ООО"ФилАвто"   г.Энгельс

8(8453)771368,   8(8453)711439   filavto@yandex.ru

 

 

Цилиндры Дизеля. Особенности конструкции дизеля.Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели.

 

Общие сведения. Цилиндры являются одним из силовых эле­ментов остова и служат для образования полостей (вместе с поршня­ми и крышками), в которых осуществляется рабочий цикл дизеля.
Цилиндр состоит из рубашки (отдельной или в виде блока) 9 и вставной втулки 8 (см. рис. 2.5, г). Полость а между рубашкой и втулкой, в которой циркулирует охлаждающая рода, называет­ся зарубашечным пространством. Вода поступает в нижнюю часть этой полости, омывает цилиндровую втулку, поднимается вверх и по перепускным патрубкам (на рис. 2.5, г не показаны) перете­кает в полость охлаждения цилиндровой крышки.
Рубашки (блок) цилиндров. Для посадки цилиндровых втулок у рубашек цилиндров имеются опорные 7 и направляющие 10 бур­ты (см. рис. 2.5, г). В рубашках двухтактных дизелей с контурной продувкой для подвода наддувочного воздуха и отвода газов предусматривают воздушные и газовые полости. У с л о в и я  р а боты рубашек цилиндров определяются конструктивной схемой остова дизеля; при отсутствии анкерных связей работают на разрыв от силы действия газов на поршень и крышку цилиндра, а при наличии связей — нагружены сжимаю­щими усилиями от их затяга (см. §2.1):
Материалом для изготовления рубашек цилиндров слу­жит серый чугун СЧ 18-36, СЧ 24-44, СЧ 28-48, модифицирован­ный чугун, иногда Сталь 25.
П о к онстр у к ц и и  различают индивидуальные для каж­дого цилиндра рубашки и блоки цилиндров. Отдельные рубашки более просты в изготовлении, их применение значительно умень­шает влияние деформации остова дизеля вследствие деформации корпуса судна на положение осей цилиндровых втулок, а при не­обходимости можно заменить цилиндр в сборе во время эксплуата­ции. |
Необходимая жесткость рубашек обеспечивается: значитель­ной толщиной их стенок; массивными литыми ребрами; анкерны­ми связями индивидуальных рубашек, установленных на станине независимо друг от друга; соединением рубашек между собой болтами в единый блок цилиндров (см. рис. 2.1, е).  Отдельный цельнолитой блок цилиндров,  выполненный за одно со станиной (см. рис.  2.5, в).Такая конструкция имеет высокую жесткость, позволяет уменьшить длину и массу дизеля, но технология его изготовления сложная. Для упрощения изготовления блоков их часто делают составными (см. рис. 2.1, ж).
Цилиндровые втулки. В судовых дизелях применяют вставные «мокрые» втулки (рис. 2.6, а). Имеются нижний 3 и верхний 2 утолщенные круговые пояса и фланец /, опирающийся на опорный бурт рубашки или блока цилиндров. Сверху фланец втулки прижи­мается буртом крышки цилиндра.
Условия работы цилиндровой втулки определяются воздействием больших механических и термических нагрузок, тре­нием поршневых колец, вызывающим износ и дополнительный на­грев рабочей поверхности («зеркала»), воздействием коррозии н кавитационной эрозии на охлаждаемую поверхность.
Механические нагрузки возникают под действием сил газов, •силы действия поршня (в тронковых дизелях) и силы затяга кре­пежных шпилек цилиндровой крышки.
Давление газов рг (рис.’ 2.6, 6) вызывает в стенке втулки напряжения растяжения Op — pzD/26 (где D —диаметр цилиндра; Ь — толщина стенки втулки) и сжатия <тсж = рг, а нормальное давление р (см. рис. 2.6, а)—напряжения изгиба (наибольший изгибающий момент МИЭFmHX liL/l) и вибрацию втулки (вследст­вие изменения момента по значению и направлению).
От силы Р затяжки крепежных шпилек (рис. 2.6, в) в опасном -сечении х—х опорного фланца втулки возникают следующие слож­ные напряжения: растяжение от силы Рп, сдвига от силы Pt и из-,шба от момента МизPL Подобное напряженное состояние бу­дет и в сечении у—у опорного бурта блока.
Для уменьшения изгибающих напряжений во фланце втулки (наиболее опасных для чугуна) следует уменьшать плечо I (см. рис. 2.6, в), т. е. кольцевую выточку располагать над опорной частью фланца втулки. При / — 0 в опасном сечении действуют только напряжения сдвига, однако зозрастают напряжения в опор­ном бурте блока, цилиндровой крышке и ее крепежных шпиль­ках. Поэтому положение кольцевой выточки выбирают из условия обеспечения минимальных напряжений во всех элементах этого узла. ,                                             -                                                      ,
Термические нагрузки на втулку обусловлены воздействием горячих газов. Высокая температура зеркала в верхнем поясе
Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели.
Рис. 2.6. Механические нагрузки на цилиндровую втулку (внутренним гк и внешним гг радиусами) и ее тепловые деформации

втулки (до 200 °С) ухудшает условия смазывания и способствует изнашиванию втулки и колец, а перепад температур по толщине стенки втулки вызывает в ней термические напряжения ot (см. § 1.2).
Суммарные напряжения складываются из механических и тер­мических напряжений в стенке втулки: аом  т ot. С увеличе­нием толщины стенки 6 снижается напряжение ам, но возрастает ot. Для каждого диаметра цилиндра определяют оптимальную толщину 6, которой соответствует минимальное напряжение от.
Значительная температурная асимметрия по длине втулки (температура в верхнем поясе втулки выше температур нижерас­положенных поясов) и по окружности (особенно в двухтактных дизелях с контурной продувкой, где температура со стороны вы­пускных окон всегда выше температуры со стороны продувочных окон) вызывает неравномерные осевые и радиальные деформации втулки. В результате искривляется ось втулки и искажается фор­ма ее зеркала.
На рис. 2.6, г показаны схемы осевых деформаций втулки на ее развертке по осям 1— IV и радиальных деформаций по этим же осям в сечениях (поясах) А—А, ББ, 5—В.
К конструкции цилиндровой втулки предъявляют следующие основные требования: высокая прочность и жесткость; хорошее охлаждение верхнего пояса при возможно меньших пере­падах температур в стенке (температура зеркала втулки против верхнего компрессионного кольца при положении поршня в ВМТ из условия сохранения масляной пленки и обеспечения нормаль­ных условий смазки не должна превышать 180 °С); наименьшая неравномерность радиальных и осевых деформаций; герметич­ность поверхностей; сопряженных с рубашкой и крышкой цилинд­ра; свободные радиальные и осевые расширения втулки; материал втулки должен быть жароупорным (жаропрочным и жаростойким), износостойким, иметь хорошие антифрикционные качества.
Материалом для изготовления втулок МОД и СОД слу­жит чугун, легированный титаном, хромом, никелем и ванадием,
или серый чугун СЧ 28-48, СЧ 32-52.
Для повышения износостойкости втулки СОД иногда покры­вают пористым хромом. Для улучшения приработки втулки и поршневых колец и поддержания нормальных условий их смазки в современных форсированных дизелях зеркало втулки хонингуют (наносят сетку микроштрихов), а в МОД делают винтовую нарез­ку с шагом 12—15 мм, глубиной 0,03—0,06 мм.
По конструкции различают цилиндровые втулки че­тырех- и двухтактных дизелей, цельные и составные.
В тронковом дизеле втулку делают выступающей в картер, что уменьшает высоту дизеля и расстояние между опорами втулки. Для обеспечения свободного качания шатуна в нижней части втул­ки часто делают вырезы е (рис. 2.7, а).
Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели.
Рис. 2.7. Цилиндровые втулки четырехтактных дизелей:
Г Бурмейстер и Вайн V50H; б — Зульцер Z40/48; в — MAH V52/52; г озин L58/64

