Масляная система судового двигателя схема

Системы смазки и охлаждения двигателей

Система смазки служит для подачи масла к трущимся деталям двигателя с целью уменьшения потерь на трение и отвода части тепла, образующегося в процессе трения. Интенсивность смазки отдельных деталей и механизмов двигателя зависит от условий их работы. Наиболее обильная и непрерывная смазка требуется для подшипников коленчатого вала, менее обильная смазка — для цилиндрических втулок и поршней (во избежание образования нагара на днище поршня, поршневых кольцах и клапанах), для деталей механизма газораспределения и др. Непрерывная подача масла к трущимся поверхностям в современных судовых двигателях достигается путем циркуляции масла под давлением в циркуляционной масляной системе. Масляным резервуаром в этой системе может служить картер двигателя (в двигателях с мокрым картером) или специальная цистерна, расположенная вне двигателя, в двигателях с сухих картером. Судовые двигатели имеют в основном масляную систему с мокрым картером, принципиальная схема которой (совместно с системой охлаждения) представлена на рис. 56.


Рис. 56. Схема масляной и охлаждающей систем судового двигателя.

Из картера двигателя масло по трубе 9 забирается шестеренным насосом 7 под давлением 300—400 кн/м 2 (3—4 кгс/см 2 ), прокачивается через сдвоенный фильтр 2 и по трубе 1 подается в масляный холодильник 29, где охлаждается забортной водой. Перед фильтром 2 и после него установлены манометры 3, которые контролируют разность давлений масла в фильтре. Если разность показаний манометров превысит 50 кн/м 2 (0,5 кгс/см 2 ), это означает загрязнение одного из фильтров. В этом случае поток масла переключают на другой фильтр, а загрязненный очищают. При чрезмерном повышении давления масла перед фильтром срабатывает предохранительный клапан 5 и излишек масла перепускают снова во всасывающую магистраль по трубе 8.

Прокачивание масла вручную осуществляется при помощи поршневого насоса 6 ко всем трущимся узлам двигателя перед его запуском, а перекачивание масла вручную обратно во всасывающую магистраль — посредством клапанов 4 по трубе 8.

Фильтр тонкой очистки масла ставят параллельно нагнетательному трубопроводу 1. Через него по трубам 34 и 33 прокачивается только часть масла, так как фильтр тонкой очистки имеет повышенное сопротивление движению масла. Охлажденное в холодильнике 29 масло по трубопроводу 27 через редукционный клапан 30 поступает в главную распределительную магистраль 13, из которой подается к рамовым подшипникам (по трубкам 10), к моты-левым и головным подшипникам (по сверлениям в коленчатом валу и шатунах), к подшипникам распределительного вала и к шестерням его привода (по трубам 13 и 21), а также на охлаждение форсунок и поршней (по трубкам 15). Оставшееся масло идет на слив в картер двигателя, а по трубе 17 и через клапан 16 к механизму поста управления (в правую сторону) и на слив (в левую сторону). По трубе 25 масло может поступать к сервомотору реверсивного устройства, а по трубе 23 к другому двигателю в случае неисправности его масляного насоса.

Давление масла в главной распределительной магистрали контролируют при помощи манометра 28. Для автоматического контроля параметров масла в различных местах масляной системы устанавливают датчики давления и температуры, которые служат для подачи предупредительных сигналов и включения устройств автоматической остановки двигателя в случае падения давления масла (ниже допустимого) или повышения его температуры (выше допустимой).

Система охлаждения двигателей служит для подачи охлаждающей жидкости к наиболее нагретым деталям и узлам двигателя, а также для охлаждения масла и наддувочного воздуха в соответствующих холодильниках. В качестве охлаждающих жидкостей используют пресную и забортную воду и лишь для охлаждения головок поршней и форсунок быстроходных двигателей — масло.

Водяная система охлаждения может быть проточной (открытой), применяемой чаще всего в тихоходных двигателях, и замкнутой (закрытой) — для быстроходных двигателей. При проточной системе (рис. 56) охлаждение производится забортной водой, которая через открытый кингстон 40, управляемый рукояткой 37, поступает в теплый ящик забортной воды 39. Отсюда вода через сетчатый фильтр 38 забирается поршневым насосом 35 и прокачивается через масляный холодильник 29 в главную распределительную магистраль 24. Если охлаждения масла не требуется, вода поступает в эту магистраль, минуя холодильник масла, по обводной трубе 31 и через клапаны 32 и 26. Из распределительной магистрали вода подается в нижнюю часть зарубашечного пространства цилиндра и в водяную камеру выпускного коллектора (по трубкам 11), откуда по трубкам 12 вытекает, смешиваясь с водой, охлаждающей блок цилиндров. Затем по патрубкам 14 вода направляется на охлаждение крышек цилиндров, циркулирует там и по трубкам 18 отводится в общую сливную магистраль 19. По ответвлению 22 распределительной магистрали 24 вода поступает в компрессор 20 и в холодильник воздуха, а затем сливается по трубе 19.

Читайте также:  Сколько литров масла заливать в двигатель ситроен с4

Расход охлаждающей воды регулируют клапанами, установленными на трубках 18, а ее температуру контролируют термометрами, расположенными там же. Требуемые расход и температура воды на выходе из двигателя достигаются перепуском части горячей воды из сливного трубопровода 19 в приемный трубопровод 36.

Проточная система охлаждения является наиболее простой и не нуждается в большом количестве оборудования. Однако ее применение ограничено, так как она имеет существенный недостаток — образование отложений в виде накипи солей, песка и ила из морской воды на охлаждаемых стенках. Это ухудшает тепло-отвод от них, приводит к загрязнению водяных проходов, в результате чего повышаются тепловые напряжения и образуются трещины в нагретых деталях двигателя. С целью уменьшения слоя накипи ограничивают температуру охлаждающей воды на выходе из двигателя (не более 45—55° С) и повышают ее скорость в полостях охлаждения. Давление нагнетания воды в этом случае должно быть около 200—300 кн/м 2 (2—3 кгс/см 2 ), а ее температура на входе в двигатель — не ниже 20° С.

Замкнутая система охлаждения, принципиальная схема которой показана на рис. 57, лишена указанного недостатка, так как в этой системе охлаждение двигателя осуществляется пресной водой, циркулирующей по замкнутому кругу: расширительная цистерна 1 — термостат 8 — водяной 7 и масляный 6 холодильники — центробежный насос 5 — двигатель — цистерна 1. В свою очередь охлаждение пресной воды производится забортной водой в специальном водяном холодильнике 7, в который забортная вода поступает от на-насоса 2 через невозвратный клапан 5, и, охладив пресную воду, сливается за борт. Количество забортной воды, протекающей через холодильник, регулируют с помощью крана 4, который служит также для перепуска за борт избыточного количества воды.


Рис. 57. Схема замкнутой системы охлаждения.

Наличие в системе термостата 8 позволяет автоматически регулировать количество пресной воды. Тем самым создается возможность поддерживать постоянство температуры на выходе из двигателя (75—85° С) при различных режимах его работы и значительно сократить период прогрева двигателя при его пуске.

Несмотря на некоторое усложнение замкнутой системы охлаждения по сравнению с проточной, ее применение позволяет снизить удельный расход топлива и удлинить срок службы двигателя.

В состав оборудования масляной и охлаждающей систем входят, как было указано ранее, насосы, фильтры, сепараторы масла; масло- и водоохладители. Ниже дается описание некоторых механизмов и устройств, навешиваемых на двигатель или непосредственно обеспечивающих его работу.

Наибольшее применение для циркуляционной масляной системы низкого давления получили шестеренные насосы. Малые габариты, равномерная подача масла, продолжительный срок службы и высокая надежность работы позволяют их использовать в качестве топливоподкачивающих насосов. Эти насосы могут приводиться в действие непосредственно от двигателя (нереверсивные двигатели) или иметь самостоятельный привод от электромотора (реверсивные двигатели). В последнем случае насос будет иметь более сложное устройство.

Общий вид масляного шестеренного насоса и схема, поясняющая принцип его работы, приведены на рис. 58. К чугунному корпусу 1 при помощи шпилек крепятся с двух сторон крышки. Внутри корпуса размещена ведущая шестерня 6, закрепленная с помощью шпонки на валике 5, и ведомая шестерня 2, свободно вращающаяся на оси 3 благодаря бронзовой втулке, запрессованной в ее ступицу. Подшипниками валика 5 также являются бронзовые втулки, расположенные в крышках насоса. На конце валика закреплена приводная шестерня 4, получающая вращение через систему шестерен от коленчатого вала двигателя. Внутри корпуса расположены две пары всасывающих и нагнетательных клапанов, выполненных в виде легких заслонок, прижимаемых к гнездам слабыми пружинами.


Рис. 58. Конструкция (а) и принцип работы (б) масляного шестеренного насоса.

При направлениях вращения шестерен, указанных на рис. 58,6 стрелками, масло, поступающее через входное отверстие 1 в полость 2, будет захватываться зубьями шестерен 3 и 6, заполнять впадины между зубьями и постепенно удаляться из этой полости. Так как шестерни вращаются непрерывно, то в полости 2 образуется разрежение и сюда постоянно будет всасываться масло из маслосборника. Зазор между зубьями шестерен и стенками корпуса очень мал, поэтому шестерни, вращаясь, будут постоянно переносить находящееся во впадинах зубьев масло вдоль стенок корпуса в полость 5. При вхождении зубьев в зацепление масло будет выдавливаться и нагнетаться через выходное отверстие 4 в нагнетательную магистраль.

Читайте также:  Форд мондео не работает двигатель печки

При изменении направлений вращения шестерен процесс всасывания и нагнетания масла идет аналогично, но в работу вступает параллельная пара клапанов (всасывающий и нагнетательный).

В случае, когда для какого-либо узла двигателя требуется повышенное давление смазки, применяют масляные плунжерные насосы, каждый из которых может иметь свой плунжер с индивидуальным регулированием подачи масла для отдельной смазываемой точки. Описание конструкции плунжерных насосов дано в гл. V.

Для обслуживания системы циркуляционной смазки судовых дизелей чаще всего используют механические фильтры, которые хорошо задерживают твердые частицы и смолистые вещества, находящиеся в загрязненном масле. В качестве фильтрующего материала в них применяют металлические сетки, сукно, войлок, бумагу и синтетические материалы.

Сдвоенный сетчатый фильтр грубой очистки (рис. 59) состоит из двух отлитых в один блок чугунных корпусов 1, в которых расположены фильтрующие патроны 2, состоящие из металлических сеток, зажатых между дисками. Каждый корпус закрывается чугунной крышкой 3, которую можно легко снять при очистке фильтра. На крышках предусмотрены краны 4 для выпуска воздуха, а в днищах корпуса — пробки 7 или краны 6 для удаления грязного масла. Трехходовой кран 5 служит для переключения потока масла с одного корпуса фильтра на другой в случае загрязнения одного из них. Неочищенное масло заполняет кольцевое пространство между стенками корпуса и фильтрующим патроном. Под давлением, создаваемым масляным насосом, оно проходит через наружные боковые отверстия в дисках, через сетки и внутренние боковые отверстия дисков поступает в центральную трубу, а из нее в отводящую верхнюю полость фильтра.


Рис. 59. Сдвоенный сетчатый фильтр грубой очистки масла: а — общий вид;
б — разрез.

Фильтры тонкой очистки масла представляют собой аналогичные конструкции, только на фильтрующий сетчатый патрон (или каркас) дополнительно навивается слой войлока, хлопчатобумажной пряжи или специальной фильтрующей бумаги, что значительно повышает сопротивление фильтра и уменьшает примерно в 10 раз его производительность. Тем не менее включение фильтра тонкой очистки параллельно масляной магистрали улучшает качество очистки масла, увеличивает срок его службы и тем самым уменьшает износ трущихся деталей двигателя.

Наряду с фильтрацией масла в судовых дизельных установках используют и такие методы очистки масла, как отстой и сепарацию. Наиболее крупные механические включения и влага отделяются в результате отстоя в запасных масляных цистернах или в специальных устройствах, называемых сепараторами.

Сепаратор — стальной цилиндрический барабан, находящийся внутри корпуса, отлитого заодно со станиной и кронштейном. Внутри барабана расположено необходимое количество стальных конусов (тарелок) с отверстиями, разделяющих внутреннюю полость барабана на множество тонких конических слоев высотой 1—2 мм. Вследствие вращения барабана возникает центробежная сила, под действием которой механические частицы и капельки воды, как наиболее тяжелые, увлекаются к периферии, а частицы очищенного масла, как более легкие, непрерывным потоком устремляются к центру барабана, откуда сливаются наружу.

Конструкция масляного холодильника, применяемого в циркуляционной масляной системе судовой дизельной установки, приведена на рис. 32. Подобную конструкцию имеет и водяной холодильник, но в отличие от масляного у него по трубкам протекает охлаждаемая пресная вода, а забортная охлаждающая вода омывает трубки снаружи.

В качестве водяных насосов в системе охлаждения двигателей применяют поршневые центробежные, крыльчатые и шестеренные насосы. Они имеют или независимый привод от электродвигателя, или приводятся в действие от коленчатого вала двигателя. Центробежные и крыльчатые насосы чаще всего используют в замкнутых системах охлаждения быстроходных и среднескоростных дизелей. Для охлаждения тихоходных судовых дизелей обычно применяют поршневые насосы с приводом от коленчатого вала двигателя.

Источник

Масляная система судового двигателя схема

Главное меню

Судовые двигатели

Система смазки предназначена для подачи смазочного масла к трущимся частям двигателя, что уменьшает их трение и прежде­временный износ, а также для частичного отвода тепла, выделяе­мого при трении. В некоторых двигателях систему смазки можно использовать для охлаждения поршней; она обеспечивает работу сервомоторов системы регулирования и автоматизации. Надежная и качественная работа системы смазки во многом определяет моторесурс двигателя.

Читайте также:  Ауди троит двигатель на холостых оборотах

В современных дизелях применяют принудительную, циркуля­ционную и смешанную системы смазки.

Смазку под давлением используют в мощных тронковых и во всех крейцкопфных двигателях для подшипников коленчатого и распределительного валов, подшипников приводов навешанных вспомогательных механизмов и поршневой головки шатуна. Смазка цилиндровых втулок и поршней осуществляется специаль­ным насосом высокого давления— лубрикатором. Применение лубрикаторов позволяет использовать специальные сорта масел и обеспечивает регулирование количества подаваемого масла.

Смешанная система смазки состоит из смазки под давлением и смазки цилиндров, осуществляемой разбрызгиванием масла, стека­ющего с рамовых и мотылевых подшипников. Смазка разбрызги­ванием малоэффективна, режим смазки неустойчив, так как зави­сит от частоты вращения двигателя. Масло быстро стареет, его расход возрастает. Такую смазку применяют только в тропковых двигателях при диаметре цилиндра не более 400 мм.

В состав ситемы смазки входят: масляный насос, фильтры, сточная цистерна (циркуляционная, резервный масляный насос, сепаратор и трубопроводы, связывающие отдельные элементы си­стемы.

Различают две системы циркуляционной смазки: с «мокрым» и «сухим» картером. В системе с мокрым картером отработавшее масло собирается в поддоне фундаментной рамы, а в системе с сухим картером — в отстойнике, обычно находящемся вне двига­теля.

На рис. 175 показана схема системы циркуляционной смазки с сухим картером. Откачивающий масляный насос 11 забирает через приемную сетку 12 масло из картера двигателя и направ­ляет его через спаренный масляный фильтр грубой очистки 10 и маслоохладитель 8 в цистерну 4, откуда масло основным масля­ным насосом 3 по маслопроводу 1 нагнетается к трущимся частям двигателя. Постоянное давление масла в системе поддерживается перепускным клапаном 14. Терморегулятор 7 автоматически под­держивает постоянную температуру масла. Регулирование темпе­ратуры масла осуществляется перепуском его части помимо холо­дильника по трубе 6. Для уменьшения пенообразования в картере и в масляной цистерне 4 смонтирована сетка 13. Цистерна 4 обо­рудована указателем уровня и переливной трубой 5. В системе предусмотрена постановка фильтра тонкой очистки 2 для лучшей очистки масла. Через фильтр тонкой очистки непрерывно прохо­дит 10—15% общего количества прокачиваемого масла. Перед пуском двигателя он прокачивается ручным масляным насосом 9 контроль за работой масляной системы осуществляется по показа­ниям манометров М и термометров Т. На рис. 176 показана прин­ципиальная схема масляной системы с мокрым картером.

Масляные цистерны свежего масла, отработавшего и расход­ные оборудуют и располагают аналогично топливным.

Масляные насосы циркуляционной системы смазки обычно выполняют шестеренными или винтовыми. Схема реверсивного ше­стеренного насоса изображена на рис. 177. Насос имеет золотники, обеспечивающие подачу масла независимо от направления вращения. Роль золотников выполняют оси шестерен, в которых выфрезерованы каналы, связывающие всасывающий патрубок насоса при переднем ходе с полостью А, при заднем — с полостью Б, а нагнетательный — соответственно с полостью Б или полостью А.

Лубрикаторы представляют собой многоплунжерные насосы высокого давления, они служат для подачи смазки к цилиндровым втулкам. На рис. 178 показан лубрикатор мощного судового крейцкопфного двигателя. Кулачковый вал лубрикатора получает вращение от распределительного вала через зубчатую передачу. При вращении вала 14 кулачковая шайба 13 воздействует на плунжер 1 , перемещая его влево — осуществляется ход нагнетания. Открываются шариковые нагнетательные клапаны 4 и капля масла по струне 5 поступает в нагнетательный трубопровод 8. Для наблюдения за подачей масла служит стеклянная трубка 6, запол­ненная соленой водой. Всасывающий ход плунжера осуществля­ется под действием пружины 2, при этом всасывающие шариковые клапаны 3 открываются и масло из бачка 11 поступает в насосное пространство А. Ход плунжера, а следовательно, и подача масла регулируется винтом 9 и рычагом 12. Винт 7 служит для стопорения регулировочного винта 9. Масло и бачок заливается через сетку 10.

Маслоохладители выполняют в основном трубчатого типа. Охлаждающая вода протекает по трубкам, а масло омывает трубки снаружи. Для увеличения пути движения масла внутри корпуса маслоохладителя устанавливают перегородки. Трубки за­крепляют в трубных досках развальцовкой.

Источник

Adblock
detector