Строительные машины и оборудование, справочник






Комбинированные двухтактные двигатели с противоположно движущимися поршнями


Категория:
   Устройство и работа двигателя


Комбинированные двухтактные двигатели с противоположно движущимися поршнями

Судовой двигатель

Комбинированный двухтактный двигатель 16ДРПН 23/2X30 (61Б-3) с противоположно движущимися поршнями устанавливают на судах с непосредственным приводом гребного винта.

Двигатель 61Б-3 имеет шестнадцать цилиндров, расположенных вертикально двумя параллельными рядами в едином остове. Мощность передается четырьмя коленчатыми валами через тор-сионы и главную передачу на фланец отбора мощности.



Остов двигателя представляет собой стальной сварной блок. Вертикальными поперечными стенками, воспринимающими основные нагрузки при работе двигателя, он разделен на восемь отсеков, в которых попарно установлены втулки цилиндров. К этим стенкам приварены коренные опоры. Остов по торцам имеет фланцы для крепления главной передачи и привода крупных вспомогательных механизмов.

Втулка 1 цилиндра чугунная, съемным фланцем она крепится четырьмя шпильками к верхней горизонтальной полке остова. Верхняя часть втулки расположена в воздушном ресивере и охлаждается воздухом. На наружной поверхности средней части втулки отлиты продольные ребра, которые повышают жесткость втулки и образуют каналы для прохода охлаждающей воды. На эти ребра напрессован стальной силовой бандаж. В средней части бандажа сделаны три овальных отверстия, через которые в стенку втулки ввертывают штуцера пускового клапана и форсунки. В штуцере пускового клапана просверлен канал для установки индикаторного крана.

В верхней части втулки имеется впускных окон прямоугольной формы с тангенциальным и небольшим осевым наклонами. В нижней части втулки расположено выпускных окон с осевым наклоном. В перемычках между выпускными окнами вдоль оси втулки просверлены каналы для прохода охлаждающей воды. Вода из полости охлаждения выпускного трубопровода поступает в каналы в перемычках окон, затем проходит между ребрами втулки и бандажом и через отверстие в верхней части последней направляется в отводящий трубопровод. Все водяные полости уплотнены резиновыми кольцами.

Коленчатые валы, изготовленные из легированной стали, одинаковы по конструкции и отличаются только комплектацией задних и передних концов. Два коленчатых вала установлены в верхнем картере и два — в нижнем. Кривошипы расположены под углом 45° друг к другу. Коленчатый вал опирается на девять коренных подшипников, а от продольных перемещений фиксируется упорным подшипником. В теле вала имеются полости и каналы для подвода масла к подшипникам. Коренной подшипник состоит из двух разъемных стальных вкладышей, залитых свинцовистой бронзой. Нижний вкладыш верхней опоры и верхний вкладыш нижней опоры на внутренней поверхности имеют кольцевую проточку и отверстие для подвода масла. Шатунные подшипники представляют собой два бронзовых вкладыша, покрытые тонким слоем антифрикционного сплава.

Верхние коленчатые валы связаны с поршнями, управляющими открытием и закрытием впускных окон; нижние — с поршнями, управляющими выпуском.

Для обеспечения необходимых фаз газораспределения нижние коленчатые валы при вращении на 9° опережают верхние. К переднему фланцу всех коленчатых валов крепятся гасители крутильных колебаний. С переднего конца левого (если смотреть со стороны главной передачи) нижнего коленчатого вала происходит отбор мощности на привод двухсекционного масляного насоса, водяных насосов внешнего и внутреннего контуров и турбокомпрессора. В приводе имеется специальный механизм, обеспечивающий постоянное направление вращения масляного и водяных насосов и турбокомпрессора независимо от направления вращения коленчатых валов, которое меняется при реверсировании двигателя. Привод обоих кулачковых валов топливных насосов высокого давления осуществляется от верхних коленчатых валов со стороны главной передачи.

На торце корпуса главной передачи установлено валоповоротное устройство для проворачивания валов двигателя. Ва-лоповоротный механизм приводится в действие от электродвигателя; он снабжен стопором для предотвращения случайного включения и блокировкой пуска двигателя при включенном механизме.

Рис. 1. Поперечный разрез судового комбинированного двигателя с противоположно движущимися поршнями 16ДРПН 23/2X30 (61Б-3)

Шатуны, штампованные из легированной стали, имеют стержень двутаврового сечения с каналом подвода масла для смазывания поршневого пальца и охлаждения поршня. Кривошипная головка прикреплена к стержню шатуна четырьмя шпильками. Между стержнем и кривошипной головкой установлена прокладка для регулирования степени сжатия. В поршневые головки шатунов запрессованы втулки, состоящие из наружной стальной обоймы и внутренней бронзовой втулки с прямыми канавками. Для удобства монтажа шатунные болты всех шатунов установлены головками вниз.

Поршни, одинаковые по конструкции, состоят из наружного стакана, отлитого из высокопрочного чугуна, и стальной вставки, стянутых четырьмя стальными шпильками, ввернутыми в днище стакана. Охлаждение поршня осуществляется маслом, взбалтываемым в полости внутри поршня под действием сил инерции. Масло для охлаждения поступает через отверстие в поршневой головке шатуна под днище поршня и затем в полость между днищем стакана и вставкой. Нагретое масло вытекает из поршня через отверстие во вставке.

Сферическая вогнутая поверхность днища поршня и цилиндрическая поверхность на длине 30 мм от днища покрыты хромом, а остальная боковая поверхность поршня— тонким слоем олова.

На поршне установлены шесть поршневых колец из высокопрочного чугуна: четыре компрессионных с косым замком; два маслосъемных с прямым замком. Первое компрессионное кольцо фиксируется от проворачивания вокруг поршня, что предохраняет кольцо от поломок при попадании замка в отверстие окон. Компрессионные кольца для лучшей приработки покрыты тонким слоем олова и имеют бронзовый поясок на рабочей поверхности.

Поршневой полый палец изготовляют из легированной стали и его поверхность полируют. Палец стопорится от проворачивания и осевого перемещения шпильками крепления вставки.

Топливная система двигателя состоит из топливодподкачивающего насоса, двух топливных фильтров, насосов высокого давления, форсунок и трубопроводов. Топ-ливоподкачивающий насос приводится в действие от шестерни главной передачи. Насосы высокого давления золотникового типа получают движение от распределительных валов со съемными кулачковыми шайбами симметричного профиля. На каждый цилиндр приходятся по два насоса и две форсунки закрытого типа.

Турбокомпрессор расположен на переднем торце двигателя. Так как мощность, потребляемая компрессором, превышает мощность, развиваемую газовой турбиной, то турбокомпрессор имеет дополнительный механический привод от коленчатого вала через гидромуфту. Турбокомпрессор состоит из одноступенчатого центробежного компрессора и одноступенчатой осевой турбины, расположенных на одном валу. Наддувочный воздух охлаждается в охладителях, установленных с каждой стороны двигателя и соединенных с воздушным ресивером. Охлаждение осуществляется забортной водой.

Смазочная система двигателя — циркуляционная, с сухим картером. Масло из поддона откачивающей секцией шестеренного насоса подается через фильтр и охладитель в цистерну. Нагнетающая секция насоса забирает масло из цистерны и подводит его через фильтр к двигателю и турбокомпрессору. Система снабжена насосами с автономным электроприводом для прокачивания масла через двигатель при пуске и реверсировании.

Система охлаждения двухконтурная. Замкнутый контур, заполненный пресной кипяченой, хорошо отстоявшейся водой, служит для охлаждения двигателя и турбокомпрессора. Внешний контур проточной (забортной) воды обеспечивает охлаждение пресной воды, масла и поступающего в двигатель наддувочного воздуха.

Пуск двигателя осуществляется сжатым воздухом, подаваемым из пусковых баллонов через пусковые клапаны и пусковые воздухораспределители в цилиндры двигателя в соответствии с порядком их работы.

Газовый двигатель

На базе описанного выше двигателя выпускается газовый двигатель 16ДПН 23/2X30 (6ЧГА), предназначенный для привода синхронного генератора переменного тока. Двигатель имеет форкамерно-факельное зажигание. На каждом цилиндре 1 в средней его части с помощью резьбового штуцера установлена форкамера 3, оборудованная автоматическим клапаном подачи газа и двумя свечами зажигания. В верхнюю часть втулки, ниже впускных окон, ввернут штуцер для установки газового клапана 2 с дозатором для подачи газа в цилиндр двигателя. Газовый клапан цилиндра приводится в движение от распределительного вала 6 через толкатели 5 и штангу 4. Дозатор расположен непосредственно на газовом клапане и тягами связан с регулятором частоты вращения коленчатого вала двигателя. Газовый клапан определяет фазы подачи газа в цилиндр, а дозатор регулирует количество подаваемого газа.

В период выпуска и продувки, как только давление в цилиндре становится меньше давления в системе подачи газа в фор-камеру, автоматический клапан форкаме-ры открывается под давлением газа и происходит очистка форкамеры от продуктов сгорания. Газовый клапан цилиндра открывается раньше впускных окон (опережение составляет 35° угла поворота коленчатого вала), и газ поступает в цилиндр, образуя со свежим воздухом рабочую смесь. В начале процесса сжатия под действием давления в цилиндре клапан форкамеры закрывается, и подача газа в нее прекращается. Газ перестает поступать в цилиндр через газовый клапан при положении поршня, соответствующем 83° угла поворота коленчатого вала до внутренней объемной мертвой точки. В момент, когда поршень не доходит на 7,5° угла поворота коленчатого вала до внутренней объемной мертвой точки, подается напряжение на свечи форкамеры, и обогащенная газовоздушная смесь в форкамере воспламеняется. Давление в форкамере резко возрастает и из нее в цилиндр выбрасывается горящий факел, который воспламеняет основной заряд.

Газовая система, кроме форкамер и газовых клапанов, включает трубопроводы, фильтры для осушения газа, а также редукторы для регулирования давления подаваемого газа в зависимости от режима работы двигателя. Редуктор цилиндрового газа используется при пуске двигателя. После первых оборотов коленчатых валов при провертывании их сжатым воздухом пусковой системы дозаторы газовых клапанов устанавливаются в положение полного открытия, а количество газа, поступающего в цилиндры, ограничивается редуктором цилиндрового газа. Последний устроен так, что с увеличением частоты вращения коленчатых валов во время пуска возрастает давление газа на выходе из редуктора. При достижении валами частоты вращения 260…265 об/мин газ начинает постепенно поступать в трубопроводы подачи газа в цилиндры, минуя редуктор, и редуктор выключается. По мере повышения давления газа в трубопроводах подачи газа в цилиндры в работу включается регулятор частоты вращения двигателя, постепенно прикрывая дозаторы и обеспечивая заданную частоту вращения коленчатых валов на холостом ходу.

На двигателе применена контактно-транзисторная система зажигания. В состав системы входят: аккумуляторная батарея; транзисторные коммутаторы; добавочные резисторы; прерыватели-распреде-лители; катушки зажигания.

Катушки зажигания устанавливают по две на каждый цилиндр, по числу свечей в форкамере. Две свечи, работающие параллельно, ставятся для увеличения надежности воспламенения смеси. Транзисторный коммутатор представляет собой электронный ключ, осуществляющий бесконтактное управление подачей и отсечкой тока низкого напряжения через катушку зажигания. Добавочный резистор применяется для ограничения силы тока, проходящего через транзистор в катушку зажигания. Между транзисторным коммутатором и катушкой зажигания в электрическую цепь включены контакты распределителя. Эти контакты подключают к цепи катушки зажигания в соответствии с порядком работы цилиндров. Контакт прерывателя включен в цепь управления транзисторного коммутатора и служит для управления моментом подачи высокого напряжения (17…30 кВ) на свечу зажигания. Через контакт прерывателя проходит только ток управления коммутатором (сила тока 0,3 А). Привод прерывателей-распределителей осуществляется через.

Рис. 2. Поперечный разрез газового двигателя с противоположно движущимися поршнями 16ДПН 23/2X30 (64ГА)

Из других особенностей двигателя следует отметить установку двух дополнительных защитных компрессионных колец в нижней части поршня, замкнутый внешний контур системы охлаждения с воздушными охладителями воды и отсутствие системы реверсирования.

Читать далее:

Категория: - Устройство и работа двигателя

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины