Конструкция, состав судовых двигателей внутреннего сгорания
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.
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.
|
|
|
В состав малооборотного двухтактного крейцкопфного двигателя входят:
1. Фундаментная рама
2. Станина
3. Коленчатый вал
4. Шатун
5. Крейцкопф с ползуном
6. Шток
7. Поршень
8. Механизм газораспределения
9. Воздуходувка
10. Выхлопной трубопровод
По такой схеме выполняются высокооборотные и среднеоборотные двигатели, называемые тронковыми (поршень у них имеет развитую нижнюю цилиндрическую часть — тронк).
У двигателей с ПДП 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 и V-образные, оппозитные.
По способу наполнения цилиндра свежим зарядом различают:
|
|
|
двигатели без наддува (рис. 2, в), у которых всасывание воздуха через клапан осуществляется поршнем или заполнение цилиндра воздухом производится продувочным насосом при невысоком давлении, незначительно превышающем атмосферное;
двигатели с наддувом,двигатели, у которых топливо впрыскивается в рабочий цилиндр под давлением, создаваемым специальным насосом (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 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),
высокооборотные — свыше 1000 с-1 (10 000 об/мин).
|
|
|
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.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 527; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!