползунов крейцкопфа. Картер закрыт съемными щитами и маслонепроницаемыми дверцами со смотровыми люками и предохранительными пластинчатыми клапанами, нагруженными легкой пружиной.

Блок цилиндров выполнен из отдельных чугунных рубашек, которые соединены болтами в единую жесткую систему. Рубашки имеют лючки для осмотра полостей охлаждения и съемные щитки для контроля состояния подпоршневых полостей.

Анкерные связи диаметром 180 мм, соединяют блок цилиндров, станину и фундаментную раму.

Втулка цилиндра, запрессованная в блок цилиндров, изготовлена из легированного чугуна перлитной структуры. Втулка цельная. Втулка имеет шесть выпускных и четырнадцать продувочных окон. Размещение части продувочных окон под выпускными выполнено для улучшения газообмена и уменьшения потери хода поршня при сжатии и выпуске.

Перемычки выпускных окон имеют сверления для охлаждения с целью снижения температурных деформаций и уменьшения отложения нагара в окнах.

Уплотнение втулки по рубашке осуществляется жаростойкой резиной и красномедными поясками.

Для интенсификации отвода тепла на верхней наружной части втулки имеются ребра.

Смазка втулки производится через восемь штуцеров с невозвратными шариковыми, клапанами, размещенными ниже уплотнительных колец при положении поршня в в. м. т.

В верхней части имеется защитная втулка из жаростойкой стали. Отверстие во втулке, закрытое вставкой, служит для осмотра поршневых колец.

Бурт втулки опирается на чугунное проставочное кольцо, которое центрируется по рубашке кольцевым выступом. Отверстия с резьбой служат для отжимных болтов, устанавливаемых при выпрессовке втулки.

Крышка цилиндра с клапанной вставкой изготовлены из легированной литой стали. Охлаждающая вода из цилиндра в крышку поступает через два переходных патрубка из основной крышки во вставку-по двум патрубкам. Крышка по торцу втулки и вставка по основной крышке уплотняются отожженными красномедными кольцами.

Во вставке размещены форсунка, пусковой, предохранительный клапаны и отверстие с индикаторным краном. Вставка и крышка имеют лючки для осмотра и очистки полостей охлаждения.

3. Детали движения

Поршень воспринимает силу от давления газов и передает ее через шатун на коленчатый вал.

Поршень составной. В стальной головке размещено пять нефиксируемых уплотнительных колец с косым замком высотой 18 мм и шириной 25 мм. Наружные и внутренние кромки колец имеют фаски высотой 1 мм, выполненные под углом 45°.

В направляющей У из перлитного чугуна имеется два бронзовых пояска, ускоряющих приработку поршня по втулке и предохраняющих поршень от заедания.

Головка поршня и направляющая соединяются со штоком шпильками со специальными удлиненными гайками, которые облегчают обжатие соединения. Подвижная труба телескопического устройства закрепляется во фланце гайкой. Хвостовик трубки уплотняется в головке поршня резиновыми кольцами. По головке поршня резиновыми кольцами уплотняется крышка и резиновым кольцом - фланец штока.

Шток изготовляется из углеродистой стали и соединяется с кованой стальной поперечиной кольцевой торцевой поверхности при помощи полого направляющего хвостовика с гайкой.

Сальник штока имеет четыре уплотнительных и три маслосъемных кольца, размещенных в чугунных проставках. Все кольца чугунные, разрезные, состоящие из трех частей. Кольца прижимаются к штоку спиральными обжимными пружинами. Крышка уплотняется по рубашке цилиндра маслостойкими резиновыми кольцами. Уплотнительные кольца получают смазку от циркуляционной системы.

Крейцкопф - двусторонний с четырьмя ползунами из литой стали. Поперечина, выполненная из легированной стали, - с полыми шейками для головных подшипников и ползунов, по торцам имеет крышки. Рабочие поверхности ползунов и их втулок залиты баббитом.

Скользящее соединение ползунов с цапфами поперечины создает более равномерное прилегание их к параллелям на стойках станины при работе двигателя. Кроме того, такое исполнение крейцкопфа по сравнению с конструкцией, где ползуны прикрепляются к поперечинам болтами, упрощает монтаж механизма движения двигателя.

Шатун соединяет поперечину крейцкопфа с коленчатым валом, обеспечивает перемещение поршня при совершении вспомогательных ходов. Шатун подвергается действию силы от давления газов, сил инерции поступательно движущихся масс и сил инерции, возникающих при качании шатуна.

