55 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое лубрикатор на судовых двигателях

Судовые двигатели внутреннего сгорания.

В двигателях внутреннего сгорания (ДВС) процесс преобразования энергии топлива в механическую работу происходит непосредственно внутри рабочего цилиндра. Дизеляминазывают ДВС, работающие с самовоспламенением подаваемого топлива в среде сжатого в цилиндре воздуха, в отличие от карбюраторных двигателей (с внешним смесеобразованием), в которых воспламенение смеси воздуха и топлива поступающего в цилиндр, осуществляется принудительно – от электросвечи.

Дизели, приводящие в движение судовые движители, называют главными, а обеспечивающие работу генераторов судовой электростанции или других механизмов – вспомогательными.

Рабочим телом ДВС является газ, образующийся от сгорания топлива в цилиндре. Потенциальная энергия рабочего тела, имеющего высокое начальное давление и температуру, при помощи поршня и кривошипно-шатунного механизма преобразуется в механическую энергию вращения коленчатого вала двигателя.

По способу осуществления рабочего цикла ДВС делятся на 4-х и 2-х тактные. Тактомназывается часть цикла, происходящая за один ход поршня от одной до другой мёртвой точки его движения.

Схема работы и рабочий цикл 4-х тактного дизеля (см. рис.12а). Во время первого такта поршень движется вниз и через открытый всасывающий клапан в цилиндр поступает свежий воздух. Когда поршень начинает подниматься, всасывающий клапан закрывается и происходит второй такт – сжатие воздуха. К моменту прихода поршня в верхнее положение давление и температура воздуха в камере сгорания повышаются и при впрыске топлива в цилиндр оно самовоспламеняется. Во время третьего такта происходит горение топлива и расширение газов, т. е. совершается рабочий ход. После открытия выпускного клапана происходит четвёртый такт – выталкивание поршнем газов. После чего цикл повторяется.

Таким образом, в 4-х тактном двигателе полный цикл завершается за четыре хода поршня или за два оборота коленчатого вала.

В 2-х тактном дизеле (см. рис.13а) цилиндр очищается от отработавших газов и заполняется свежим зарядом воздуха продувочным устройством через окна, расположенные в нижней части цилиндра. Рабочий цикл в таком двигателе начинается с такта сжатия при ходе поршня вверх, когда поршень своей верхней кромкой перекроет продувочные окна.

После впрыска в цилиндр топлива оно самовоспламеняется и начинается второй такт: горение топлива, расширение газов, их удаление из цилиндра и заполнение цилиндра свежим зарядом воздуха.

Расширение газов в цилиндре продолжается до открытия выпускного клапана, через который происходит свободный выпуск газов. При открытии поршнем продувочных окон начинается принудительная продувка цилиндра от оставшихся газов и заполнение его свежим зарядом воздуха, поступающего из ресивера. Когда выпускные клапана или продувочные окна закроются, цикл повторяется.

Рис. 12. Схема и рабочий цикл 4-х тактного ДВС

Рис. 13. Схема и рабочий цикл 2-х тактного ДВС

Таким образом, в 2-х тактном двигателе рабочий цикл осуществляется за два хода поршня или один оборот коленчатого вала.

Продолжительность тактов, определяемая отрезком времени между началом открытия и концом закрытия органов газораспределения, выраженная в углах поворота коленчатого вала, называется фазами газораспределения. Графически фазы газораспределения изображаются в виде круговой диаграммы, примеры которых показаны на рис.12в и рис.13в.

Полезная работа, развиваемая газами в цилиндре двигателя, называется индикаторной. Эта работа эквивалентна площади индикаторной диаграммы, снятой в процессе испытания двигателя.

Индикаторной диаграммой называется графическое изображение в системе координат P – V последовательности тактов и соответствующих им процессов, составляющих рабочий цикл ДВС (см. рис.12б и 13б).

Мощность, кВт, полученная от работы газов в цилиндре двигателя, называется индикаторной и составляет:

Nі = ,

где — среднее индикаторное давление газов, кПа; D, S – диаметр цилиндра и ход поршня, м; n – частота вращения об/с; z- коэффициент тактности (для 2-х тактных ДВС z = 1; для 4-х тактных z = 0,5); і – число цилиндров в двигателе.

