Разработки - ДВС на основе изобретений "Оппозитный двигатель внутреннего сгорания" - Крейцкопфные дизели 2ЧН26/27

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.

Поршни с ползунами
Поршневой комплект двигателя состоит из алюминиевого ползуна 1, соединенного четырьмя шпильками с поршнем 2 из жаропрочной стали.

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.

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.

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 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).

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.

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.

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:

• Чертёж внешнего вида дизеля 2Д80ГКО в формате eDrawings
• Разрез дизеля 2Д80ГКО в формате eDrawings
• 3D модель дизеля 2Д80ГКО в формате eDrawings