1. Назначение двигателя

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.

2. Классификация двигателя

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

- способу осуществления рабочего цикла:

Четырёхтактные (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:

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

Тяжёлое 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 лёгких до тяжёлых;

-способу наполнения рабочего цилиндра:

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

С наддувом, у которых воздух или рабочая смесь подаётся 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 лёгком топливе с непосредственным впрыском в цилиндр), основными способами внутреннего смесеобразования дизелей является объёмное, объёмно-плёночное и плёночное, последнее находит применение у маломощных дизелей с диаметром цилиндра до 150 мм;

С внешним смесеобразованием, у которых горючая смесь, состоящая из паров лёгкого 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 неразделёнными однополосными КС (в основном дизели средней и большой мощности);

С полуразделёнными КС (дизеля с КС в поршне);

С разделёнными двумя или более полостями КС (предкамерные,

вихрекамерные, воздушнокамерные);

-способу воспламенения топлива:

С самовоспламенением впрыскиваемого в КС топлива благодоря 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 счёт самовоспламенения небольшого количества (10-15 %) жидкого распылённого 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, звёздообразные, 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);