Файл: 1. Описание судна и его энергетической установки. 6 3 Общесудовые системы. 10.docx

4 Описание конструкции ГД и систем обслуживающих главный двигатель

Корпус дизеля выполнен как единая литая конструкция. Снимаются только крышки цилиндров и поддон . В верхней части корпуса по всей его длине имеются углубления. Со стороны выпускного коллектора – для установки охладителя воздуха надувочного воздуха, а с обратной стороны – для установки распределительного вала с подшипниками.

Снизу корпус закрыт поддоном с наклонным днищем. В нижней его части ( в углублении) установлен всасывающий смазочный трубопровод с сетчатым фильтром и сливные пробки.

Коленчатый вал (рис.9) состоит из 6 шатунных, 7 коренных (рамовых) шеек и щек кривошипов. От него имеется привод на распределительный вал. На свободном конце коленчатого вала установлен демпфер для уменьшения амплитуды крутильных колебаний.

В качестве коренных и шатунных подшипников установлены тонкостенные вкладыши. Крышки коренных подшипников к корпусу дизеля крепятся двумя шпильками.


Рисунок 9 – Коленчатый вал дизеля 6AL 20/24:
1 – маховик; 2 – шатунная шейка; 3 – коренная шейка; 4 – противовес; 5 – зубчатое колесо; 6 – щека кривошипа

Цилиндровая втулка представляет собой цилиндр с фланцем в верхней части. Уплотнение между цилиндровой втулкой и крышкой осуществляется прокладкой из мягкой стали. В нижней части втулка от корпуса дизеля уплотнена двумя резиновыми кольцами (рис. 10).

Рисунок 10 – Цилиндровая втулка в корпусе дизеля 6AL 20/24: 1-цилиндровая втулка; 2- уплотнительные кольца; 3- прокладка между втулкой и крышкой;

4- втулка для прохода охлаждающей воды из полости корпуса в цилиндрическую крышку;

5- цилиндровая крышка; 6- корпус дизеля

Поршень. Для лучшего охлаждения поршня в нем предусмотрен змеевик, по которому циркулирует охлаждающее масло, поступающее в него от поршневого пальца через сверление в нем (рис. 11). После прохода масла через охлаждающий змеевик оно свободно сливается вниз (в поддон).




Рисунок 11 – Поршень дизеля 6AL 20/24:

1 – головка поршня; 2 – вставка; 3 – юбка; 4 – поршневой палец; 5 – компрессионные кольца; 6 – маслосъёмное кольцо; 7 – отверстия слива масла

---

Шатун. Нижняя головка шатуна имеет косой разъем с зубчатой поверхностью прилегания, для демонтажа поршня с шатуном из цилиндровой втулки. Шатунный подшипник состоит из двух вкладышей, у которых плоскость разъема располагается перпендикулярно оси шатуна. Оба вкладыша взаимозаменяемые, в средней части они имеют канавку и отверстия для прохода масла к каналу в стержне шатуна для подачи масла к верхнему подшипнику шатуна, а также на охлаждение поршня.

Цилиндровая крышка вместе с днищем поршня образует камеру сгорания топлива. В ней расположены гнезда для форсунки, пускового клапана, впускных и выпускных клапанов и индикаторного крана. Охлаждается крышка водой, поступающей из зарубашечного пространства цилиндровой втулки по переходным патрубкам. Крышка соединяется с корпусом дизеля с помощью четырех шпилек. В крышке расположены четыре клапана- два впускных и два выпускных (рис. 12). Направляющие клапанные втулки, в которых движутся штоки клапанов, снабжены маслосъемными кольцами. Сверху крышка закрывается плотно кожухом. В эксплуатации необходимо периодически контролировать зазоры в клапанах на холодном дизеле, которые должны составлять 0,4 мм.



Рис.12. Впускной (выпускной) клапан:

1 – впускной клапан; 2 – клапанное седло; 3 – направляющая втулка клапана; 4 – маслосъемное кольцо; 5 – клапанная пружина
Пусковой клапан. Пусковой клапан предназначен для подачи пускового воздуха в цилиндр в момент пуска, т.е. воздух от распределителя пускового воздуха подается на каждый цилиндр по очередности работы цилиндров через свой пусковой клапан.

В момент подачи воздуха давлением около 3 МПа поршень пускового клапана открывает сам клапан и через основное проходное отверстие подает воздух прямо в цилиндр, приводя в движение поршень дизеля. При этом коленчатый вал развернется на определенный угол и через зубчатое соединение на конце вала развернет и распределитель воздуха. Последний отключит подачу управляющего воздуха на предыдущий цилиндр, пусковой клапан закроется, и подача воздуха на этот цилиндр прекратится. Одновременно откроется отверстие в распределителе пускового воздуха на очередной цилиндр и так далее.

---

Насос-Форсунка. На дизелях 6AL20/24 установлены неохлаждаемые насос-форсунки (рис. 13), которые предназначены для распыливания топлива, подаваемого в камеру сгорания топливным насосом высокого давления. Насос-форсунка состоит из корпуса и распылителя. Распылитель крепится к корпусу форсунки с помощью соединительной гайки. Давление верхней пружины передается на иглу распылителя через толкатель (промежуточный стержень). Давление открытия иглы распылителя состовляет 25 Мпа, которое можно регулировать с помощью регулировочного болта форсунки.

Вся форсунка в сборе, в гнезде цилиндровой крышки фиксируется с помощью прижимного фланца и крепится двумя болтами.

Насос - форсунка представляет собой агрегат, объединяющий плунжерный насос высокого давления и форсунку закрытого типа. Привод насос - форсунки осуществляется от распределительного вала.



Рисунок 13 – Схема насос-форсунки дизеля 6AL 20/24:
1 – пружина; 2 – толкатель; 3 – направляющая втулка; 4 – плунжер-золотник;

5 – накидная гайка; 6 – распылитель; 7 – упор пружины; 8 – пружина;

9 – нагнетательный клапан; 10 – обратный клапан
Индикаторный кран. Каждая цилиндровая крышка оборудована индикаторным краном, посредством которого камера сгорания сообщается с атмосферой. Индикаторные краны открывают при подготовке дизеля к работе для облегчения проворачивания коленчатого вала вручную.

Распределительный вал. Клапана открываются при помощи кулачков распределительного вала через толкатели, штанги и клапанные рычаги (рис.14).

Клапана открываются при помощи кулачков распределительного вала через толкатели, штанги и клапанные рычаги. Распределительный вал состоит из отдельных сегментов. Каждому цилиндру дизеля принадлежит один сегмент вала. Распределительный вал вращается в семи подшипниках. Упорный подшипник распределительного вала расположен со стороны привода, он фиксирует осевое положение вала.




Рис.14. Распределительный вал дизеля 6AL20/24:

1-сегмент; 2-кулачки для впускных и выпускных клапанов; дизеля

3-зубчатое колесо
Топливный насос высокого давления. На ГД и ВД установлены индивидуальные насосы высокого давления (ТНВД), а на АДГ – блочный насос золотникового типа. Золотниковые ТНВД – это такие, у которых регулирование цикловой подачи топлива осуществляется при помощи плунжера-золотника.

---

Насосы предназначены для дозированной подачи топлива в форсунку под высоким давлением в момент сжатия воздуха поршнем в цилиндре дизеля.

Количество топлива, подаваемого к форсунке, регулируется перепуском топлива во всасывающий трубопровод изменением конца подачи. Конец подачи топлива зависит от положения плунжера и определяется совпадением верхней отсечной кромки плунжера с нижней кромкой отсечного окна втулки.

В насосах золотникового типа плунжер выполняет две функции: нагнетает топливо к форсунке и регулирует количество подаваемого топлива в соответствии с нагрузкой дизеля.

Распределение пускового воздуха. Система пуска состоит из баллонов со сжатым воздухом с запорными клапанами и манометрами, ручного клапана воздуха управляющего пуском дизеля, распределителя пускового воздуха, падающего на воздух в цилиндры в определенной последовательности, и пусковых клапанов непосредственно на самих цилиндрах.

Запас пускового воздуха хранится в баллонах под давлением 0,3 МПа. Пополнение запаса воздуха производится от двух компрессоров, работающих в автоматическом режиме.

Компрессоры автоматически пускаются при снижении давления до 0,2 МПа, при достижении давления 0,3 МПа – компрессоры останавливаются. Запорная арматура на головке пусковых баллонов позволяет подключать один или оба баллона, производить продувку баллонов, пополнять запас воздуха, отключать баллоны от магистрали.

От баллонов воздух поступает по трубопроводам к ручным клапанам пускового воздуха каждого дизеля, а от них в распределитель пускового воздуха. Воздух через пусковые клапана поступает в определенный цилиндр и начинает проворачивать коленчатый вал дизеля. Вместе с распределительным валом вращается и ротор распределителя воздуха, который соединяет очередной цилиндр, в порядке работы цилиндров, с пусковым воздухом.

Выпускной коллектор. Корпус дизеля выполнен таким образом, что два коллектора, выпускной и подачи воздуха, находятся с одной стороны. Выпускные патрубки отработанного газа дизеля для трех цилиндров объединяют в два и подключают к газовой турбине, а на выходе из нее газы выходят в дымовую трубу.

Газотурбокомпрессор. Система наддува дизеля воздухом приведена на рис. 15, а газотурбокомпрессора (ГТК) дизеля 6AL 20/24 на рис. 16. Наддув осуществляется от автономного ГТК, который выполнен отдельным блоком, где на общем валу с одной стороны находится колесо газовой турбины, с другой - крылатка компрессора. Турбина приводится во вращение выпускными газами и вращает компрессор.

---

Воздух поступает через воздушный фильтр из машинного отделения в компрессор дизеля. Затем воздух поступает в охладитель воздуха, в котором он охлаждается морской водой. После охладителя воздуха он через всасывающие клапана поступает в цилиндры дизеля. Температура наддувочного воздуха контролируется по термометру. Температура выпускных газов от каждого цилиндра контролируется на выходе. Смазка подшипников ГТК осуществляется от смазочной системы дизеля.



Рис. 15. Система наддува дизеля воздухом:

1 - колесо компрессора; 2 - опорно-упорный подшипник; 3 - опорный подшипник; 4 - колесо газовой турбины; 5 - вал компрессора; 6 - охладитель воздуха

Рис. 16. Газотурбокомпрессор дизеля AL20/24
Р
егулятор частоты вращения. На УПС «ПАЛЛАД» установлены два главных и один вспомогательный дизели 6AL20/24, которые работаю с постоянной частотой вращения, т.е. по нагрузочной характеристике. Поэтому на каждом дизеле установлен однорежимный регулятор частоты вращения «Вудвард» типа УГ-8. Общий вид регулятора приведен на рис. 17.

Рис. 17 – Общий вид регулятора «Вудвард»:

1-двигатель для установки частоты вращения; 2-вал регулятора; 3-залатчик заданной величины; 4-указатель возврата; 5-щит управления; 6- проводной вал со шпонкой; 7- проборка для спуска масла; 8- игольчатый клапан системы возврата; 9-ограничитель нагрузки; 10-ручка для установки пропорциональности; 11-циферблат; 12-крышка.

На переднюю лицевую стенку регулятора выведены следующие четыре ручки:

• 
  ручка для установки степени пропорциональности;
  
• 
  ограничитель нагрузки;
  
• 
  задатчик заданной величины
  
• 
  синхронизирующее устройство
  

Механизм регулятора размещен в герметичном корпусе, внутренняя полость которого заполнена маслом. Работа регулятора заключается в поддержании постоянной частоты вращения т.к. нагрузка на дизель изменяется, и частота вращения коленчатого вала меняется, что недопустимо по нагрузочной характеристике.

---