Arskama.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Части судового двухтактного двигателя схема

Части судового двухтактного двигателя схема


ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ТУРБИНА ДЛЯ СУДОВОГО ДВИГАТЕЛЯ

Владимир Николаевич Костюков

Традиционно на крупных судах в качестве двигательной установки устанавливали в основном паровые турбины или двухтактные малооборотные дизели. Двухтактный малооборотный дизель — наиболее экономичный двигатель, но он, кажется, уже достиг предела своей агрегатной мощности. Охлаждение огромных камер сгорания и поршней диаметром более метра, обеспечение надежности возвратно-поступательно движущихся узлов весом в десятки тонн остаются нелегкими задачами для современной промышленности. Главное преимущество больших малооборотных дизелей — возможность вращать напрямую крупные винты, пропульсивный к.п.д. которых уменьшается с увеличением частоты вращения. А можно ли совместить достоинства турбины и двухтактного дизеля?

Такую попытку и сделали авторы статьи, решив совместить двухтактный дизель с гидравлической турбиной. Дизель обладает рядом неоспоримых преимуществ. Большое давление предварительного сжатия и высокая температура в начале расширения продуктов сгорания позволяют наиболее эффективно использовать топливо. Но с этим двигателем приходится применять массивный механизм передачи мощности на рабочий вал.

Гидравлические турбины широко распространены в современной энергетике и в крупных агрегатах достигают весьма высоких к.п.д. Если говорить о крупном малооборотном двигателе, то, полагаем, именно гидравлическая турбина — лучший агрегат для эффективного преобразования его кинетической энергии (например — в реактивной турбине) в механическую работу. Для этого нужно, чтобы окружная скорость турбины была близкой к скорости истечения рабочего тела из нее. Это условие легко выполняется при сравнительно невысокой частоте вращения вала гидравлической турбины, но газовая и паровая турбины должны вращаться с огромными окружными скоростями. При относительно небольших давлениях газа или пара в 4…5 бар эти скорости достигают уже нескольких сотен метров в секунду.

Например, турбина ГТД вращает лопаточный воздушный компрессор, в котором также процесс идет при больших окружных скоростях. Для авиационных двигателей это большой плюс — авиационные турбины обладают малым весом и огромной удельной мощностью. А что делать, если вал нужно вращать с частотой 80…100 об/мин? Можно строить, например, многоступенчатые паровые или газовые турбины, но все равно частота вращения их валов будет слишком высока: необходима массивная понижающая передача. И эффективность использования топлива у турбины ниже, чем у дизеля. В длительном плавании разница достигает сотен и тысяч тонн топлива.

Газогидравлический двухтакный двигатель, вид спереди: 1- корпус, 3- отсеки-цилиндры, 5- окна, 6- сопла, 7- направляющий аппарат

Другая картина получается, если давление продуктов сгорания передать жидкости, например, воде, а затем использовать в гидравлической турбине. Идея эта конечно не новая, еще в начале ХХ века пытались строить двигатели по этому принципу. Мы постарались конструкцию максимально упростить. Для крупных агрегатов любая дополнительная деталь означает ухудшение конкурентных свойств.

Предлагаемая нами схема газогидравлического двигателя внутреннего сгорания внешне довольно проста. В герметичном корпусе, частично заполненном жидкостью, например, водой, на валу отбора мощности установлен ротор. В нем выполнены радиальные лопасти, образующие по периферии криволинейные лопатки турбины. Между лопастями образованы отсеки-цилиндры. Со стороны вала в отсеках выполнены отверстия, выходящие к торцовому распределителю, который расположен в корпусе двигателя. По окружности ротор примыкает с гарантированным зазором к корпусу, в котором расположен ряд сопел, периодически выходящих к лопаткам по периферии ротора при его вращении. Сопла соединены с направляющим аппаратом. Принцип работы двигателя тот же, как у обычного двухтактного дизеля. Воспламенение и расширение продуктов сгорания — рабочий ход, затем продувка при помощи турбокомпрессора, сжатие и снова рабочий ход. Потенциальная энергия сжатого горячего газа преобразуется в гидравлическом сопле в кинетическую энергию жидкости, при этом на лопатки ротора действует реактивная сила по оси сопла в сторону, противоположную движению струи жидкости, заставляя ротор вращаться. После поворота в направляющем аппарате жидкость поступает в другое сопло, вновь разгоняется в нем и поступает на лопатки ротора. Благодаря повороту потока жидкости на лопатках на валу ротора возникает крутящий момент. Оставшаяся энергия жидкости используется для сжатия воздуха в очередном отсеке — цилиндре ротора.

