Сумарний вплив експлуатаційних факторів на витрату палива дизеля типу 6S46MC

 

 

 

 

 

Рисунок 1.1 - Стендові характеристики роботи головного суднового двигуна

(в умовах випробувань  ISO)

 

 

 

1.3.2 Опис конструкції двигуна

Поперечний переріз двигуна  [4] наведено на рис. 1.2.

 

Рисунок 1.2 - Поперечний переріз головного суднового двигуна

Фундаментна рама двигуна виконана з упорним підшипником у кормовій частині. Вона являє собою стальну зварну конструкцію з повздовжньою балкою з литими сталевими постілями для рамових підшипників. Рамові підшипники, тонкостінної конструкції, залиті білим металом. Для кріплення двигуна до фундаменту передбачаються довгі еластичні високоміцні болти з гідравлічною затяжкою. Рама виконується без ухилу при кріпленні на епоксидних клиннях. Масляний піддон двигуна виконано зі стальної основи та приварюється до фундаментної рами.

Станину двигуна виконано за типом зварної конструкції. На стороні вихлопу розміщені запобіжні клапани на кожному циліндрі, на стороні розподілу - оглядові лючки. Направляючі повзуни крейцкопфа приварені. Станина з'єднана з фундаментною рамою болтами. Станина, фундаментна рама та блоки циліндрів з'єднанні анкерними зв’язками.

Блок циліндрів виконаний з чавуну. Зі сторони розподільного валу блок циліндрів має кришк, для нагляду за поршневми кільцями, яка має отвори для входу продувочного повітря з боку продувного колектору. Блок циліндрів має трубки для підводу масла на охолодження поршня.

На блоці кріпляться: повітряний ресивер, турбонагнітач, охолоджувач  повітря і кронштейни для площадок. У нижній частині блока розміщений сальник штока поршня, який призначений  для ущільнення: зі сторони картера  запобігає потрапляння масла  у підпоршневу порожнину; зі сторони підпоршневої порожнини запобігає потраплянню повітря, газів, відпрацьованого циліндрового масла у картер.

Циліндрова втулка двигуна виконана з чавунної відливки і встановлюється на блоці за допомогою фланця. У верхній частині маються свердлення в які встановлюються трубки з ізоляцією або без. Розміщення охолоджувальних каналів, найменування або відсутність ізоляції трубок призначені для підтримання температури втулки за якої відсутня сірчиста корозія та одночасно не вище температури при якій порушується режим змащування робочої поверхні.

Циліндрова кришка двигуна - масивна сталева єдина конструкція з просвердленими охолоджувальними каналами. У кришці встановлено вихлопний клапан, запобіжний та індикаторний кран. Кришка кріпиться до станини шпильками, гайки кріплення затягуються гідравлічно.

Шатун двигуна виконується кованим або литим із сталі і з’єднує крейцкопф та колінчастий вал за допомогою підшипників. Підшипники з’єднуються болтами, гайки яких затягуються гідравлічно. Крейцкопфний підшипник - тонкостінчастий, вкладиші вкриті білим металом. Основне навантаження бере на себе нижній вкладиш. Мотилевий підшипник - тонкостінчастий, вкладиші вкриті білим металом.

Змащення підшипників  здійснюється через отвори у крейцкопфі і у шатуні. У цілях економії висоти шатун виконують відносно коротким.

Поршень складається з головки та тронка. Тронк поршня - чавунне лиття з бронзовим бандажем. Головка поршня виконана з високоякісної сталі та має чотири кільцеві канавки, що вкриті хромовим покриттям з двох сторін канавки. Верхнє поршневе кільце типу CPR (компресійне), три інші кільця мають косі замки. Верхнє поршневе кільце ширше за інші.

Шток поршня - кований стальний з обшліфованою та термічно обробленою поверхнею для надання йому твердості і зносостійкості, що дозволяє збільшити питомий тиск ущільнюючих кілець сальника і довговічності при стиранні. Шток з’єднаний з крейцкопфом чотирма шпильками. Шток має центральний отвір в якому знаходиться трубка для підводу масла для охолодження поршня.

Крейцкопф забезпечую передачу потужності від штоку поршня до шатуна і навпаки, він виготовляється кованим сталевим і з’єднується зі сталевими литими башмаками вкритими білим металом. Поперечина крейцкопфа має телескопічну трубку для входу і виходу масла.

Колінчастий вал напівскладеного типу, складається з кованих або литих стальних колін. На задньому кінці колінчастого валу є упорний гребінь для упорного підшипника. Кормовий фланець з’єднується з маховиком та проміжним валом за допомогою призонних болтами. У носовій частині двигуна під’єднується демпфер подовжніх коливань та фланець для відбору потужності на допоміжні механізми та на можливий валогенератор.

Розподільний вал призначений для розподілу подачі палива за циліндрами, відкриття вихлопних клапанів та є приводом для лубрикаторів. Розподільний вал збірний з напресованими кулачками. Розподільний вал має цепний привод від колінчастого валу.

Упорний підшипник типу В&W-Michell знаходиться у задній частині двигуна і складається з упорного гребеня, основи підшипника та упорних подушок з білого металу. Упорний вал складова частина колінчастого валу і змащується від системи циркуляційногозмащення.

Реверсування  двигуна здійснюється електронікою, зміною часу впорскування палива, активацією вихлопного клапану і пускових клапанів.

Передача обертання (валоповоротний пристрій). Обертове колесо пов’язане з упорним валом і обертає шестерню кінцевого вала передачі, який встановлений на фундаментній рамі. Передача обертається електричним двигуном в я кому присутній гальмівний пристрій. Блокування головного двигуна при пуску здійснюється, коли передача знаходиться у зачепленні. Введення та виведення з зачеплення здійснюється в ручномк режимі при аксіальному русі шестерні.

Демпфер повздовжніх  коливань складається з поршня і збірного корпусу, розташованого спереду рамового підшипника. Поршень демпферу виконано у вигляді інтегрального гребеня на рамовій шийці, а корпус розташовано на основі підшипника.

Система наддувочного повітря. Повітря входить у турбонагнітач з машинного відділення через фільтр-глушник. Потім через наддувочну трубу, охолоджувач, ресивер та крізь отвори у втулці циліндрів надходить до них під час фази газообміну.

Охолоджувачі наддувочного повітря масло-блочного типу окремі для кожного турбонагнітача. У ньому повітря охолоджується забортною водою тиском 0,2…0,25 МПа або прісною водою тиском 0,45 МПа. Конструкція повітроохолоджувача виконана таким чином, що різниця між температурами наддувочного повітря і вхідної забортної води може досягати 12 ºC.

Двигун має допоміжні повітродувки повітря від яких входить у двигун, не проходячи охолоджувач наддувочного повітря. Між охолоджувачем і ресивером встановлюються незворотні клапани, які автоматично закриваються при непрацюючій повітрядувці. Повітрядувки починають працювати перед пуском двигуна для досягнення ефективного тиску необхідного для нормального початку роботи машини.

Паливні і пускові  клапани

Циліндрова кришка має  три форсунки, пусковий клапан і  індикаторний кран. Відкриття клапанів здійснюється за рахунок бустера високого тиску, а закриття пружиною. При зупинці двигуна паливо автоматично циркулює через клапан, золотник автоматично скидає паливо при несправностях клапанів.

Труби високого тиску мають  спеціальні з’єднання і рукава для  витримування високого тиску.

Механічний повітророзподільник встановлюється на двигунах МС, має один соленоїдний клапан на кожний циліндр, який контролюється контрольною системою дизеля. Повільний поворот перед пуском запрограмований у програмі базової контрольної системи.

Пусковий клапан відкривається повітрям і закривається пружиною. Інтегральна контролююча система дизеля контролює роботу пускового клапана у часі.

Двигун обладнаний індикаторним краном на який може встановлюватися датчики системи діагностування.

Випускний клапан складається з корпуса і штока клапана. Корпус клапана - чавуна відливка з каналами для охолодження. Корпус має у нижній частині охолоджувальне стальне днище замість встановлення сідла. Шток випускного клапана виконаний з жароміцного нікелевого сплаву (німоніку). Вихлопний клапан відкривається електронною гідравлічною системою, а закривається тиском повітря.

Робота вихлопного клапана  контролюється розподільчим валом. Обертання клапана для його надійного  та щільного прилягання у сідлі забезпечується, встановленим на штоку імпелером.

У верхній і нижній частині  клапана, для забезпечення його м'якої роботи встановлені демпфери. Порожнини  охолодження ущільнюються силіконовими кільцями, які змінюють через 1,5…2 тис. годин. Нижнє кільце змінене на розрізне, підпружинене, фторопластове для збільшення ресурсу до 3 тис. годин.

Робоча поверхня сідла  має жароміцний нікелевий наплав, для ефективної протидії високотемпературній  корозії.

Появи на сідлі плям прогару  не рекомендується видаляти до тих  пір, поки не з’являться наскрізні  канавки. В останніх моделях фірма  почала виробництво клапанів Duracel з наплавленням на посадочну поверхню жароміцного та жаростійкого хромонікелевого сплаву (інконель), який витримує високу температуру. Одночасно фірма перейшла на конструкцію сідел з двома камерами (W - подібна посадкова поверхня сідла).

Двигун обладнаний кронштейнами, площадками, леєрами. Площадки встановлені  таким чином, щоб легко виконувати перевірки і спостереження. У  районі кронштейнів проходять труби  різних систем, що забезпечують роботу двигуна. Зі сторони випуску до кронштейнів  кріпляться балки штормового кріплення  двигуна.

 

РОЗДІЛ 2 
 
ТЕХНІЧНА ЕКСПЛУАТАЦІЯ ПАЛИВНОЇ АПАРАТУРИ ДИЗЕЛЯ

2.1 Операції при  експлуатації паливної апаратури  дизеля

 

Висока точність виготовлення деталей паливної апаратури сучасних дизельних двигунів не дозволяє організувати виробництво замінюваних або  запасних деталей на звичайних ремонтних  підприємствах або майстернях і  тим більше у суднових умовах. Система  організації технічної експлуатації паливної апаратури зазвичай будується  на розгалужуванні операції поточних (профілактичних), ремонтно-регуляційних та поновлювальних. Поточні операції, тобто нагляд та догляд за паливною апаратурою під час роботи дизеля, обмежується невеликим обсягом робіт, що складаються в основному із зовнішнього очищення дизеля, дотримання заходів, які запобігають засмічення палива, очищенні й промиванні паливних фільтрів й усунення нещільностей у паливопроводах. До робіт, що проводяться на місці встановлення дизеля, належать також періодичні перевірки основних елементів паливної апаратури або заміна їх запасними елементами та деякі операції з регулювання. Надійний контроль й регулювання паливної апаратури можуть виконувати тільки кваліфіковані спеціалісти з використанням спеціалізованого інструменту й пристосувань вузького призначення на спеціально обладнаному робочому місці. Для створення цих умов у багатьох судноплавних компаній організовані спеціальні контрольно-ремонтні пункти й бази, куди й доставляються зняті з дизелів елементи паливної апаратури.

Зазвичай, у суднових умовах в основному виконують профілактичні  роботи з ремонту паливних насосів  високого тиску (ПНВТ) і форсунок, які  не пов'язані з їх розбиранням. Несправні  насоси і форсунки знімають й замінюють  новими або отриманими з обмінного  фонду.

2.2 Перевірка і регулювання  форсунок

 

Технічний стан форсунок визначає надійність і економічність роботи двигуна. Зниження щільності і незадовільне розпилювання призводять до неповного  згорання палива і димління на вихлопі, згорання буде переходити на лінію розширення, що викликає перегрівання циліндро-поршневої групи і пригорання вихлопних клапанів. Наслідком попадання струменів погано розпилюваного палива на голівки поршнів є їх прогорання.

Термін служби розпилювачів форсунок сучасних двигунів зазвичай лежить в межах 5…10 тис. годин, після  закінчення цього часу, як правило, вимагається їх заміна або ремонт. Рекомендується в межах цього  терміну через 2…4 тис. годин здійснювати  періодичні перевірки стану форсунок, що включають: оцінку стану соплових отворів на відсутність в них  коксових відкладень і зносу (вимір  діаметру); перевірку на щільність  і відсутність підтікань; перевірку  і регулювання тиску відкриття  голки; перевірку і, якщо можливо, регулювання  величини ходу.

Перераховані перевірки  і необхідні регулювання виконуються  в пристосованому для цього приміщенні і з використанням спеціального стенду (рис. 2.1) для опресовування.

Рисунок 2.1 - Стенд для опресовування форсунок

 

Після зняття форсунки з  двигуна її сопловий наконечник слід передусім перевірити на наявність  коксових відкладень. Їх присутність  є свідченням підтікання палива крізь  конічне ущільнення голки як наслідок втрати його щільності, так і поломки пружини. До особливо інтенсивного коксування аж до закупорки частини соплових отворів приводить перегрівання розпилювача.

Засмічення соплових отворів  зазвичай супроводжується появою різких ударів в трубці форсунки і її нагрівом внаслідок підвищення тисків уприскування через зростання опору витіканню  палива з сопла. Засмічені соплові  отвори прочищаються свердлом, діаметр  якого на 0,025 мм менше діаметру отворів. Вимір діаметру отворів здійснюється спеціальним калібрувальним свердлом. Збільшення діаметру допустиме не більш, ніж на 10 %. Інакше збільшується розмір крапель палива, що розпилюється, погіршується їх згорання і збільшується їх дальність польоту, що призводить до попадання струменів палива на стінки циліндра і голівки поршнів.