>       I       f  ‘t      j
В четырехтактных дизелях для нормального открытия газо­распределительных клапанов (если края их тарелок выходят за пределы цилиндра) и уменьшения дросселирования потоков воз­духа и газа между тарелкой клапана и стенкой втулки в ее верх­ней части делают выемки (карманы). Во втулках двухтактных дизелей имеются продувочные с и выпускные d окна (рис. 2.8, а, рис. 2.9, а).
Для предотвращения образования наработка (выработки усту­пом), затрудняющего демонтаж поршня и вызывающего поломку поршневых колец, у дизелей ранней постройки делали цилиндриче­скую; или конусную расточку верхней части втулки на всю высо­ту, камеры сгорания (от середины верхнего поршневого кольца при положении поршня в ВМТ). Расточка втулки облегчает доступ газа к верхнему поршневому кольцу и увеличивает его нагрев.
Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели.
Рис. 2.8. Цилиндровые
г)

Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели.
А
втулки двухтактных
дизелей с прямоточно-клапаннай продувкой:

а — БурмеЙстер и - Вайн /
VTBF50/U0; б — Зульцер. RTA58; в — БурмеЙстер и Вайн K98FF; г — Ми­цубиси VEC52L

Рис. 2.9. Цилиндровые втулки двухтактных дизелей с контурной продувкой:
а____ МАИ KL70/J20; б— Зульцер RD76; в — ГМТ СС600; г ~ Зульцер SD72; д — МАН.
KSZ105/180                                                                                                                 - '
4.                              ♦                              ' *
Поэтому в современных дизелях вместо расточки втулки делают узкую кольцевую выточку — канавку с (см. рис. 2.7, а); этим до­стигаются те же результаты, но затрудняется доступ газа к кольцу.
Крепление втулки в блоке осуществляют путем жесткого за­крепления ее фланца между буртами блока и крышки цилиндра с обеспечением радиальных зазоров бх и б2 (см. рис. 2.7, а, 2.8, а) между посадочными (центрирующими) поясами втулки и блока. Свободные радиальные и осевые расширения втулки предохраняют блок цилиндров от разрыва, а зеркало втулки от деформаций (при нагревании втулка расширяется быстрее и больше, чем блок).
Уплотнение сопрягаемых поверхностей опорного бурта 3 бло­ка и фланца 4 втулки (см. рис. 2.7, а) обеспечивают их притиркой (между собой или специальными притирами). В современных СОД для улучшения уплотнения и предотвращения коррозии на­пряженного пояса, втулки (под ее фланцем) часто устанавливают резиновое кольцо 5. Для уплотнения газового стыка притирают поверхности фланца втулки и бурта крышки цилиндра или уста­навливают между ними прокладку из красной меди или мягкой стали.
Уплотнение нижнего пояса втулки со стороны охлаждающей воды и со стороны картера или подпоршневого пространства осу­ществляют резиновыми кольцами 6 на рис. 2.8, а — поз.6, рис. 2.9, б — поз. 7). Резиновые кольца круглого сечения с натя­гом заводят в канавки, проточенные в утолщенном круговом по­ясе втулки. У четырехтактных дизелей средней мощности иногда применяют сальниковую набивку с нажимной втулкой, что позво­ляет устранять протечки воды без демонтажа цилиндровой втулки.
У двухтактных дизелей с контурной продувкой пояс вы­пускных окон со стороны охлаждающей, воды уплотняют коль­цами 2 мягкой сальниковой набивки и резиновым кольцом 3 (см. рис. 2.9, а) или резиновыми кольцами 6 (см. рис. 2.9, б), а со стороны газа — красномедными кольцами 4, проточенными с на­тягом относительно центрирующего пояса блока.
Контроль уплотнений осуществляют с помощью специаль­ного сигнального отверстия в рубашке, соединенного с кольцевой канавкой — сборником g на втулке (см. рис. 2.7, а; рис. 2.9, б) или в блоке (см. рис. 2.9, а). Вытекание воды, выход масляных паров, продувочного воздуха или газа из сигнального отверстия свидетельствует о нарушении герметичности соответствующего уп­лотнительного кольца. У дизелей с прямоточно-клапанной продув­кой состояние уплотнений контролируют через кольцевой зазор d между масляным штуцером 2, ввернутым во втулку на резьбе, и блоком цилиндров (см. рис. 2.8, а).
Смазывание втулок в тронковых дизелях осуществляется за счет разбрызгивания масла, вытекающего из зазоров подшипниг ков; масло забрасывается на нижнюю часть втулки и при движе-