Каждый двигатель имеет условное обозначение, состоящее из букв и цифр. Буквы означают: Ч – 4-х тактный , Д – 2-х тактный, ДД – 2-х тактный двойного действия; Р – реверсивный, С – с реверсивной муфтой, П – с редукторной передачей, К – крейцкопфный, Н – с наддувом. Цифры означают: первая – число цилиндров; в дроби – числитель диаметр цилиндра , см, знаменатель – ход поршня, см. Например, 7ДКРН 80/160 или 12ЧРН 40/46. Двигатели могут иметь и заводскую маркировку. Двигатели иностранного производства имеют фирменную маркировку.

Двигатели в конструктивном исполнении бывают тронковые и крейцкопфные.

Наибольшее применение на морских транспортных судах имеют малооборотные 75 – 200 об/мин (МОД), 2-х тактные крейцкопфные реверсивные двигатели с прямой передачей мощности на движитель. Наряду с МОД на судах используют среднеоборотные с частотой вращения 380 – 600 об/мин (СОД).

Устройство ДВС и общая компоновка его основных узлов и деталей показаны на примере 4-х тактного рядного двигателя (см. рис.14).

В состав неподвижных деталей, образующих остов двигателя, входят фундаментная рама с поддоном 1, станина 2, блок цилиндров 3 и крышки цилиндров 4. Полость, образованная станиной и фундаментной рамой, называется картерным пространством (картером) 5.

В состав подвижных деталей, образующих кривошипно-шатунный механизм (КШМ), входят поршень 7, поршневые кольца 8, поршневой палец, шатун 10, коленчатый вал 11 (поршневые штоки и крейцкопфы у крейцкопфных двигателей), маховик 12 и др.

Работу ДВС обеспечивают системы, каждая из которых имеет определённые назначения.

Пусковая система предназначена для пуска ГД и вспомогательных двигателей. Для пуска двигателя необходимо, преодолев сопротивление трущихся частей подвижных деталей и навешенных механизмов, сообщить коленчатому валу такую частоту вращения, при которой станет возможным осуществление рабочего процесса в цилиндре двигателя. Для пуска двигателя чаще всего используется энергия сжатого воздуха или электрическая энергия (стартерный пуск).

Топливная система предназначена для подачи топлива в цилиндр двигателя. Впрыск топлива в цилиндр производится топливным насосом высокого давления (ТНВД) и форсункой.

Назначение системы смазки двигателей состоит в подаче масла для смазки трущихся деталей с целью уменьшения износа, а также отвода тепла. Непрерывная подача масла к трущимся поверхностям деталей в двигателях осуществляется путём циркуляции масла под давлением в циркуляционной масляной системе. Точечная смазка втулок и некоторых навешенных механизмов у мощных двигателей осуществляется насосами – лубрикаторами.

Впускная и выпускная системы служат для подачи воздуха к цилиндрам двигателя и отвода отработанных газов от них в атмосферу.

Читать еще:  Двигатель evotech бензиновый что это

Вопросы для повторения:

1. Дайте определение понятию «двигатель внутреннего сгорания» (ДВС).

2. Какие ДВС называются «дизелями»?

3. Объясните принцип действия ДВС.

4. Объясните рабочий цикл 4-х тактного ДВС.

5. Объясните рабочий цикл 2-х тактного ДВС.

6. Что называется «тактом» и «фазами газораспределения»?

7. Назовите органы газораспределения 4-х тактного ДВС.

8. Изобразите и объясните круговую диаграмму 4-х тактного ДВС.

9. Изобразите и объясните круговую диаграмму 2-х тактного ДВС.

10. Назовите органы газораспределения 2-х тактного ДВС.

11. Дайте определение понятию индикаторная диаграмма ДВС.

12. Используя индикаторную диаграмму 4-тактного ДВС, объясните принцип его работы .

13. Используя индикаторную диаграмму 2-тактного ДВС, объясните принцип его работы .

14. Запишите выражение мощности ДВС и объясните все величины входящие в неё.