В данном двигателе шатун - с отъемными головными и мотылевым подшипниками. Стержень шатуна изготовлен из углеродистой стали и выполнен с жесткой безвильчатой головкой и отверстиями для подвода смазки от головных подшипников к мотылевому. Мотылевый подшипник имеет четыре шатунных болта, а головные - по два шатунных болта из легированной стали с центрирующими поясками. Подшипники, изготовленные из литой стали с заливкой баббитом рабочих поверхностей, имеют прокладки для регулирования масляных зазоров, а между шатуном и мотылевым подшипником - прокладку для изменения степени сжатия при износе втулки цилиндра.

Коленчатый вал воспринимает усилия от шатунов, преобразует их во вращающий момент и передает его потребителю, осуществляет перемещение поршней. На вал действуют силы от давления газов и силы инерции поступательно движущихся и вращающихся масс, изгибающие и скручивающие моменты от этих сил.

Коленчатый вал, выполненный из углеродистой стали, - с полусоставными коленами, без отверстий; в зависимости от числа цилиндров двигателя вал выполняется из одной, двух или трех секций. Секции соединяются фланцами при помощи прецизионных болтов.

Мотылевые шейки отковываются заодно с щеками, которые соединяются с рамовыми шейками тугой посадкой с нагревом.

По условиям уравновешивания на некоторых щеках болтами закреплены противовесы. Стержень шатуна выполнен из углеродистой стали.

Упорный подшипник - одногребенчатый, со сварным корпусом, приваренным к торцу фундаментной рамы. Стальные вкладыши опорных подшипников закрепляются крышками стального литья при помощи шпилек. Вкладыши по крышкам фиксируются от проворачивания коксами.

Упорные качающиеся стальные секторы по шесть штук для переднего и заднего хода и вкладыши опорных подшипников залиты баббитом.

Смазка подводится от циркуляционной системы к опорным подшипникам по трубопроводу и отверстиям во вкладышах, а к упорным секторам - по трубопроводу через распылители.

На выходном конце упорного вала закреплен диск из двух половин, отбрасывающий масло в карман, откуда оно стекает через поддон подшипника.

4. Системы дизеля

двигатель дизель остов станина

Система циркуляционной смазки обслуживается насосами с приводом от электромоторов. Масло от напорной магистрали под давлением 1,0-1,5 атм поступает по трубопроводу к рамовым и упорному подшипникам, подшипникам распределительных валов топливных насосов и заслонок у выпускных окон.

Смазка параллелей головных и мотылевых подшипников_осуществляется под давлением 2-3 ати от трубопровода через шарнирное устройство.

Система охлаждения цилиндров - замкнутая, с температурой воды на выходе 65-70° С и на входе - 55-60° С. Центробежные насосы пресной и забортной воды имеют привод от электромотора. Пресная вода с антикоррозийной присадкой подводится к цилиндрам под давлением 1,2 атм по трубопроводу и отводится через вставки крышек по трубопроводу через магистраль. От этой системы осуществляется охлаждение корпусов турбин нагнетателей, а от трубопровода - охлаждение корпусов заслонок.

От независимых систем производится охлаждение пресной водой форсунок и поршней. Подвижная труба телескопического устройства закреплена во фланце штока поршня, а неподвижная - к крышке, которая является корпусом сальника.

Для предотвращения обводнения циркуляционного масла уплотнение телескопии прикреплено к съемной крышке со стороны подпоршневой полости.

В стальном стакане размещены втулка из двух частей с направляющим кольцом, четыре уплотнительных кольца из кожи и проставочные кольца. Обжатие уплотнения производится направляющей втулкой.

На охлаждение поршней вода поступает от магистрали под давлением 2,5-3,5 атм и сливается по патрубкам через колонку со смотровыми стеклами и термометром через магистраль.

Забортной водой под давлением 0,6 ати осуществляется охлаждение пресной воды, воздухоохладителей и циркуляционного масла.

Топливный насос высокого давления клапанного типа. Он имеет регулирование по началу подачи, но по желанию заказчика может быть поставлен с регулированием по началу и концу подачи. Смешанное регулирование топливного насоса дает возможность получить достаточно хороший распыл топлива в начале и конце подачи и иметь разгруженный нагнетательный трубопровод от насоса к форсунке после подачи топлива.

Это повышает экономические показатели двигателя и обеспечивает его надежную работу. Кроме того, при смешанном регулировании топливного насоса представляется возможность при работе двигателя регулировать по цилиндрам не только среднее индикаторное давление, но и момент подачи топлива.

Насос с максимальным давлением впрыска топлива 600 кГ/см² имеет блочное исполнение. У двигателей с числом цилиндров до шести включительно все насосы объединены в одну группу, а при большем числе цилиндров - в две группы, с расположением привода распределительного вала между группами насосов.

Нижний чугунный корпус со съемными щитками - общий для группы насосов и образует масляную ванну для симметричных кулачных шайб, состоящих из двух половин, соединенных при помощи шпилек. Шайба фиксируется по втулке радиальными зубцами на торцах соединяющих деталей и закрепляется гайкой. Перестановка на один зуб (всего 360 зубьев) смещает положение шайбы относительно втулки на 1⁰ поворота коленчатого вала.

Втулка соединяется с валом шпонкой. Осевое смещение втулки предотвращается коксом.

Топливо поступает в насос от топливоподкачивающего насоса через запорный клапан, всасывающий (он же и отсечный клапан регулирования начала подачи), управляемый через толкатели от рычага на эксцентриковом валике. Отсечка топлива в конце подачи производится в приемную полость вторым таким же отсечным клапаном через аналогичные толкатели с приводом от рычага с эксцентриковым валиком.

Форсунка - закрытого типа с конической иглой, нагруженной утопленной пружиной через толкатель. Затяжка пружины на давление начала подачи 270 кГ1см² регулируется изменением толщины шайбы под нажимным болтом.

Игла имеет направляющую, выполненную вместе с соплом, которое имеет десять отверстий диаметром 0,9 мм. Втулка толкателя ограничивает подъем иглы в 1 мм.

Направляющая иглы прижимается к торцу корпуса вместе с колпачком из жаростойкой стали гайкой и уплотняется маслостойким резиновым кольцом. Штифт обеспечивает совпадение отверстий в корпусе и направляющей.

Топливо от насоса высокого давления поступает через штуцер по системе отверстий в нижнюю часть направляющей иглы. Прокачка форсунки для удаления воздуха из системы производится через шариковый клапан при отжатом болте. Топливо, просачивающееся через неплотность иглы, из внутренней полости форсунки отводится через штуцер.

Охлаждающая вода подводится к нижней части форсунки по штуцеру и отводится через штуцер. Форсунка крепится к крышке двумя шпильками с втулками и уплотняется в гайке, ввернутой в крышку, красномедным кольцом и вверху - резиновым кольцом.

Продувка двигателя контурная, с управляемым выпуском при помощи вращающихся заслонок и продувочных окон, имеющих разные высоты.

Заслонка перекрывает выпускной патрубок к моменту закрытия продувочных окон и в период от открытия продувочных окон до их закрытия нижней кромкой тронка поршня. Первое снижает потерю хода при сжатии, а второе позволяет уменьшить длину тронка поршня и соответственно высоту и вес двигателя.

Наддув комбинированный, с переменным давлением продувочного воздуха. Газотурбонагнетатели «Зульцер» RT67 или «Броун-Бовери» VTR650 устанавливаются на каждые два, три или четыре цилиндра.

Выпускные газы переменного давления со средней температурой 460-480° С поступают к турбине по индивидуальным патрубкам от каждого цилиндра и отводятся по общему патрубку с температурой 370-380° С.

Между фланцами выпускных патрубков и температурными компенсаторами гофрированного типа размещено устройство для защиты турбин от повреждения обломками колец.

Воздух в цилиндры поступает от центробежного нагнетателя через воздухоохладитель, имеющий ребра, в общий сварной ресивер. При движении поршня вверх сжатый и охлажденный воздух поступает в индивидуальный ресивер с предохранительным пластинчатым клапаном через автоматические невозвратные пластинчатые клапаны. При движении поршня к в. м. т. до момента закрытия продувочных окон происходит продувка цилиндра при постоянном давлении воздуха и поступление его в подпоршневую полость.

При движении поршня вниз автоматические клапаны закрываются, воздух сжимается в подпоршневой полости и индивидуальном ресивере. К моменту открытия продувочных окон давление повышается до 1,2 атм; начало продувки происходит при переменном давлении, создавая дополнительный импульс для газовой турбины.

Мощность, затрачиваемая на работу подпоршневых полостей, не превышает 2% от мощности двигателя. Использование подпоршневых полостей для сжатия продувочного воздуха обеспечивает нормальную работу двигателя в пусковые периоды и на минимальных оборотах. При выходе из работы всех газотурбонагнетателей двигатель может развивать мощность до 45% от номинальной.

Размещено на Allbest.ru