Остов двигателя включает (рис. 3.1а):
- фундаментную раму с рамовыми подшипниками 2;
- станину 3 с блоком цилиндров 4 (в рассматриваемой конструкции станина и блок изготовлены заодно);
- цилиндры;
- цилиндровые крышки 5.
Анкерные связи 6 (обычно четыре связи на один цилиндр) соединяют все элементы остова (кроме цилиндровых крышек) в единую жесткую конструкцию во избежание их деформации под действием сил расширяющихся газов и сил инерции. В остове безанкерной конструкции его детали соединены болтами или шпильками.
Условия работы остова определяются действием механических нагрузок, общим тепловым состоянием дизеля и способом соединения деталей остова.
Остов можно представить как балку (рис. 3.1 6), верхней полкой которой является блок цилиндров, а нижней - фундаментная рама. Верхняя полка такой балки-остова во время работы дизеля имеет среднюю температуру 60—75°С, а нижняя 10—25°С. Разница температур вызывает тепловое расширение и изгиб остова.
К конструкции остова предъявляют следующие основные требования: возможно большая жесткость, достаточная прочность, возможно меньшая масса (масса остова достигает 70% общей массы дизеля).
Высокая жесткость остова дает возможность избежать недопустимых деформаций его деталей, нарушающих относительное расположение осей деталей КШМ. Необходимая жесткость остова при достаточной прочности и наименьшей массе обеспечивается главным образом выбором его рациональной конструктивной схемы.
В остове на рис. 3.1а станина 3 выполнена заодно с блоком цилиндров 4 (блок-станина) и установлена на фундаментной раме 1; в другой схеме (рис. 3.1 в) станина сделана заодно с фундаментной рамой при отдельном блоке цилиндров. В данных схемах обеспечивается высокая продольная жесткость остова при относительно небольшой массе, уменьшается площадь обрабатываемых поверхностей, однако изготавливать такие остовы технологически сложно.
Рассмотренные конструкции широко используются в среднеоборотных двигателях (СОД) средней мощности.
В современных мощных СОД широко применяют остовы, в которых станина (рис. 3.1г) выполнена заодно с блоком цилиндров или раздельно. Фундаментная рама отсутствует, но имеется легкий съемный поддон-маслосборник 8.
Рамовые подшипники 7 прикреплены к станине снизу (подвесные подшипники). Такие конструкции позволяют значительно снизить массу остова и упростить центровку подшипников относительно оси коленчатого вала.
В малооборотных двигателях МОД (n < 200 об/мин) применяют остовы с раздельно изготовленными фундаментной рамой (рис. 3.1е), станиной и цилиндрами или блоком цилиндров. Необходимая жесткость остова обеспечивается благодаря большому сечению высоких поперечных и продольных балок фундаментной рамы, а также применению блока цилиндров и станины коробчатой конструкции (рис. 3.1 ж). Схема позволяет упростить изготовление деталей остова и применить различные материалы для изготовления: для блока цилиндров - чугун, для станины и рамы - сталь.
Литература
Судовые двигатели внутреннего сгорания - Возницкий И.В. Пунда А.С. [2010]
