Назначение двигателя, Классификация двигателя - Тепловой расчет и построение индикаторной диаграммы двигателя судна

Двигателем называется энергосиловая машина, преобразующая какую-либо энергию в механическую работу. Двигатели, в которых механическая работа создается в результате преобразования тепловой энергии, называются тепловыми. Тепловая энергия получается при сжигании какого-либо топлива. Тепловой двигатель, в котором часть химической энергии топлива, сгорающего в рабочей полости, преобразуется в механическую энергию, называется поршневым двигателем внутреннего сгорания.

В данной работе, двигатель предназначен для привода гребного винта судна.

Классификация двигателя

Двигатели, устанавливаемые на судах различного типа, можно подразделять по следующим основным характерным признакам:

- способу осуществления рабочего цикла:

Четырехтактные (Ч), у которых рабочий цикл совершается за четыре последовательных хода поршня и два оборота коленчатого вала;

Двухтактные (Д), у которых рабочий цикл совершается за два последовательных хода поршня и один оборот коленчатого вала;

-способу действия:

Простого действия (Ч и Д), у которых рабочий цикл осуществляется только в верхней полости цилиндра (имеют преимущественное распространение на судах);

Двойного действия (ДД), у которых рабочий цикл осуществляется в двух полостях цилиндра, верхней (над поршнем) и нижней (под поршнем), такие судовые дизели в настоящее время вытеснены более простыми и совершенными: двухтактными крейцкопфными простого действия с газотурбинным наддувом;

С противоположно движущимися поршнями (ПДП), являющимися по существу двумя двухтактными дизелями простого действия, с общей камерой сгорания;

    -по числу цилиндров: одноцилиндровые, двухцилиндровые и многоцилиндровые ; -по расположению цилиндров: однорядные с вертикальным расположением цилиндров в одной плоскости; двухрядные с параллельным расположением рядов (сдвоенные) или с расположением рядов цилиндров под углом (V-образные); многорядные с расположением цилиндров под разными углами (Х-, W - и А-образные); -по способу охлаждения: на двигатели с жидкостным или воздушным охлаждением; -по степени сжатия: в зависимости от степени сжатия

Различают двигатели высокого (=12... 18) и низкого {(=4... 9) сжатия;

-роду применяемого топлива:

Легкое жидкое топливо (бензин, лигроин, керосин, бензол и др.), которое вводится в цилиндр в парообразном состоянии в смеси с воздухом;

Тяжелое жидкое топливо (дизельное, моторное, соляровое масло, газойль, мазут и др.), впрыскиваемое в цилиндр под давлением;

Газообразное топливо (газы - естественный, генераторный, сжиженный и др.), газ и воздух вводят раздельно или в смеси, зажигание производят электрической искрой;

Газожидкостные: основное топливо - газ, запальное топливо (около 10-15 %) - жидкое;

Многотопливные, приспособленные для работы на широком ассортименте жидких топлив - от легких до тяжелых;

-способу наполнения рабочего цилиндра:

Без наддува, у которых наполнение воздухом или рабочей смесью обеспечивается перемещением поршня из верхней мертвой точки (ВМТ) в нижнюю мертвую точку (НМТ) или за счет продувочного воздуха;

С наддувом, у которых воздух или рабочая смесь подается в цилиндр под повышенным давлением наддува из особого надувочного агрегата (наддувом принято считать принудительную подачу воздуха под давлением в цилиндр);

-способу смесеобразования:

С внутренним смесеобразованием, у которых рабочая смесь образуется внутри цилиндра в результате распыливания топлива (все дизели, а также двигатели работающие на легком топливе с непосредственным впрыском в цилиндр), основными способами внутреннего смесеобразования дизелей является объемное, объемно-пленочное и пленочное, последнее находит применение у маломощных дизелей с диаметром цилиндра до 150 мм;

С внешним смесеобразованием, у которых горючая смесь, состоящая из паров легкого жидкого топлива с воздухом (или газа с воздухом), образуется вне рабочего цилиндра (двигатели карбюраторные, а также газообразного топлива с искровым зажиганием),

Смесеобразованием принято считать процесс организованного смешения распыленного топлива с воздухом с целью подготовки рабочей смеси для зажигания. Под рабочей смесью подразумевают смесь, состоящюю из свежего заряда воздуха, распыленного топлива и газов, оставшихся в цилиндре в конце рабочего цикла;

-конфигурации камер сгорания (КС):

С неразделенными однополосными КС (в основном дизели средней и большой мощности);

С полуразделенными КС (дизеля с КС в поршне);

С разделенными двумя или более полостями КС (предкамерные,

Вихрекамерные, воздушнокамерные);

-способу воспламенения топлива:

С самовоспламенением впрыскиваемого в КС топлива благодаря высокой температуре, достигаемой в конце процесса сжатия; С принудительным зажиганием, горючая смесь воспламеняется от постоянного источника - электрической искры (карбюраторные и газовые ДВС); С комбинированным воспламенением, у газовых дизелей, в которых основная горючая газовая смесь поджигается за счет самовоспламенения небольшого количества (10-15 %) жидкого распыленного запального топлива, впрыскиваемого в цилиндр;

- по конструктивному выполнению (КШМ):

Тронковые, у которых направляющей является тронковая часть поршня; Крейцкопфные, у которых направляющей поршня служит ползун, перемещающийся на параллелях;

-расположению рабочих цилиндров:

Вертикальные (большая часть дизелей), горизонтальные, однорядные, V-образные, двухрядные, многорядные, звездообразные, с противоположно движущимися поршнями и другие;

-возможности изменения направления вращения коленчатого вала:

Нереверсивные, имеющие одно постоянное направление вращения (в основном вспомогательные судовые дизели);

Реверсивные, у которых изменение направления вращения осуществляется особым реверсивным механизмом, изменяющим фазы газораспределения (главные судовые дизели);

-частоте вращения коленчатого вала:

Малооборотные n<240 об/мин.;

Среднеоборотные 240<n<750 об/мин.;

Повышенной оборотности 750<n<1500 об/мин.;

Высокооборотные n>1500 об/мин.;

-средней скорости поршня:

Тихоходные 4,5-7 м/с.;

Средней быстроходности 7-10 м/с.;

Быстроходные 10-15 м/с.;

-назначению:

Главные реверсивные с непосредственной передачей мощности на винт или при посредстве какой-либо передачи;

Главные нереверсивные, имеющие какие-либо реверсивные устройства или работающие на электрогенераторы;

Вспомогательные судовые нереверсивные, приводящие в действие вспомогательные механизмы машинной установки (дизель-компрессоры);

Рисунок 1 Схема комбинированного двигателя 1- цилиндр; 2-выпускной сдвоенный трубопровод; 3-газовая турбина; 4-компрессор; 5-охладитель рабочего тела; 6-впускной трубопровод

Похожие статьи




Назначение двигателя, Классификация двигателя - Тепловой расчет и построение индикаторной диаграммы двигателя судна

Предыдущая | Следующая