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
-
Введение - Тепловой расчет и построение индикаторной диаграммы двигателя судна
Современное развитие транспортного флота характеризуется созданием высокопроизводительных грузовых, буксирных и пассажирских судов; повышением их...
-
К параметрам, характеризующим действительный рабочий цикл двигателя, относятся давление в конце сжатия, давление в конце горения, среднее индикаторное...
-
Примерное значение мощности можно определить при помощи адмиралтейского коэффициента: кВт Где: D=2400т - водоизмещение судна =16 узлов - скорость судна...
-
Номинальная мощность Ne = 2447 кВт; Номинальная частота вращения n = 520 мин-1; Удельный расход топлива qе = 192 г / кВт ч. Водоизмещение судна D = 2400...
-
Маркировка двигателя - Тепловой расчет и построение индикаторной диаграммы двигателя судна
Марки дают представление об основных размерах и конструктивных особенностях судовых дизелей. Стандартную маркировку отечественных дизелей производят по...
-
Давление конца сжатия: МПа Где: n1 =1,38- показатель политропы Температура конца сжатия: К Расчет процесса сгорания Прежде всего необходимо определить...
-
Устройство, назначение двигателя - Устройство, назначение и диагностика двигателя
Двигателем называется энергосиловая машина, преобразующая какую-либо энергию в механическую работу. Двигатели, в которых механическая работа создается в...
-
Давление начала расширения: Па Давление и температура в конце расширения: Па К Где: n2 =1,25 - показатель политропы расширения Расчет процесса выпуска В...
-
Низшая теплота сгорания топлива может быть определена по формуле Д. И.Менделеева [4]: QH=33,9?С+103?Н-10,9? (О-S)- 2,5?W Полагая С=84%,...
-
Окончательно, после уточнения : Температура конца расширения, К: , Давление конца расширения, МПа: . Проверка ранее принятой температуры остаточных газов...
-
Теоретическую диаграмму строят по параметрам расчетного цикла, поэтому ее называют также расчетной или проектной. Построение диаграммы начинается с...
-
Топливо . В соответствии с ГОСТ 305-82 для рассчитываемого двигателя принимаем дизельное топливо (для работы в летних условиях - марки Л и для работы в...
-
Как отмечал А. И. Колчин и В. П. Демидов [ ] тепловой расчет позволяет с достаточной степенью точности аналитическим путем определить основные параметры...
-
Тепловое состояние, угол опережения и характеристика впрыска топлива, тип смесеобразования, частота вращения, степень сжатия, качество и давление...
-
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ РАБОЧЕГО ЦИКЛА ДВС НА БАЗЕ "РАЗОМКНУТОЙ" СХЕМЫ СИСТЕМЫ РЕСИВЕР - ЦИЛИНДР - КОЛЛЕКТОР S = 77.0 D = 81.0 [мм]; Epsг = 9.5; Lam =...
-
Обзор двигателей - Конструирование и расчет двигателей внутреннего сгорания
Двигатель 2.0 Turbo 200HP (Opel Astra) Тип двигателя 4-цилиндровый, рядный Рабочий объем, см3 1998 Диаметр цилиндра, мм 86,0 Ход поршня, мм 86,0 Степень...
-
Рабочий цикл 4-хтактного дизеля - Устройство и техническое обслуживание Мерседес 123
Принцип работы дизельного двигателя Главным отличием ДВС с воспламенением от сжатия (дизеля) от ДВС с воспламенением от искры (бензиновый двигатель)...
-
Построение бицентровой диаграммы Брикса. Определим поправку Брикса: , Где L - длина шатуна; R - радиус кривошипа. Построенная бицентровая диаграмма...
-
Тепловой расчет проектируемого двигателя - Конструирование и расчет двигателей внутреннего сгорания
Проектирование двигателей внутреннего сгорания начинается с расчета рабочего цикла. Этот расчет во многом определяет конструктивное исполнение узлов,...
-
Диаметр цилиндра: D=0,081 м. Ход поршня: S=0,077 м. Степень сжатия - отношение полного объема цилиндра к объему камеры сжатия: е=9,5. Число цилиндров:...
-
К основным комплектующим пускача относятся: система питания, кривошипно-шатунный механизм, редуктор, остов, регулятор, система зажигания, а также...
-
Дизельные двигатели (дизели) - Транспортные средства
Дизельными двигателями называются двигатели внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия. В дизельном двигателе, изобретенном Рудольфом Дизелем в...
-
Рассчитываем крутящий момент двигателя в целом. Для этого выписываем заносим в него ординаты крутящего момента из табл. 14. Суммируем значение ординат...
-
Массы прототипа, совершающие возвратно-поступательное движение, кг: кг Диаметр цилиндра прототипа: мм Находим площадь поршня прототипа мм2 Таблица 12 -...
-
Исходные данные для теплового расчета берем из таблицы 1. Расчет значений характерных диаметров проводим следующим образом: Диаметр цилиндра (по заданию)...
-
Приближенная напорная характеристика насоса может быть построена на основе уравнения энергии (Эйлера и Бернулли): , Где - коэффициенты, зависящие от...
-
Возможность изменения степени сжатия - Конструирование и расчет двигателей внутреннего сгорания
Впервые мотор с изменяемой степенью сжатия был представлен на Женевском автосалоне в 2000 г. компанией Saab. Пятицилиндровый двигатель объемом 1,6 л...
-
Введение - Средства обеспечения пуска двигателя
Для пуска двигателя необходимо провернуть коленчатый вал с такой частотой вращения, при которой обеспечиваются хорошее смесеобразование, достаточное...
-
Судовые энергетические установки - Организация работы транспортного судна
Характеристика Главных Двигателей. Главный судовой дизель ЗД12 предназначен для работы на винт судна, устанавливается в судах речного и морского флота,...
-
В последние годы стали все шире использовать дизельные двигатели на автомобилях. Следует признать, что использование карбюраторных двигателей на грузовых...
-
Карбюраторные поршневые двигатели - Транспортные средства
Карбюраторный двигатель состоит из Кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов, систем питания, смазки, охлаждения и электрооборудования. В...
-
Универсальный трактор Т-40 выполнен по обычной для тракторов схеме. Остов трактора составляют: полурама, корпус муфты сцепления, корпус трансмиссии,...
-
Величина угловой скорости рассчитывается по формуле: , с-1, Мгновенная скорость поршня: , м/с. Мгновенные значения скорости поршня получаем как результат...
-
Суммарная удельная сила равна Суммирование производится графически. Очень удобно делать это с помощью измерителя. В каждой точке (0, 30, ... 7200)...
-
Расчет и построение кривой перемещения поршня Из справочной литературы находим мм, мм и определяем величину : . Поправка Брикса 00' при ходе поршня S =...
-
Тепловой расчет - Проектирование трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором
Тепловой расчет для статора Расчет нагрева проводят, используя значения потерь, полученных для номинального режима, но потери в изолированных обмотках...
-
Меридианным сечением рабочего колеса называется сечение колеса плоскостью, проходящей через его ось. При этом лопасти рабочего колеса не рассекаются, а...
-
Увеличение мощности двигателя - Конструирование и расчет двигателей внутреннего сгорания
Повышение мощности и снижение удельной массы двигателей внутреннего сгорания достигается с помощью применения наддува. Нагнетание в цилиндры...
-
Выбор типа установки для проектируемого судна обычно производится на основе сравнительной оценки наиболее перспективных вариантов СЭУ, удовлетворяющих...
-
По заданию на дипломный проект был выполнен расчет температурного и напряженно-деформированного состояния, подтверждающий работоспособность...
Назначение двигателя, Классификация двигателя - Тепловой расчет и построение индикаторной диаграммы двигателя судна