background image

 

1

Budowa, wykonanie i materiały podstawowych elementów kadłuba - temat 9(2). 
 

A/    Podstawa. 

B/    Skrzynia korbowa. 

C/ 

Blok cylindrowy. 

D/   Tuleja cylindrowa. 

E/    Głowica, łożyska główne. 

F/  

Silniki rzędowe i w układzie V. 

G/   Śruby ściągowe. 

 
 Wiadomości ogólne. 

Kadłub silnika stanowi konstrukcję nośną służąca do mocowania pozostałych jego układów. 

 

Kadłuby silników okrętowych – rys.5.1. 

 

rama fundamentowa (podstawa). 

 

stojak. 

 

blok cylindrowy. 

 

tuleja cylindrowa. 

 

ś

ruba ściągowa. 

 

głowica. 

 

przelotnia powietrza. 

 

dławica. 

 

Kadłuby silników dużej mocy dzielone są nie tylko w płaszczyźnie poziomej, ale ze 

względów technologicznych, montażowych i transportowych elementy składowe kadłuba są 

również wykonywane oddzielnie dla każdego cylindra lub dla grupy cylindrów. 

 

 

background image

 

2

Ad.A/ Ramy fundamentowe (podstawy) i ich mocowanie. 

 

Rama fundamentowa służy do mocowania silnika do fundamentu 

 

Rama fundamentowa stanowi konstrukcje nośną silnika, na której mocowane są bezpośrednio 

stojaki i wsparty na łożyskach wał korbowy. 

 

W zależności od technologii wykonania ramy dzielimy na: 

 

jedno- lub wieloczęściowe. 

 

odlewane z żeliwa, stopów lekkich (małe i średnie silniki) oraz spawane (duże silniki). 

 

Rys.5.2 – widok ogólny ramy fundamentowej silnika wolnoobrotowego. 

Rys.5.3 – przekroje poprzeczne ram fundamentowych. 

 

Mocowanie ram fundamentowych. Fundamentowanie silników. 

Rys.5.4 – siły działające na kadłub silnika. 

 

Prawidłowe fundamentowanie silnika. 

Rodzaje fundamentowania: 

 

Sztywne – śrubami fundamentowymi (silniki wolnoobrotowe) i podkładki metalowe 

lub z tworzyw sztucznych – rys.5.7. 

 

Elastyczne – podkładki elastyczne wykonane z gumy lub stalowych sprężyn (silniki 

ś

rednio- i szybkoobrotowe) rys.5.8 (mocowanie) rys. i 5.9 – ograniczniki drgań. 

 

Ad.B/. Stojaki silników

background image

 

3

Stojak z obudową i z ramą fundamentową tworzą skrzynię korbową. 

 

Na stojaku wsparte:  

 

bloki cylindrowe lub przelotnie, 

 

jeśli nie ma ramy fundamentowej wyposażony jest w łożyska główne. 

 

Konstrukcje: 

 

jednoczęściowe – odlewane żeliwa do silników średnio- i szybkoobrotowych – 

rys.5.13, 

 

składane – spawane z blach (silniki wolnoobrotowe) z kolumnami stojakowymi  

   konstrukcji jednościennej lub dwuściennej – rys. 5.14. 

 

Pokrywy i włazy lub drzwi - do celów kontrolnych i konserwacyjno remontowych po obu 

stronach stojaka znajdują się otwory i włazy zamykane olejoszczelnymi pokrywami. 

 

Klapy przeciwwybuchowe – rys.5.15 (zapobiegają wzrostowi ciśnienia w karterze silnika, 

ciśnienie pracy max 5 kPa.  

 

Wentylacja skrzyni korbowej – rura wentylacyjna z oddzielaczem oleju zaopatrzona w siatkę 

przeciwiskrową. 

 

Automatyczne urządzenie do kontroli stężenia par oleju w skrzyni korbowej. 

 

Przelotnia powietrza – element kadłuba wodzikowego silnika dwusuwowego– rys.5.16. 

 

background image

 

4

Wykonanie – odlew żeliwny lub konstrukcja spawana. 

 

Ad.C/ Blok cylindrowy

Mocowany na stojakach lub przelotniach powietrza, służy do osadzania tulei cylindrowej. 

 

Konstrukcja – zawsze jako odlew z żeliwa. 

 

Rozwiazania konstrukcyjne: 

 

jednoczęściowy, jako całość dla całego silnika lub grupy cylindrów ( rys.5.13)- do 

silników średnio- i szybkoobrotowych, odlany ze stojakiem, 

 

składany, wieloczęściowy ( rys.5.17), wykonany oddzielnie dla każdego cylindra, 

dwóch lub trzech, odlewy jedno ścienne (rys.5.18a )lub dwuścienne (rys.5.18.b), 

połączony pasowanymi śrubami – do silników wolnoobrotowych dużej i wielkiej 

mocy, 

 

oddzielny dla każdego cylindra – do silników małej mocy, starszego typu. 

 

Ad.D/ Tuleje cylindrowe. 

 

Wewnętrzna powierzchnia tulei cylindrowej, wraz z głowicą i denkiem tłoka tworzą 

przestrzeń robocza silnika. 

 

Jest ona bezpośrednio narażona na obciążenia cieplne i mechaniczne oraz korozyjne działanie 

spalin.  

 

Ulega również zużyciu ( ściernemu) wskutek tarcia od ruchu tłoka. 

background image

 

5

 

Rozkład temperatur na ściance tulei cylindrowej – rys.5.29. 

 

Budowa tulei cylindrowych – odlewy wykonane z żeliwa perlitycznego lub żeliwo stopowe ( 

duże silniki) z dodatkami molibdenu, wanadu, chromu, manganu i fosforu ( dla zwiększenia 

twardości do 320 HB, podnosi znacznie cenę tulei). 

 

W celu zmniejszenia zużycia stosuje się azotowanie i chromowanie (warstwa chromu 0,05 – 

0,25 mm) osiągając twardość 900 – 1000 HB

 

Rodzaje tulei cylindrowych- w silnikach okrętowych stosowane są tuleje „mokre” – omywane 

wodą. W górnej części osadzane na stałe, w dolnej tak, aby mogły się wydłużać w kierunku 

osiowym. 

 

Rozwiazania konstrukcyjne – jednoczęściowe (rys.5.31) i składane (starsze konstrukcje) z 

pierścieniem ogniowym wykonany z żaroodpornej stali (rys.5.31c). 

 

Tuleja nowszej konstrukcji – rys.5.33, z kanałowym chłodzeniem. 

 

Rozwój konstrukcyjny tulei cylindrowych – rys.5.34 i 5.35. 

 

Osadzanie tulei cylindrowych  - rys.5.35. 

 

Uszczelnianie tulei cylindrowych – od strony wodnej, a silników dwusuwowych dodatkowo 

od strony czynnika roboczego i wody chłodzącej. 

background image

 

6

 

Metody uszczelniania tulei (rys.5.36): 

 

pierścieniami gumowymi, 

 

dławicowe ( sznurami bawełnianymi łojowanymi, teflonowymi lub gumowymi). 

 

Pierścień zgarniający – w tulejach współczesnych silników dwusuwowych stosuje się 

pierścienie zgarniające  zadaniem, których jest czyszczenie korony tłoka z popiołu i nagaru 

koksowego. 

 

Ad.E. Głowice silników okrętowych. 

Zadaniem głowicy jest szczelne zamkniecie roboczej przestrzeni cylindra. 

 

Wraz z tłokiem wyznacza wielkość i kształt komory spalania, służy do montażu zaworów, 

wtryskiwaczy itp. 

Obok tłoka, najbardziej obciążony element silnika – zmienne ciśnienie i naprężenia cieplne. 

 

Rodzaje i budowa – oddzielny element dla każdego cylindra., odlewy z żeliwa szarego, 

perlitycznego, dla dużych mocy także ze staliwa. 

 

Wykonane jako odlewy z żeliwa szarego, perlitycznego, dla dużych mocy także ze staliwa a 

dla silników dużych są także odkuwane ze stali. 

 

Konstrukcje: 

 

jednoczęściowe ( nie dzielone) - w silnikach wszystkich typów. 

background image

 

7

 

składane (dzielone)- tylko w silnikach wolnoobrotowych dużej i wielkiej mocy, aby 

zmniejszyć naprężenia cieplne w denku głowicy. 

 

Głowice silników czterosuwowych (rys.5.23 i 5.24): z komorą wstępną, z wtryskiem 

bezpośrednim – odlewy żeliwne dwuścienne. 

 

Głowice silników dwusuwowych – rys.5.25 i 5.26. 

 

Konstrukcyjnie prostsze, nie mają otworów na zawory oraz kanałów dolotowych powietrza i 

wylotowych spalin ( poza silnikami ze szczelinowo-zaworowym rozrządem czynnika 

roboczego).  

 

Rozwiązania konstrukcyjne – rys.5.25 ( silniki dużej mocy), odlew żeliwny, rys.5.25 b – 

głowica z wstawką. 

 

Głowica z chłodzeniem kanałowym – silniki dużej mocy z dużymi obciążeniami cieplnymi i 

mechanicznymi – rys.5.26. 

 

Porównanie obciążeń głowic chłodzonych konwencjonalnie i kanałowo – rys.5.27. 

 

Rozwój konstrukcyjny głowic silników dwusuwowych – rys.5.28. 

 

Ad.G/ Śruby ściągowe. 

Zwane ściagami – do łączenia elementów składanego kadłuba w jedna całość. 

 

background image

 

8

Konstrukcja –stalowy, dwustronnie gwintowany pręt, zakotwiczony dolnym końcem w 

poprzecznicy ramy fundamentowej lub w gnieździe stojaka. Nakrętka górna w górnej 

powierzchni bloku cylindrowego. (rys.5.19). 

 

Długość ściągów może dochodzić do 10 – 12 metrów, co 5 lat sprawdzane napięcie śrub 

ś

ciągowych przy pomocy prasy hydraulicznej ( rys.5.22) wykonane wg zaleceń producenta.