15. Какими условными обозначениями маркируются ДВС?

16. Расшифруйте маркировку двигателя 9ДКРН 76/150.

17. Расшифруйте маркировку двигателя 54ЧН 40/46.

18. Назовите неподвижные детали ДВС.

19. Назовите подвижные детали ДВС.

20. Рис. 14. Устройство 4-х тактного ДВС.
Рис. 15. Судовые насосы.
Рис. 16. Поршневой компрессор.

21. Какие двигатели называются тронковыми?

22. Какие двигатели называются крейцкопфными?

23. Назовите системы обслуживающие ДВС в работе.

24. Назначение и основные элементы пусковой системы ДВС.

25. Назначение и основные элементы топливной системы ДВС.

26. Назначение и основные элементы системы смазки ДВС.

27. Как осуществляется циркуляционная смазка ДВС?

28. Как осуществляется лубрикаторная смазка ДВС?

29. Назначение и основные элементы системы впуска и выпуска ДВС.

Цилиндровые масла для тихоходных судовых двигателей

Дизельные судовые двигатели обычно основаны на крейцкопфном принципе. Блок цилиндров и картер в них разделены, и для их смазывания применяются разные масла. Картерное масло смазывает подшипники коленвала, крейцкопфные подшипники, направляющие. Это масло подлежит рециркуляции.

Цилиндровые масла являются формой так называемой « одноразовой смазки » и работают в паре «поршневые кольца – стенки гильзы цилиндра». Такие масла, как и любые другие смазочные материалы, должны обладать хорошей смазочной способностью, эффективно предотвращая образование задиров и коррозию. Однако конструктивные особенности и условия работы цилиндров дизеля достаточно специфичны, поэтому накладывают особые требования к свойствам и характеристикам применяемых смазочных материалов.

Цилиндровые масла эксплуатируются под воздействием экстремально высоких температур, находятся в постоянном взаимодействии с дизельным топливом и продуктами его сгорания. В целях предотвращения образования нагара на стенках цилиндра дизеля в зоне продувочно-выпускных окон и поршневых колец применяемые масла должны обладать хорошими детергентно-диспергирующими свойствами.

Чтобы обеспечить стойкость масляного слоя при воздействии больших нагрузок, и предотвратить «сдувание» с поверхности стенок при продувке цилиндров, цилиндровые масла должны иметь сравнительно высокие адгезионные свойства и вязкость, достигающую 7·107…9·107 м2/сек при 100 °С. Такая вязкость обеспечивает в зоне поршневых колец дополнительную герметизацию. В то же время, масло должно хорошо растекаться по стенкам цилиндров, равномерно покрывая все поверхности.

Для малооборотных судовых дизельных двигателей, как правило, применяют топлива с повышенным содержанием серы. Взаимодействуя со смазочным материалом при высокой температуре, они образуют кислоты, которые вызывают ускоренную коррозию и износ деталей ДВС. Для нейтрализации кислот дизельные цилиндровые масла должны иметь достаточно высокие щелочные показатели, которые характеризуются общим щелочным числом (ОЩЧ).

При выборе масел для цилиндров крейцкопфных двигателей необходимо обращать внимание на сочетание ОЩЧ масла и содержания серы в топливе. Масла с большой щелочностью (80-100) используются с топливами, в которых содержание серы достигает 3,5 % и более. Для тяжелых остаточных топлив с меньшей сернистостью (1,5-2 %) обычно используют цилиндровые масла с общим щелочным числом в пределах 60-70. При содержании в топливах серы менее 1,5 % ОЩЧ масел для цилиндров судовых тихоходных двигателей должна быть в пределах 15-30.

Уровень форсирования судовых дизелей в последние годы постоянно увеличивается. При этом растут температура и давление газов в цилиндрах. Применение цилиндровых масел без учета форсирования двигателя может привести к окислению и повышенному износу узлов трения. С ОЩЧ связана не только нейтрализующая способность масла, но и его детергентно-диспергирующие моющие свойства, важные для предотвращения появления нагара и лаковых отложений. По этой причине для форсированных двигателей используются цилиндровые масла с детергентными и противоизносными присадками, обладающие высоким щелочным числом.

