Корабельный двигатель MTU MB 8V871

MTU MB 8V871 Marine судовой приводной агрегат, использующий механизм внутреннего сгорания, представляет собой тронковый по конструкцию, в котором топливо сгорает непосредственно в рабочей камере цилиндра двигателя. Двигатель внутреннего сгорания преобразует давление от сгорания топлива в механическую работу. Двигатель относиться к промышленным дизельным силовым установкам, для эксплуатации на морских и речных судах, в качестве дизеля главного привода и вспомогательных систем. По конструкции двигатель использует блок картер и раздельными головками, по типу кривошипно-шатунный механизм двигателя тронковый, внутреннего сгорания нижневальный, с верхним расположением клапанов.

Особенность дизельного двигателя - компактная конструкция и малый вес за счет легкосплавного блока цилиндров, и в силу особой плотной компоновки с использованием «сухого картера масла». Высокой габаритная мощность двигателя составляет 517 л.с. с 1 м.куб, что позволяет гибко интегрировать силовой агрегат в моторное пространство, и прочие малогабаритные плавающие объекты. Двигатель имеет механический приводной центробежный нагнетатель воздуха Supercharger, который обеспечивает преимущества использования на скоростных судах: это работа нагнетателя с малых оборотов коленчатого вала, мгновенный отклик на подачу топлива, рост силы наддува строго пропорционален оборотам двигателя.

Описание конструкции судового дизельного двигателя:

Судовой двигатель внутреннего сгорания имеет компактную компоновку с малым собственным весом. В основе двигателя блок-картер тоннельного типа с V-образной конфигурацией с углом развала цилиндров 90 градусов. Блок отлит из высокопрочного алюминиевого сплава совместно с рубашками цилиндров, и разделен перегородками на четыре цилиндровых отсека. Четвертая перегородка с задней стенкой образует полость для размещения шестерён передачи вращения от коленчатого вала к механизмам газораспределения и агрегатам систем дизеля. В блоках цилиндров картера выполнены расточки под втулки цилиндров, изготовленных из серого высокопрочного чугуна. Головки цилиндров из легкого сплава фиксируются стяжными шпильками, содержат 4 клапана газораспределения. Опоры двигателя в количестве 4-х штук образую опорный контур с использованием резинометаллических устройств для подавления колебаний и эксцентриками для точной регулировки и компенсации. 

В развале блока цилиндров расположены впускные коллекторы, топливный насос высокого давления и устройством опережения зажигания с помощью центробежного регулятора. С правого и левого борта расположено оборудование, не выходящее за пределы габаритов блока цилиндров. С левого (со стороны ГРМ) борта находиться стартер, водяная помпа. С правой стороны расположены: генератор, масляный бак и теплообменником, выпрямитель электрического тока с фильтром радиопомех. Со стороны ГРМ расположены: приводной центробежный нагнетатель с холодильником охлаждения надувочного воздуха, теплообменный холодильник охлаждения ОЖ двигателя, система автономного подогрева ОЖ и масла производства Webasto. Со стороны маховика расположена батарея масляных фильтров.

Система охлаждения двигателя под давлением, с нахождением в внутреннем контуре 100 литров охлаждающей жидкости. Антифриз в контуре ОЖ служит средством защиты от замерзания и коррозии для полостей охлаждающей системы двигателя. Для необходимой защиты от коррозии предписанная концентрация охлаждающей жидкости должна сохраняться и в летние месяцы. Для обеспечения надежной защиты от замерзания и коррозии на целый год следует применять охлаждающую жидкость в соотношении 40% антифриза и 60% воды. Это позволяет обеспечить защиту от замерзания при температурах от прибл. -25 до -35 °С (смесь для дозаправки 1:1). Для надежной перекачки жидкости используется механический насос с производительностью потока 32,5 кубометров в час. Система охлаждения двигателя в холодильной установке использует теплообменник с использованием второго контура в котором в качестве теплонесущего тела выступает забортная вода.

Кривошипно-шатунный механизм содержит коленчатый вал с маховиком, шатуны и поршни. Коленчатый вал двигателя - кованый, стальной, сложной формы, имеющий шейки для крепления шатунов, от которых воспринимает усилия и преобразует их в крутящий момент. Коленчатый вал полноопорный, с 5 посадочными постелями. Вал имеет противовесы и гидравлический гаситель крутильных колебаний. Передняя выходная часть вала (носок) имеет зубчатое колесо и используется для вспомогательного отбора мощности, задняя выходная часть вала (хвостовик) соединяется с маховиком и используется в качестве основного отбора мощности. Поршни массой MALE изготовлены из легкосплавного высококремнистого сплава, имеют массу 3.957 кг, со средняя скорость поршня в работе 12.8 м/с. Поршень имеет 3 компрессионных кольца, и 1 кольцо маслосъемное. В головке поршня есть выемки для клапанов. Охлаждения поршня осуществляется подачей струи масла в юбку с помощью форсунки. Для снижения потерь на трение на боковую поверхность поршня наносится слой антифрикционного материала - дисульфид молибдена. Шатуны кованые, стальные, центральные, рядом сидящие, с косым разъемом и полостью для подвода масла.

Механизм газораспределения размещен на головках блоков, и состоит из распределительных валов, клапанов, шестерён привода с регулировочными втулками. Головки блока из алюминиевого сплава. Распределительный вал с нижним расположением и с использованием толкающих штанг и коромысел привода клапанов. Механизм передачи системы ГРМ предназначен для передачи вращения на распределительные валы газораспределения и ко всем навесным агрегатам, обеспечивающим работу дизеля. Система передачи с использованием косозубой зубчатой передачи привода распределительных валов и насоса высокого давления ТНВД, а также привода вспомогательных систем: электрического генератора, масляного насоса, насоса охлаждающей жидкости.