Система охлаждения двигателя поддерживает температуру воды около 100 °С, при этом вода фильтруется и проходит химическую подготовку для снижения кислотности. Специальным сепаратором может отделяться несгоревшее топливо и вновь направляться в двигатель. При контакте воды с раскаленными продуктами сгорания во время рабочего хода часть воды превращается в пар и поступает в турбину турбокомпрессора, увеличивая ее мощность, что позволяет снимать с турбины избыток мощности для вспомогательного оборудования. В такте сжатия часть воды, поступающей в отсеки, испаряется и смешивается с воздухом, снижая температуру продуктов сгорания и сдерживая образование NOx. Можно охлаждать только выхлопные газы после газовой турбины, а полученный конденсат после очистки направлять обратно в двигатель. Конденсат смешивается с циркулирующей в двигателе водой, которая его охлаждает. Пополнить потери воды в корабельном двигателе не составляет большого труда.

Обычно наибольший к.п.д. двигатели демонстрируют при работе на номинальной мощности. В газогидравлическом двигателе имеется возможность регулирования номинальной мощности. В зависимости от требуемой мощности специальное устройство регулирует наполнение отсеков рабочей жидкостью, тем самым легко изменяя литровый объем цилиндров и, соответственно, мощность двигателя в широких пределах. Кроме того, сопла направляющего аппарата могут быть регулируемыми. Вместо одного турбокомпрессора можно установить несколько; они будут подключаться или отключаться по мере изменения объема цилиндров. Общая надежность от этого только вырастет. Компания Honda установила недавно на трехлитровый мотор V6 систему Variable Cylinder Management, с которой, в зависимости от нагрузки, двигатель может работать как шестицилиндровый или как трехцилиндровый. При работе с переменным литровым объемом трехлитровый двигатель получился заметно экономичнее и экологически чище двигателей даже меньшего литрового объема.

Особая тема — перспективные водородные двигатели. Газогидравлический двигатель как будто специально разработан для работы в водородном цикле.

Газогидравлический двигатель практически не потребляет моторное масло, за исключением того, что идет на смазку и охлаждение подшипников. Ломаться здесь особенно нечему, отсюда — надежность и длительный срок службы, которые можно считать одними из главных его преимуществ.

Кроме того, вода и пар гасят звуковые колебания, поэтому двигатель работает значительно менее шумно.

Возможность регулирования частоты вращения вала двигателя на номинальной мощности, высокая надежность и длительный срок эксплуатации — качества, необходимые и для наземных энергетических установок — электростанций. Нагрузка в электрических сетях в течение дня постоянно меняется, и газогидравлический двигатель смог бы легко под нее подстраиваться и работать на всех режимах при максимальном к.п.д. Горячая вода может пойти на отопительные цели. При конденсации пара из выхлопных газов и последующей очистке конденсата существенно повышаются экологические показатели двигателя.

Газогидравлический двигатель можно использовать как расширительную машину в качестве ступени высокого и среднего давления паровой или газовой турбины. Для этого сжатый пар или газ нужно подавать через распределитель в отсеки-цилиндры газогидравлического двигателя, где они будут расширяться, совершая необходимую работу. Конструкция при этом упрощается — такт продувки уже не нужен.

Читать еще:  Daewoo nexia стук в двигателе

В 2005 г. мы изготовили опытную модель четырехтактного газогидравлического двигателя. В двигатель подавали пропан-бутановую газовую смесь, зажигание происходило от обычной автомобильной свечи. Но средства закончились, и доводку двигателя тогда пришлось прекратить.

В заключение отметим, что современное двигателестроение идет по пути создания гибридов. Находит все более широкое применение гибрид двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя для автомобиля. Известны гибриды паровой и газовой турбин в парогазовых энергетических установках. Гибрид двигателя внутреннего сгорания и гидротурбины в начале ХХ века не состоялся. Может быть, он состоится на новом уровне техники, в начале XXI века?

Судомеханикам

Английский язык для судомехаников

В этом разделе представлены материалы в помощь судовым механикам, изучающим английский язык по специальности. Все материалы снабжены параллельным переводом и глоссариями.

Судовые дизельные двигатели

  • Дизельный двигатель в разрезе с обозначениями на английском и русском языках
  • Поперечный разрез четырехтактного судового дизельного двигателя с обозначениями на английском языке с переводом
  • Поперечный разрез двухтактного судового дизельного двигателя с обозначениями на английском языке с переводом
  • Рисунок с рабочими циклами 2-х тактного и 4-х тактного дизельного двигателя с обозначениями на английском и русском языках
  • Циклы 2-х тактного и 4-х тактного дизельного двигателя (текст на английском с параллельным переводом)
  • Системы продувки дизельного двигателя (текст на английском с параллельным переводом)
  • Топливная система дизельного двигателя (текст на английском с параллельным переводом)
  • Система охлаждения дизельного двигателя (текст на английском с параллельным переводом)
  • Система турбонаддува дизельного двигателя (текст на английском с параллельным переводом)
  • Диалоги о дизельных двигателях для закрепления лексики (на английском с параллельным переводом)

Судовые паровые турбины

  • Судовые паровые турбины (текст на английском с параллельным переводом)
  • Части судовой турбины (текст на английском с параллельным переводом)

Судовые паровые котлы

  • Схема судового парового котла с обозначениями на английском и с переводом
  • Конструкция судового парового котла (текст на английском с параллельным переводом)
  • Устройство топки судового парового котла (текст на английском с параллельным переводом)

Судовые рефрижераторные установки

  • Рабочий цикл рефрижераторной установки (текст на английском с параллельным переводом)
  • Компрессор (текст на английском с параллельным переводом)
  • Конденсатор (текст на английском с параллельным переводом)
  • Терморегулятор (текст на английском с параллельным переводом)

Бункеровка и техническое снабжение

  • Бункеровочная операция (текст на английском с переводом)
  • Заказ и прием бункера (диалоги на английском с переводом)
  • Фразы и лексика для приема бункера (с переводом)
  • Заказ технического снабжения (диалоги на английском с переводом)
  • Фразы и лексика для заказа технического снабжения (с переводом)

Техническое обслуживание и судоремонт

  • Пример контракта на ремонт судна (на английском с параллельным переводом)
  • Приложение и протоколы к контракту на ремонт судна (на английском с параллельным переводом)
  • Термины судоремонтной ведомости (на английском с переводом)
  • Судоремонтная ведомость. Доковая часть (на английском с параллельным переводом)
  • Судоремонтная ведомость. Корпусная часть (на английском с параллельным переводом)
  • Судоремонтная ведомость. Механическая часть (на английском с параллельным переводом)
  • Ремонтная ведомость на судно 1 (на английском с параллельным переводом)
  • Ремонтная ведомость на судно 2 (на английском с параллельным переводом)
  • Заказ на проведение ремонтных работ на судне (на английском с параллельным переводом)
  • Диалоги о проведении ремонтных работ на судне (на английском с параллельным переводом)
  • Диалоги о проведении ремонтных работ на судне (2) (на английском с параллельным переводом)
  • Док (терминология на английском с переводом)
  • Русско-английский словарик для судоремонта с произношением
А – ДЖ – ЛМ – ОПР – СТ – Я

Разные темы

  • Разлив нефтепродуктов (диалоги на английском с переводом)
  • Пример собеседования (на английском с переводом)

Материалы публикуются по мере готовности. Принимаются интересные и полезные материалы на английском языке для перевода и публикации.

