Высокооборотный судовой дизель MTU MB 6V870-900

MTU MB 6V870 Ka-501 промышленный судовой двигатель внутреннего сгорания, представляет собой компактный силовой блок, использующий энергию сгорания углеродного топлива для создания вращения выходного вала. Двигатель отличается высокой надежностью, достаточной мощностью, высокими оборотами и удобством обслуживания и ремонта. Двигатель устанавливается на транспортные и рыболовецкие суда, катера, яхты и военные корабли. Двигателя MTU MB 6V870 производятся только в Германии. Готовые моторы, удобны для монтажа в моторные отделения, без дополнительной технической доработки и соответствовали стандартам установки и эксплуатации на различных судах. MTU MB 6V 870 как пропульсивная установка включает в себя главный двигатель, главную передачу, валопровод и движитель. По режиму эксплуатации двигатели рассчитаны как на непрерывную работу при максимальной нагрузке, так и при переменной нагрузке и пониженной мощности. Все детали, оборудования и устройства двигателя, изначально выполнены по условиям Marine, с функцией защиты оборудования от агрессивного воздействия соленой воды и повышенной влажности.

Назначение.

Двигатель MTU MB 6V870 многотопливный, предназначен для использования на морских транспортных средствах в качестве главной, и вспомогательной силовой установки. Силовая моторная установка MTU входит в состав дизель-редукторного агрегата морского транспортного средства, с возможностью установки на судне двух и более таких двигателей, поскольку реверс-редукторная передача, устанавливаемая на двигатель, может иметь левое и правое вращение, что позволяет использовать ДРА MTU на судах с двумя и более гребными винтами. Энергоустановка морского судна MTU 6V870 относится к быстроходным двигателям внутреннего сгорания, что дает преимущество при эксплуатации силового агрегата, на суда различного назначения в качестве главных судовых дизелей, работающих на гребной винт скоростных яхт и катеров. Условия эксплуатации судового двигателя MTU - тяжёлые, т.е. неограниченная эксплуатация в режиме максимальной мощности в 80% по времени: буксиры-толкачи, сухогрузные теплоходы, рыболовные суда.

Устройство морского дизеля.
Двигатель MTU 6V870 многотопливный, с воспламенением от сжатия, работает на дизельном топливе, авиационном керосине JP-4 и СТ-1, бензине и их смесей. Двигатель шестицилиндровый, четырехтактный с сухим картером, жидкостного охлаждения, с использование двух турбонагнетателей по одному на каждый цилиндр. Впрыск двигателя вихрекамерный, с использованием механического многоплунжерного рядного топливного насоса высокого давления.
Основной частью судового дизельного двигателя является блок картер, в котором установлен кривошипно-шатунный механизм, механизм передачи, уравновешивающий механизм. На блок-картере навешены агрегаты, обеспечивающие работу систем смазки, питания топливом, охлаждения, пуска и электрооборудования. Промышленный судовой дизель производства MTU Friedrichshafen GmbH MB 870, обладает высокими значениями крутящего момента при малых частотах вращения и высокой экономичностью. Мотор много-литражный, внутреннего сгорания, поршневой, с воспламенением от сжатия, работает на дизельном топливе, керосине, бензине или их смесей в разной пропорции. Для работы в условиях экстремальных температур, а так же при нехватке дизельного топлива допускается постоянная эксплуатация двигателя на смеси топлив: 60% дизельного топлива и 40% керосина, 70% дизельного топлива и 30% бензина. Двигатель специальный, сверхкомпактный и сверхлегкий, применяемый на в том числе на тяжелой гусеничной технике.
Двигатель MTU имеет механизм газораспределения с расположением клапанов в головке цилиндров, а распределительного вала - в блоке-картере с передачей движения посредством тяг и коромысел. Система смазки судового дизеля двигателя комбинированная. Подшипники коленчатого и распределительного валов смазываются под давлением, а остальные пары трения - разбрызгиванием. Система смазки с сухим картером, имеет в своем составе 8 насосов откачки масла и 6 насосов нагнетания. Для временного хранения и отстаивания используется выносной масляный бак. 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. Отчистка мала в тракторном двигателе двухступенчатая, с центробежным способом в центрифугах, и с помощью специальных бумажных фильтров очистки второй ступени.

Силовая морская приводная установка оснащена принудительной системой нагнетания давления воздуха в цилиндры, посредством двух турбоагрегатов осуществляющих турбонаддув за счет отработанных газов, что позволяет существенно повысить мощность двигателя при малых частотах вращения. Кроме того, применение регулируемого турбонагнетателя позволяет обеспечивать постоянную мощность двигателя в широком диапазоне частоты вращения. На двигателе MTU установлены два турбинных нагнетателя ТКР высокого давления, по одному на каждый блок цилиндров, с приводом от выхлопных газов. Для охлаждения наддувочного воздуха, перед подачей в цилиндр последний проходит стадию охлаждения для увеличения плотности, так и для охлаждения стенок цилиндра. Для этого после турбокомпрессоров установлен дополнительный радиатор теплообменник (холодильник) по типу «вода-воздух». Система питания судового мотора воздухом обеспечивает высокую эффективность его очистки. Воздухоочиститель выполнен многоступенчатым. Первая ступень обеспечивает удаление наиболее крупных частиц: вороха, листвы, насекомых. Вторая ступень обеспечивает удаление значительной доли пыли. Для этого используют мульти циклонные очистители. Третья ступень обеспечивает окончательную очистку воздуха, используя сухие бумажные фильтры большого объема.

Все шланговые трубопроводы, идущие к блоку двигателя, (трубопроводы гидравлики, охлаждающей жидкости и топлива) на месте разъема имеют быстроразъемные муфты с автоматическим запирающими клапанами, что позволяет избежать вытекания жидкостей при разъединении. Все электрические кабели, идущие от корпуса к блоку могут быть отсоединены при помощи штекерных разъемов. Соединительные элементы и трубопроводы отработавших газов соединены быстро разъединяющимся стяжным хомутом. Соединение обоих выходных валов коробки передач с бортовой передачей осуществлено при помощи быстро отсоединяемой зубчатой муфты. Благодаря расположению блока двигателя, а также быстроразъемным элементам, как например - штекеры, возможны быстрая установка и снятие двигателя.

Двигатель оснащен мощной системой охлаждения первого (внутреннего контура) контура, с нахождением в системе 150 кг охлаждающей жидкости. Антифриз в первом контуре 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). Теплообмен температуры в холодильнике первого внутреннего и второго внешнего контура (охлаждение забортной водой) проходит в специальном теплообменнике - водо-водяном холодильнике. Во внутреннем контуре охлаждения дополнительно установлен водо-масляный холодильник охлаждения масла.

Воздушный фильтр дизеля представляет собой комбинированный воздушный фильтр, состоящий из воздухоочистителя типа мульти циклон и инерционно-масляного воздушного фильтра. Всасываемый воздух проходит через входной фланец, воздухоочиститель, циклон, элементы инерционно-масляного воздушного фильтра, съемный сетчатый фильтр и через выходной патрубок попадает в газотурбинный нагнетатель. Циклон отделяет большую часть крупной пыли. Крупная пыль всасывается вытяжным вентилятором крупной пыли в специальный резервуар и через специальный пылеотводный канал и инжектор направляется в выхлопной трубопровод машины.

Блок картер двигателя.
Двигатель использует современную конструкцию главной детали мотора - блок картер или остов двигателя, который служит основанием, внутри и снаружи которого расположены детали механизмов и систем двигателя. Блок-картер это основная часть остова многоцилиндрового двигателя MTU 6V870. Блок-картер тоннельного типа, V-образной формы, с углом развала цилиндров 90 градусов. Блок цилиндров единой отливки, изготовлен их серого чугуна с большим пределом прочности, и отлит совместно с рубашками цилиндров, и разделен перегородками на три цилиндровых отсека. Четвертая перегородка с задней стенкой образует полость для размещения шестерен передачи вращения от коленчатого вала к механизму газораспределения и на агрегаты систем дизеля.

В центральные расточки перегородок запрессованы стальные обоймы для установки подшипников коленчатого  вала, в количестве 4 штук. Ниже продольной оси коленчатого вала с правой стороны (со стороны масляных насосов) выполнены расточки для размещения уравновешивающего механизма. В блок цилиндров картера выполнены под съемные втулки цилиндров, с водяной полостью между стенкой цилиндра и блоком цилиндров двигателя. Полости охлаждения цилиндров соединены с охлаждающими полостями головок цилиндров отверстиями. Головки цилиндров индивидуальные, изготовлены из серого чугуна. Для крепления каждой головки в каждый цилиндровый блок ввёрнуто по 8 стяжных стальных шпилек. Коленчатый вал тракторного двигателя MTU полноопорный, то есть имеют опору на каждой коренной шейке. Общее количество опор 6 штук. В качестве опор используются смазываемые под давлением подшипники скольжения. Вал цельнокованый стальной. Кривошипно-шатунный механизм судового двигателя MTU, специальный, высокопрочный, так как промышленные двигатели форсируются не по частоте вращения, а по среднему давлению цикла, поршень тракторного двигателя воспринимает большие силы от давления газов и меньшие инерционные силы. Поршни изготовлены из легкого металла, охлаждаются маслом и снабжены тремя уплотнительными и одним маслосъемным кольцом. Охлаждение поршня производится впрыском масла. К главному масляному каналу подключены снабженные обратными клапанами форсунки, которые при определенном давлении масла делают новый впрыск в воронкообразное приемное отверстие поршня, ведущее к кольцеобразному масляному каналу. Масло движется по этому кольцу, охлаждает поршень и вытекает из другого отверстия.

Система топливной подачи.

Топливная система морского судового дизельного двигателя состоит из топливных фильтров, подкачивающей помпы, механического топливного насоса высокого давления ТНВД с рядным расположением плунжерных пар, форсунок впрыска и регулятора опережения впрыска с углом опережения до 12 градусов. Впрыск топлива вихрекамерный, с разделенной камерой сгорания. В цилиндре впрыск топлива осуществляется не в цилиндр, а в дополнительную камеру, которая выполнена в головке блока цилиндров и соединенная с цилиндром специальным каналом так, чтобы при сжатии воздух, попадая в вихревую камеру, интенсивно закручивался, что значительно улучшает процесс самовоспламенения и смесеобразования. Самовоспламенение начинается в вихревой камере, а затем продолжается в основной камере сгорания. При разделенной камере сгорания снижается темп нарастания давления в цилиндре, что способствует снижению шумности и повышению максимальных оборотов. В вихревой камере расположена нагревательная часть свечи накаливания, которая обеспечивает подогрев воздуха в зимний период. Такая система впрыска топлива проста по устройству, очень надёжна и обладает высоким ресурсом.
Двигатель обеспечивает выдачу полной мощности при использовании дизельного топлива. Использование двигателя в качестве многотопливного силового агрегата, снижает мощность на валу, но позволяет в зимний период при отсутствии зимнего топлива, обеспечить бесперебойную и гарантированную работу установки. Применяемое дизельное топливо F-54 сохраняет морозоустойчивость до температуры -15 °С. При ожидаемом понижении температуры следует своевременно добавлять смесей топлива F-40 в требуемых пропорция. Указанные пропорции топлива позволят сохранить ресурс двигателя и не скажутся на выдаваемой мощности. Допускается в случае эксплуатации двигателя на предельно низких температурах, использовать смесь дизельного топлива и бензина (керосина) в пропорции 1:6. Для запуска двигателя при температурах ниже точки замерзания охлаждающей жидкости, предусмотрен предпусковой подогреватель, который прифланцован к двигателю сзади справа по направлению движения.

Электрическая система.
Электрическая система двигателя включаете в себя мощный 9 кВт генератор переменного тока. Электрическая часть двигателя имеет систему на 24 вольта. Для выпрямления тока от генератора, в двигатель встроено устройство выпрямления переменный-постоянный ток AC-DC. Выпрямитель оснащен принудительной системой охлаждения. Привод генератора механический, с помощью кулачковой муфты с приводом от механизма газораспределения. Стартер двигателя электрический мощностью 9 кВт.

Гидравлическая система.
Двигатель имеет свою встроенную гидравлическую систему привода оборудования и агрегатов с высокой мощностью подачи масла. Система гидрофикации мотора включает в себя встроенный гидравлический насос, масляный бак, систему управления. Главное назначение гидросистемы это управление вентиляторами охлаждения с приводом от гидромоторов. Система работает автоматически, от оборотов двигателя и температуры охлаждающей жидкости. Давление гидравлической жидкости в напорной гидролинии при 2200 об/мин достигает 220 bar. Производительность гидравлической системы 120 литров в час.

Система управления и контроля.
Силовая морская установка MTU имеет два пульта управления и контроля, выполненных в герметичном корпусе, которые содержат в себе полный набор инструментов для контроля двигателем, а так же блок индикации и аварийной сигнализации. Один блок управления установлен на двигателе, второй имеет водозащитный кабель для переноса пульта управления в рубку капитана судна. В блок управления встроены быстро заменяемые предохранители.

Со стороны газораспределительного механизма на двигателе MTU 6V870 расположены узлы и агрегаты:

Со стороны маховика механизма на двигателе MTU 6V870 расположены узлы и агрегаты: