Охлаждение поршней

Головки поршней могут охлаждаться маслом или водой. При масляном охлаждении систему обслуживают насосы, фильтры и охладители, общие с системой циркуляционной смазки.

При водяном охлаждении система охлаждения поршней имеет обычно свой замкнутый контур, обособленный от системы охлаждения цилиндров. Разъединение систем объясняется различными температурными режимами охлаждения поршней и цилиндров и возможностью попадания масла в систему с поверхности телескопических труб. Вода на охлаждение поршней подводится только с помощью телескопических труб. Подвижные трубы телескопов крепят к поперечине крейцкопфа или непосредственно к головке поршня. В первом случае вода поступает в полость охлаждения поршня по сверлениям в штоке, попутно охлаждая его. Недостатком такой конструкции является размещение труб телескопии в специальных нишах картера двигателя. При плохой работе сальников вода попадает в систему циркуляционной смазки, а масло, обильно покрывающее трубы, проникает в систему пресной воды.

Масса воды, заполняющая головку поршня, шток и подвижные телескопические трубы, совершает возвратно-поступательное движение. Возникающая при этом сила инерции при движении поршня вверх создает условия для разрыва сплошности потока, а при обратном движении после восстановления сплошности-гидравлический удар, сопровождающийся резким повышением давления до 1,5-1,8 МПа, что приводит к возникновению вибрации, расстройству уплотнений и разрыву труб.

Для смягчения гидравлического удара применяют воздушные колпаки на камерах телескопов или телескопические пары, у которых вода подводится в головку поршня по неподвижной трубе.

Телескопическое устройство для подачи воды на охлаждение поршня двигателей МАН типа KZ показано на рис.

К поперечине крейцкопфа присоединен кронштейн 5, на котором укреплены две вертикальные трубы 6; одна труба служит для подвода, другая-для отвода охлаждающей воды. К этим трубам присоединены две горизонтальные трубы 1 и 2, которые с помощью фланцев 4 крепятся к штоку и хомутом 3-к кронштейну. Подвижные трубы 6 входят в камеры 7, расположенные вне картера в нишах стоек, место входа уплотняется сальником 8.

Для уменьшения колебания давления от возвратно-поступательного движения труб камера имеет воздушную полость А, в которую воздух подается навешенным на двигатель компрессором через невозвратный клапан 9. По трубке 10 воздух переходит в камеру отливной трубы. Вода подводится в камеры по трубам, которые присоединяются фланцами 11 и 12.

Сальник телескопических труб предотвращает утечку воды из камер 7 и снимает масло, оседающее на трубах, не допуская попадания его в замкнутую систему охлаждения.

Масло, попадая в систему охлаждения, отлагается на стенках втулок, крышек, на днище поршня, уменьшает коэффициент теплопередачи, приводит к перегреву теплопередающих поверхностей и может стать причиной появления трещин во втулках, крышках, поршнях.

Охлаждение форсунок. При водяном охлаждении форсунок система имеет свой замкнутый контур циркуляции. Автономность системы объясняется опасностью загрязнения каналов и полости охлаждения форсунок шламом, содержащимся в воде, циркулирующей в общей системе, а также более высокими давлениями и температурами воды, поступающей на охлаждение форсунок. Температура воды на входе должна быть 60 °С, давление в системе охлаждения 0,2-0,3 МПа.

При охлаждении форсунок топливом последнее из циркуляционного бака поступает к насосу, который подает его в полость охлаждения форсунок и через теплообменник-снова в топливный бак. В теплообменнике топливо охлаждается водой. Температура топлива на входе топливом форсунку 52 °С. При работе на дизельном топливе форсунки охлаждают топливом из системы топливоподачи; топливоподкачивающий насос подает топливо на охлаждение форсунок, а затем оно поступает к ТНВД.