Части судового двухтактного двигателя схема

К категории малооборотных двигателей относятся дизели с частотой вращения от 55 до 150 об/мин. Мощные малооборотные главные двигатели с непосредственной передачей вращения на винт работают исключительно по двухтактному циклу и имеют крейцкопфную конструкцию, которая обеспечивает возможность полностью изолировать полости цилиндров и картера. Они наиболее нечувствительны к качеству используемого топлива и позволяют сжигать самые низкосортные из них с высокой термической эффективностью. Невысокая скорость поршня и малое количество движущихся частей обеспечивают высокую экономичность этих машин по расходу смазочных материалов, низкие значения скорости износа и исключительную долговечность. Хотя такие двигатели производят немногие фирмы-изготовители, они доминируют на рынке, особенно для крупнотоннажных океанских судов.

Для удовлетворения спроса на разнообразные мощности имеется широкий выбор однотипных двигателей, отличающихся по размерам и числу цилиндров. В дополнение к стандартным моделям производятся их модификации с удлиненным ходом поршня (отношение хода поршня к диаметру цилиндра — до 3,8) и пониженной скоростью вращения — до 55 об/мин. Это позволяет использовать малооборотные гребные винты большого диаметра с высоким пропульсивным КПД. Короткоходные модификации предлагаются для судов с ограниченной осадкой, для которых характерны небольшие габариты винтов и малая высота машинного отделения. Однако многие узлы и детали базовой модели используются во всех ее модификациях.

Ниже рассматриваются современные модели двухтактных малооборотных дизелей, а также некоторые устаревшие модели, которые еще находятся в эксплуатации и обладают рядом особенностей, полезных при изучении ДВС.

Sulzer RTA

Двигатели марки Suzler RTA представляют целое семейство машин, отличающихся размерами цилиндров. Различные его модификации отличаются длиной хода поршня — от супердлинноходных до самых короткоходных. Отличия могут быть также в системах охлаждения и пуска двигателей этой серии.

Рассмотрим модель RTA 58-84. Двигатель работает по прямоточной схеме продувки с выхлопным клапаном и продувочными окнами, что обеспечивает его высокую эффективность при сжигании тяжелых топлив. Неохлаждаемый турбонагнетатель работает от системы выхлопа постоянного давления, а на малых оборотах двигателя продувочный воздух подается отдельным компрессором с электроприводом. Каналы системы охлаждения просверлены во всех деталях, соприкасающихся с камерой сгорания, включая поршни, втулки и крышки цилиндров, седла выпускных клапанов. Все эти детали охлаждаются водой; охлаждающая вода к поршню подводится по телескопическому устройству, полностью отделенному от картера для предотвращения попадения воды в систему смазки.

На цельнокованной крышке цилиндра, симметрично относительно центрального выпускного клапана, расположены три неохлаждаемые форсунки, топливо к которым подается от насоса высокого давления клапанного типа через распределительный блок. Неиспользованное горячее топливо, после отсечки впрыска, возвращается в циркуляционную систему через корпус форсунки, обеспечивая частично эффект охлаждения. Для управления качеством процесса сгорания топлива применена система регулирования началом подачи. Выпускные клапана выполнены из жаропрочного сплава, имеют гидравлический привод с воздушными пружинами (пневмоаккумуляторами). Привод распределительного вала — шестеренчатый. Реверсирование двигателя осуществляется при помощи сервомоторов, которые производят переустановку на передний или задний ход кулачных шайб каждого топливного насоса и распределителя пускового воздуха.

Читать еще:  Асинхронный двигатель характеристики виды подбор

Лубрикаторы цилиндров снабжены аккумуляторами давления для распределения масла по смазочным точкам. Регулирование насосов осуществляется в соответствии с нагрузкой двигателя.

