|
|
|
|
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 |
|
|
|
|
|