Современные масла для тихоходных судовых двигателей характеризуются хорошими нейтрализующими свойствами, содержат противоизносные присадки и способны долгое время сохранять на стенках цилиндра прочную смазывающую пленку, надежно защищающую детали дизеля от образования задиров, абразивного и коррозионного износа.

Лубрикатор для пневмоинструмента. Маленькая деталь правильной работы

При работе с любым пневматическим оборудованием необходимо следить за тем, чтобы в систему подавался очищенный воздух, который обогащён масляными частицами. С первой задачей справляется фильтр, а вот для второй необходим лубрикатор для пневмоинструмента. С помощью этого приспособления воздушный поток разбавляется маслом в процессе распыления, и это позволяет намного продлить срок службы всего оборудования и уменьшить показатели износа. Особенно важно это для тех, кто вынужден регулярно прибегать к использованию пневматических устройств (сотрудники мастерских, СТО, рабочие строительные бригады и пр.).

Современные лубрикаторы имеют автономную конструкцию, их система позволяет откалибровать подачу смазочных материалов в процессе работы; таким образом, пневмоинструмент получает требуемое количество жидкости. В ходе работы можно контролировать уровень масла в ёмкости для заправки. При эксплуатации важно применять те виды расходных материалов, которые рекомендует производитель: использование некачественного или просто неподходящего масла приводит к сбоям работы не только оборудования, но и самого лубрикатора.

Как работает лубрикатор для пневмоинструмента?

Это устройство представляет собой резервуар, корпус которого сделан из металла, надевающийся на входную часть пневматического оборудования и фиксирующийся на резьбовом соединении. При установке лубрикатор размещается после фильтра, который необходим для осушения воздушного потока. После того как воздух попадает внутрь, он обогащается масляными частицами и поступает дальше в сам инструмент.

Очень важно, чтобы расстояние шланга между лубрикатором и самим устройством было не более 10-12 метров: при большей длине распределение масла с воздухом проводится не так эффективно, а на стенках начинает образовываться конденсат, снижающий продуктивность работы. В случае, если подобной длины недостаточно, лучше применять лубрикаторы линейного типа, которые устанавливаются непосредственно перед инструментом.

Читать еще:  Что заменило свечи в двигателе

Современные устройства могут отличаться по размеру резьбы, материалам конструкции и объёму накопительной ёмкости, куда заливается масло перед работой. Кроме того, устройства могут быть одноточечными или многоточечными, и выбор оборудования делается с учётом особенностей будущей эксплуатации. Помимо прочего, устройства делятся на две группы по типу конструкции:

  • Фильтры-лубрикаторы, которые монтируются на самом инструменте между его ручкой и шлангом для поступления воздушного потока.
  • Воздушные приспособления, устанавливающиеся на компрессоре или системе распределения потока.

Преимущества лубрикаторов

Использование таких механизмов является обязательным требованием для рациональной и эффективной работы пневмоинструмента. Применение лубрикаторов имеет множество достоинств:

  • Смазка в виде масла подаётся в конструкцию автоматически, что значительно уменьшает затраты сил и времени на обслуживание инструмента.
  • Подача масла существенно снижает процент износа: смазочные материалы уменьшают трение основных элементов оборудования и делают производительность намного выше.
  • Лубрикатор для пневмоинструмента позволяет серьёзно снизить риск незапланированных простоев, которые могут происходить по причине поломки оборудования.
  • Современные устройства отличаются компактностью и могут быть установлены в самых труднодоступных местах, при этом угол установки также варьируется.
  • Применение многоточечных лубрикаторов даёт возможность смазывать до 8 точек одновременно.

Как выбрать лубрикатор для пневмоинструмента?

Подобные конструкции следует приобретать, исходя из особенностей эксплуатации и задач, которые предстоит решать. Основные характеристики, на которые необходимо обратить внимание:

  • Пропускная способность: лубрикатор выбирается к оборудованию, которое имеет соответствующую мощность, и данный параметр важен для наиболее полного обеспечения воздушного потока масляными частицами. Если пропускная способность будет невысокой, пневмоинструмент будет работать менее эффективно.
  • Рабочее давление, от которого зависит, справится ли приспособление с нагрузкой.
  • Материалы корпуса. Это изделие должно быть выполнено из высококачественной стали: такие устройства отличаются повышенной надёжностью, долговечностью и минимальными затратами на обслуживание.
  • Размер резьбы и её расположение: при несовпадении лубрикатор просто нельзя будет использовать совместно с выбранным оборудованием.

