Конструктивные особенности СЭУ серийных судов


Категория Судовые энергетические установки

Дизели 12ЧСН 18/20. Нереверсивные высокооборотные V-образные дизели 12ЧСН 18/20 имеют заводские марки М400, М401А, М401В. Их устанавливают в качестве главных на судах с подводными крыльями. При номинальной частоте вращения вала соответственно 1700, 1550 и 1600 мин-1 они развивают номинальную мощность 736 (М400, М401А) и 810 кВт (М401В) со степенью форсирования соответственно 24,1 и 26,5 кВт/дм2, расходуют 234—224 г/(кВт-ч) топлива и 8,15— 6,1 г/(кВт-ч) смазочного масла. Дизели М400 выпускали с механическим наддувом, дизели М401 имеют газотурбинный наддув. Несущий картер дизелей изготавливают из алюминиевого сплава с поддоном для сбора масла. Подшипники коленчатого вала установлены на подвесках. Вкладыши подшипников взаимозаменяемые, залиты оло-вянисто-свинцовой бронзой. Блоки цилиндров выполнены заодно целое с головками. Моноблок из алюминиевого сплава крепят к несущему картеру анкерными шпильками. Снизу в моноблок вставлены стальные втулки. Внутренняя поверхность их азотирована, наружная — оцинкована.

Поршень из алюминиевого сплава с плавающим пальцем имеет три уплот-нительных и два маслосъемных кольца. Главные шатуны двутаврового сечения с разъемной нижней головкой, прицепные с цельной головкой. Коленчатый вал имеет полые шейки. У каждого цилиндра по два впускных и по два выпускных клапана. Распределительные валы изготовлены за одно целое с кулачными шайбами и установлены на моноблоках сверху.

Топливная система с шестеренным подкачивающим насосом. Многосекционный двенадцатиплунжерный ТНВД установлен между моноблоками дизеля. Смазочная система выполнена с масляным баком. Насос забортной воды — вихревой самовсасывающий, а умягченной воды — центробежный. Пуск дизеля осуществляется сжатым воздухом под давлением 7,5—12 МПа. Для реверсирования валопровода дизель оборудован специальной муфтой. Система управления неавтоматизированная с гидравлическим ДУ.

Дизели 418/22. Четырехтактные нереверсивные шести- и восьмицилиндровые вертикальные дизели этого типа устанавливают на судах в качестве главных и в качестве вспомогательных. Отечественная промышленность выпускает несколько модификаций таких дизелей: 6ЧСП 18/22 (ДД01, ДД02, ДДОЗ, ДД04 и ДД202, ДД203, работающие в составе судовых электростанций) номинальной мощностью 110 кВт; 6ЧСПН 18/22 (ДД101, ДД 102, ДД 105, ДД106, ДД205, ДД206) номинальной мощностью 165— 220 кВт и 8ЧСПН 18/22 (ДД103, ДД104) номинальной мощностью 232 кВт с частотой вращения коленчатого вала 750 мин-1; расходом топлива 228—224 г/ (кВт-ч), масла 5,44 г/(кВт-ч) и степенью форсирования 6,75—14 кВт/дм2.

В зависимости от назначения дизели Ч 18/22 имеют некоторые конструктивные различия. У дизелей 6ЧСПН 18/22 блок цилиндров с втулками крепят к фундаментной раме силовыми шпильками и болтами. В индивидуальных крышках цилиндров размещены форсунка с пружинным или гидравлическим запиранием иглы и клапаны впускной, выпускной и пусковой с пневматическим управлением. Чугунный поршень выполнен с трапецеидальной камерой сгорания. Шатун двутаврового сечения соединяется с поршнем плавающим пальцем. Втулки верхних головок шатунов бронзовые. Коленчатый вал имеет круглые щеки. Кривошипы вала расположены под углом 120° один к другому. Вкладыши шатунных и коренных подшипников изготовлены из биметаллической ленты, плакированной сплавом АСМ. К кормовому концу вала прикреплен маховик, а на конце его, расположенном в носовой оконечности судна, смонтирована муфта отбора мощности для привода вспомогательных механизмов. От муфты получает вращение и распределительный вал. Клапанный привод дизеля штанговый. Впускной коллектор располагается в полости блока цилиндров. Наддув осуществляется с помощью турбокомпрессора с одноступенчатой турбиной и центробежным одноступенчатым компрессором. Топливная система с шестеренным подкачивающим насосом и многосекционным золотниковым топливным насосом высокого давления с собственным кулачным валом. В корпусе поста управления дизеля установлен всережимный регулятор прямого действия. Для предотвращения «разноса» дизель снабжен инерционным выключателем. Смазочная система циркуляционная, с мокрым картером. Масло очищается в сетчатом фильтре грубой очистки, фильтре тонкой очистки «Нарва-6» или 2ТФЗ и реактивной центрифуге. Охладители масла и воды выполнены в одном корпусе. Система охлаждения двухконтурная, замкнутая. Насосы забортной и умягченной воды вихревого типа. Пуск дизеля осуществляется сжатым воздухом. В систему пуска входят автоматические пусковые клапаны, воздухораспределитель с дисковым золотником, ГПК дифференциального типа. Реверс-редуктор с гидравлическим включением муфт трения. На корпусе его смонтированы компрессор, трюмный насос и электрогенератор. Дизель оборудован гидравлической системой ДАУ (см. рис. 106).

Дизели 415/18. Высокооборотные, нереверсивные, однорядные дизели 6ЧСП 15/18 (ЗД6) и 6ЧСПН 15/18 (ЗД6Н150 и ЗД6Н2Э5) имеют номинальную мощность соответственно 110, 121, 184 кВт, частоту вращения коленчатого вала 1500 мин-1, степень форсирования 10—15,6 кВт/дм2, расход топлива 231—229 г/(кВт-ч) и смазочного масла 4,75—4,7 г/(кВт-ч).

Картер дизеля состоит из двух частей. Верхняя составляющая часть картера (несущий картер) крепится к судовому фундаменту двумя лапами и носовой балкой. Блок цилиндров со стальными втулками вместе с головкой дизеля крепится к картеру анкерными связями. Головка дизеля соединена с блоком цилиндров дополнительно шпильками. Поршни из алюминиевого сплава с плавающим пальцем. Шатуны двутаврового сечения, нижняя головка которых неотъемная с косым разъемом. Коленчатый вал с полыми шейками и круглыми щеками опирается на подвески, соединенные шпильками с несущим картером. Каждый цилиндр имеет два впускных и два выпускных клапана. Впускной и выпускной коллекторы расположены с разных сторон дизеля. Распределительные валы с кулачными шайбами для привода впускных и выпускных клапанов установлены над головкой дизеля. Топливная система с многосекционным золотниковым ТНВД и форсункой с пружинным запиранием иглы. Смазочная система с масляным баком. У трехсекционного шестеренного насоса две секции являются откачивающими. Насос умягченной воды в системе охлаждения центробежный. Забортная вода прокачивается через охладитель центробежно-вихревым (самовсасывающим) насосом. У дизеля две системы пуска: основная (электростартером) и резервная (сжатым воздухом). Система управления неавтоматизированная с механическим ДУ. Местный пост снабжен рукояткой управления, кнопкой пуска и рычагом включения реверс-редуктора.

Дизели 64 15/18 устанавливают на судах в качестве вспомогательных и главных (на транспортных судах в комплекте с реверс-редуктором). Реже используют на речных судах двенадцатицилиндровые V-образные дизели 12ЧСП 15/18 (ЗД12) и 12ЧСПН 15/18 (ЗД12Н520) номинальной мощностью соответственно 220 и 380 кВт при частоте вращения вала 1500 мин-1

Дизели имеют два блока и две головки, несущий картер несколько другой конструкции, механизм привода впускных и выпускных клапанов, коленчатый вал и шатуны. Особенности конструкции названных деталей определяются V-образной компоновкой корпуса дизеля, а в основном устройство его аналогично двигателям ЗД6.

Дизели 64 12/14. Промышленность выпускает более 30 моделей этих дизелей, имеющих некоторые конструктивные особенности в зависимости от их назначения. На судах речного флота в качестве главных в основном используются дизели 6ЧСП 12/14 (К161), 6ЧСПН 12/14 (К166) и в качестве вспомогательных 64 12/14, 6ЧН 12/14, 6СЧ 12/14 и 6ЧСН 12/ 14 (К457, К462, К161-1 и К166-1). Однорядные вертикальные дизели 64(H) 12/14 при частоте вращения коленчатого вала 1500 мин-1 имеют в зависимости от модификации номинальную мощность 60, 85 и 110 кВт, степень форсирования 8,6—15,8 кВт/ дм2, расход топлива 252—235 г/(кВт- ч) и смазочного масла 5,45— 3,4 г/(кВт• ч).

Несущий блок-картер дизеля с рабочими втулками снизу закрыт сварным поддоном-маслосборником. Три крышки цилиндров (каждая на два цилиндра) крепятся к блоку шестью шпильками. У каждого цилиндра имеется по впускному и выпускному клапану. Распределительный вал изготовлен вместе с кулачными шайбами. Привод клапанов штанговый. Впускные и выпускные коллекторы, общие для всех цилиндров, расположены с одной стороны блока.

Поршни со сферической камерой выполнены из алюминиевого сплава и имеют три уплотнительных и два маслосъемных кольца. Шатун с двутавровым стержнем. Верхние головки шатунов с бронзовыми втулками, нижние — с вкладышами из биметаллической ленты. Кривошипы коленчатого вала расположены в трех плоскостях под углом 120°.

Топливная система с подкачивающим поршневым насосом. Топливный насос высокого давления многосекционный. Форсунки с одноструйным распылителем закреплены в крышках наклонно, форсунки с многоструйным распылителем установлены на дизелях с наддувом.

В смазочной системе с мокрым картером параллельно с фильтром включена реактивная центрифуга. Масляный фильтр и охладитель размещены в одном корпусе. Система охлаждения с центробежным и вихревым самовсасывающим насосами. Водяной охладитель трубчатый. Дизель пускается сжатым воздухом или электростартером. Система воздушного пуска с автоматическими пусковыми клапанами и общим воздухораспределителем с дисковым золотником.

Главные дизели поставляют в комплекте с редуктором. Дизели, оборудованные реверс-редукторами с передаточным отношением 1:2, имеют заводскую марку К161-2, К166-2, с передаточным отношением 1:3—К161-3, К166-3. Дизели с муфтой сцепления 6ЧС 12/14, 6ЧСН 12/14 имеют заводскую марку соответственно К16Г1 и К166-1. Ряд дизелей этого типа имеют пневматическое дистанционное автоматическое управление (см. рис. 140).

Дизели Ч 10,5/13. Однорядные нереверсивные вертикальные дизели 24 10,5/13 и 44 10,5/13 используют на небольших судах как главные, а в основном их применяют в качестве вспомогательных для привода в действие электрогенераторов. При частоте вращения коленчатого вала 1500 мин-1 эти дизели имеют мощность соответственно 14,7 и 29,5 кВт, степень форсирования 8,4 кВт/дм2, расход топлива 252 г/(кВт-ч) и смазочного масла 5,45 г/(кВт-ч).

Несущий блок-картер дизеля имеет чугунные втулки цилиндров. Головки дизеля с вихревыми камерами, каждая из них объединяет по два цилиндра. Поршни из алюминиевого сплава. Шатун двутаврового сечения с косым разъемом нижней головки. Первая и четвертая шатунные шейки у дизелей 44 10,5/13 расположены в одной плоскости под углом 180° по отношению ко второй и третьей шейкам. Коленчатый вал с противовесами вращается в подшипниках, смонтированных в подвесках картера. Каждый цилиндр дизеля имеет впускной и выпускной клапаны.

Распределительный вал выполнен заодно целое с кулачными шайбами. Привод клапанов штанговый. У дизеля два впускных коллектора (по одному на каждую головку) и общий выпускной коллектор. Топливная система с поршневым саморегулируемым подкачивающим насосом, с многосекционным ТНВД и форсунками с од-ноструйными распылителями. Смазочная система с мокрым картером. Дизели оборудованы масляной центрифугой. Система охлаждения замкнутая, с центробежным и вихревым самовсасывающим насосами. Дизель пускается электростартером или сжатым воздухом. Для облегчения пуска дизель имеет декомпрессионное устройство и запальную спираль.

Дизели ЧСП 8,5/11. На катерах и шлюпках в качестве главного устанавливают нереверсивные вертикальные однорядные дизели 2ЧСП 8,5/11 и 4ЧСП 8,5/11 мощностью соответственно 8,8 и 17,7 кВт при частоте вращения вала 1500 мин. При степени форсирования 7,8 кВт/дм2 дизели расходуют 266 г/(кВт-ч) топлива и 5,45 г/(кВт-ч) смазочного масла. Блок-картер дизеля чугунный, с вставными охлаждаемыми втулками цилиндров. В поперечных стенках блока смонтированы подшипники коленчатого и распределительного валов. Снизу к блок-картеру прикреплен поддон, являющийся маслосборником. Крышка общая на два цилиндра, отлита из чугуна. В ней установлены впускные и выпускные клапаны, форсунки, неохлаждаемые вставки вихревых камер и электрические свечи накаливания. Коренные подшипники двухцилиндрового дизеля шариковые, четырехцилиндрового — с вкладышами, залитыми свинцовистой бронзой. Шатунные шейки коленчатого вала пустотелые. Поршень штампованный, из алюминиевого сплава. На нем проточено пять канавок: три верхние канавки для уплотнительных колец и две канавки для маслосъемных колец. Верхнее поршневое кольцо покрыто пористым хромом. Поршневой палец полый, стальной, плавающего типа. Шатун стальной, штампованный, со стержнем двутаврового сечения. Клапанный привод штанговый. Топливная система с саморегулируемым поршневым топливоподкачивающим насосом. ТНВД многосекционный, с встроенным всережимным регулятором скорости. Смазочная система циркуляционная, с пластинчатым фильтром грубой очистки и фильтрующими элементами ДАСФО-2 (картонными пластинами) для тонкой очистки. Система охлаждения двухконтурная. Водяные насосы внутреннего контура вихревые, забортной воды-самовсасываю-щие.

Пуск дизелей осуществляют с помощью электростартера. Дизели 2ЧСП 8,5/11 имеют также рукоятку для ручного пуска. Для облегчения пуска в холодное время года дизели снабжены свечами накаливания, которые вставлены в крышки цилиндров так, что спирали свечей входят в вихревые камеры дизеля. Реверс-редуктор дизеля с передаточным отношением 1:3 имеет ручное управление.

Дизели зарубежного производства.

В связи со строительством значительного числа речных судов за рубежом на многих из них установлены дизели финской фирмы «Вяртсиля-Васа» (12ЧСН 2/24 (12V22B) и 8ЧСН 22/24 (8V22B) мощностью 1770 и 1180 кВт (на ледоколах проекта № 1105 и земснарядах проекта П-2104); японской фирмы «Дайхацу» 6ЧН 32/48 (6ДС32Л) мощностью 1620 кВт (на земснарядах проекта Р1-517); дизели свыше 20 модификаций 412,5/18; 417,5/24; ЧР24/36; ЧР32/48; 6ЧСПН 18/26; 6ЧСПН 20/26 комбината тяжелого машиностроения имени Карла Либкнехта (ГДР) мощностью от 11 до 1230 кВт; дизели около 20 модификаций 411/15; 416/22,5; 427/36; 4Н35/50 народного предприятия «Шкода» (4ССР) мощностью 14,7—775 кВт.

настоящее время комбинат тяжелого машиностроения имени Карла Либк-нехта (СКЛ) поставляет для речного флота в основном дизели второго поколения НФД48 и НФД26 в шести- и восьмицилиндровом исполнении. Дизели 6(8)ЧРН 32/48 (НФД48) используют на судах в качестве главных.

Чугунные фундаментные рамы и блок-картеры у таких дизелей соединяют анкерными связями. Втулки цилиндров уплотнены в нижней части двумя резиновыми кольцами. Для доступа к деталям кривошипно-шатун-ного механизма блок-картер имеет люки, закрываемые крышками. В крышки вмонтированы предохранительные клапаны. Крышки цилиндров индивидуальные. Каждую крышку крепят к блок-картеру шестью шпильками. В крышке размещены впускной и выпускной клапаны, форсунка, пусковой и предохранительный клапаны. Привод клапанов штанговый. Впускной и выпускной коллекторы расположены с разных сторон дизеля. Распределительный вал смонтирован в блок-картере и получает вращение от коленчатого вала через шестеренную передачу. Поршни у дизелей изготавливают из алюминиевого сплава. Шатуны имеют нижнюю разъемную головку и стержни круглого сечения. В топливную систему включены индивидуальные золотниковые топливные насосы и многоструйные форсунки с щелевыми фильтрами высокого давления. Дизели последних выпусков оборудованы и топливопод-качивающими насосами. Регулятор угловой скорости коленчатого вала всережимный прямого действия.

Смазочная система с масляным баком, шестеренным двухсекционным насосом и сетчатым фильтром. Охладитель смазочного масла диафрагмен-ного типа, четырехсекционный, с регулятором температуры. К коренным подшипникам смазочное масло поступает из магистрали по трубе, а к шатунным — по наклонным каналам коленчатого вала. Система охлаждения замкнутая, с центробежным насосом умягченной воды и поршневым (у дизелей второго поколения центробежным) насосом забортной воды. Водяной охладитель трубчатый. Заданная температура воды поддерживается с помощью терморегулятора.

Система пуска имеет пусковые клапаны с пневматическим управлением, индивидуальные золотниковые воздухораспределители и главный пусковой клапан (ГПК) дифференциального типа. Сжатый воздух вырабатывается компрессором, навешенным на дизель. Реверсирование дизеля обеспечивается пневмогидравлическим приводом. Большинство модификаций дизелей оборудовано пневматической системой ДАУ конструкции ЦТКБ Минречфлота РСФСР. Большинство дизелей 6ЧСПН 18/26 и 6ЧСПН 20/26 (НФД26) в комплекте с двухскорост-ным реверс-редуктором используют в качестве главных. Фундаментная рама, блок-картер, втулки цилиндров и индивидуальные крышки дизеля выполнены из чугуна. Каждый цилиндр имеет по впускному, выпускному, пусковому, предохранительному и индикаторному клапану.

Распределительный вал со съемными кулачными шайбами. Газораспределительный привод штанговый. У дизеля два выпускных и наддувочный коллекторы, расположенные с разных сторон дизеля.

Поршень из алюминиево-кремниево-го сплава с выпуклым днищем, имеет четыре уплотнительных и два масло-съемных кольца. Стержень шатуна круглого сечения с центральным каналом для подвода масла. Коленчатый вал с противовесами. Коренные и шатунные подшипники коленчатого вала имеют сталебронзовые вкладыши.

Топливная система с поршневым саморегулируемым подкачивающим насосом, многосекционным ТНВД, бумажными фильтрами и многоструйными форсунками. Смазочная система с центрифугой и трубчатым охладителем. В систему охлаждения входят центробежные насосы. Заданная температура воды и смазочного масла поддерживается с помощью терморегуляторов. Дизель оборудован воздушной системой пуска, но возможен пуск и электростартером.

Дизели, поставляемые ЧССР. Народное предприятие «Шкода» поставляет для речного флота вертикальные однорядные дизели, которые используют на судах для привода рефулерных насосов или генераторов тока, реверсивные и некоторые нереверсивные (6С275Л, 6Л275-ПН, 6С275-1ППН, 4 (6)Л160, 6Л160ПН и др.) в комплекте с реверсредукторами как главные. Дизели 6С275-ШПН без редуктора, используемые в составе электроэнергетических установок, имеют марку 6С-27, 5А2Л. У них имеется цельная чугунная фундаментная рама, на верхней поверхности которой установлен блок-картер с вставными втулками. Блок-картер крепят к раме болтами. С двух сторон блока расположены люки со съемными крышками. Часть люков имеет предохранительные клапаны. Крышки цилиндров чугунные, индивидуальные. В них установлены форсунки, пусковой клапан с пневматическим управлением и по впускному и выпускному клапану. У дизелей 9СВ350-IIPC выпускные клапаны смонтированы в охлаждаемом водой корпусе. Распределительный вал, смонтированный в отсеке блок-картера, приводится во вращение от коленчатого вала через шестеренную передачу. У реверсивных дизелей на распределительных валах смонтированы съемные кулачные шайбы переднего и заднего ходов. Распределительные валы нереверсивных дизелей выполнены за одно целое с кулачными шайбами. Привод клапанов штанговый.

Впускной и два выпускных коллектора у дизелей 6Л275-ШПН расположены с разных сторон корпуса. Дизели 9CB350-IIPC имеют три выпускных коллектора. Наддув дизелей газотурбинный.

Поршень из алюминиевого сплава соединен с шатуном пустотелым пальцем плавающего типа. У дизелей с наддувом поршень охлаждается маслом. Шатун с неотъемлемой нижней головкой и двутавровым стержнем. У некоторых модификаций дизелей первого выпуска нижняя головка шатуна отъемная. К верхней головке шатуна смазочное масло поступает по трубе, прикрепленной к стержню. У дизелей 6Л275-П1ПН каждый кривошип коленчатого вала снабжен противовесами, а у дизелей 9CB350-IIPC — только первый, пятый и десятый. Кривошипы коленчатого вала расположены один относительно другого под углом 120°.

В топливную систему включены сетчатые или пластинчато-щелевые фильтры грубой очистки и топливопод-качивающий насос шестеренного типа. Фильтры тонкой очистки войлочные. Топливные насосы высокого давления индивидуальные, золотникового типа. Дизели 9CB350-IIPC снабжены охлаждаемыми форсунками. Регулятор скорости коленчатого вала у дизелей 6Л275 всережимный, непрямого действия, с жесткой обратной связью. Дизели всех модификаций имеют замкнутую систему охлаждения. Насосы умягченной и забортной воды поршневые, у дизелей последних модификаций лопастные самовсасывающие.

Смазочная система с масляным баком. Охладитель смазочного масла трубчатый, с терморегулятором. У дизелей последних выпусков смазочные системы с реактивной центрифугой.

Пуск дизеля осуществляется сжатым воздухом. Дизели 6ЧН16/22,5 оборудованы воздушным и электрическим пусковыми устройствами. У большинства дизелей привод навешенного двухступенчатого компрессора неотключае-мый. Дизели 6ЧН 16/22,5 имеют ручной компрессор.

Реверсивные дизели имеют пневматический привод для передвижения распределительного вала, у некоторых из них есть ручной реверсивный привод. Реверс-редуктор у нереверсивных дизелей с гидравлическим включением муфт трения. Дизели 6Л275ПН оборудованы электромеханическим, дизели 6Л275-ШПН — пневматическим ДАУ конструкций завода-изготовителя. Дизели некоторых модификаций имеют механические ДУ или пневматическое ДАУ конструкций ЦТКБ Минречфлота РСФСР.


Читать далее:

Категория Судовые энергетические установки