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 кривошипаЦилиндровая 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 дизеляПоршень. 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 пружинаПусковой 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 клапанИндикаторный 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; дизеля3-зубчатое колесоТопливный 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 воздухаРис. 16. Газотурбокомпрессор дизеля AL20/24Р 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.

---