Если при выборе возникают сомнения, лучше проконсультироваться со специалистом, который сможет посоветовать, какое устройство больше подойдёт конкретному пневматическому оборудованию. После приобретения лубрикатора важно использовать масло необходимой марки, которое имеет соответствующие параметры (вязкость, щёлочность и пр.). Необходимо проверять, чтобы внутрь не попала вода, которая вызывает коррозию корпуса, и периодически смотреть за уровнем масла.

Цена устройства

Стоимость зависит от нескольких факторов:

  • Материал изготовления (сталь, железо, латунь и пр.).
  • Объём ёмкости, куда заливается масло для дальнейшего распределения.
  • Тип установки.
  • Число точек, которые может смазывать устройство единовременно.
  • Пропускная способность и максимальное давление.
  • Производитель (отечественные устройства обходятся на 10-20% дешевле зарубежных аналогов).

Как правило, наименее затратной будет покупка лубрикатора через интернет-магазин, где товары для пневмоинструмента предлагаются по сниженным ценам. В обычных строительных магазинах можно найти наиболее популярные устройства, которые используются совместно с оборудованием для гаражей, мастерских, строительного компрессорного оборудования, применяются в промышленных и бытовых целях.

Двигатели внутреннего сгорания

В начале XX в. начали появляться судовые двигатели внутреннего сгорания (ДВС). Первое в мире датское судно «Зеландия» с дизельной установкой, построенное в 1912 г., имело два дизеля мощностью по 147,2 кВт. Эти ДВС приводили в движение непосредственно по одному гребному винту. После этого ДВС стали совершенствоваться довольно быстро. Процесс особенно ускорился после второй мировой войны. В настоящее время основную часть устанавливаемых на судах главных энергетических установок составляют ДВС. Паротурбинные установки имеют только суда с мощностью двигателей от 14700 до 22 100 кВт. В некоторых странах по традиции, а также исходя из имеющихся производственных мощностей турбинный двигатель применяют и на судах меньшей мощности. Это особенно характерно для судов торгового флота США. Дизельная энергетическая установка состоит из одного или нескольких основных двигателей, а также из обслуживающих их механизмов. В зависимости от способа осуществления рабочего цикла ДВС разделяют на четырехтактные и двухтактные. Дополнительное увеличение мощности достигается с помощью наддува. Существует другой принцип разделения ДВС — по частоте вращения. Малооборотные дизели с частотой вращения 100—150 об/мин непосредственно приводят в движение судовой движитель. Среднеоборотными называют ДВС с частотой вращения 300—600 об/мин. Они приводят в движение судовой движитель через редуктор. Приблизительно до конца 60-х гг. на судах устанавливали реверсивные главные двигатели, позволяющие судну осуществлять задний ход. Только при малых мощностях для реверса ДВС использовали специальные устройства (реверсредукторы), дающие возможность маневрирования. В 60-х гг. одновременно с появлением винтов регулируемого шага начали в качестве главного двигателя применять нереверсивные ДВС вначале на малых судах, траулерах и буксирах, а затем и на больших торговых судах. За счет этого конструкция двигателей упростилась.

Машинное отделение (дизель со вспомогательными механизмами)

Судовая энергетическая установка с ДВС изображена на рисунке. Кроме главного двигателя предусмотрены еще два вспомогательных, которые приводят во вращение генераторы. Для обслуживания главного и вспомогательных двигателей используются вспомогательные механизмы и системы, а также система трубопроводов и клапанов. Топливная система предназначена для подачи топлива из цистерн к двигателю. При этом для уменьшения вязкости топливо подогревается и освобождается в сепараторах и фильтрах от жидких и твердых примесей. Система смазки служит для прокачивания смазочного масла через двигатель с целью уменьшения трения между трущимися поверхностями, а также для отвода части полученного от двигателя тепла и очистки масла. Система охлаждения предусмотрена для отвода от двигателя тепла, которое проникает в основном через стенки цилиндра и возникает во время сжигания топлива, а также для охлаждения циркулирующего смазочного масла. Эта система состоит из насосов для пресной и морской воды и охладителей воды и масла. Пусковая установка, включающая в себя компрессоры, резервуары сжатого воздуха, а также трубопроводы и клапаны, служит для пуска главного и вспомогательных двигателей.

Наряду с указанными выше вспомогательными системами главного и вспомогательных двигателей в машинном отделении находятся и другие судовые механизмы общего назначения. Принцип действия четырехтактного ДВС показан на рисунке ниже. В четырехтактном двигателе рабочий цикл осуществляется за два поворота коленчатого вала, т. е. за четыре хода поршня. Механическая работа совершается только за время одного такта, три остальных служат для подготовки. При первом такте поршень движется в направлении коленчатого вала. Под воздействием возникающего при этом разрежения воздух через открытый всасывающий клапан устремляется в цилиндр. В дизеле без наддува давление всасываемого воздуха равно атмосферному, в дизеле с наддувом к цилиндру подводится уже предварительно сжатый воздух. Во время второго такта при закрытых всасывающих клапанах предварительно поступивший воздух перед поршнем подвергается сжатию, за счет чего повышаются температура и давление. Топливоподкачивающий насос, привод которого согласован с движением соответствующего поршня, повышает давление топлива. При достижении давления 19,62—39,24 МПа топливо через форсунку впрыскивается в цилиндр, в котором у дизелей без наддува давление сжатого воздуха составляет 2,94—3,43 МПа и температура 550—600°С, а у дизелей с наддувом соответственно 3,92—4,91 МПа и 600—700°С.

Читать еще:  Что такое правое вращение двигателя

Принцип действия четырехтактного дизеля

Топливо впрыскивается незадолго до того момента, когда поршень достигнет верхнего положения. Впрыснутое и тщательно распыленное топливо в сжатом воздухе нагревается, испаряется и вместе с воздухом образует горячую самовоспламеняющуюся смесь. Третий такт является рабочим. Во время процесса сгорания топлива образуются горячие газы, которые вызывают увеличение давления над поршнем в дизелях без наддува от 4,41 до 5,4 МПа, а в дизелях с наддувом — от 5,89 до 7,85 МПа. Под давлением силы, возникающей за счет давления газов, поршень движется вниз, газы расширяются и производят при этом механическую работу. Во время четвертого такта открывается выпускной клапан и отработавшие газы выходят наружу. Четырехтактные судовые ДВС изготовляются как многоцилиндровые двигатели. Они устроены так, что рабочие такты равномерно распределяются по отдельным цилиндрам.

Принцип действия двухтактного дизеля

В рабочий цикл двухтактного дизеля входят два такта, или один оборот коленчатого вала. Первый такт, называемый сжатием, начинается, когда поршень находится в нижнем положении. Впускные окна в боковых стенках цилиндра открыты. Через эти окна проходит предварительно сжатый продувочный воздух, давление которого должно быть выше давления находящихся в цилиндре расширившихся газов. Одновременно продувочный воздух через открытый выпускной клапан вытесняет отработавшие газы из цилиндра и наполняет цилиндр новой дозой. Когда впускные окна закрываются поршнем, к цилиндру воздух не подводится. Так как одновременно закрывается и выпускной клапан, воздух в цилиндре сжимается. Этот процесс не показан на рисинке. Впрыскивание топлива и воспламенение происходит точно так же, как и в четырехтактном ДВС. Во время второго такта — рабочего (или расширения) — расширяющиеся газы совершают механическую работу. В конце этого такта впускные окна открываются поршнем и процесс продувки цилиндра начинается снова. Отработавшие газы могут выйти из цилиндра через внешний клапан, либо через управляемые поршнем выпускные окна. Под наддувом дизельного двигателя понимают подачу к цилиндрам большего количества воздуха, чем требуется для заполнения всего цилиндра при такте всасывания. Цель наддува заключается в том, чтобы способствовать сжиганию наибольшего количества топлива за один рабочий цикл. Это означает повышение мощности двигателя без увеличения его размеров (диаметра, хода и числа цилиндров), а также частоты вращения. Наддув можно осуществлять за счет предварительного сжатия воздуха перед цилиндром. Во всех выпускаемых четырехтактных судовых ДВС предварительное сжатие воздуха происходит с помощью центробежного компрессора, который приводится в действие газовой турбиной, работающей на отработавших газах дизеля.

Принцип действия газотурбинного нагнетателя

1 — турбина, работающая на отработавших газах; 2 — отработавшие газы; 3 — свежий воздух; 4 — компрессор; 5 — коленчатый вал; 6 — цилиндр; 7 — поршень.

Принцип действия компрессора показан на рисунке выше. Поступивший из компрессора воздух проходит через фильтры. После открытия впускного клапана сжатый воздух подается через воздушный коллектор к соответствующим цилиндрам. В двухтактных дизелях предварительное сжатие воздуха происходит в центробежных компрессорах, в пространстве под поршнем, а также в поршневых компрессорах, приводимых в действие двигателем. Давление наддувочного воздуха достигает 0,14—0,25 МПа. На рисунке ниже показан в разрезе главный малооборотный дизель с наддувом.

Принцип действия малооборотного двухтактного дизеля

а — предварительно сжатый воздух вытесняет отработавшие газы из цилиндра; b — одновременно происходит сжатие и всасывание; с — рабочий такт и предварительное сжатие; d — предварительно сжатый воздух вытесняет отработавшие газы из цилиндра двигателя без выходного клапана.

Двухтактные дизели изготовляют в виде многоцилиндровых рядных двигателей с 10—12 цилиндрами. Диаметр цилиндров больших двухтактных дизелей достигает 1000 мм, ход — 1500—2000 мм. Мощность цилиндра при общей мощности двигателя более 29 440 кВт составляет от 2900 до 3700 кВт. В связи с этим ДВС можно использовать в качестве главных двигателей и на крупных судах. Двухтактные дизели имеют очень большие размеры и массу. Их удельная масса достигает 40—55 кг/кВт. При мощности, например 14 720 кВт, масса составляет 600—800 т.

Четырехтактный дизель (рядный двигатель)

1 — наддувочный агрегат; 2 — охладитель наддувочного воздуха; 3 — трубопровод отработавших газов; 4 — трубопровод наддувочного воздуха; 5 — трубопровод охлаждающей воды; 6 — масляный трубопровод; 7 — топливный трубопровод; в — распределительный вал; 9 — приводное колесо; 10 — промежуточные шестерни; 11 — приводное колесо коленчатого вала; 12 — коленчатый вал; 13 — шатун; 14 — поршень; 15 — цилиндровая гильза; 16 — камера охлаждающей воды; 17 — крышка цилиндра; 18 — выпускной клапан; 19 — впускной клапан; 20 — топливный клапан; 21 — штанга; 22 — топливный насос; 23 — маслораэбрызгивающее кольцо; 24 — масляная ванна картера; 25 — станина двигателя; 26 — блок цилиндров.

Четырехтактные дизели применяют на судах либо в составе дизель-генераторных установок, либо в качестве главного двигателя в многовальных энергетических установках (по одному дизелю на один движитель) и, соответственно, в многодвигательных установках для одного движителя. Среднеоборотные дизели используются также в дизель-электрических энергетических установках в качестве главного двигателя. Применение среднеоборотных дизелей в качестве главного двигателя дает следующие преимущества:

  1. увеличение надежности (при выходе из строя одного двигателя остальные продолжают работать);
  2. уменьшение габаритов и собственной массы деталей (например, клапанов, поршней, кривошипных механизмов, подшипников и т. д.);
  3. уменьшение удельной массы, которая в зависимости от мощности составляет от 14 до 35 кг/кВт (для мощностей около 2200 кВт).

Четырехтактный дизель V-образной конструкции

1 — поршень; 2 — цилиндровая гильза; 3 — коленчатый вал.

0 0 голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию