Главная Судовые двигатели внутреннего сгорания Основные части двигателя Цилиндры, втулки цилиндров, крышки рабочих цилиндров и анкерные связи
Цилиндры, втулки цилиндров, крышки рабочих цилиндров и анкерные связи

Цилиндры могут быть изготовлены каждый отдельно или бло­ками. Блочная конструкция цилиндров (рис. 134) характерна для двигателей средней и малой мощности. Она обеспечивает большую продольную жесткость двигателя в целом, несколько уменьшает его вес и стоимость изготовления, а также объем сборочных и при­гоночных работ.

Блок цилиндров

Рабочий цилиндр двигателя состоит из цилиндро­вой втулки 1 и рубашки 2, между которыми образовано зарубашечное пространство 4. В зарубашечном пространстве циркули­рует вода, охлаждающая цилиндровую втулку. Каналы 3 служат для перепуска воды на охлаждение крышки цилиндров.

Цилиндры двухтактных двигателей несколько сложнее по кон­струкции, чем цилиндры четырехтактных двигателей. Наиболее распространенной является литая конструкция рубашки цилин­дров. Рубашки или блок цилиндров имеют люки для осмотра и очистки зарубашечного пространства, а в самом низком месте — краны для выпуска воды при стоянке в холодное время года. Ру­башки цилиндров изготовляют из чугуна марок СЧ18-36, СЧ21-40, СЧ24-44. Для быстроходных легких двигателей применяют алю­миниевые сплавы.

Цилиндровые втулки обычно изготовляют из модифицирован­ных чугунов (СЧ28-48, СЧ32-52) или легированных сталей (35ХМЮА, 38ХМЮА). Вставные втулки позволяют производить их замену при износе, а также исключают напряжения в ци­линдре, вызываемые разностью температур втулки, соприкасаю­щейся с горячими газами, и рубашки, имеющей температуру охлаждающей воды. Учитывая возможность теплового удлинения втулки, ее нижний конец делают незакрепленным. Цилиндровые втулки для повышения твердости рабочей поверхности и уменьше­ния их износа шлифуют и подвергают нитрированию или хроми­рованию.

Цилинровые втулки

На рис. 135, а представлена цилиндровая втулка четырехтакт­ного двигателя. Посадочными поясками 1 и 2 втулка соприка­сается с рубашкой 10, а крышкой 11 цилиндра втулка фланцем 3 прижимается к опорной поверхности 15 (узел А) и стопорится винтами 16 (узел Б). Красномедная прокладка 14 обеспечивает газонепроницаемость между крышкой и втулкой цилиндра. Для этой цели могут быть использованы жаропрочные мастики. Если крышки нескольких цилиндров конструктивно объединены в одно целое, то газонепроницаемость достигается постановкой общей цельной медно-асбестовой прокладки.

Внутренняя рабочая поверхность втулки 8 называется зерка­лом цилиндра. Для облегчения заводки поршня в цилиндр, а также для равномерного износа втулки в верхней части она рас­тачивается на конус 6 или на конус с цилиндрической выточкой 7. Карманы 5 обеспечивают свободное открытие впускных и выпуск­ных клапанов. Прорези 9 служат для прохода шатуна в плоскости его качания. Чтобы вода из зарубашечного пространства не по­пала в картер, в нижней части втулки устанавливается уплотнение (11, 17 — узел В).

Охлаждающая вода движется снизу вверх зарубашечного про­странства и через наружный соединительный патрубок или по внутренним патрубкам 12 с уплотняющими резиновыми коль­цами 13 поступает в пустотелую крышку цилиндра. Для уменьшения коррозии втулку снаружи покрывают антикоррозионными красками. В утолщенной средней части цилиндровой втулки 4 (рис. 135, б) двухтактного двигателя расположены окна: проду­вочные 5 и выпускные 3. Уплотнение со стороны газа достигается поясками 2 отожженной красной меди, а со стороны воды резино­выми кольцами 1 рубашки цилиндра 7. Подача смазки для втулки осуществляется через отверстия 6. Масло нагнетается в цилиндр лубрикатором под давлением порядка 5,0 Мн/м2.

На рис. 136 показан шту­цер для смазки втулок. Невоз­вратный шариковый клапан 3 обеспечивает подачу масла порциями. Красномедная про­кладка 1 создает плотность со стороны рабочей полости ци­линдра; снаружи штуцер имеет водяное резиновое уплотнение 2. Количество штуцеров от двух до восьми. Смазка ци­линдров быстроходных двига­телей производится разбрызгиванием масла из картера.

Крышка цилиндра замы­кает верхнее пространство ци­линдра и образует вместе с днищем поршня и стенками втулки камеру сгорания. В крышках двигателя размеща­ют клапаны: впускной, выпуск­ной, пусковой, предохранитель­ный, декомпрессионный и фор­сунку. На крышке может быть установлен индикаторный кран

и размещаются приливы для стоек осей клапанных рычагов.

Крышка подвержена действию высоких температур и больших давлений со стороны газов в цилиндре, поэтому в ее огневом днище возникают высокие напряжения. С целью устранения появ­ления трещин острые кромки у выхода клапанных гнезд скруг­ляются, а гнездо форсунки интенсивно охлаждается. Крышки из­готовляют обычно из специальных жаростойких чугунов, обладаю­щих прочностью и хорошими литейными свойствами. Форма крышки в плане может быть цилиндрической, квадратной, шести- или восьмигранной. Для легких быстроходных двигателей с диа­метром цилиндра менее 200 мм делают одну крышку на два или несколько цилиндров (блок-крышки) или выполняют ее в виде общей отливки.

Крышки цилинров

На рис. 137, а показана крышка четырехтактного двигателя. Она состоит из нижнего 3 и верхнего 2 плоских днищ, соединенных вертикальными стенками 1 и стаканами для клапанов: впуск­ных 10, выпускных 6, форсунки 8, пускового 9 и предохранитель­ного 7. Внутренние перегородки 5 обеспечивают хорошее омывание охлаждающей водой стенок крышки. Для осмотра и очистки внутренних водяных полостей крышки в боковых стенках послед­ней располагается канал, закрываемый заглушкой или пробкой 11. Полость для воды, охлаждающей крышки цилиндра, иногда разде­ляется горизонтальной перегородкой 4 на нижнюю и верхнюю по­лости. Так как нижняя полость имеет меньшее сечение, чем верх­няя, то вода в ней движется быстрее и интенсивно охлаждает днище крышки. Из верхней полости вода направляется на охлаж­дение выпускного коллектора.

Анкерные связи

Крышки двухтактных двигателей проще по конструкции. Форма огневого днища в них определяется типом камеры сгора­ния. На рис. 137, б показана составная крышка двухтактного тихо­ходного двигателя, а на рис. 137, в нижняя крышка двигателя двойного действия. В центре ее располагается .корпус уплотни­тельного устройства штока. Крышки крепят к цилиндру с помощью шпилек, болтов или анкерных связей. Для разгрузки дета­лей от растягивающих усилий, возникающих при работе двигателя, применяют анкерные связи, показанные на рис. 138. Известно, что чугун плохо работает на деформацию растяжения, а лучше на сжатие. Затяжкой анкерных болтов чугунные детали остова будут испытывать все время сжатие. Применение анкерных связей позво­ляет несколько снизить вес двигателя за счет уменьшения тол­щины чугунных стенок деталей остова.