Назначение и принцип действия судового дизеля

Дизельный двигатель на речных и морских судах служит одной единственной цели – приводить судно в движение, ведь судно которое не может самостоятельно передвигаться – бесполезная груда металла, не приносящая экономическую прибыль или какую –либо выгоду, не совершающая полезную работу. Прежде чем рассматривать структуру и состав дизельного двигателя, введём понятие о поршневом двигателе внутреннего сгорания. Поршневые ДВС состоят из различных устройств, выполняющие в процессе их эксплуатации определённые функции. Корпус ( остов) двигателя образует фундаментная рама, станина, цилиндр и крышка цилиндра. Внутри цилиндра передвигается поршень, шарнирно связанный с шатуном, нижняя головка которого в свою очередь шарнирно соединена с коленчатым валом. Крайние положения поршня в цилиндре называются мёртвыми точками, а расстояние проходимое от одной мёртвой точки до другой, - ходом поршня. Поступательное движение поршня с помощью шатуна преобразуется во вращательное движение коленчатого вала. Каждому ходу поршня соответствует поворот коленчатого вала на 180 градусов.

При работе двигателя в цилиндрах происходят термодинамические процессы впуска ( наполнение цилиндров свежим зарядом), сжатия заряда, воспламенения и сгорания топлива, расширение газообразных продуктов сгорания топлива и выпуска их из цилиндров.

Названные процессы в определённой последовательности периодически повторяются в каждом цилиндре двигателя. В комплексе все эти процессы, обеспечивающие преобразование химической энергии топлива в тепловую и механическую, называют циклом, а часть цикла, осуществляемую за ход поршня, - тактом.

Цикл у поршневых ДВС может совершаться за четыре или два хода поршня (два оборота или один коленчатого вала). Поэтому также двигатели называют соответственно четырех- или двухтактными.

При сравнении рабочих циклов четырёх- и двухтактных дизелей видно, что при одних и тех же размерах ( диаметре цилиндров, ходе поршня) и при равной частоте вращения коленчатых валов двухтактные дизели должны развивать вдвое большую мощность, чем четырёхтактные. Однако с точки зрения работы газа часть хода поршня двухтактного дизеля, пропорциональная объёму, считается потерянной, поэтому практически двухтактный дизель при одинаковых условиях развивает мощность не вдвое, а только в 1.7-1.8 раза большую, чем четырёхтактный дизель. Но двухтактные дизели одинаковой мощности с четырёхтактными имеют меньшие размеры и массу. Устройство двухтактных дизелей с продувкой через окна в цилиндре проще четырёхтактных, поэтому их легче обслуживать. Рабочий цикл у двухтактного дизеля совершается за один оборот коленчатого вала, поэтому вращение последнего у двухтактных дизелей осуществляется равномернее, чем у четырёхтактных. Детали двухтактных дизелей испытывают большие температурные нагрузки, т.к. в них чаще повторяется процесс сгорания. Несмотря на простоту устройства двухтактные дизеля менее экономичны, чем их четырёхтактные аналоги ( хуже очищаются цилиндры, требуются дополнительные затраты энергии на привод продувочного насоса и т.п.). Поэтому на речном и морском транспорте большее распространение получили четырёхтактные дизели, а двухтактные используют на некоторой части катеров и шлюпок с подвесным мотором.

Топливо и воздух (свежий заряд) могут поступать в двигатель по отдельности или в виде приготовленной в определённом соотношении смеси.

Устройства, в которых приготовляется такая смесь, называют карбюраторами. Поступившая в цилиндр горючая смесь для лучшего перемешивания сжимается поршнем и воспламеняется электрической искрой. При сгорании смеси в цилиндре двигателя резко возрастает температура и давление. Образовавшиеся при сгорании смеси газы перемещают поршень в цилиндре, совершая полезную работу. Тепловые машины, работающие по такой схеме называются двигателями с искровым зажиганием.

У большинства двигателей судов процесс смесеобразования и подготовки смеси к сгоранию происходит внутри цилиндров. Воздух и топливо поступают в цилиндры судовых двигателей раздельно, и топливо самовоспламеняется вследствие высокой температуры сжатого воздуха ( давление достигает 3-10 Мпа, а температура 450-800 градусов). Такие двигатели получили название дизелей по фамилии их изобретателя – немецкого инженера Р. Дизеля.

Популярные материалы:

Составление дифференциального уравнения вынужденных колебаний подпрыгивания вагона
Решение дифференциального уравнения n = 2p/Т является аналитическим выражением процесса вынужденных колебаний подпрыгивания вагона при движении его по регулярным неровностям вида z = hcoswt. Это решение имеет вид: где n - скорость дви ...

Путь масла от насоса к клапанному узлу ГРМ
Масляный насос шестеренчатого типа установлен внутри масляного картера и крепится к блоку цилиндров двумя шпильками. Корпус насоса изготовлен из алюминиевого сплава, крышка насоса из чугуна, шестерни насоса из металлокерамики. Ведущая шес ...

Испытания «рывок руля»
Для испытаний используют площадку минимальным диаметром 100 м с примыкающей к ней разгонной полосой длиной не менее 1000 м и шириной не менее 7 м. Проведение испытаний АТС испытывают при скоростях: (80 ± 3) км/ч - для АТС категорий M1, ...