36нии поршня вверх разносится поршневыми кольцами по всему зеркалу цилиндра. У мощных СОД для верхней части втулки ча­сто предусматривают принудительное смазывание насосами-лубри­каторами через масляные штуцеры. В двухтактных тронковых дизелях применение лубрикаторной системы смазывания обуслов­лено повышенной тепловой нагрузкой цилиндра и разрывом масля­ной пленки в поясе окон.
У некоторых дизелей лубрикаторы не применяют и подают масло на смазывание втулок от циркуляционной системы через специальные распылительные сопла, расположенные в картере, по осевым и радиальным сверлениям во втулке или из системы охлаждения поршня в круговую канавку на его направляющей части (например, у дизеля Вяртсиля Ваза 32).
В крейцкопфных дизелях применяют только принудительное смазывание втулок от лубрикаторов или от специальной аккуму­ляторной системы. Для равномерного распределения масла по ок­ружности на зеркале втулки в районе смазочных отверстий - а де­лают маслораспределительные канавки b (см. рис. 2,7, с; 2.8, а; 2.9, б) или соединяют отверстия сплошной криволинейной канав­кой (см. рис. 2.9, а). Расположение смазочных отверстий зависит от тактности дизеля и уровня его форсировки.
Конструктивные способы улучшения охлаждения и уменьшения тепловой нагрузки верхнего пояса цилиндровой втулки:
у современного форсированного дизеля фланец втулки обычно изготовлен в виде высокого толстостенного кругового пояса, способ­ного, воспринимать большие механические нагрузки от действия газов. Для циркуляции охлаждающей воды в стенке делают сверле­ния / под углом к образующей цилиндра, пересекающиеся с радиаль­ными сверлениями в верхней части втулки (см. рис. 2.7, а, б). Это дает возможность подвести охлаждающую воду близко к поверх­ности зеркала втулки и значительно снизить ее температуру. Тол­стая стенка наружной части фланца (за охлаждающими каналами)
остается холодной и воспринимает давление газов, снижая меха­нические напряжения. Одновременно такой фланец имеет высокую жесткость, является хорошей опорой для цилиндровой крышки, дает возможность уменьшить высоту блока и массу дизеля. Охлаж­дающая вода из сверлений d (см. рис. 2.7, а) поступает в водосбор­ное кольцо 2, прикрепленное к фланцу втулки, и далее по перелив­ным патрубкам / перетекает в цилиндровую крышку. Для интен­сивного и равномерного охлаждения газового стыка и днища ци­линдровой крышки воду в нее часто отводят по круговому кожу­ху 7 (см. рис. 2.7, б);
во фланце втулки делают пересекающиеся под углом к оси ци­линдра сверления, а с наружной стороны фланца устанавливают кольцо 8 (рис. 2.7, в) с внутренними ребрами, образующими кана­лы для. охлаждающей воды вокруг фланца. В результате снижа­ются и выравниваются температуры по высоте и толщине фланца;
фланец втулки усиливают надетым в горячем состоянии сталь­ным кольцом 3 (рис. 2.8, б), а в самом фланце делают каналы е для циркуляции охлаждающей воды;
' на втулку устанавливают тонкостенную рубашку — кожух 4 (рис. 2.8, в). При этом вследствие увеличения скорости охлаждаю­щей воды в зарубашечном пространстве интенсифицируется охлаж­дение по всей высоте Втулки, а рубашка цилиндра изолируется от воды («сухая» рубашка) и не подвергается коррозии и эрозии.
В мощном СОД с высокотемпературным охлаждением цилинд­ров (температура охлаждающей воды достигает 130 °С). Интенсив­ное охлаждение только верхней части втулки и газового стыка обеспечивается циркуляцией воды с большой скоростью в каналах, образованных кольцевым ребром 9 втулки (рис, 2.7, г), в глухих сверлениях h большого диаметра по всему периметру бурта втулки и в каналах и полостях рубашки цилиндра. Интенсивное высоко­температурное охлаждение только верхней части втулки обеспечи­вает приемлемые температуры зеркала при работе дизеля на пол­ной нагрузке, исключает опасность кислотной коррозии на малых нагрузках (особенно в нижних поясах втулки) и значительно по­вышает КПД дизеля. Равномерное расположение по окружности большого числа глухих сверлений не только снижает общий темпе­ратурный уровень рабочей поверхности втулки, но и выравнивает температурное поле бурта. Тангенциальные сверления / (рис. 2.8, г) в утолщенном бурте втулки также снижают температуру зеркала и выравнивают температурное поле по окружности (у данного дизеля охлаждается также только верхняя часть втулки);
" у некоторых дизелей с составными цилиндровыми втулками (рис. 2.9, в) верхнюю часть 8 отливают из стали, а для обеспече­ния нормальных условий трения в нее запрессовывают тонкостен­ную втулку Р из износостойкого чугуна. Нижнюю часть с поясом уплотнений, продувочными и выпускными окнами отливают из чугуна. Интенсивное охлаждение верхней чугунной втулки обес­печивается благодаря ее тонкостенности и высокой скорости ох­лаждающей воды в каналах, образованных ребрами мощной сталь­ной втулки, воспринимающей механические нагрузки;
у дизеля ранней постройки верхний пояс втулки обычно имеет кольцевые ребра 1 (см. рис. 2.9, а), разделяющие зарубашечное пространство на каналы е для прохода охлаждающей воды. Вслед­ствие уменьшения проходных сечений увеличиваются скорость воды и коэффициент теплоотдачи от стенки втулки к воде;
фланец втулки устанавливают не на опорный бурт блока, а на стальное 5 (см. рис. 2.9, б) или чугунное 10 (рис. 2.9, г) проставоч- ное кольцо. Это дает возможность вынести камеру сгорания за пре­делы металлоемкого теплоаккумулирующего пояса и улучшить охлаждение ее стенок, уменьшить высоту блока и массу дизеля. Стальное проставочное кольцо одновременно выполняет силовые функции. Зазор между кольцом и ребрами втулки во время работыдизеля ликвидируется (вследствие* радиального расширения втул­ки), и проставочное кольцо начинает воспринимать нагрузку от газовых сил, стремящихся разорвать втулку, Оребрение верхней части втулки повышает ее жесткость, увеличивает поверхность теплообмена и образует каналы для охлаждающей воды. Такая, конструкция дает возможность уменьшить температуру зеркала втулки, снизить приблизительно на 501%. механические и термиче­ские напряжения, предотвратить разрыв блока при чрезмерном расширении втулки в случае перегрева (податливость проставоч- ного кольца больше, чем блока цилиндров), но имеет существенный недостаток — трудность поддержания в эксплуатации определен­ного зазора между кольцом и ребрами втулки;
на фланец втулки и ее верхнюю часть с кольцевыми ребрами с предварительным натягом устанавливают оребренное стальное про­ставочное кольцо — бандаж 12 (рис. 2 .9, д), что дает возможность сделать стенки втулки тоньше, улучшить охлаждение, снизить механические и термические напряжения, уменьшить деформации фланца. Круговая выточка во фланце, закрытая стальным состав­ным кольцом 7/, обеспечивает внутреннее охлаждение фланцевой части втулки. Кольцо одновременно воспринимает силу затяжки крепежных шпилек крышки цилиндра;
в верхнюю часть втулки устанавливают огневое (жаровое) кольцо (см. рис. 2.9, б, в), защищающее ее от пламени;
применяют цилиндровые крышки утопленного и кол пакового типов, что дает возможность камеру сгорания перенести в хорошо охлаждаемый пояс втулки или в крышку цилиндра.
Конструктивные способы уменьшения неравномерности ради­альных и осевых деформаций втулки:
в районе выпускных окон диаметр втулки увеличивают на 0,3—0,4 мм благодаря эксцентричной, расточке перемычек выпуск­ных окон (см, рис, 2.9, а). Профиль расточки обычно определяют приближенно, так как форма зеркала втулки во время работы ди­зеля неизвестна. Поэтому могут возникнуть искажения зеркала (особенно в районе перехода на базовую поверхность), способствую­щие ступенчатой выработке втулки;                                                                                                                                                   v посадочный (центрирующий) пояс втулки , (см, рис. 2.9, б, узел 11) или блока (см. рис. 2.9, г) делают пружинящим (податли­вым) . В результате предотвращается искажение формы зеркала втулки при ее радиальном расширении и улучшаются условия ра­боты уплотнения пояса окон; ,
перемычки окон (особенно выпускных) охлаждают путем пере­пуска воды из нижней части зарубашечного пространства в верх­нюю по сверлениям / в перемычках (см. рис. 2.9, б) или из верхней части в нижнюю по залитым в стенку втулки, близко расположен­ным к зеркалу стальным трубкам Л? (см. рис. 2.9, д). Это значи­тельно снижает температуру зеркала в поясе выпускных окон и неравномерность радиальных и осевых деформаций втулки; :
 Напряжения растяжения в верхнем днище крышки и напряже­ния сжатия в огневом днище
        
где /lf /2 — расстояния наиболее удаленных волокон днищ от нейтральной оси, м; /—осевой момент инердии опасного сечения крышки, м4.
 • •     *

Термические нагрузки обусловлены непосредственным сопри­косновением огневого днища крышки с горячими газами. Нагрев днища снижает его прочность, а температурный перепад по тол­щине вызывает термические напряжения ot. Суммарные напряже­ния сжатия в огневом днище крышки а = осж ±
К конструкции цилиндровой крышки предъявляются следую­щие о с н о в и н е т р е б о в а н и я: возможно меньшие напря­жения в огневом днище; свободное расширение наиболее нагретых частей; простая и симметричная форма для обеспечения равномер­ного распределения температур и снижения напряжений от неоди­наковой скорости нагрева и остывания отдельных стенок; большие проходные сечения газораспределительных клапанов; оптималь­ная форма камеры сгорания в соответствии с принятой системой смесеобразования и схемой газообмена; меньшие тепловые нагрузки верхнего пояса цилиндровой втулки; материал, применяемый для изготовления крышки, должен быть жароупорным (жаропрочным и жаростойким), хорошо заполнять литейную форму, иметь малый коэффициент линейного расширения и высокий коэффициент теп­лопроводности.                                                                       
М а .т ери а л для изготовления крышек МОД — легированная сталь (молибденовая или хромоникелевая), крышек СОД — леги­рованной чугун с присадками молибдена, хрома, никеля или се­рый чугун СЧ 28-48, СЧ 32-52. Огневую часть составных крышек изготавливают из легированной стали, верхнюю — из чугуна или углеродистой Стали 35 или Ст5, а шпильки СОД — из легирован­ной Стали 40ХН, 18ХНВА и.др. -
По конструкции различают цилиндровые крышки цельные и составные.
До конфигурации крышка может быть четырех-, ше­сти-, восьмигранной или круглой. Многогранная и круглая формы крышки дают возможность расположить крепежные шпильки по окружности, увеличить их число и уменьшить диаметр, а следова­тельно, уменьшить прогиб участков крышки между шпильками и усилие затяга шпилек.
Форму огневого днища выбирают из условия обеспечения ка­чественных процессов смесеобразования и газообмена с учетом воз­никающих в нем напряжений {напряжения растяжения нежела­тельны).                                                                                                                                                    ,

 Охлаждается крышка водой, подводимой из фланцевой части цилиндровой втулки (или из зарубашечного пространства у дизе­лей ранней постройки). Поток воды последовательно охлаждает огневое днище, стаканы форсунки и клапанов (часто непосредствен­но седла клапанов), каналы для газа и воздуха (см. рис. 2.10, а). Для улучшения охлаждения наиболее нагретых поверхностей во­дяным каналам придают определенный наклон, отливают в крыш­ке направляющие стенки, устанавливают специальные патрубки или сопла. Вода из крышки отводится из наиболее высокой точки полости охлаждения, что предотвращает образование застойных зон, воздушных и паровых  мешков.                                                                                                                                                  ^
Конструктивные способы снижения механической и тепловой напряженности цилиндровой крышки: v                                                                                                                                                 • --
в крышке СОД Зульцер Z40/48 (см. рис. 2.10, а) толстое про­межуточное днище 2 является опорой для тонкостенного огневого днища / и воспринимает механические нагрузки (через стенки, реб­ра и стаканы клапанов).,Снижение механических напряжений в ог­невом днище достигнуто приближением к нему нейтральной оси крышки [уменьшается расстояние / в формуле (2.2)], а тепловой напряженности — благодаря тонкостенности ’днища [(уменьшает­ся 6 — толщина стенки в формуле (1.1)1 и его интенсивного охлаж­дения (из условия сохранения прочности наибольшая температура огневого днища крышки не должна превышать 380 °С). Вода в крышку поступает по круговому кожуху 7, Часть воды поступает в полость между огневым и промежуточным днищами, часть—на охлаждение седел клапанов. Затем вода проходит; по каналу вокруг стакана форсунки в верхнюю полость крышки;"                                                                                                                                                 г
в крышке более форсированного дизеля ZA 40S (рис. 2.10, 6} промежуточное днище устранено и огневое днище воспринимает все нагрузки. Поэтому оно выполнено толстостенным заодно с мощным круговым буртом* повышающим жесткость крышки и вы­полняющим функцию кругового водяного кожуха. В наклонных а, радиальных b и вертикальных с сверлениях циркулирует ох­лаждающая вода. Вследствие близкого расположения охлаждающих каналов к огневой поверхности обеспечивается ее хорошее охлаж­дение, а температурные перепады концентрируются между канала­ми и этой поверхностью. Температура основной массы днища (выше каналов) остается приблизительно постоянной и относи­тельно невысокой. Несмотря на возросший уровень нагрузок на огневое днище его теплонапряженность осталась приблизительно на прежнем уровне (как в дизеле Z40/48), а максимальные меха­нические напряжения снижены почти на 70 % (вследствие умень шения расстояния / и увеличения осевого момента инерции / в формуле (2.2)].                                                              * v
Увеличение толщины стенок и сверление в них охлаждающих каналов — основной способ снижения механической и тепловой напряженности тепловоспринимающих деталей в современных ди-зглях. Так, эффективное снижение напряженности цилиндровых крышек в большинстве форсированных дизелей достигнуто из­готовлением их в виде стальной кованой плиты с выточкой для ка­меры сгорания и интенсивным охлаждением с помощью системы сверления каналов;                                                                                                                                                  '                                                                                                                                                  !
в крышке дизеля Зульцер RTA 58 (рис. 2,10, в) по сверлениям d вода подводится для охлаждения не только корпуса, но и непо­средственно седла выпускного клапана. Низкая температура крыш­ки за сверлениями и интенсивное охлаждение нижней части стака­на форсунки позволили применить для охлаждения ее распылите­ля топливо (вместо воды), что значительно удобнее в эксплуатации;
в дизелях БурмеЙстер и Вайн ранней постройки применяли крышку утопленного типа (рис. 2.10, г), снижающую тепловую на­грузку верхнего пояса цилиндровой втулки вследствие переноса камеры сгорания в нижерасположенный-, хорошо охлаждаемый пояс втулки. Высота крышки увеличена, что повышает ее жест­кость, Для исключения коррозии и пригорания крышки ко втулке их конусные поверхности перед сборкой смазывают специальной графитовой пастой, а для предотвращения заноса нагара в зазор устанавливают газоуплотнительное кольцо 5;
крышка колпакового типа дизеля БурмеЙстер и Вайн L90GF (рис. 2.10, д) имеет высокую жесткость, и в ней можно разместить камеру сгорания. Верхняя часть цилиндра и газовый стык перекры­ваются поршнем при его положении в ВМТ. В результате газовый стык предохраняется от воздействия пламени и существенно сни­жается тепловая нагрузка верхнего пояса втулки, так как он под­вергается воздействию газов на ходе расширения, когда их Давле­ние и температура сравнительно низкие. Для охлаждения бурта крышки (толстой вертикальной стенки колпака) ближе к огневой поверхности сделаны тангенциальные каналы — сверления е, по­добные сверлениям в бурте втулки. Интенсивное охлаждение крыш­ки и улучшенный контакт с ней форсунок позволили не приме­нять для охлаждения форсунок специальную систему. Подобная конструкция крышки применена и в новейших, сверхдлинноходо- вцх (SID = 3,25) форсированных дизелях МАН— БурмеЙстер и Вайн типа L-MC/MCE. Применение колпаковых крышек дает возможность отказаться от резьбовых сверлений (для подъемных рымов) в днище поршня, являющихся концентраторами напря­жений, а иногда расположить пусковой, предохранительный и ин­дикаторный клапаны на боковой поверхности колпака, т. е. ог­невое днище имеет меньше отверстий;
в дизелях Зульцер традиционно применяли составную крышку (рис. 2.11, а). В стальной крышке 1 имеется чугунная вставка 2, в которой размещены форсунка, пусковой, предохранительный и индикаторный клапаны. Обе части крышки могут расширяться независимо , что снижает термические напряжения: Огневые днища крышки и вставки для снижения механических напряжений выпол­
нены полусферическими (в ранних конструкциях огневая поверх­ность крышки имела конусную форму, а вставки —плоскую). Крышка .отличается простотой конструкции и высокой надежно­стью, так как все концентраторы напряжений (отверстия, Для кла­панов) сосредоточены во вставке. Имеется возможность осматри­вать цилиндровую втулку после демонтажа вставки без подъема крышки;

Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели.
) '
¦ <

 

Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели.
в форсированных дизелях Зульцер с контурной продувкой применяют цельные стальные колпаковые крышки. В крышке дизеля RND90M (рис. 2.11, б) кроме системы вертикальных а и радиальных b сверлений имеются пересекающиеся сверления с (полностью подобные сверлениям во втулке), выравнивающие тем-
Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели.

Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели.
Рис. 2.11. Цилиндровые крышки двухтактных дизелей с контурной продувкой:
а —- Зульцер RND105; б —. Зульцер RND90M; в — Зульцер RLA56; г — MAH KZ70/120; д — MAH KSZ52/105B
пературное поле по высоте и окружности крышки. Крышка дизеля RLA56 (рис. 2.И, в) имеет такую же конструкцию, но подвод воды в крышку осуществляется по круговому водяному кожуху 5, что способствует улучшению охлаждения газового стыка;
в крышке дизеля KSZ52/105B (рис. 2.11, г) вертикальная стенка колпака выполнена толстой и она является хорошей кольце­вой опорой, способной без деформаций воспринимать силу затяга шпилек крепления крышки. 'Механические нагрузки от огневого днища передаются верхней части крышки также через широкую кольцевую опору, использованную для установки шпилек крепле­ния частей крышки между собой. В вертикальной стенке - бурте нижней части " крышки вблизи огневой поверхности сделаны глу­хие канал ы «соты» е большого диаметра, а в верхней части крышки — каналы d малого диаметра, расположенные эксцентрично относи­тельно глухих каналов. Охлаждающая вода из малых каналов с большой скоростью поступает в глухие каналы вдоль их стенок, а затем -перетекает в каналы охлаждения огневого днища;
составная колпакорая крышка дизеля ; MAH KZ70/120 (рис. 2Д1, д) состоит из нижней стальной части 5 и верхней чугун­ной 4. В нижней части (в виде колпака) имеется тонкостенное огне­вое днище с кольцевыми ребрами жесткости, образующими каналы в полости охлаждения; в вертикальной стенке колпака также пре­дусмотрена охлаждающая полость. Верхняя часть воспринимает только механические нагрузки (через кольцевые ребра) и обеспечи­вает общую прочность конструкции; для облегчения она выполне­на пустотелой и подкреплена радиальными ребрами. Стакан фор­сунки отлит заодно с огневой частью крышки и может свободно расширяться независимо от верхней части.

 


 

 
 
         
 

 

 

Наши контакты

адрес:

Саратовская обл., г.Энгельс, Промзона

телефоны:

8(8453)77-13-68

89020483620

e-mail:

filavto@yandex.ru

 
Яндекс.Метрика