Глубокий картер коробчатого типа служит для размещения довольно длинных кривошипов без нежелательного увеличения габаритной ширины двигателя. Чтобы приблизить предварительно напряженные анкерные связи к оси коленчатого вала, крышки рамовых подшипников прижимаются к гнезду упорными болтами.

Двигатель RTA 84M имеет много общего с предыдущей моделью. Она характеризуется повышенным отношением хода поршня к диаметру цилиндра и уменьшенным числом оборотов. Поршни двигателя охлаждаются маслом, что позволяет исключить ненадежные трубки и сальники телескопического устройства. Изменена конструкция рамовых подшипников; на крейцкопфных подшипниках применены безвильчатые шатуны с баббитовой заливкой нижних опорных поверхностей.

MAN-B&W MC

Рассмотрим двигатель MAN-B&W MC. Имеется большое количество различных типоразмеров, включая модели с очень большой длиной хода поршня, а также короткоходные модификации. Все модели допускают использование низкосортных топлив с высокой эффективностью и очень малой степенью износа.

Как и предыдущие модели, этот двигатель работает по прямоточно-клапанной схеме продувки, что упрощает конструкцию втулок и продувочных окон. Выхлопные клапана работают от гидропривода, гидроцилиндры толкателей приводятся в действие от кулачных шайб распределительного вала. На каждом цилиндре установлены три или четыре неохлаждаемые форсунки, которые питаются от единой замкнутой топливной системы с подогревом для эффективного сжигания тяжелых топлив. Вся система обеспечивает эффективное газораспределение с управлением от главного регулятора, который может быть настроен в зависимости от качества топлива.

Привод распределительного вала осуществляется двумя роликовыми цепями, что улучшает весо-габаритные характеристики передачи и позволяет располагать распределительный вал достаточно высоко, чтобы уменьшить длину трубок гидропривода и минимизировать вредное влияние эластичности этих трубок. Реверс производится смещением толкателей топливных насосов.

Втулки и крышки цилиндров охлаждаются водой по внутренним каналам и сверлениям, а охлаждение поршней – масляное, что упрощает конструкцию системы охлаждения и снижает риск попадания воды в картер. Количество поршневых колец ограничено четырьмя.

Неохлаждаемые турбо-нагнетатели работают от системы выхлопа постоянного давления и дублируются автономными компрессорами с электроприводом, которые используются на малых оборотах. Фундаментная рама двигателя жесткой конструкции, со стальными литыми поперечинами. Рамовые подшипники располагаются как можно ниже для уменьшения габаритной ширины при достаточно длинном ходе поршня. Крейцкопфное устройство выполнено с одним сплошным опорным подшипником, с использованием тонкостенных вкладышей. Коленчатый вал выполняется либо с полусоставными кривошипами, либо сварным, что дает соответственное уменьшение веса.

MAN-B&W KEF

Двигатель MAN-B&W KEF – является головным в целой серии последующих моделей. Ему характерны многие особенности современных двигателей, в частности использование прямоточной схемы продувки с тарельчатыми выпускными клапанами. Клапана снабжены толкателями с коромыслами, что позволяет регулировать требуемый зазор тарелки, а также использовать стальные спиральные клапанные пружины. Двигатель имеет турбонагнетатели импульсной системы, к каждому из которых присоединены группы выхлопов из трех или четырех цилиндров. При использовании тяжелых топлив требуется отдельная система охлаждения форсунок.

Реверс обеспечивается проворачиванием распределительного вала относительно коленвала при помощи сервомотора, для изменения фаз газораспределения топливных насосов ВД и выпускных клапанов. Двигатель отличается исключительной простотой в обслуживании.

Sulzer RND

Двигатель Sulzer RND. Втулки цилиндров, особенно ранних моделей, которые до сих пор находятся в эксплуатации, имеют выпускные окна, что исключает необходимость в выпускных клапанах, однако позволяет применять только петлевую или поперечную схему продувки. В данном двигателе использована поперечно-петлевая система. Имеется система турбонаддува постоянного давления, а также устройство, позволяющее утилизировать сжатие воздуха в подпоршневом пространстве. Для обеспечения работы этого устройства поршень снабжен удлиненным тронком.

Цилиндровые крышки собраны из двух концентрических частей и имеют по одной центрально-расположенной форсунке, охлаждаемой водой. Для реверса имеется сервомотор, который проворачивает распределительный вал для переустановки моментов газораспределения топливных насосов и клапанов пускового воздуха.

DOXFORD J

Двигатель Doxford J – это одна из последних моделей двигателей с противоположно-движущимися поршнями, выпускавшихся фирмой ДОКСФОРД. Многие из них еще находятся в эксплуатации.

Этот двигатель относится к классу двухтактных дизелей простого действия с противоположно движущимися поршнями, расположенными попарно в каждом цилиндре. Нижний поршень охлаждается маслом и присоединен к коленчатому валу обычным способом, через крейцкопфное устройство. Он открывает и перекрывает продувочные окна втулки цилиндра. Верхний поршень снабжен системой водяного охлаждения и присоединен к коленвалу при помощи боковых штоков с отдельными крейцкопфами и шатунами. Он управляет открытием и закрытием выпускных окон, расположенных в верхней части втулки, осуществляя таким образом прямоточную продувку без применения выпускных клапанов.

Необходимость в трех мотылевых подшипниках на каждый цилиндр значительно увеличивает продольный габарит и усложняет конструкцию коленчатого вала, а также увеличивает объем и проблемы технического обслуживания для машинной команды. Однако, уравновешенная конструкция с противоположно движущимися поршнями не требует применения анкерных связей, что упрощает и облегчает конструкцию остова.

Отдельная система газораспределения отсутствует, так как все фазы рабочего цикла определяются движением поршней и системой топливоподачи. В средней части втулки, между внутренними предельными положениями обоих поршней расположены две топливные форсунки. Топливо подается по системе аккумулирующего типа, с приводом топливных насосов и распределительных клапанов впрыска топлива непосредственно от коленчатого вала. Кулачные шайбы симметричны, поэтому для реверса необходима переустановка только клапанов пускового воздуха. Продувка осуществляется системой турбонаддува импульсного типа.

Источник: Судовые ДВС. Пособие для подготовки вахтенных механиков. Составитель к.т.н., доцент С.К. Чернышев.

Части судового двухтактного двигателя схема

Судовые двигатели внутреннего сгорания

  • Общее устройство, принцип действия и маркировка судовых двигателей внутреннего сгорания
  • Остов двигателя и кривошипно-шатунный механизм
  • Механизм газораспределения
  • Топливная система дизелей
  • Система охлаждения двигателя
  • Системы смазки двигателя
  • Пусковые и реверсивные устройства ДВС
  • Наддув судовых двигателей
  • Контроль за работой судовых дизелей
  • Основные ремонтные и монтажные работы
  • Правила технической эксплуатации дизелей

Классификация и маркировка судовых ДВС

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) — это тепловая машина, внутри цилиндра которой происходит сгорание топлива. При сгорании выделяется теплота, идущая на расширение, газов. Под давлением расширяющихся газов движется поршень. Таким образом в ДВС тепловая энергия превращается в механическую.

Судовые ДВС классифицируются по ряду признаков. Для работы двигателя необходимо обеспечить определенную последовательность процессов: наполнение цилиндра воздухом, сжатие его, подачу топлива и горение, расширение продуктов сгорания и удаление отработавших газов. Этот ряд последовательно протекающих в цилиндре процессов, обеспечивающих непрерывную работу двигателя, называется рабочим циклом. Часть рабочего цикла, протекающая за один ход поршня, называется тактом.

Таким образом, по осуществлению рабочего цикла двигатели подразделяются на четырехтактные, у которых рабочий цикл совершается за четыре хода поршня или за два оборота коленчатого вала, и двухтактные, у которых рабочий цикл осуществляется за два хода поршня или один оборот коленчатого вала.

Читать еще:  Автоматический запуск двигателя с кнопки

По конструктивному выполнению двигатели подразделяются на тронковые, крейцкопфные и с противоположно движущимися поршнями (ПДП) в одном цилиндре.

Во время работы двигателя при сгорании топлива в цилиндре на поршень действует давление газов. Его можно представить в виде сосредоточенной силы Р (рис. 1, а), приложенной к оси поршневого пальца и направленной вниз. При повороте коленчатого вала на некоторый угол сила Р раскладывается по правилу параллелограмма на две силы: РШ, действующую вдоль оси шатуна и приводящую в движение коленчатый вал, и РН, действующую перпендикулярно направлению движения поршня. Сила РН прижимает поршень к стенке цилиндра и вызывает усиленный износ поршней и стенок цилиндров.

Рис. 1. Схема конструктивного выполнения двигателей: а — тронковый; б — крейцкопфный; в — с противоположно движущимися поршнями в одном цилиндре.

По такой схеме выполняются высокооборотные и среднеоборотные двигатели, называемые тронковыми (поршень у них имеет развитую нижнюю цилиндрическую часть — тронк).

У двигателей больших мощностей сила РН велика, поэтому их делают крейцкопфными (рис. 1, б). Поршень 2 такого двигателя жестко через шток 3 соединен с крейцкопфом 1, ползун 4 которого движется в направляющих параллелях 5. Боковое усилие PН в этом случае воспринимается не стенкой цилиндра, а через крейцкопф параллелями, которые жестко связаны со станиной двигателя. Крейцкопфы делают односторонними или двусторонними.

У двигателей с ПДП (рис. 1, в) топливо сгорает в камере, расположенной между двумя поршнями 1, которые работают в одном цилиндре и движутся в противоположные стороны. Такой двигатель имеет два коленчатых вала 2.

В зависимости от расположения цилиндров двигатели бывают однорядные с вертикальным расположением цилиндров (рис. 2, а) и V-образные (рис. 2, б).

Рис. 2. Схема двигателей: а — рядный; б — V-образный; в — без наддува; г — с наддувом.

По способу наполнения цилиндра свежим зарядом различают:

  • двигатели без наддува (рис. 2, в), у которых всасывание воздуха через клапан осуществляется поршнем (четырехконтактные) или заполнение цилиндра воздухом производится продувочным насосом при невысоком давлении, незначительно превышающем атмосферное (двухтактные);
  • двигатели, у которых топливо впрыскивается в рабочий цилиндр под давлением, создаваемым специальным насосом К (воздуходувкой).

По способу воспламенения горючей смеси в цилиндре различают:

  • двигатели, у которых топливо впрыскивается в рабочий цилиндр через специальное устройство (форсунку) под действием давления, создаваемого топливным насосом; оно мелко распыливается, смешивается в цилиндре с воздухом, сильно разогретым в результате сжатия, и самовоспламеняется (это дизели);
  • карбюраторные двигатели, т. е. такие двигатели, у которых топливо перемешивается с воздухом не в цилиндре, а в особом приборе — карбюраторе, из которого горючая смесь подается в цилиндр двигателя и воспламеняется там от электрической искры, получаемой от специальной системы.

По быстроходности двигатели условно подразделяют на тихоходные со средней скоростью поршня менее 6,5 м/с и быстроходные со средней скоростью поршня более 6,5 м/с. Среднюю скорость поршня СМ определяют по формуле

В настоящее время частота вращения в СИ характеризуется угловой скоростью ω, которая измеряется в радианах в секунду (1/с) и определяется по формуле

По частоте вращения двигатели подразделяют на

  • малооборотные (МОД) — 10. 25 с -1 (100. 250 об/мин),
  • среднеоборотные (СОД) — 25. 60 с -1 (250. 600 об/мин),
  • повышенной оборотности — 60. 100 с -1 (600. 1000 об/мин)
  • высокооборотные — свыше 1000 с -1 (10 000 об/мин).

