Блок цилиндра дизеля назначение устройство блока (8 видео)

Основной частью дизеля, его остовом, является блок. Он сварен из цельных стальных листов, образующих жесткую коробчатую конструкцию, которая при необходимой прочностиимеет сравнительно небольшой вес. Внутренними и наружными перегородками блок разделен на отдельные полости. В перегородках имеются гнезда, в которых компактно размещены цилиндровые гильзы, вертикальная передача, толкатели топливных насосов и другие детали и механизмы дизеля. Для осмотра деталей имеются окна, закрываемые крышками.

Опоры (бугели) под нерабочие вкладыши коренных подшипников приварены к поперечным перегородкам.

Каждую крышку подшипников жестко с определенными натягами фиксируют на опорах блока двусторонними бу-гельными замками. Необходимые натяги обеспечивают подбором крышек и их подгонкой к опорам (бугелям). После подгонки крышек подшипников по бугельным замкам их закрепляют, клеймят номером опоры и затем растачивают постели под вкладыши. Крышки подшипников нижнего коленчатого вала закрепляют на опорах болтами, верхнего вала — шпильками. Вес 12 гнезд под коренные подшипники каждого коленчатого вала расточены по диаметру 242+0’045 мм (рис. 6).

Гнезда под подшипники кулачковых валов топливных насосов также расточены со-осно по размеру 120+0’035 мм.

При монтажно-демонтаж-ных работах необходимо учитывать ряд конструктивных особенностей блока, от которых зависит эксплуатационная надежность дизеля. В частности,

Рис. 6. Блок дизеля: 1 — крышка коренного подшипника нижнего вала; 2- болт; 3 — блок; 4- крышка коренного подшипника верхнего вала; 5 — гайка; 6 — шплинт; 7 — шпилька; 8 — болт; 9 — прокладка; 10 — гайка; II — плита жесткостиследует знать, что при работе дизеля основная нагрузка передается на вкладыши, которые расположены в крышках коренных подшипников, условно называемых рабочими. Вкладыши, установленные в гнездах блока, нагружены мало и поэтому почти не изнашиваются.

При нормальной работе дизеля величина износа всех рабочих вкладышей верхнего и нижнего коленчатого валов практически одинакова. Поэтому, как правило, все рабочие вкладыши должны заменяться одновременно. Исключением являются лишь рабочие вкладыши 4, 8 и 12-й опор нижнего коленчатого вала, которые по данным эксплуатации изнашиваются несколько больше остальных и поэтому возможна отдельная их замена до замены всех рабочих вкладышей. Необходимость замены рабочих вкладышей определяется по величине так называемого зазора «на масло», т. е. диаметрального зазора между шейкой коленчатого вала и вкладышами в каждой опоре. В условиях эксплуатации эта величина не должна превышать 0,5 мм. Если зазоры на масло в ряде подшипников одного вала будут резко отличаться друг от друга, но вместе с тем по величине не будут превышать допустимого предела (0,5 мм), все рабочие вкладыши этого вала необходимо все же заменить, чтобы обеспечить одинаковые условия работы всем подшипникам.

Одним из основных условий правильной укладки коленчато-. го вала на подшипниках является прилегание всех коренных шеек вала к рабочим вкладышам. О прилегании, проверяемом щупом, можно судить по отсутствию зазора между коренной шейкой коленчатого вала и рабочим вкладышем. Значительно точнее прилегание проверяется по краске.

Для нижнего коленчатого вала проверка прилегания не вызывает затруднений, так как коренные шейки этого вала лежат на рабочих вкладышах. У верхнего вала при сборке нового дизеля прилегание также проверяют по рабочим вкладышам, для чего блок дизеля соответственно поворачивается на 180°. Однако после установки дизеля на тепловозе такую проверку выполнить невозможно. Поэтому, когда заменяют рабочие вкладыши верхнего коленчатого вала (один или несколько), новый вкладыш подбирают по толщине в полном соответствии с заменяемым с точностью до 0,01 мм. В связи с этим очень важно после разборки коренных подшипников все вкладыши устанавливать на свои места в строго определенном положении согласно меткам.

Большинство шпилек на блоке ввертывают в сквозные резьбовые отверстия, выходящие в масляные или воздушные полости блока. Поэтому, чтобы не допустить просачивания масла или воздуха по резьбе при замене шпилек, их устанавливают на железном густотертом сурике. После постановки шпильку надо проверить на плотность посадки путем обстукивания свинцовым или медным молотком.

Рис. 7. Схема крепления плиты жесткости Чтобы избежать деформации плит жесткости, закрывающих-отсеки выпускных коллекторов, а также’деформации самого блока, плиты закрепляют на блоке в определенной последовательности.

Затяжку гаек, прикрепляющих плиты, следует производить, начиная от середины плиты с постепенным переходом к концам, в последовательности, показанной на рис. 7. Штифты, фиксирующие плиты жесткости на блоке, устанавливают после окончательной затяжки гаек.

Блоки дизелей 2Д100 и 10Д100 не одинаковы и не взаимозаменяемы. Блок дизеля 10Д100 короче в верхней части за счет отсутствия выступа над генератором (для удобства монтажа воздуходувки 2-й ступени). Кроме того, у этого блока наклонно расположены концевые патрубки воздушного ресивера (для обеспечения подсоединения охладителей наддувочного воздуха.

Читайте также: Уплотнение для поршня цилиндра

Содержание

Блок цилиндра дизеля назначение устройство блока
Маневровые локомотивы
Блок цилиндров
🔍 Видео

Видео:Как промерять плоскость Блока Цилиндров.Скачать

Блок цилиндра дизеля назначение устройство блока

2. Блок цилиндров дизелей типа Д49

Базовой деталью остова и дизеля является блок цилиндров. На нем установлено большинство узлов и агрегатов дизеля. При работе блок воспринимает действие усилий от затяжки болтов подвесок и шпилек крепления крышек цилиндров, сил давления газов, сил инерции движущихся деталей шатунно-кривошипного механизма и моментов этих сил, переменных по значению и направлению. Помимо прочности к современным конструкциям блоков предъявляется требование обеспечения достаточной жесткости, поскольку деформация блока во время работы дизеля влияет на

работоспособность деталей шатунно-кривошипного механизма и установленных на блоке узлов и агрегатов дизеля.

На дизелях типа Д49 применен блок сварно-литой V-образной конструкции с подвесными подшипниками коленчатого вала. Оригинальная отечественная конструктивная схема с силовыми шпильками крепления крышек цилиндров в блоке позволила уменьшить количество ответственных сварных швов. Сущность принятой силовой схемы состоит в том, что сварные швы элементов, образующих верхнюю часть блока, сжаты усилиями затяжки шпилек, вследствие чего наиболее ответственные сварные швы разгружены от растягивающих усилий. Это значительно упрощает конструкцию, резко сокращает количество деталей, что приближает изготовление блока к условиям крупносерийного производства. В этом отличие блоков дизелей типа Д49 от блоков дизелей 2Д100 и 10Д100, где все сварные швы подвержены растягивающим усилиям. Конструкции блоков всех дизелей типа Д49 аналогичны и отличаются лишь количеством отсеков по длине блока для размещения деталей шатунно-кривошипного механизма.

В качестве примера рассмотрим конструкцию блока двенадцатицилиндрового дизеля (рис. 15). Нижняя картерная часть блока сварена из поперечных литых элементов —стоек 9 и 10. Сварные швы расположены по осям цилиндров. Такая схема позволила применить контактную сварку элементов, образующих картер. Картер сваривают на специальной автоматической контактной машине по всему поперечному периметру одновременно. Контактная сварка обеспечивает высокое качество сварных швов. Сварные швы картера контролируют ультразвуком. Верхняя часть блока сварена из стального проката, прошедшего специальную проверку на свариваемость. Стойки картера отливают из стали 20Л ГОСТ 977—75. Для листового проката используется сталь 20 ГОСТ 1050—74. Литая и сортовая сталь ограничиваются по верхнему пределу содержания кремния, что гарантирует отсутствие трещин при сварке. Использование низкоуглеродистых сталей обеспечивает удовлетворительное качество литья и сварных швов.

Средняя часть блока е является ресивером наддувочного воздуха, а д — центральным масляным каналом. Шпильки 7 крепления цилиндровых комплектов ввернуты в верхнюю плиту картера. К стойкам картера прикреплены подвески 1 болтами 2. Совместно с вкладышами 12 подвески образуют опоры коренных подшипников коленчатого вала.

Стыки стоек блока и подвесок имеют зубцы а, которые фиксируют подвеску в поперечном направлении. В продольном направлении подвеска фиксируется центрирующим буртом болтов 2. Зубцы на стойках и подвесках блока нарезают одним комплектом червячных фрез, что уменьшает объем последующей совместной притирки для обеспечения требуемого взаимного прилегания. Качество зубчатого стыка проверяют двумя параметрами: взаим-ным прилеганием по краске и зазором между вершиной и впадиной. Прилегание считается удовлетворительным, если взаимное прилегание по краске, полученное контактным методом без взаимного перемещения подвески и стойки при затяжке болтов подвесок до отправной точки, составляет не менее 65 %. Зазор между вершиной и впадиной зубцов должен быть не менее 0,3 мм. Качественное изготовление зубчатого стыка очень важно для обеспечения стабильности затяжки болтов подвесок и сохранения размеров постелей под вкладыши в эксплуатации.

Рис. 15. Блок цилиндров:
1 — подвеска; 2 — болт крепления подвески; 3,8 — крышки люков; 4 — шайба сферическая; 5 — гайки; 6 — коллектор водяной; 7 — шпилька; 9, 10 — стойки; 11 — полукольца упорные; 12 — вкладыш коренного подшипника; 15, 21, 22 — втулки; 14 — трубка слива масла; 16 — кольца; 17 — обечайка; 18 — патрубок; 19 — кольцо уплотнительное; 20 — болт; а — зубцы; 6 — канал подвода масла на смазку коренного подшипника; в — канал подвода масла на смазку привода насосов; г- — сигнальное отверстие; д — центральный масляный канал; е — ресивер наддувочного воздуха; и

отверстие для слива масла, скопившегося в ресивере

На крайней стойке Ю и подвеске установлены бронзовые полукольца 11 упорного подшипника. Блок «сухого» типа. Для защиты его от коррозии и для повышения износостойкости нижних поясов в блок запрессованы втулки 21 из нержавеющей стали. В местах перетока охлаждающей воды из коллекторов 6 на охлаждение втулок цилиндра для защиты блока от коррозии установлены втулки 22 из нержавеющей’ стали. Вода к коллекторам 6 подводится из привода насосов по втулкам 13. В нижней части боковых продольных листов блока против каждого цилиндра имеются отверстия г для контроля герметичности полости охлаждения втулок цилиндра. Наддувочный воздух из ресивера е к впускным каналам крышек цилиндра поступает через патрубок 18. При завертывании болтов 20 кольцо 16 и патрубок раздвигаются и уплотняют стыки между ресивером и крышкой цилиндра резиновыми кольцами 19. Масло из центрального канала д поступает на смазку коренных подшипников по каналам б. К выносному подшипнику масло поступает из полости коленчатого вала. По каналу б масло проходит к приводу насосов. По трубкам 14 и втулке 15 масло стекает из полости крышки цилиндра в картер дизеля. Масло, скопившееся в ресивере, стекает по отверстию и и далее через отверстия в корпусе привода распределительного вала в полость поддизельной рамы. Люки картера закрыты крышками 3 и 8. На крышках установлены предохранительные клапаны, которые открываются в аварийных случаях при повышении давления в картере дизеля.

Читайте также: Ход штока рабочего цилиндра сцепления ваз 21214

Качество литья и сварных швов контролируют ультразвуком. Для снижения уровня остаточных напряжений в элементах блока и обеспечения стабильности размеров в эксплуатации после сварки блок подвергают высокому отпуску по режиму, указанному на рис. 16. Для достижения наибольшего эффекта от термообработки режим ее не должен отклоняться от кривых 1 и 2, ограничивающих оптимальное поле температур и времени выдержки. Подвески блока штампованные из стали 40 ГОСТ 1050—74. Для обеспечения требуемых механических свойств материала при минимальном уровне остаточных напряжений подвески подвергаются нормализации. Тензометрирование, усталостные натурные испытания блока на специальном стенде и опыт эксплуатации дизелей типа Д49 подтвердили достаточную его надежность (рис. 17). Напряжения при работе дизеля 16ЧН 26/26 на полной мощности и холостом ходу практически одинаковы. Это свидетельствует о том, что элементы блока нагружены только силами инерции и полностью разгружены от сил давления газов. Блок дизелей типа Д49 имеет

высокую жесткость в вертикальной плоскости (табл. 7).

Рис. 16. График высокого отпуска блоков:
1,2 — верхняя и нижняя границы температуры отпуска

Работоспособность коленчатого вала и коренных подшипников в значительной степени зависят от стабильности «линии вала» в процессе эксплуатации дизеля,т. е. способности блока цилиндров сохранять исходную соосность постелей коренных опор. Стабильность определяется качеством изготовления зубчатого стыка и силой затяжки болтов подвески. В начальный период дизеля происходит естественный процесс взаимного обмятия контактирующих поверхностей подвески, болта, гайки, шайбы, стойки блока и, следовательно, некоторая потеря силы затяжки болтов.

Коренной подшипник (рис. 18) состоит из верхнего 1 и нижнего Остальных тонкостенных вкладышей, залитых свинцовистой бронзой. Для приработки на бронзу гальваническим способом нанесен слой сплава олова и свинца. Верхний и нижний вкладыши невзаимозаменяемы. Масло из канала а стойки блока поступает в подшипник через отверстия в и канавку б. Для устранения кавитационного повреждения приработочного слоя олово—свинец и обеспечения непрерывной подачи масла к шатунным подшипникам и поршню в нижнем вкладыше выполнены карманы переменной глубины с плавным выходом на рабочую поверхность вкладыша. Положение вкладышей фиксируется штифтом 5. Надежная работа
вкладышей в значительной мере зависит от определяющих геоме-трических параметров вкладышей: натяга, диаметра в свободном состоянии, прямолинейности образующей наружной поверхности.

Натяг в миллиметрах, измеренный в приспособлении, указан на боковой поверхности вкладыша. Натяг определяет плотность посадки вкладыша в постели и, следовательно, способность его удерживаться в постели от проворота и отводить тепло от подшипника в постель. Диаметр в свободном состоянии должен быть 220,5—225 мм. Больший диаметр может вызвать повышение напряжений во вкладыше. Диаметр в свободном состоянии, меньший диаметра постели, приводит к неплотному прилеганию вкладыша в постели у стыков, что затрудняет образование масляного клина.

Рис. 17. Расположение тензодатчиков на седьмой стойке блока цилиндров и напряжения в местах их наклейки

Видео:Устройство дизеля Д 49Скачать

Маневровые локомотивы

Видео:Устройство двигателя - Блок цилиндровСкачать

Блок цилиндров

Блок цилиндров служит базой для размещения цилиндро-поршневой группы и большинства других сборочных единиц и агрегатов дизеля. Он воспринимает усилия от давления газов на поршни в цилиндрах и силы инерции деталей шатунно-кривошипного механизма, совершающих возвратно-поступательное и вращательное движения. Поэтому прочность и жесткость блока должны быть достаточно высокими, поскольку деформация блока во время работы дизеля в значительной степени влияет на надежность деталей шатунно-кривошипного механизма.

Блок цилиндров дизеля ПД1М (рис. 5) отлит из чугуна СЧ 21-40 и внутри разделен поперечными перегородками 15 на шесть гнезд, в которые вставлены цилиндровые втулки, образующие со стенками блока полости, омываемые водой. Блок имеет две обработанные горизонтальные плоскости: нижнюю (фланец) для соединения с фундаментной рамой и верхнюю, к которой прикреплены крышки цилиндров. Водяные пространства каждого цилиндра сообщаются между собой через окна в нижней части поперечных перегородок блока. В верхней плите блока вокруг каждой цилиндровой втулки предусмотрены устройства для перепуска воды из охлаждающих полостей блока в крышки цилиндров. На блоке в подшипниках установлен распределительный вал, рычаги и штанги толкателей.

Читайте также: Тормозной цилиндр тепловоза чмэ 3

Цилиндровые втулки опираются на бурты верхнего пояса. Нижний пояс блока служит для направления втулок в блоке и является опорной поверхностью для их резиновых уплотнительных колец. Для увеличения жесткости поперечные перегородки и стенки блока снабжены вертикальными и горизонтальными ребрами. Цилиндровые втулки не имеют специальных водяных рубашек охлаждения. Они охлаждаются водой, циркулирующей в полости блока. Уплотнение верхней части водяной полости достигается тщательной подгонкой кольцевой плоскости бурта цилиндровой втулки к бурту 23 верхнего пояса блока, а нижней части — тремя резиновыми кольцами на нижнем поясе втулок.

С правой стороны отсек цилиндров отделен продольной перегородкой, за которой размещается распределительный вал, рычаги толкателей и штанги привода клапанов. Распределительный вал уложен в бронзовых подшипниках, залитых баббитом и запрессованных в отверстия перегородок блока. Масло к подшипникам поступает из картера по трубкам, а затем по вертикальным и горизонтальным каналам в блоке. Отсек распределительного вала имеет люки, закрытые двумя крышками и уплотненные паронитовыми прокладками. К приливам 12 с левой стороны прикреплен корпус блока топливных насосов высокого давления, а к приливам 18 — фильтр тонкой очистки топлива. В нижней части блока имеется отверстие 17 для слива воды. Другое такое же отверстие является контрольным: открывая его, проверяют, вся ли вода слита. Вдоль левой стороны блока проходит узкий продольный канал 13 для воды, сообщающийся с отверстиями во фланцах 10 и 22.

К фланцу 6 с отверстием прикреплен нагнетательный патрубок водяного насоса, корпус которого прикреплен к фланцу 7. К фланцу 10 подсоединен всасывающий патрубок насоса. Фланец 22 имеет поверхность 21 для крепления патрубка подвода воды от охлаждающего устройства. Пройдя по продольному каналу в блоке во всасывающую полость насоса через отверстие в фланце 10, вода нагнетается через отверстие во фланце 6 и далее в охлаждающие полости цилиндров. Для перепуска воды из водяного пространства охлаждения цилиндров в охлаждающие полости крышек вокруг каждого цилиндра верхней полости блока проделано по шесть малых отверстий 3 и два больших отверстия 2. Перепускные отверстия уплотнены водотеплостойкими резиновыми кольцами.

На верхней плоскости блока с правой стороны имеются двенадцать отверстий 1 для прохода штанг привода рабочих клапанов. По этим же отверстиям стекает масло из коробки привода клапанов в картер. В соединениях между крышкой и блоком установлены уплотнительные резиновые кольца.

Наиболее серьезными повреждениями блока дизеля могут быть трещины, искажение формы расточек в блоке под втулки цилиндров, кавитационные разрушения и коррозия поверхности блока, охлаждаемой водой.

Трещины блока дизеля возникают в посадочных гнездах втулок цилиндров, выявляют их методами неразрушающего контроля (цветной и магнитопорошковой дефектоскопией).

Искажение формы расточек под втулки цилиндров у блока дизеля происходит в основном в верхней части в плоскости, перпендикулярной оси коленчатого вала. Устраняют искажение формы расточек под втулки цилиндров наращиванием отдельных участков электроискровым способом.

При выполнении ремонта ТР-3 производят осмотр вставных колец блока дизеля, которые могут быть установлены при капитальном ремонте. Коль-

ца, имеющие ослабления, трещины, овальность, выпрессовывают и заменяют. Постановку колец производят с применением эпоксидных смол. Герметичность блока после запрессовки втулки проверяют опрессовкой водой при температуре 50-60 °С и давлении 0,30-0,35 МПа (3-3,5 кгс/см 2 ) в течение 20 мин. Течь воды в соединениях не допускается.

Кавитационные разрушения стенок блока и втулок цилиндров дизеля наблюдаются в зауженных сечениях охлаждающей поверхности блока. Свищи от коррозии в блоке устраняются путем заварки или постановки гужонов (штифтов) или накладок. Разрешается устранение свищей в блоке с применением эластомера ГЭН-150(В) или эпоксидных смол.

Допускается оставлять дефекты некоррозионного характера на посадочном гнезде блока при сохранении ширины притирочного пояска не менее 2 мм.

Рис. 5. Блок цилиндров дизеля ПД1М:

1 — отверстие для прохода штанг толкателей; 2,3 — большое и малое отверстия для подвода воды; 4,22-фланцы с буртами для запаливания; 5 — отверстия для шпилек крепления крышки цилиндров; 6, 7,10 — поверхность для присоединения водяного насоса; 8 — угловой штуцер для слива воды из турбокомпрессора; 9 — кронштейн крепления привода распределительного вала; 11 — заглушка для очистки водяного канала (на торце); 12 — приливы для крепления блока топливных насосов высокого давления; 13 — водяной канал; 14, 16, 19 — ребра жесткости; 15 — поперечная перегородка; 17-сливное отверстие; 18 — приливы для крепления фильтра тонкой очистки топлива; 20 — отверстие под передний подшипник распределительного вала; 21-поверхность крепления патрубка подвода воды; 23 — бурт для упора цилиндровых втулок