К&М
Меню сайта
Форма входа
Поиск
Наш опрос
Оцените мой сайт
Всего ответов: 81
Друзья сайта
  • Официальный блог
  • Сообщество uCoz
  • FAQ по системе
  • Инструкции для uCoz

  • Сайты Поволжья
    Статистика

    Онлайн всего: 1
    Гостей: 1
    Пользователей: 0





    Rambler's Top100




    Четверг, 19.10.2017, 17:29
    Приветствую Вас Гость | RSS
    Главная | Регистрация | Вход
    Дизель 2Д80ГКО (2ЧН26/27) Описание конструкции
    Дизель 2Д80ГКО – четырехтактный, двухцилиндровый, горизонтальный, оппозитный, крейцкопфный. Жидкостного охлаждения. С непосредственным впрыском топлива, с турбонаддувом и охлаждением наддувочного воздуха.

    Описание конструкции
    При разработке проекта была поставлена задача: сохраненяя внутреннюю логику и целостность проекта, обеспечить максимальную унификации по применяемым узлам и деталям и преемственность вновь разрабатываемой конструкции с дизелем 7Д80А (диаметр цилиндров 260 мм., ход поршня 270 мм.) производства ГП «Завод им. Малышева» г.Харькова. Это должно было уменьшить необходимый объём проводимых работ и сократить сроки создания нового дизеля. В связи с этим были приняты следующие решения:

    • Размеры коренных шеек и широкой шатунной шейки коленчатого вала приняты такими же как у 7Д80А. Диаметры узких шатунных шеек равны диаметру широкой, а их ширина определена из условия обеспечения равной несущей способности с широкой шейкой. Размеры щек коленчатого вала определены в результате прочностного расчета.
    • Размеры маховика и его зубчатого венца выбраны из условия монтажа стартера и обеспечения равномерности вращения коленчатого вала равной 1/50.
    • Центральный шатун аналогичен шатуну дизеля 7Д80А, но короче по компоновочным соображениям. Боковые шатуны аналогичны по конструкции центральному шатуну, но имеют уменьшенную ширину и, соответственно, только по две шпильки крепления крышек кривошипных головок вместо четырех как центрального шатуна. Размеры шатунов подобраны таким образом, чтобы обеспечить условие равенства масс и моментов инерции центрального и двух боковых шатунов.
    • Все навесное оборудование заимствовано у двигателя 7Д80А. размеры шестерен приводов выбраны из условий максимально плотной компоновки. Проверочный расчет показывает большие запасы прочности. В отличие от дизеля 7Д80А, шлицевые муфты соединения насосов с валами приводов перенесены внутрь этих полых валов для уменьшения осевых габаритов узлов. Несколько изменены патрубки масляных насосов для упрощения формы соединительных трубопроводов.
    • Крышки цилиндров и приводы клапанов заимствованы у двигателя 7Д80А, и использованы как для левого, так и для правого цилиндров.
    • Кулачковый вал один, смещенный относительно оси симметрии вправо. В связи с этим штанги левого и правого цилиндров имеют разную длину. Кулачки приводов клапанов индивидуальные для каждого цилиндра, кулачок привода топливных насосов высокого давления общий для правого и левого цилиндров.
    Общая компоновка двигателя
    Двигатель состоит из «тоннельного» корпуса 1, к переднему торцу которого приварена коробка привода агрегатов 2 объединённая с передней коренной опорой, а к заднему торцу приварен бугель 3, с установленной в нем разъёмной коренной опорой. Присоединённой к нижнему фланцу корпуса подмоторной рамы 4, объединённой с поддоном для сбора масла и маслоохладителями. Группы движения 5 и механизма газораспределения 6. Приводов агрегатов 7 и системы газотурбинного наддува 8. Цилиндров 9 и крышек цилиндров 10. Систем охлаждения и смазки. Топливной системы и системы автоматического регулирования.

    Общая компоновка дизеля 2Д80ГКО
    Рисунок 1. Общая компоновка дизеля 2Д80ГКО

    Группа корпуса

    Корпус двигателя 2Д80ГКО


        
    Корпус представляет собой сварную конструкцию, состоящую из плоских и гнутых стальных листов, сваренных между собой. В средней части корпуса расположена цилиндрическая полость 1 для размещения коленчатого вала, с противоположных сторон от неё образованы полости 2 и 3 для установки направляющих ползунов. В верхнюю часть корпуса вварены две полуцилиндрические стенки 4 и 5, служащие для размещения отсека распредвала и штанг привода клапанов правого цилиндра. В верхней и нижней частях корпуса коленчатого вала прорезаны окна 6, 7, 8, для установки крышек шатунов и осмотра двигателя. Верхние окна усилены окантовкой и после сборке двигателя закрываются лючками.
    В переднюю 9 и заднюю 10 торцевые стенки блока вварены кольцевые стенки 11, образующие полости крайних щек коленчатого вала. Для повышения жесткости между кольцевыми и торцевыми стенками вварены косынки. Кроме того, в торцовых стенках выполнены четыре окна 12, необходимые для установки пальцев ползунов. После установки пальцев эти окна закрываются крышками.
    Рисунок 2. Корпус двигателя 2Д80ГКО

    К нижней части корпуса приварен фланец 13 для присоединения подмоторной рамы. В правую и левую торцовые стенки вварены опорные пояса 14 и 15 с бобышками крепления шпилек цилиндровых крышек. В опорных поясах расточены поверхности 16 и 17 для установки цилиндров и уплотнения полости корпуса.
    В корпус вварены секции трубопроводов масла 18 и охлаждающей жидкости 19. Внутри полостей ползунов вварены и расточены сегментные ребра 20, образующие постели для вкладышей направляющих ползунов, воспринимающие боковые усилия при работе двигателя. В постелях, при помощи прижимных планок, установлены четыре вкладыша. Сверху корпуса, справа от центральной части, расположен отсек 21 для распредвала, установки топливных насосов и толкателей клапанов цилиндров. К задней кольцевой стенке приварен и расточен бугель 22 разъёмной коренной опоры. К переднему торцу блока приварена коробка передач 23 с приводами для агрегатов дизеля и распределительного вала.
    К корпусу двигателя приварены кронштейны, на которые с задней стороны двигателя крепится турбокомпрессор, а с передней стороны – фильтры грубой очистки топлива, грубой и тонкой очистки масла, трубопроводы топливной системы.

    Корпус двигателя 2Д80ГКО с установленной разъёмной коренной опорой, секцией распределительного вала, коробкой приводов агрегатов, подмоторной рамой, вкладышами направляющих ползунов, лючками и крышками.Корпус двигателя 2Д80ГКО в сборе. Вид со стороны коробки приводов агрегатов. Топливные насосы высокого давления установлены.
    Рисунок 3. Корпус двигателя 2Д80ГКО с установленной разъёмной коренной опорой, секцией распределительного вала, коробкой приводов агрегатов, подмоторной рамой, вкладышами направляющих ползунов, лючками и крышками.
    Рисунок 4. Корпус двигателя 2Д80ГКО в сборе.
    Вид со стороны коробки приводов агрегатов. Топливные насосы высокого давления установлены.


    Группа движения
    Основной отличительной особенностью дизеля 2Д80ГКО является схема кривошипно-шатунного механизма, обеспечивающая полное уравновешивание сил инерции 1-го и 2-го порядков без применения специальных механизмов. Коренные и шатунные шейки коленчатого вала выполнены таких же диаметров, как и соответствующие шейки на дизелях типа Д80. при этом реализована конструкция неполноопорного коленчатого вала как наиболее простая и близкая к конструкции коленчатых валов двигателей типа Д80. Группа движения включает коленчатый вал с маховиком, коренные опоры и вкладыши, цилиндры, поршни с ползунами и пальцами ползунов, шатуны.

    Подвижные части дизеля 2Д80ГКО в сборе

    Рисунок 5.
    Подвижные части дизеля 2Д80ГКО в сборе
    Коленчатый вал в сборе с маховиком и вал-шестерней привода агрегатов и распределительного вала
    Рисунок 6
    . Коленчатый вал в сборе с маховиком и вал-шестерней привода агрегатов и распределительного вала
    Коленчатый вал
    Коленчатый вал стальной, цельнокованый имеет две коренные 1, 2 и три кривошипные 3, 4, 5 шейки обработанные ТВЧ. Крайние кривошипные шейки 3 и 5 расположены под углом 180º относительно центральной кривошипной шейки. В шейках и щеках коленчатого вала выполнены полости и сверления для подвода масла к подшипникам и поршням. На передней части коленчатого вала установлены эластичная шестерня 6 для привода агрегатов и шестерня 7 для привода распредвалов. С заднего торца к фланцу коленчатого вала крепится маховик 8 с зубчатым венцом привода от электростартера при пуске двигателя. Коленчатый вал устанавливается в блок в сборе с шестернями привода распредвалов и агрегатов, а также опорным и опорно-упорным подшипниками и разъёмной коренной опорой.

    Коренные опоры и вкладыши

    Коленчатый вал устанавливается в две коренные опоры. Передняя опора выполнена за одно целое с коробкой привода агрегатов. Задняя опора – разъёмная, устанавливаемая в расточку корпуса. Подшипники коленчатого вала – опорный передний и опорно-упорный задний вместе со сталеалюминевыми (или бронзо-баббитовыми) вкладышами закрепляются на коленчатом валу перед его установкой в блок.
    Разъёмная коренная опора состоит из основного 1 и прижимного 2 корпусов подшипника, устанавливаемых в расточку бугеля 3 приваренного к корпусу. Корпуса подшипника стягиваются между собой при помощи 4-х специальных шпилек 4 и гаек 5.корпуса подшипника и вкладыш 6 собираются на коренной шейке коленчатого вала вне двигателя. После монтажа коленчатого вала в корпус двигателя, корпус подшипника устанавливается в расточке бугеля при помощи направляющих штифтов 7 и распорного конического сектора 8.
    Детали разъёмной коренной опоры.

    Рисунок 7. Детали разъёмной коренной опоры.

    Цилиндры

    Каждый цилиндр состоит из втулки рубашки 1 и цилиндра 2. Втулка цилиндра изготовлена из специального легированного чугуна. Стальная рубашка напрессована на гильзу. Между рубашкой и втулкой образованна полость, в которой циркулирует охлаждающая жидкость. Водяная полость уплотняется резиновыми кольцами. В нижней части рубашки имеется отверстие с адаптером для подвода охлаждающей жидкости. В верхнем поясе втулки имеются отверстия для выхода охлаждающей жидкости в крышку цилиндра. Цилиндр центрируется в блоке посадочными поясами и прижимается к блоку крышкой цилиндра.
    Цилиндр дизеля 2Д80ГКО
    Рисунок 8. Цилиндр дизеля 2Д80ГКО


    Поршень дизеля 2Д80ГКО
    Рисунок 9. Поршень дизеля 2Д80ГКО

    Поршни с ползунами

    Поршневой комплект двигателя состоит из алюминиевого ползуна 1, соединенного четырьмя шпильками с поршнем 2 из жаропрочной стали.
    Ползун аналогичен по конструкции тронку поршня двигателя 7Д80 и отличается увеличенной длиной и выполненными в усиливающих ребрах сверлениями 3 для подвода к поршню охлаждающего масла. Поршень изготовлен из жаропрочной стали. Поршень имеет донышко специальной формы и образует с плоским дном крышки цилиндра камеру сгорания. На поршне проточены четыре кольцевых канавки под компрессионные и маслосъемные кольца. Снизу на поршне выполнены каналы для прохода масла для охлаждения поршня.

    Шатуны
    Шатуны аналогичны по конструкции шатунам двигателя 7Д80, но отличаются по размерам. Шатун правого цилиндра – центральный, расположен внутри своего ползуна, шатуны левого цилиндра – боковые, два, расположены снаружи своего ползуна. Боковые шатуны уже центрального, а их общая масса равна массе центрального для обеспечения условия уравновешенности. Шатуны стальные, штампованные, стержень имеет двутавровое сечение. Для подвода масла от шатунных шеек к поршням, в шатунах просверлены каналы. В верхнюю головку шатуна запрессована стале-бронзовая втулка. Вкладыши нижних головки шатунов – бронзо-баббитовые.

    Механизм газораспределения, распределительные валы и крышка цилиндра

    Крышка отлита из специального чугуна и имеет полости для впуска наддувочного воздуха и полости для выпуска отработавших газов, которые открываются и закрываются впускными и выпускными клапанами, устанавливаемыми в специальных направляющих и прижимаемых пружинами. В центре крышки устанавливается форсунка.

    Распределительный вал
    В отсеке корпуса установлен распределительный вал для привода топливных насосов, а также толкателей впускных и выпускных клапанов.  Распределительный вал опирается на два опорных и один опорно-упорный подшипники. Подшипники стальные с баббитовой заливкой. Масло для смазки подается от масляного коллектора к опорам. На приводе распределительного вала смонтирован центробежный предельный регулятор.
    Распределительный вал с толкателями и ТНВД в сборе
    Рисунок 10. Распределительный вал с толкателями и ТНВД в сборе.

    Привод валов распределительных и насосных агрегатов
    Коробка приводов агрегатов дизеля 2Д80ГКО
    Рисунок 11. Коробка приводов агрегатов дизеля 2Д80ГКО

    Привод агрегатов и вала отбора мощности производится от эластичной шестерни, закрепленной на переднем носке коленчатого вала, через шестерни, закрепленные каждая на своем вале, и шлицевые муфты.На коробке привода агрегатов устанавливается привод регулятора частоты вращения.

    Распределительный вал приводится во вращение от шестерни, закрепленной на переднем носке коленчатого вала, через промежуточную шестерню и через шестерню, закрепленную на фланце распределительного вала.

    Система охлаждения
    Система охлаждения дизель – мотора выполнена аналогично дизелю 7Д80А, двухконтурная, циркуляционная, закрытого типа, обеспечивает отвод тепла от дизеля и ТКР, охлаждение масла и наддувочного воздуха.
    Каждый из контуров обслуживается радиатором и вентилятором. Первый контур ("горячий контур”) служит для охлаждения дизеля 21 и ТКР 20. Охлажденная в радиаторе 1 вода засасывается насосом 27, установленным на дизеле и поступает на охлаждение цилиндровых втулок 22 и крышек цилиндров. Параллельно, от насоса 27, вода поступает на охлаждение ТКР 20 и отводится в водяной трубопровод, соединяясь с водой из крышек цилиндров и далее в радиатор первого контура. Второй контур охлаждения ("холодный контур”) служит для охлаждения наддувочного воздуха и масла. Охлажденная в радиаторе 5 вода засасывается водяным насосом 14, установленным на дизеле и поступает в воздухоохладители 19, а затем в масляный холодильник 17, из которого вода отводится в верхний коллектор 6 радиатора. Для подпитки контуров и создания подпора на всасывании насосов дизеля всасывающие трубки соединяются с верхними коллекторами радиаторов подпиточными трубами 4 и 32.
    На верхнем коллекторе каждого радиатора устанавливается клапан ("пробка”) для стравливания паровоздушной смеси при повышении ее давления выше допустимого значения. Для заправки водой контуров, а также слива воды из части трубопроводов служат клапаны 7, 15, 25, 31. Контроль температуры охлаждающей воды в первом контуре осуществляется термометром и термореле 13, а во втором контуре – установкой термометров в места 12 и 16.
    Управление включением вентиляторов осуществляется термореле 3 и 8. Контроль давления воды в первом контуре осуществляется при установке манометра в место подсоединения 26. Для прогрева дизеля в холодное время года к системам охлаждения через краны 9, 11, 28 и 30 может быть подключена система подогрева, при этом в трубопроводах установлены обратные клапаны 10 и 29 для обеспечения циркуляции нагретой воды по всему контуру систем охлаждения. В качестве охлаждающей жидкости при температуре ниже 0оС допускается применение охлаждающей жидкости Тосол – А40М.

    Система смазки
    Система смазки выполнена аналогично дизелю 7Д80А. Система смазки обеспечивает смазку и охлаждение дизеля.
    Масляный насос 9 всасывает масло из полости поддизельной рамы 20 и подаёт его в полнопоточный фильтр тонкой очистки масла 3, затем в холодильник масла 1. Из холодильника масло поступает по трубопроводам через фильтр грубой очистки масла 18 на смазку и охлаждение дизеля.
    Масло для смазки коробки привода агрегатов 17, паразитных шестерён, а также, редуктор привода регулятора частоты вращения подаётся из главной системы. Масляный насос 13 центробежного фильтра засасывает масло из поддизельной рамы и подаёт его на центробежный фильтр 25, после чего очищенное масло сливается в полость поддизельной рамы. Для прокачки дизеля маслом перед пуском используется масляный насос 24 с электроприводом, установленным отдельно. Заправка дизеля маслом производится через заправочную горловину в раме дизеля. Уровень масла определяется по меткам маслоуказателя (щупа).

    Система топливная
    Топливная система выполнена аналогично дизелю 7Д80А. Эта система обеспечивает подачу топлива в цилиндры дизеля. Принципиальная схема топливной системы приведена на рисунке.
    Топливо из бака 13 через невозвратный клапан 11, фильтр грубой очистки 1, засасывает помпой 2 и нагнетает по трубопроводам через фильтр тонкой очистки 8 в топливные насосы и далее в форсунки 9 в количестве пропорциональном нагрузке дизеля. Избыток топлива возвращается в бак 13 через перепускной клапан 10. Предпусковая прокачка системы топливом обеспечивается ручным насосом 3 из бака через невозвратный клапан 4. в случае повышения давления в трубопроводе выше 2.5 кг/см2 предохранительный клапан 5 перепускает топливо на слив в бак 14. Места подсоединения 7 предназначены для установки манометров для замера давления топлива до и после фильтра тонкой очистки. Чистое топливо, просочившееся из форсунок, отводится в сливной коллектор и далее по дренажному трубопроводу в бак. Топливо, просочившееся из топливного насоса высокого давления, в смеси с маслом отводится в сливной коллектор, и далее по дренажному трубопроводу в отдельный бак слива грязного топлива.

    Система автоматического регулирования

    Регулятор частоты вращения – двухрежимный, непрямого действия, с центробежным механическим измерителем частоты вращения, гидравлическим сервомотором и изодромной обратной связью.
    Регулятор через рычажную систему управляет подачей топлива в диапазоне от минимальной до номинальной частоты вращения, ограниченных «минимальным» и «максимальным» упорами. Дополнительно, регулятор имеет стоп-устройство, выключающее подачу топлива по сигналу с пульта управления или от системы защиты. Предельный выключатель установлен на левом распределительном валу. При увеличении частоты вращения коленчатого вала дизеля свыше допустимой, предельный выключатель устанавливает рейки топливных насосов в положение «нулевой» подачи топлива, воздействуя против регулятора частоты вращения через гибкую связь, дизель при этом останавливается.

    Результаты

    Выполненный с использованием изобретения «Оппозитный двигатель внутреннего сгорания» проект двигателя 2Д80ГКО, подтвердил возможность создания такого двигателя с использованием обычных технологий. При этом обеспечивается преемственность конструкции при создании новых узлов и деталей, широкая унификация применяемых комплектующих. Продемонстрировано значительное улучшение показателей габаритов и массы (40% и 50% соответственно) изобретенного двигателя по сравнению с дизелем 7Д80А, при создании которого использовались известные решения. Кроме того уменьшена сложность конструкции дизеля (нет механизма уравновешивания и его приводов).

    В ходе проведенных работ была выявлена возможность дальнейшего значительного улучшения массогабаритных показателей изобретенного двигателя, что может позволить значительно расширить область применения среднеоборотных дизелей за счет вытеснения быстроходных дизелей из некоторых секторов рынка. Эти возможности были реализованы в проекте дизеля ДК1М и дизелей ДК2 и ДК2 авиа.

    Приложения:

    Кирилюк © 2017