Материал: 2466

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

 

 

 

 

тепловым нагрузкам. Поэтому,

 

 

 

 

несмотря на повышение из-за

 

 

 

 

наддува давления сгорания, дни-

 

 

 

 

ще

крышки

стремятся

сделать

 

 

 

 

тоньше для уменьшения средней

 

 

 

 

температуры

днища и

перепада

 

 

 

 

температур по толщине. В резуль-

 

 

2

 

 

 

 

тате этого, а также из-за высокой

 

1

 

 

 

 

 

 

температуры у большинства дви-

 

 

 

 

 

 

 

 

гателей

большой

размерности

 

 

 

 

применяют стальные и комбини-

 

 

 

 

рованные крышки с нижней ча-

 

 

 

 

стью из жаростойкого материала и

 

 

 

 

 

И

 

 

 

 

 

 

верхней из чугуна. Для защиты от

 

 

 

 

перегрева фланца гильзы (втулки)

 

 

 

 

Д

 

 

 

 

 

 

 

крышку утапливают в полость ци-

 

 

 

 

линдра (рис. 2.14,а) или она имеет

 

 

 

 

колпачковую форму (рис. 2.14,б).

 

А

этом верхний

пояс гильзы

 

 

 

 

При

 

Рис. 2.13. Головка дизеля с попереч-

(втулки)

защищён

от перегрева,

 

б

так как камера сгорания находит-

 

ными пазами [6] : 1 – паз; 2 – трубка

для охлаждающей жидкости

ся в крышке, и осмотр поршневых

 

колец возможен без выемки поршня.

проблем, которуюСприходится решать при проектировании двигателя. Насос, нагнетающий охлаждающую жидкость, устанавливают обычно в передней части двигателя со стороны механизма привода.

Основные размеры крышек в зависимости от диаметра цилиндра

приведены в табл. 2.5.

 

Организация охлажденияи

является одной из наиболее важных

Корпус насоса может выполняться непосредственно в блоке цилиндров или крепиться к головке цилиндров или крышке распределительных шестерён, или может закрепляться на специальной пластине, привёртываемой к передней части блока.

Охлаждающая жидкость подаётся в нижнюю или среднюю часть блока. В охлаждающей рубашке блока и головки не должно быть застойных непроточных зон. В таких зонах могут образовываться паровые и воздушные мешки. Особенно эти мешки опасны в сильно нагретых местах.

36

Рис. 2.14. Крышки судовых малообо-

3

 

 

 

 

 

 

 

ротных двухтактных двигателей [5] :

 

 

 

 

а – MAN; б – ДКРН 74/160; в – Сторк

 

 

 

 

HONL 75/160; 1 – втулка цилин д-

 

 

 

 

ра; 2 –

блок; 3 – крышка; 4 – кл а-

2

 

1

4

 

пан; 5 – форсунка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

5

 

 

 

 

 

 

3

3

 

 

 

 

 

 

 

И

2

 

 

 

 

 

 

2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

а)

 

 

 

 

 

в)

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

Таблица 2.5

 

 

 

 

 

 

 

Размеры крышек тепловозных, стационарных и судовых дизелей [5]

 

 

 

б

 

 

 

Значение

 

 

Показатель

 

 

 

 

 

Наружный диаметр цилиндрическойи

крышки или диаметр

(1,4…1,8)·D

окружности, вписанной в контур многогранной крышки

 

Высота крышки

С

 

 

 

 

 

 

(0,4…1,0)·D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Толщина огневой стенки днища:

 

 

 

 

 

(0,06…0,08)·D

чугунной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(0,05…0,07)·D

стальной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(0,05…0,12)·D

Толщина верхней горизонтальной стенки:

 

 

 

Толщина наружных стенок:

 

 

 

 

 

 

(0,05…0,08)·D

чугунной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(0,045…0,07)·D

стальной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Минимальная ширина проходов для охлаждающей жид-

8…15

кости между стенками, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

37

Распространённая продольно-диагональная схема обтекания гильзы (рис. 2.15,а) имеет ряд недостатков:

интенсивность теплоотдачи в верхней наиболее нагретой части гильзы снижена;

большая неравномерность температурного поля гильзы;

опасность возникновения кипения в застойных зонах.

Более равномерное распределение температур по длине и периметру гильзы и допустимый уровень температур в гильзе даёт схема с верхним подводом охлаждающей жидкости и поперечным обтеканием гильзы (рис. 2.15,б).

 

 

 

 

Гильзы

 

малооборотных

 

 

 

 

двигателей

имеют

достаточно

 

 

 

 

большую толщину стенки. Для

 

 

 

 

И

 

 

напря-

 

 

 

 

уменьшения

тепловой

 

 

 

 

жённости в гильзах малообо-

 

 

 

 

Д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ротных двигателей стали при-

 

а)

 

 

менять

специальные

каналы,

 

 

 

 

просверленные во фланце втул-

 

 

 

 

ки по углом к оси цилиндра и

 

 

б

не снижающие

её

прочность

 

Рис. 2.15. Схемы охлаж-

(рис. 2.16). Эти каналы обеспе-

 

дения гильз

цилиндров

 

и

чивают

подвод

охлаждающей

 

[4, 5] : а

 

продоль-

 

 

 

 

 

 

 

но-д агональная Асхема; жидкости близко к внутренней

 

 

 

б– поперечное о текание

поверхности гильзы.

 

 

 

С

 

 

Из-за

высокочастотных

 

 

 

 

 

 

 

 

вибраций, вызываемых ударами

 

 

 

 

от перекладок поршня, на ох-

 

 

 

 

лаждаемой поверхности гильзы

 

б)

 

 

происходит

кавитация,

разру-

 

 

 

шающая

цилиндр.

Интенсив-

ность кавитации снижают следующими мероприятиями:

уменьшают зазоры между поршнем и гильзой;

специально профилируют юбку поршня;

используют замкнутую систему охлаждения;

повышают жёсткость гильзы;

38

увеличивают плотность посадки гильзы в направляющих поя-

сах;

устанавливают в зоне

нижнего стыка гильзы и блока демпфирующее кольцо;

производят химикотермическую обработку поверхности гильзы;

увеличивают проходное сечение охлаждающей полости;

Рис. 2.16. Гильза с

отверстиями для интенсификации охлаждения [4, 5]

используют специальные

 

 

эмульсионные присадки.

 

 

Жёсткость гильзы повы-

 

И

шают применением на наруж-

 

ной поверхности рёбер, так как

Д

увеличение толщины стенок гильзы повышает тепловую напряжён-

ность.

 

 

Для более интенсивного отвода тепла в некоторых конструкциях

А

 

дизелей с вихревой и предварительной камерами охлаждающую жид-

кость подводят через запрессованные колпачки (рис. 2.17,а, поз. 1), трубки (см. рис. 2.13; рис. 2.17, , поз. 2), по каналам приливов (см. рис. 2.10; рис. 2.17,в, поз.3). В результате холодный поток жидкости направляется вдоль н жней стенки с повышенной скоростью к

перемычкам между клапанами и горловиной соединительного канала

 

б

камеры сгорания, являющ м ся наиболее термически напряжённой

зоной.

и

 

В двигателях с боковыми клапанами сложно обеспечить охлаж-

дение перемычекСмежду выпускными клапанами и стенкой цилиндра из-за небольших размеров и трудностей обеспечения необходимых сечений впускных и выпускных каналов (рис. 2.18).

В результате жидкость, охлаждённая в радиаторе, через отверстия в овальной трубке охлаждает перемычки, расположенные между наружными стенками цилиндров и выпускными каналами. Так как основная масса охлаждающей жидкости, нагнетаемая через отверстие 5 (см. рис. 2.17,г), поступает к горизонтальной стенке нагретой и не может отвести тепло от перегретых перемычек, дополнительная порция холодной жидкости, поступающая через овальную трубку, повышает охлаждение.

39

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

г)

 

3

в)

 

 

 

И

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2.17. Схемы направленности охлаждающей жидкости [6] :

 

 

 

Д

 

 

1 – колпачки; 2 – тру ка; 3 – канал; 4 – трубка; 5 – отверстие

 

 

А

 

3

4

 

 

б

b

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

a

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2.18. Блок и

 

 

 

 

 

головка

цилин-

 

 

 

 

 

дров двигателя с

 

 

 

 

 

боковыми

кла-

 

 

 

 

 

панами [6] :

 

 

 

 

 

 

1 – 4 – отверстия

 

 

 

 

 

для охлаждающей

 

 

 

 

 

жидкости

 

 

40