книги из ГПНТБ / Пособие мотористу рыбопромыслового судна [практическое руководство] Е. М. Соловьев. 1960- 14 Мб

ГЛАВА XVI

ДВИГАТЕЛИ, НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫЕ ВО ФЛОТЕ РЫБНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

§ 75. ДВИГАТЕЛЬ ЗД6

Двигатель ЗД6 является быстроходным четырехтактным нере­

версивным дизелем. Обозначение его по стандарту — 6ЧСП 15/18.

Техническая характеристика

ряд. Все шесть цилиндров объединены в блок, благодаря чему дизель имеет небольшую длину.

Крышка (головка) цилиндров представляет собой отливку из алюминиевого сплава и является общей для всех цилиндров.

Блок вместе с головкой крепится к картеру.

Картер служит остовом всего дизеля, он связывает между собой отдельные узлы и детали. Снаружи картера установлены

вспомогательные агрегаты, необходимые для работы дизеля. Кар­ тер состоит из двух частей. Часть картера, на который сверху установлен блок цилиндров, а снизу, в коренных подшипниках, подвешивается коленчатый вал, называется верхним картером.

Другая часть называется нижним картером.

Верхний картер представляет собой сложную отливку короб­

чатой формы с поперечными перегородками (см. рис. 25). Корен­

ные вкладыши, изготовленные из стали и залитые свинцовистой бронзой (70% меди и 30% свинца), образуют опору для колен­ чатого вала. Верхние половины вкладышей установлены в пазах перегородок картера, а нижние половинки расположены в под­

весках. В верхнюю плоскость картера ввернуто 14 длинных ан­

керных шпилек для крепления блока вместе с головкой. Нижний картер закрывает полость верхнего картера и несет

на себе мелкие агрегаты. К нижнему картеру крепятся водяной,

масляный и топливоподкачивающий насосы. Внутри по дну кар­ тера проходит труба для откачки масла из отстойника масляным насосом.

Коленчатый вал изготовлен из высококачественной стали; он имеет шесть колен, расположенных попарно в трех плоскостях под углом 120° друг к другу, с шестью шатунными и семью коренными пустотелыми шейками. В первую коренную шейку запрессован хвостовик. На шлицах хвостовика установ­ лена свободно сидящая коническая шестерня, служащая для при­

вода вспомогательных агрегатов и механизма распределения двигателя. Со стороны седьмой коренной опоры на вал напрессо­ ван фланец для крепления маховика.

Шатун изготовлен из той же высококачественной стали,

что и коленчатый вал. Стержень шатуна имеет двутавровое сече­

ние. В верхнюю головку шатуна запрессована бронзовая втулка.

Для смазки поршневого пальца в головке шатуна имеется шесть

сквозных отверстий. Ребристая крышка нижней головки крепится

к шатуну шестью шпильками. Шатунные вкладыши стальные, за­ литые свинцовистой бронзой. Плоскость разъема нижней головки шатуна расположена под углом 60° к оси шатуна. Шатуны уста­ новлены на коленчатом валу так, чтобы наклон разъема был направлен в сторону вращения коленчатого вала.

Поршень — штампованный, из алюминиевого сплава. Ха­ рактерной особенностью поршня является его небольшая длина,

чем достигается уменьшение веса, а следовательно, и сил инерции.

Поршневые кольца изготовлены из специального чу­ гуна; два верхних кольца — компрессионные цилиндрические —

покрыты пористым хромом, остальные три — маслосъемные ко­ нические.

Поршневой палец'— плавающий, полый, стальной, це­ ментированный и закаленный в холодном состоянии, в бобышках

210

поршня имеет натяг. Перед постановкой поршневых пальцев

поршни подогреваются в авиамасле до 100—120°.

Механизм газораспределения установлен на го­ ловке блока. В каждом цилиндре имеется четыре клапана: два

впускных и два выпускных. Одноименные клапаны расположены по одной оси вдоль двигателя и управляются своим распредели­

тельным валом.

Зазор между затылком кулачка и тарелкой клапана...................................2,34 ±0,1 мм.

Механизм передачи. Передача вращения от коленча­ того вала к распределительным валам и всем агрегатам двига­ теля осуществляется при помощи вертикальных валиков и кони­

ческих шестерен.

Системы двигателя

Топливная система (см. рис. 49) снабжена топливоподкачи­ вающим насосом коловратного типа марки БНК-12ТК. Конструк­ ция и работа его рассмотрены ранее.

Топливные фильтры — спаренные, войлочные, вклю­ чены параллельно. Каждый из фильтров на входе и выходе топ­ лива имеет по два клапана включения, ввернутых в крышки фильтров вместо штуцеров. Когда надо промыть один из фильт­ ров, на нем отворачивают колпачки клапанов включения, в ре­ зультате клапаны под действием пружин закрываются и подача топлива к фильтрующему элементу прекращается.

Топливный насос — блочный, шестиплунжерный, зо­ лотникового типа (см. рис. 69).

Подача топлива регулируется всережимным регулятором. Ре­ гулятор — центробежный, смонтирован в корпусе топливного на­ соса. Угол опережения подачи топлива насосом 24—26° до в. м. т.

по такту сжатия.

Форсунка — закрытого типа струйного распыливания (см. рис. 75). Распылитель имеет семь распыливающих отвер­ стий диаметром 0,25 мм каждое. Затяжка пружины форсунки рассчитана на 210 кг/см2.

Система охлаждения. Дизель охлаждается пресной водой, ко­ торая, проходя через холодильники, охлаждается, в свою оче­ редь, забортной водой (см. рис. 91). Насос внутренней (зам­ кнутой) системы охлаждения —• центробежный, насос внешней системы — самовсасывающий. Температура воды, входящей в двигатель, не ниже 55° С; выходящей из двигателя — не выше 95°;

рекомендуемая 70—80° С. Температурный режим автоматически поддерживается термостатом.

Система смазки — циркуляционная под давлением, с сухим картером (см. рис. 100).

Масляный насос — шестеренчатый, трехсекционный.

Производительность насоса при 1500 об/мин коленчатого вала 3960 л/час. Такая производительность обеспечивает прохождение масла через систему 30—40 раз в час. Давление масла при экс­ плуатационных режимах после масляного фильтра 6—9 кг/см2, в распределительных валиках не менее 1 кг/см2.

Рис. 136. Предохранительный клапан для автоматической остановки дизеля при падении давления масла.

Падение давления масла ниже допустимого во время работы дизеля грозит аварией. Поэтому, начиная с 1955 г., на дизелях устанавливают предохранительные клапаны (рис. 136), которые обеспечивают автоматическую остановку дизеля, если давление масла падает ниже предельно допустимой величины (2 кг!см2).

Корпус клапана 2 ввинчивается в торец топливного насоса вме­ сто топливоподводящего штуцера. Если давление в масляной

магистрали ниже предельно допустимого, клапан 3 находится в положении, как показано на рис. 136; топливо в насос не по­ ступает, так как отверстие 1 в корпусе не сообщается с отвер­

стием 7 в клапане. Но как только давление масла, подводимого

из главной магистрали через отверстие 6, достигнет 2 кг/см2, оно отожмет шариковый клапан, а следом за ним и клапан 3. Как только отверстие 7 окажется против отверстия 1, насос начнет

получать топливо. При падении давления масла происходит об­

ратное явление. Клапан 3 не позволяет совершить пуск двига­ теля без предварительной прокачки масла.

Если необходимо обеспечить кратковременную подачу топ­ лива в насос, когда, например, нужно продлить работу дизеля, несмотря на низкое давление масла, достаточно нажать на го­ ловку 5 штока 4, отжимающего клапан. Температура масла при входе в двигатель должна быть не ниже 40° С и не выше 80° С,

212

при выходе из двигателя — не выше 95° С; рекомендуемая

70—85° С.

Масляный фильтр — проволочно-щелевой, с элемен­ том тонкой очистки из хлопчатобумажной нити.

Со второй половины 1955 г. на дизелях ЗД6 ставят масля­ ные фильтры с патронами тонкой очистки из картонных пластин.

Картон менее дефицитен и дешевле, это облегчает периодическую

замену в эксплуатации патрона тонкой очистки.

Для безаварийного запуска двигателя до включения стартера необходимо прокачать масло, т. е. создать давление в главной магистрали до 1,5—2 кг/см2. Прокачку масла осуществляют руч­ ным маслоподкачивающим насосом.

Для смазки дизеля применяют авиационные масла по ГОСТ 1013—49: МС-14 в зимнее время, МС-20 и МС-24 в летнее время.

Удельный расход масла не более 12 г[э.л.с.ч.

Система пуска. Пуск двигателя производится электрическим стартером или сжатым воздухом. Обе системы независимы друг

от друга. Основным является пуск электростартером.

В систему пуска электрическим стартером (см. рис. 111) вхо­ дят: электрический стартер СТ-710 мощностью 15 л. с., аккуму­ ляторная батарея из четырех аккумуляторов напряжением 24 в и электрический генератор Г-73 с необходимыми приборами.

При пуске двигателя электростартер обеспечивает вращение вала в пределах 120—200 об/мин.

Система пуска сжатым воздухом рассмотрена в § 61. Давле­ ние воздуха, поступающего в воздухораспределитель, должно быть не ниже 30 кг/см2 и не выше 90 кг!см2. Момент начала

подачи воздуха в рабочий цилиндр 6 ± 3° до в. м. т. по такту сжатия.

Реверс-редуктор — с фрикционной двухдисковой муфтой и зубчатым цилиндрическим редуктором.

Передаточное число: на передний ход 1 : 3,07, на задний ход

1 : 2,96.

Непрерывная работа на задний ход допускается не более од­ ного часа. Для отбора мощности на привод в действие различ­ ных судовых механизмов на дизеле может быть установлен вал отбора мощности.

Основные регулировки двигателя

Проверка и регулировка газораспределения. Установку и про­

верку газораспределения производят через 500 час. работы на холодном двигателе по первому цилиндру.

В установку газораспределения входят следующие операции:

определение и проверка соответствия в. м. т. первого цилиндра

метке «в. м. т. 1—6», имеющейся на маховике, и стрелке на ко­ жухе маховика;

укладка распределительных валов;

213

проверка соответствия моментов открытия и закрытия впуск­

ных и выпускных клапанов диаграмме фаз газораспределения. Определение в. м. т. Проворачивают коленчатый вал

двигателя по ходу вращения вручную до тех пор, пока кривошип

первого цилиндра не дойдет 30° до в. м.т. (пока стрелка указа­ теля не станет против деления 330° на маховике). В таком поло­

жении против стрелки ставят на маховике мелом первую вспомо­ гательную метку, а в цилиндр через отверстие форсунки опус­ кают линейку и замечают деление, на котором она упрется в днище поршня. После этого, не вынимая линейки, проворачи­ вают вал двигателя до тех пор, пока поршень, пройдя в. м. т., снова не опустится вниз до замеченного деления на линейке. В этот момент против стрелки указателя ставят вторую вспомо­ гательную метку на маховике. Расстояние по дуге между первой и второй метками делят пополам и посредине между двумя мет­ ками наносят третью метку. Эта метка, подведенная к стрелке указателя, и покажет в. м. т. поршня первого цилиндра.

Если при данном положении коленчатого вала стрелка ука­ зателя не совпадает с меткой «в. м. т. 1—6», выбитой на махо­ вике, необходимо сдвинуть стрелку указателя, совместив ее

с этой меткой, и закрепить стрелку в новом положении. Найден­ ную в. м. т. проверить несколько раз.

Регулировка начала и конца впуска. Необхо­ димо произвести следующие операции.

1.Проверить правильность зазоров между затылками кулач­ ков и тарелками всех клапанов. Зазоры должны быть равны 2,34 мм. Для проверки зазоров между тарелками клапанов и за­ тылками кулачков вводят щуп (щуп должен входить с легким трением) или специальную пластинку, толщина которой 2,34 мм. Если зазор больше или меньше указанного, необходимо с по­ мощью скобы отжать замок клапана и ключом, ввертывая или

вывертывая тарелку клапана, отрегулировать зазор.

2.Установить, вращая «по ходу», коленчатый вал на 20° до в. м. т. (до начала такта впуска). Кулачки впускного распреде­ лительного вала в этот момент должны начать открывать кла­ паны первого цилиндра. Начало открытия клапана определяют проворачиванием его от руки за тарелку (до начала открытия клапан плотно сидит в гнезде и не проворачивается).

3.Если впускные клапаны в этот момент еще закрыты (от руки не проворачиваются), необходимо установить распредели­

тельный вал в такое положение, чтобы кулачки первого цилиндра начали нажимать на клапаны, а коленчатый вал оставался

в прежнем положении. Для этого надо снять пружинное стопор­ ное кольцо 1 (рис. 137), которое, охватывая гайку 7, входит кон­

цами в паз на торце регулировочной втулки бив отверстие гайки. Затем нужно отвернуть гайку и вывести регулировочную

втулку из зацепления со шлицами шестерни 5 и шлицами рас­ пределительного вала 4. Регулировочная втулка соединяется

214

с распределительным валом при помощи десяти крупных внут­

ренних шлицев 2, а с шестерней — при помощи 41 мелкого на­ ружного шлица 3. После того как регулировочная втулка будет выведена из зацепления со шлицами и снята, распределительный вал окажется отсоединенным от шестерни 5 и, следовательно, от коленчатого вала. Затем надо вращать распределительный

4. Зафиксировать указан­ ное положение распределитель­ ного вала. Для этого нужно установить регулировочную

втулку так, чтобы она свобод­

но, без смещения распредели­

до в. м. т. по первому цилиндру.

6. Если проверяемые фазы не укладываются в обусловленные техническими условиями допуски +3°, нужно уточнить регули­ ровку подворачиванием тарелок клапанов. Зазоры между тарел­ ками клапанов и затылками кулачков не должны выходить из пределов 2,24—2,44 мм. При этом следует помнить, что для кла­ панов 1-го и 6-го, 2-го и 5-го, 3-го и 4-го цилиндров зазоры дол­ жны быть одинаковыми.

Регулировка начала и конца выпуска произ­ водится тем же методом, что и для впуска. Открытие клапанов

должно происходить за 48 + 3° до н. м. т. по такту расширения, закрытие на 20 + 3° после в. м. т. такта впуска.

Регулировку следует производить при вращении коленчатого

215

вала «по ходу», чтобы выбирать зазоры в передаче в ту же сто­ рону, в которую они выбираются при работе двигателя.

Необходимо следить за правильностью такта, на котором устанавливается начало и конец фазы. Установка на неправиль­ ном такте может привести к тому, что при попытке запуска бу­ дут погнуты клапаны и двигатель выйдет из строя.

По окончании регулировки следует надежно затянуть и за­ крепить гайки распределительных валов. Гайка распределитель­

нагнетательный штуцер, а на верхнем конце — резиновая трубка,

вкоторую вставлена стеклянная трубка.

3.Выпустить воздух из системы, для чего отвернуть винты

на корпусе топливного насоса, снять лючок, закрывающий сек­ ции, и прокачать топливо вручную, поднимая секцию отверткой или ключом до тех пор, пока из отверстий, открытых винтами, не будет выходить топливо без пузырьков.

4.Завернуть винты на место и ручной прокачкой наполнить топливом моментоскоп. Выжать резиновой трубкой топливо из стеклянной трубки моментоскопа так, чтобы трубка была запол­

нена топливом примерно наполовину.

5.Медленно вращая коленчатый вал «по ходу», заметить на­ чало движения топлива в стеклянной трубке. Это и будет момен­ том начала подачи топлива первой секцией топливного насоса.

6.По меткам на маховике определить угол и, если он не со­ ответствует требуемому (24—26° до в. м.т.), установить его, для чего нужно расконтрить и приотдать болты 1 (рис. 138), соеди­

няющие фланец 3 муфты привода с кулачковым диском 2, и по­ вернуть кулачковый диск вместе с валиком топливного насоса

относительно фланца 3 на несколько делений в ту или другую сторону (деления в градусах выбиты на кулачковом диске). При этом следует помнить, что для увеличения угла опережения ку­ лачковый валик топливного насоса необходимо вращать «по

ходу», а для уменьшения — «против хода». Обычное направле­

216

ние вращения кулачкового валика топливного насоса по часовой стрелке, если смотреть со стороны привода, т. е. противоположно направлению вращения коленчатого вала.

При регулировке угла опережения подачи топлива надо об­ ращать внимание на следующее обстоятельство. Известно, что после 4000—5000 час. работы плунжерные пары топливных на­ сосов значительно изнашиваются и через зазоры в этих парах происходит утечка топлива, причем на больших оборотах эти

утечки меньше, чем на малых. Если плунжерные пары изношены,

то угол опережения подачи топлива при проверке по моментоскопу будет меньше имеющегося в действительности, так как скорость движения плунжера при вращении маховика вручную будет меньше, а утечки топлива больше. На этом основании можно сделать ложный вывод, что произошло нарушение угла опережения подачи топлива, и увеличить этот угол, что в действи­

тельности приведет не к восстановлению рекомендуемого угла

опережения подачи топлива, а к его увеличению. В результате

значительно увеличится максимальное давление сгорания, что может привести к аварии. В практике были случаи, когда по этой причине появлялись продольные трещины на поршневых пальцах.

Обслуживающему персоналу при эксплуатации следует иметь в виду, что после 4000—5000 час. работы двигателя определять

Регулировка воздухораспределителя. Для регулировки возду­

хораспределителя надо:

1)вращая коленчатый вал «по ходу», поставить поршень первого цилиндра по метке на маховике «возд.», соответствую­ щей положению 27° после в. м. т. по такту расширения;

2)снять колпак, крышку и шлицевую муфту валика привода

воздухораспределительного диска (см. рис. 112);

3)установить шлицевую муфту и воздухораспределительный

диск так, чтобы отверстие подачи сжатого воздуха к первому ци­ линдру было полностью открыто (при этом диском надо выби­ рать зазор в сторону, противоположную вращению валика);

4)повернуть коленчатый вал «против хода» на 30—40°, за­ тем повернуть маховик «по ходу» в прежнее положение и прове­ рить правильность установки распределительного диска.

Установка распределительного диска в положение 27° после

в. м. т. соответствует полному открытию отверстия в корпусе воз­ духораспределителя. При такой установке начало открытия от­ верстия диском происходит с опережением в 6—7° до в. м. т.

В заключение следует отметить, что двигатель ЗД6 как судо­

вой двигатель является неперспективным, так как он не удовле­

творяет целый ряд требований, предъявляемых к судовым дви­

гателям. '

217

Этот двигатель построен на базе транспортного двигателя Д12. При его конструировании не были обеспечены те качества, которые необходимы для судовых двигателей. Двигатель ЗД6 не обеспечивает возможность длительной работы (более одного часа) на задний ход, частые и быстрые реверсы, выполнение аварийного ремонта в море, возможность длительной работы при

перегрузке. Кроме того, серьезным препятствием в перспектив­ ном применении двигателя ЗД6 как судового является его малый

моторесурс (число часов работы до капитального ремонта), со­ ставляющий 5000 час., а также большой шум в связи с жесткой

работой дизеля. Согласно действующим правилам Регистра

СССР шум в моторном отделении не должен превышать 100 де­ цибел (единиц измерений громкости) при частоте 800 герц. Дви­ гатель ЗД6 создает при работе шум ПО—113 децибел, что ухуд­

»работы цилиндров при ходе «вперед»

218