По мощности двигатели подразделяются на

  • маломощные — до 73,5 кВт (100 л. с),
  • средней мощности — 73,5. 735 кВт (100. 1000 л. с.) и
  • сверхмощные — свыше 7350 кВт (10000л.с).

По назначению двигатели бывают главными, которые обеспечивают ход судна, приводят в движение гребные винты, и вспомогательными, служащими для привода электрогенераторов, компрессоров и других вспомогательных механизмов.

По способу изменения направления вращения вала двигатели подразделяют на реверсивные и нереверсивные. Передний и задний ход при гребном винте фиксированного шага может быть достигнут изменением направления вращения гребного винта. Для обеспечения заднего хода гребному винту можно придать вращение в обратную сторону двумя способами: либо изменить направление вращения коленчатого вала двигателя, либо только гребного.

В реверсивных двигателях можно изменить направление вращения коленчатого вала. Мощность этих двигателей, как правило, большая.

Коленчатые валы нереверсивных двигателей вращаются только в одном направлении. У быстроходных и маломощных нереверсивных двигателей направление вращения гребного винта изменяют с помощью реверсивной передачи, устанавливаемой между двигателем и валопроводом.

Для краткого обозначения типа двигателя дизелестроительные заводы пользуются условной маркировкой (табл. 1). Единая у отечественных дизелестроительных заводов, индивидуальная у заводов других стран маркировка типа двигателя обычно состоит из записываемых в определенной последовательности буквенных условных обозначений отдельных характеристик двигателя и цифр, обозначающих число цилиндров, диаметр, а также ход поршня (в см).

В соответствии с ГОСТ 4398 — 78 маркировка двигателей СССР состоит из цифрового обозначения числа цилиндров, условных буквенных обозначений характеристик двигателя,после которых дробью показаны диаметр цилиндра и ход поршня в см.

Так, марка 8DP 43/61 расшифровывается: восьмицилиндровый двухтактный реверсивный тронковый (отсутствие буквы К), без наддува (отсутствие буквы Н) двигатель с цилиндром диаметром 430 мм и ходом поршня 610 мм.

Точно так же марка 6DKPH 74/160 обозначает: двигатель шестицилиндровый двухтактный крейцкопфный реверсивный, с наддувом, с цилиндром диаметром 740 мм и ходом поршня 1600 мм.

В маркировку двигателей производства ГДР входит число цилиндров и ход поршня. Диаметр цилиндра либо дается в знаменателе, либо совсем не указывается. Например, марка двигателя 8ZD 72/48 расшифровывается: восьмицилиндровый двухтактный дизель с ходом поршня 720 мм и с цилиндром диаметром 480 мм.

В маркировке двигателей «Зульцер» ход поршня не указывается. Например, марка 8TD-48 присваивается восьмицилиндровому тронковому реверсивному двигателю с цилиндром диаметром 480 мм.

В маркировке двигателей МАН число цилиндров указывают между условными буквенными обозначениями конструкции двигателя и его тактностью, после чего дробью — диаметр цилиндра и ход поршня (в см), затем условное обозначение турбонаддува и показатель модификации. Так, марка двигателя K6Z 60/105Л означает, что двигатель крейцкопфный шестицилиндровый двухтактный с цилиндром диаметром 600 мм, ходом поршня 1050 мм, подпоршневые пространства у данной модификации используются как продувочный насос.

Двигатели заводов «Бурмейстер и Вайн» маркируются несколько иначе. Здесь диаметр цилиндра (в см) указывают впереди условных буквенных обозначений, за числом цилиндров, а ход поршня — после них. Так, марка 6-35 VBF62 присваивается шестицилиндровому двухтактному реверсивному дизелю с газотурбинным наддувом с цилиндром диаметром 350 мм и ходом поршня 620 мм.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector