Тепловой расчет поршневого ДВС типа: 6ДКРН84/180

1. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ ДВИГАТЕЛЯ
Марка 6ДКРН 74/160 обозначает: шестицилиндровый, двухтактный, крейцкопфный, реверсивный, с наддувом, с диаметром цилиндра 740 мм и ходом поршня 1600 мм.
Остов
Остов двигателя состоит из следующих основных частей: фунда-ментной рамы, станины, цилиндров и цилиндровых крышек. Все части остова образуют единую жесткую конструкцию, обеспечиваю¬щую отсутствие деформаций при работе двигателя от действия сил давления газов и сил инерции движущихся частей. Для надежной работы двигателя необходимо, чтобы ось коленчатого вала была прямолинейна, а ось движения (поршень, шток, шатун) — перпенди¬кулярна оси вала. Эти требования выполняются при обработке де¬талей и сборке двигателя. Недостаточная жесткость остова двига¬теля может привести к появлению в частях остова деформаций, вызывающих искривление оси коленчатого вала, а также изменить взаимное расположение осей вала и деталей движения, что в свою очередь влечет за собой появление добавочных напряжений у колен¬чатого вала и нагрев подшипников. Жесткость конструкции остова создается за счет выбора материала для изготовления его частей, конструктивного оформления деталей остова, проверки выбранных размеров расчетом на прочность и способа соединения деталей остова между собой.
В судовых дизелях применяют различные схемы конструктивного оформления деталей остова. Рассмотрим три основные схемы.
1. Остов креипцкопфного двигателя (рис. 1) состоит из фун¬даментной рамы 4, станины, выполненной из отдельных А-образных стоек 2, и цилиндров 1, закрытых крышками. Рама, станина и ци¬линдры связаны длинными анкерными связями 3. Увеличенное сечение высоких поперечных и продольных балок фундаментной рамы обеспечивает жесткость конструкции.
Фундаментная рама 2, станина с А-образными колоннами 6 и проставка 23 из двух секций — стальные, сварные.
Отсеки картера с боковых сторон двигателя закрыты сталь¬ными съемными щитами со смотровыми люками и предохрани¬тельными клапанами.
Двигатель имеет два распределительных вала. Верхний вал 39 со стопорным цилиндром 38 служит для привода вы¬пускных клапанов 17, а нижний вал 40 — для привода топлив¬ных насосов 37 высокого давления. Оба распределительных ва¬ла соединены с коленчатым валом 33 при помощи двойной цепной передачи, заключенной в специальном отсеке 44.
Сварной фундамент упорного подшипника 41 связан с тор¬цом фундамента двигателя.


Рис. 1. Остов двигателя

Валоповоротное устройство установлено на ста¬нине, прикрепленной к судовому фундаменту. Зубчатое колесо42 на упорном зале 43 приводится в движение через двойную чер¬вячную передачу от электродвигателя 4 с дистанционным уп¬равлением.



Блок цилиндров (лист 96) состоит из отдельных руба¬шек цилиндров 13, соединенных болтами 9 в две секции, между котороми размещен приводной отсек. Рубашки цилиндров, вы¬полненные из перлитного чугуна, имеют люки 10 для осмотра полостей охлаждения. Охлаждающая вода подводится к ци¬линдру в нижней части и отводится в крышку 20 по двум чу¬гунным патрубкам 22.
Простановка 25 между блоком цилиндров и станиной, являющаяся дополнительной емкостью ресивера 18, выполнена из двух секций. Каждая секция разбита на отсеки по числу цилиндров переборками с отверстиями А сообщающими отсеки ксждой секции с общей полостью.
Диафрагма 28 с отверстием В для сальника штока, отделяю¬щая подпоршневые полости от картера, имеет в каждом отсеке по два патрубка для удаления загрязнений. Осмотр подпоршне-вых полостей, осуществляется через съемные щиты 27. В тру¬бе 19 размещается телескопическое устройство охлаждения поршня.
Сальникштока (узел Т) с чугунным корпусом 1 выпол¬нен из двух частей, соединенных между собой болтами. К диа¬фрагме 28 сальник крепится шпильками.
Два чугунных уплотнительных кольца 2 с S-образным зам¬ком прижимаются к штоку наружными кольцевыми пружина¬ми 3.
Два чугунных маслосъемных кольца 6 и 11 из трех сегмен¬тов прижимаются к штоку спиральными пружинами 12.
Отвод масла от верхнего кольца осуществляется через ра¬диальные сверления по штуцеру, ввернутому в сверление К. Смазка для штока от лубрикатора поступает по отверстию V. Короткие анкерные связи 16 из легированной стали, размещенные в плоскостях разъемов рубашек цилиндра, соеди¬няют цилиндры с верхней литой частью стоек картера.
Втулка цилиндра 14 изготовлена из перлитного чугуна, легированного хромом, никелем и ванадием. Она имеет двад¬цать четыре продувочных окна с тангенциальным размещением их в горизонтальной плоскости. При высоте окон в 165 мм сум¬марное проходное сечение составляет 1488 мм.
Уплотнение втулки в рубашке цилиндра и проставив произ¬водится резиновыми кольцами 15 и 23, которые обжимаются втулками 17 и 24, состоящими из двух половин.
Смазка к втулке подается через шесть штуцеров 26 с шари¬ковыми невозвратными клапанами, нагруженными пружинами.
Крышка 29 из молибденовой стали уплотняется по торцу втулки притиркой, а по конической поверхности — стальным кольцом 8 из двух половин. Конические поверхности крышки и втулки для защиты от коррозии обмазываются пастой на гра фитной основе («Апексиор»). Утопленное исполнение крышки улучшает условия охлаждения втулки и снижает тепловые и напряження у ее бурта.
Крышка имеет центральное отверстие дли выпускного кла¬пана, два отверстия L со стальными стаканами 31 для форсу¬нок, отверстие М со стальным стаканом 21 для пускового клапана, отверстие N для предохранительного клапана отверстие Р для индикаторного крана, два отверстия Z для подхода охлаждающей воды в крышку, патрубки 32 и 29 (отверстие R с резиновыми уплотнитольными кольцами30 и 33 для перепуска охлаждающей воды из крышки в корпус выпуск-ного клапана, четыре отверстия Т для отжимных болтов. Лючкн 4 и пробки 5 используются для осмотра и очистки полости охлаждения крышки. Крышка фиксируется относительно ци¬линдра направляющей 7.

Кривошипно-шатунный механизм.
Кривошипно-шатунный механизм служит для передачи усилий от давления газов на коленчатый вал. В крейцкопфных двигателях — из поршня, штока, поперечины, ползуна, шатуна и коленчатого вала.
При работе двигателя в кривошипно-шатунном механизме дей¬ствует движущая сила Р, являющаяся суммой сил от давления газов, сил веса и сил инерции. Движущая сила Рд направлена по оси цилиндра и совпадает по направлению с шатуном только при положении поршня в мертвых точках; в остальных положениях она раскладывается на две составляющие — силу Рш, на¬правленную по шатуну, и силу Рн, направленную перпендикулярно оси цилиндра. Силу Рш воспринимает коленчатый вал, передающий ее на стенки ци¬линдра. В крейцкопфных двигателях ползун передает силу Рн на параллель. Величина Рн зависит от силы давления газов в цилиндре и от площади поршня. В двигателях с диаметром цилиндра 450— 500 мм Рн достигает 120 кН.