Caterpillar каталог.

Судовые двигатели 3500 и 3600 серий

Первые двигатели 3500 серии появились на рынке в 1980 году, мошностион ряд покрывал диапазон 507-1417 кВт. В 1995 г. была проведена модернизация - насос-форсунки с механическим приводом и управлением от гидромеханического регулятора скорости были переведены на электронное управление от установленного на двигатель микропроцессора; степень сжатия увеличена с 13.5 до 14; повышены давление наддува и мощность двигателей до 2238 кВт.

Рост тепловых нагрузок потребовал замены цельного поршня на составной - стальная кованая головка и алюминиевая юбка. Охлаждение головки поршня осуществляется маслом, поступающим нз общей циркуляционной системы смазки к установленным в картере соплам, из которых струя масла направляется в сверления в юбке поршня, ведущие во внутренние камеры головки поршня. Интенсивное охлаждение головки позволило поднять первое поршневое кольцо, что существенно улучшает эмиссию выхлопа.

Важная особенность конструкции поршня состоит также в том, что передача механических нагрузок от сил давления газов осуществляется непосредственно на бобышки поршневого пальца, минуя боковую поверхность головки, где расположены канавки поршневых колеи. В итоге, канавки освобождены от обычно имеющих место деформации и вызываемой этим заклинки поршневых колец. Первое поршневое кольцо имеет износостойкое плазменное покрытие, остальные кольца хроми рованы, при этом толщина хромового покрытия достигает 1.0 мм. что повышает срок службы колец. Обычно толщина хромового покрытия в двигателях не превышает 0.5 мм. От деформации освобождается и юбка поршня, что позволяет уменьшить зазоры в цилиндре, что, в свою очередь, способствует уменьшению расхода масла.

В 1998г. вместе со стандартными двигателями были представлены двигатели с увеличенным рабочим объемом цилиндров за счет увеличения хода поршня с 190 мм до 215мм, степень сжатия повышена до 15,5 и увеличена производительность ТК. В итоге - удельная мощность двигателей, отнесенная к массе, повышена па 1%, на эту же величин) улучшена экономичность. В связи с ростом механических нагрузок усилены коленчатый вал, шатуны.

Важно Отметить, что в двигателях Катерппллар. обладающих большими запасами по уровням тепловой н механической напряженности, коэффициент момента, представляющий собой отношение максимально развиваемого момента к моменту на номинальном режиме, в зависимости от исполнения двигателя может достигать 1,2-1.5. Напомним, что чем выше коэффициент момента, тем выше тяговые свойства двигателя, особенно важные для двигателей буксиров, ледоколов и пр. Увеличение крутящего момента при снижении оборотов достигается увеличением цикловой подачи топлива сверх ее номинальной величины, что обычно ограничивается уровнями тепловой и механической напряженности двигателя. Поэтому высокие тяговые свойства могут быть обеспечены лишь в двигателях, имеющих определенные запасы по уровням напряжений. Здесь существенную роль играет характеристика ГТК, который должен обеспечивать двигатель достаточным количеством воздуха не только на режимах полной мощности, но п в условиях пониженных оборотов и высокой нагрузки. Еще раз отметим, что в конструкцию двигателей Катерпиллар такие возможности заложены.

Поле допустимых в эксплуатации режимов двигателя 3512В, ограничено сверху заградительной характеристикой 4, кривая Р представляет теоретическую винтовую характеристику. Здесь важно отметить, что заградительная характеристика 1 в диапазоне оборотов 1800-1400 позволяет несмотря на снижение оборотов поддерживать мощность постоянной п равной ее номинальной величине.

Это обеспечивается увеличением среднего эффективного давления, в свою очередь зависящего от размера цикловой подачи топлива. В рассматриваемом случае цикловая подача по отношению к поминальной увеличивается, ориентировочно,в 1.3 раза.

Двигатели последней модификации 3500В имеют электронную систему контроля н управления, описание которой приведено в разделе 3. Благодаря электронному управлению двигатель 3500В по праву можно отнести к новому классу «intelligent engines*. Использование микропроцессора для управления двигателем дает ряд неоспоримых преимуществ. Прежде всего, управление двигателем переходит от механического регулятора к электронному. Наличие компьютера позволяет осуществлять связь с двигателем п компьютером в офисе через модем по телефону. Обслуживающий персонал, подключив переносной компьютер (lap-top) к компьютеру двигателя (ЕСМ). может получить информацию о предшествующей работе двигателя за весь период его эксплуатации, содержащей сведения о режимах его работы, параметрах обслуживающих систем и всех случаях нарушении (перегревы, недостаточное давление масла, топлива и ир).В случае выхода контролируемых параметров за установленные пределы автоматически снижается нагрузка, либо двигатель останавливается. Кроме того, обслуживающий механик, используя портативный компьютер, может внести изменения в программу, перенастроив ее таким образом, чтобы двигатель лучше реагировал на условия, в которых он эксплуатируется. Помимо функций диагностики двигателя компьютерная программа осуществляет самодиагностику всей электронной схемы.