Впрыск топлива в двигателе предкамерный распределённый, с использованием механического многоплунжерного топливного насоса высокого давления ТНВД Bosch RQU 425 с двухрежимным центробежным регулятором и механических форсунок впрыска с топливной магистралью подвода топлива. Двигатель работает на принципе воспламенением от сжатия, с использованием в качестве основного топлива: дизельное топливо и его смеси с авиационным керосином и бензинов. Для работы в условиях экстремальных температур, а также при нехватке дизельного топлива допускается постоянная эксплуатация двигателя на смеси топлив: 60% дизельного топлива и 40% керосина, 70% дизельного топлива и 30% бензина. В составе топливной системы имеется система очистки, с использованием выносного фильтра с механизмом сепарации воды и предварительным подогревом с отстойником, и внутри блока установлен главный топливный фильтр тонкой очистки.

Система смазки дизеля двигателя комбинированная, под давлением. Подшипники качения приводного компрессора, коленчатого и распределительного валов смазываются под давлением, а остальные пары трения - разбрызгиванием. Дизель оснащен системой смазки с сухим картером, который имеет в своем составе 2 насоса откачки масла и 2 насоса нагнетания. Для временного хранения и отстаивания используется выносной масляный бак, интегрированный в конструкцию двигателя. Система с «сухим картером» более сложная, но обеспечивает существенно больший срок службы масла, поскольку последнее подвергается негативному воздействию нагрева и картерных газов в течение существенно меньшего времени. Дополнительный выносной масляный картер позволяет увеличивать общий объем масла до 150 литров, что увеличивает время автономной работы. Отчистка масла в дизеле многоступенчатая, каскадная, с помощью двух специальных бумажных фильтров очистки, и моющегося многоразового фильтра грубой очистки с ручной промывкой без съема фильтра с двигателя. Внутри выносного масляного картера имеется теплообменник для охлаждения с отдачей тепла через контур охлаждающей жидкости в холодильной установке.

Система впуска воздуха использует в своем составе систему воздушной фильтрации, нагнетатель и патрубки. Система питания дизеля воздухом, имеет специальные судовые воздушные фильтра, обеспечивающие 0 сопротивление. Для базовых условий эксплуатации двигатель имеет цилиндрические одноступенчатые бумажные воздушные фильтры. Для тяжелых условий эксплуатации, впуск воздуха выполнен многоступенчатым. Воздушный фильтр с многоступенчатой фильтрацией повышенной производительности имеет в составе системы фильтрации с последовательным распоряжением: сетчатый фильтр грубой отчистки; элементы батарей инерционно-масляного воздушного фильтра и системы мультициклон с отделением пыли и сброса ее в ресивер с последующей выдувкой.

Приводной центробежный нагнетатель supercharger используется для подачи воздуха в цилиндры под давлением 1.68 Bar. Компрессор обеспечивает двигателю ровную тягу на всех оборотах с мгновенным откликом на газ без запаздывания. Привод от коленчатого вала через повышающий редуктор и предохранительную гидромуфту. Нагнетаемый воздух охлаждается в теплообмен контуре, с отводом тепла в охлаждающую жидкость первого контура двигателя. 

Система выпуска газов с внешней стороны двигатели использует охлаждаемые выпускные коллекторы, и мокрый газовыхлоп. Вода второго (внешнего) контура подаётся в полость коллекторов с выбросом воды в выпускную трубу.    

Зимний старт двигателя встроенными системами обеспечивает гарантированный запуск при соблюдении сортов топлива при температурах до -50 градусов Цельсия. Главный элемент запуска - это свечи накаливания, используемые для прогрева воздуха в цилиндрах. Установлены 8 свечей, по 1 на каждый цилиндр мощностью нагрева 6 кВт каждая. Дополнительный элемент старта и поддержания двигателя в оптимальных температурах это встроенный подогреватель ОЖ производства Webasto Typ W12 мощностью 12 кВт. Устройство использует энергию дизельного топлива и встроенный насос прокачки охлаждающей жидкости, для прогрева контура двигателя включая масло. Устройство может быть использовано без ограничений по применению в качестве подогревателя, догревателя и позволяет всегда находиться двигателю в готовом к старту состоянии.

Электрическая система. Двигатель оснащен встроенным трех фазным электрическим генератором высокой мощности 28/550 А/ч с кратковременной выдачей до 32 А. генератор способен кратковременно выдавать при оборотах двигателя 2200 об/мин до 18 кВт мощности, и 14 кВт в постоянном режиме. Для выпрямления тока от генератора, в двигатель встроено устройство выпрямления тока AC-DC. Выпрямитель оснащен принудительной системой охлаждения за счет рубашки охлаждения радиаторной системы двигателя. Встроен фильтр для подавления помех.

Система управления и контроля судового двигателя включает в себя дистанционный управляющий пульт, выполненный в герметичном корпусе, которые содержат в себе полный набор инструментов для контроля двигателем, а также блок индикации и аварийной сигнализации и элементы телеметрии двигателя. В блок управления встроены быстро заменяемые предохранители. Пульт может быть использован для интеграции двигателя в любой транспортный механизм. Для контроля моточасов, на двигателе смонтирован счетчик. 

Отбор мощности двигателя используется для подключения дополнительных и основных навесных агрегатов, и устройств. В комплектацию двигателя входит ВОМ который использует повышающий редуктор 1:2, с базовой установкой на нем электрического генератора. Отбор мощности может быть дополнен распределительным проходным редуктором для подключения дополнительных устройств.