Режимы работы крейцкопфного дизеля при приработке деталей механизма движения.

Продолжительность режимов работы дизеля при приработке отремонтированных деталей и механизма движения приведена в таблице:

После окончания каждого режима работы дизель останавливают, вскрывают лючок картера контролируемого цилиндра и проверяют состояние деталей механизма движения по величине температурного режима.

Устранение дефектов центрирования дизеля.

Устранение смещения деталей механизма движения. Способы устранения причин, вызывающих смещение осей и плоскостей деталей механизма движения приведены в таблице:

Устранение наклона осей и плоскостей деталей механизма движения. Способы устранения причин, вызывающих наклон осей и плоскостей деталей механизма движения приведены в таблице:

В таблице ниже приведены зазоры установочные и предельно допустимые при центрировании ДМД крейцкопфных дизелей ДКРН50/110, ДКРН74/160, KZ70/120-E, ДКРН65/140, RD76, ДКРН42/136-10 и L50MC, согласно техническим условиям.

Определение причин образования дефектов центрирования дизеля.

Для определения причин образования дефектов центрирования авторы предлагают использовать показатели центрирования, которые характеризуют состояние центрирования ДМД по ходу поршня и по оси коленчатого вала.
Используя общую карту с результатами измерений зазоров в трёх положениях кривошипа, определяют показатель центрирования «Л», который характеризует износ поршня, цилиндровой втулки, ползуна и параллелей по ходу поршня.
Этот показатель определяют из уравнений:
Л 1 = а 3- б 1;     Л 2 = а 1 - б 2
Л 3 = а 3-б 3;     Л 4 = а 3-б 4
По результатам вычислений выбирают минимальный зазор. При Л меньше 0,10 мм происходит контакт поршня с зеркалом цилиндровой втулки, что сопровождается их повышенным износом. Это вызвано тем, что зазор между ползуном и параллелью превышает предельно допустимое значение.
При Л больше или равной 0,10 мм, между поршнем и цилиндровой втулкой на ЛБ и ПБ в процессе работы дизеля будет зазор. Поэтому, по техническим условиям минимально допустимый зазор между поршнем и втулкой цилиндра по ходу поршня должен быть не менее 0,10 мм.
Если Л1 больше Л2 и Л3 больше Л4, то это вызвано наклоном ползунов относительно параллелей в вертикальной плоскости для дизелей с неподвижно закреплёнными ползунами. У дизелей с подвижными ползунами такой дефект отсутствует.
При сопоставлении значений величин Л1 и Л3, а также Л2 и Л4 разность между ними не должна превышать 0,05 мм, что гарантирует одновременный отрыв ползунов от параллелей.
Если разность больше 0,05 мм, то будет неравномерный отрыв, который сопровождается повышенной температурой крейцкопфных подшипников.
По зазорам между поршнем и цилиндровой втулкой (а 1,2) по оси дизеля и между торцами ползуна и упорными или упорно-опорными планками (в 1 - в 4) определяют показатель центрирования (С), который характеризует состояние центрирования ДМД по оси коленчатого вала.
Этот показатель определяют из уравнений:
С 1 = а 1 - в 1;     С 2 = а 1 -в 2.
С 3 = а 2 - в 3;     С 4 = а 2 - в 4;
По результатом вычислений выбирают наименьшее значения показателя центрирования С. Если показатель С больше или равен 0,10 мм, это значит, что между поршнем и цилиндровой втулкой по оси дизеля при его работе будет зазор.
В случае, если С меньше 0,10 мм происходит контакт поршня с зеркалом цилиндровой втулки, что сопровождается повышенным износом поршня и цилиндровой втулки. Это вызвано тем, что зазор между торцовой поверхностью ползуна и упорно-опорными планками параллелей превышает предельно допустимое значение из-за их износа.
При С 1 = С 3 и С 2 = С 4 ось поршень - шток совпадает с осью цилиндровой втулки, при С1 меньше С 3 и С 2 меньше С 4 ось поршня смещена в корму, а при С 1 больше С 3 и С 2 больше С 4 ось поршня смещена в нос. Причиной такого смещения оси поршня является повышенный износ торцовых поверхностей ползунов и упорно-опорных планок параллелей.
Если С 1 больше С 2 и С 4 больше С 3 ось поршня наклонена в нос, если С 1  меньше С 2 и С 4 меньше С 3 то ось поршня наклонена в корму из-за неравномерного износа шатунных или крейцкопфных подшипников.

Дефекты центрирования деталей механизма движения.

К основным дефектам центрирования ДМД крейцкопфного дизеля относят:
- смещение оси поршня со штоком относительно оси цилиндровой втулки в нос или в корму;
- наклон оси поршень - шток относительно оси цилиндровой втулки в нос или в корму;
- наклон оси поршень - шток - шатун относительно оси цилиндровой втулки в нос или корму;
- наклон ползуна (ползунов) относительно параллелей в горизонтальной плоскости;
- наклон ползуна (ползунов) относительно параллелей в вертикальной плоскости, кроме дизелей с подвижными ползунами;
- наклон торцовых поверхностей ползуна (ползунов) относительно упорных или упорно-опорных планок в нос или корму;
- изменение наклона оси поршень - шток - шатун относительно оси цилиндровой втулки в нос или корму;
- неравномерный отрыв поверхности ползунов от параллелей (кроме дизелей с ползунами, имеющими возвратно-вращательное перемещение).
Дефекты центрирования возникают при эксплуатации дизеля вследствие неравномерного изнашивания ДМД, подвижки блока цилиндров, удлинения анкерных связей и деформации судового фундамента.
Примечание: на дизелях типа «Зульцер» в инструкциях по техническому обслуживанию указывают на обязательное смещение оси поршня со штоком относительно оси цилиндровой втулки на ЛБ или ПБ в зависимости от конструкции дизеля.
Дефекты центрирования, причины их вызывающие и способы устранения приведены в таблице:

Определение дефектов центрирования деталей механизма движения по результатам измерений.

Для определения состояния центрирования ДМД используют общую карту с результатами измерений зазоров в трёх положениях кривошипа.
Общая карта зазоров между деталями механизма движения дизеля с односторонним ползуном для трёх положений кривошипа:

Общая карта зазоров между деталями механизма движения дизеля с двухсторонними ползунами для трёх положений кривошипа:

Сумма зазоров между поршнем и цилиндровой втулкой (а 1 + а 2), и (а 3 + а 4) не должна превышать предельно допустимое значение согласно техническим условиям завода-изготовителя. Минимально допустимый зазор между поршнем и цилиндровой втулкой должен быть не менее 0,1 мм в любом положении поршня.
Суммарные зазоры между ползуном и параллелью (б 1 + б 5,б 3 + б 7,б 2 + б 6 , б 4 + б 8) не должны превышать предельно допустимые значения. Эти полученные суммарные зазоры должны быть меньше суммарного зазора между поршнем и цилиндровой втулкой (а 3 + а 4).
Суммарные зазоры между торцами ползунов и упорными или опорно-упорными планками по оси дизеля (в 1 + в 3) и (в 2 + в 4) должны быть меньше суммарного зазора между поршнем и цилиндровой втулкой (а 1 + а 2) и не превышать предельно допустимые значения, согласно технических условий.
Если суммарные зазоры превышают предельно допустимые значения, а минимально допустимый зазор между поршнем и цилиндровой втулкой меньше 0,1 мм, это обусловлено образованием дефектов центрирования между ДМД.

Проверка центрирования деталей механизма движения без разборки дизеля.

Для этого снимают лючки картера, корпус сальника штока поршня и диафрагму, отделяющую подпоршневую полость от картера дизеля.
Проверку центрирования без разборки дизеля выполняют в трёх положениях кривошипа на передний ход(в градусах):
- 1-30 после ВМТ;
- 2-90 после ВМТ;
- 3-30 до НМТ.
Такая установка кривошипа обусловлена тем, что в этих положениях кривошипа ползун, под действием силы тяжести шатуна, прижимается к опорным поверхностям параллели и упорно-опорным планкам, что является необходимым условием при измерении зазоров.
Схема измерения зазоров в дизеле с односторонним ползуном:

а - по оси дизеля; б -  по ходу поршня; 1 -  цилиндровая втулка; 2 - поршень; 3 - шток поршня; 4 - ползун; 5 - подшипник крейцкопфный; 6 - упорно-опорная планка; 7 - параллель; 8 -  шатун; 9 - кривошип; 10 - рамовый подшипник; 11 -  регулировочные прокладки. Зазоры между поршнем и цилиндровой втулкой: a 1, а 2 - по оси дизеля; а 3,а 4 - по ходу поршня. Зазоры между сопрягаемыми поверхностями ползуна и параллели: в 1 - в 4 - между торцами ползуна и упорно-опорными планками; б 1- б 4 - между опорной поверхностью ползуна и параллелью вверху и внизу с носа и кормы на передний ход; б 5 - б 8 -между опорной поверхностью ползуна и упорно-опорными планками вверху и внизу с кормы и носа на задний ход.
Схема измерения зазоров в дизеле с двумя ползунами:

а  - по оси дизеля; б - по ходу поршня; 1 - цилиндровая втулка; 2 - поршень; 3 - шток; 4 - подшипник крейцкопфный; 5 - ползун; б - упорные планки; 7 - параллель; 8 -  шатун; 9 - кривошип; 10 - рамовый подшипник. Зазоры между поршнем и цилиндровой втулкой: a 1, а 2 - по оси дизеля; а 3, а 4 - походу поршня. Зазоры между сопрягаемыми поверхностями ползуна и параллели: в 1 -в 4 - между торцами ползуна и упорными планками; б 1- б 8 - между опорными поверхностями кормового и носового ползунов и параллелями вверху и внизу на передний и на задний ход.
Измерение зазоров производят пластинами щупа № 1 или № 2 между поршнем в нижней его части и цилиндровой втулкой по оси коленчатого вала с «носа» и «кормы» и с Ль и lib и между сопрягаемыми поверхностями ползуна и параллелями.
В каждом положении кривошипа измеряют четыре зазора (а 1 -а 4) между поршнем и цилиндровой втулкой. Измеренные зазоры сравнивают с зазорами, указанными в инструкции по эксплуатации данного дизеля, или с зазорами, измеренными после последнего ремонта.
Если эти зазоры существенно не отличаются, то проверку центрирования на этом заканчивают. Если эти зазоры увеличены, то это указывает на интенсивное изнашивание поршня и цилиндровой втулки. В этом случае проверяют зазоры между ползунами и параллелями в четырёх точках: верх - нос, верх - корма, низ - нос, низ - корма и между торцами ползунов и упорно-опорными планками в двух точках — верх и низ. В каждом положении кривошипа коленчатого вала с одним или двумя ползунами измеряют 16 зазоров, а в трёх положениях — 48 зазоров для одного цилиндра.
Карта для результатов измерений зазоров в одном положении кривошипа дизеля:

1 — с одним ползуном; 2 — с двумя ползунами. Точки измерения зазоров: а 1-а 4 - между поршнем и втулкой цилиндра; б 1-б 4 - между верхней частью ползуна и параллелью; б 5-б 8 -между нижней частью ползуна и параллелью; в 1-в 4 - между опорно-упорными или упорными планками и торцами ползуна (ползунов); 1 — цилиндровая втулка; 2 — поршень.
На рисунке выше приведена карта для результатов измерении зазоров в одном положении кривошипа дизеля с одним и с двумя ползунами. При измерении зазоров следует помнить, что сила тяжести деталей механизма движения дизеля, действуя на ползун, должна прижимать его к параллели, и зазора между ними не должно быть. Если зазор есть, то это указывает на дефект центрирования (ползун прижимать к параллелям домкратом или струбциной запрещается).
Необходимо также контролировать прилегание цапф поперечины крейцкопфа к крейцкопфным подшипникам, которое проверяют пластинами щупа.
Пластина щупа толщиной 0,03 мм не должна проходить между сопрягаемыми поверхностями.
Если при сравнении зазоров, снятых в трёх положениях кривошипа, с зазорами, снятыми ранее, разность между ними не превышает 0,05-0,08 мм, то проверку центрирования ДМД на этом заканчивают.
Если разность зазоров превышает указанные пределы (0,05-0,08), то центрирование ДМД выполняют в заводских условиях с разборкой деталей механизма движения.

Действие сил на детали механизма движения крейцкопфного дизеля и подготовка его к проверке центрирования.

К деталям механизма движения (ДМД) крейцкопфного дизеля относят: поршень, шток поршня, поперечину крейцкопфа, параллели с ползуном, шатун и шатунную шейку.
На поршень крейцкопфного дизеля действует сила от давления газов, которая направлена по оси цилиндра и в соединении штока поршня с поперечиной крейцкопфа, -  эта сила раскладывается на две составляющие.
Первая составляющая — нормальная сила, направлена перпендикулярно параллели (направляющим ползуна). Эту силу воспринимает ползун, передавая её на параллели и остов дизеля. Под действием этой силы происходит износ сопрягаемых поверхностей Ползуна и параллели. Вторая составляющая — сила, действующая по оси шатуна, вызывает изнашивание нижней половины крейцкопфного подшипника, цапф поперечины, верхней половины шатунного подшипника и шатунной шейки коленчатого вала.
На судах эксплуатируют крейцкопфные дизели с нормальным ходом поршня, у которых отношение хода поршня к диаметру цилиндровой втулки составляет SID меньше 2,5, а давление сгорания не превышает 8 МПа, с удлинённым ходом поршня - SID = 2,5-3, а давление сгорания - 8,0-10 МПа и сверх длинным ходом - SID больше 3 и давлением сгорания - 10 МПа.
Дизель, который имеет только один ползун, работает как на передний ход, так и на задний ход. По конструктивному исполнению ползун может располагаться с правого или левого бортов.
У дизеля с двумя парами ползунов одна пара работает на передний ход, другая — на задний ход. Они расположены с левого и правого бортов. Рабочие поверхности ползунов залиты баббитом и имеют смазочные канавки. Дизеля нового поколения фирмы МАН — (Б) и (В) оснащены двумя парами ползунов, которые обладают возвратно-вращательным движением, что обеспечивает их равномерное прилегание к параллелям по вертикали.
Центрирование — технологическая операция сборки и монтажа ДМД, в процессе которой достигается параллельность осей и их совмещение: поршень - шток, втулка цилиндра - поршень со штоком, поршень со штоком - шатун. Параллельность сопрягаемых поверхностей: ползун - параллель, ползун - направляющие (упорные) планки сохраняется при условии, что ось поперечины крейцкопфа перпендикулярна оси поршень - шток и параллельна оси шатунной шейки коленчатого вала.
Перед проверкой центрирования ДМД деферент и крен судна не должен превышать 3 градусов. При нахождении судна в доке проверку центрирования ДМД не производят. Не допускается и вибрация корпуса судна из-за работы дизель-генераторов, ударов по корпусу судна.
Подготовка к проверке центрирования ДМД включает следующие работы:
- проверяют крепление дизеля к фундаменту и затяжку анкерных связей;
- готовят карты измерения зазоров и измерительные инструменты (щуп № 1 или № 2, набор пластин щупа длиной 200-400 мм);
- закрывают главный пусковой клапан и клапаны на баллонах пускового воздуха;
- открывают индикаторные краны;
- соединяют валоповоротное устройство с маховиком на весь период выполнения работ;
- проверяют исправность переносного пульта управления вало-поворотного устройства;
- вывешивают указательный знак «Валоповоротное устройство соединено» и запрещающий знак «Не проворачивать. Работают люди»;
- вывешивают у поста управления в машинном отделении и ЦПУ (при дистанционном управлении) знаки безопасности «Не включать! Работают люди»;
- вскрывают смотровые лючки картера (у горячего дизеля не ранее, чем через 10 минут после его остановки);
- вход в картер разрешается только в обуви на кожаной подошве и в каске;
- проверяют заводскую разметку маховика по углу поворота коленчатого вала. При её отсутствии размечают мелом на маховике коленчатого вала и на параллелях шесть положений кривошипа и ползунов относительно ВМТ и НМТ проверяемого цилиндра (с разборкой дизеля) и в трёх положениях — без разборки дизеля.
Схема разметки маховика для шести положений кривошипа коленчатого вала перед измерением зазоров: