5. Содержание лекций

7

1

1

2

Общие сведения, классификация и устройство судовых ДВС.

Тема 1. Общие сведения о судовых ДВС

Тема 1.1. Основные требования Морского Регистра к судовым ДВС. Классификация и маркировка судовых ДВС. Достоинства и недостатки ДВС.

2

2

Тема 1.2. Устройство ДВС

1.2.1. Конструкция деталей остова и деталей двигателя. Требования Морского Регистра.

1.2.2. Системы газообмена и наддува, их обслуживание. Требования Морского Регистра.

1.2.3. Топливные системы ДВС, их обслуживание. Требования Морского регистра.

3

2

1.2.4. Топливовпрыскивающая аппаратура (топливные насосы высокого давления, форсунки). Требования Морского Регистра.

1.2.5. Системы смазки, их обслуживание. Требования Морского регистра.

1.2.6. Системы охлаждения, их обслуживание. Требования Морского Регистра.

1.2.7. Система сжатого воздуха, управления и аварийно-предупредительной сигнализации. Требования Морского Регистра.

2

4

2

Порядок работы судовых ДВС. Идеальные циклы ДВС.

Тема 1.3. Порядок работы судовых ДВС.

Порядок работы четырехтактного ДВС с и без наддува. Процессы, происходящие в течение рабочего цикла ДВС. Индикаторные диаграммы (свернутая и развернутая). Круговая диаграмма фаз газораспределения.

5

2

Порядок работы двухтактного ДВС с наддувом. Процессы, происходящие в течение рабочего цикла ДВС. Индикаторные диаграммы (свернутая и развернутая). Круговая диаграмма фаз газораспределения.

6

2

Тема 1.4. Идеальные циклы ДВС.

Определение, циклы с изобарным, изохорным и смешанным подводом теплоты. Их сравнение. Влияние безразмерных параметров цикла на его термический КПД и максимальное давление

3

7

2

Рабочий цикл судового ДВС

Тема 2. Процессы газообмена в ДВС.

Фазы газообмена. Процессы наполнения и выпуска. Особенности газообмена в двухтактных ДВС. Схемы продувки цилиндра.

8

2

Параметры и показатели газообмена: коэффициент остаточных газов, коэффициент наполнения, коэффициенты избытка воздуха на продувку и сгорания, суммарный коэффициент избытка. Влияние конструкции и эксплуатационных факторов на показатели газообмена.

9

2

Тема 3. Процесс сжатия.

Назначение процесса сжатия. Характер теплообмена при сжатии. Расчет процесса сжатия. Степень сжатия. Влияние степени сжатия на показатели ДВС.

10

2

Тема 4. Топливо для судовых ДВС.

Состав и физико-химические свойства топлива. Особенности высоковязких сортов топлоива. Требования к топливу. Сорта топлива.

Тема 5. Процесс подачи и впрыскивания топлива в цилиндр.

Совместная работа ТНВД и форсунки. Диаграммы изменения давления топлива в них в процессе впрыска. Параметры и характеристики подачи топлива в цилиндр. Влияние различных факторов на впрыскивание топлива и рабочий процесс ДВС.

11

2

Тема 6. Смесеобразование.

Определение и назначение способы и особенности смесеобразования. Типы камер сгорания, их достоинства и недостатки. Влияние различных факторов на качество смесеобразования.

12

2

Тема 7. Процесс сгорания топлива.

Термохимические параметры сгорания: количество воздуха для сгорания, коэффициент избытка воздуха для сгорания. Термодинамические параметры сгорания: состав и количество продуктов сгорания, коэффициенты молекулярного изменения, коэффициент использования теплоты. Уравнение сгорания. Расчет параметров рабочего тела при сгорании. Динамика процесса сгорания.

13

2

Тема 8. Процесс расширения.

Характер теплообмена при расширении. Догорание топлива, потери теплоты, расчет процесса расширения.

4

14

2

Тема 9. Индикаторные и эффективные показатели ДВС.

Среднее индикаторное давление. Определение, физический и геометрический смысл. Способы определения среднего индикаторного давления.

15

2

Индикаторная мощность. Уравнения индикаторной мощности: через среднее индикаторное давление, через расход топлива, через цикловую подачу топлива, крутящий момент. Удельный и индикаторный расход топлива и КПД.

16

2

Механические потери в ДВС, их состав и значимость отдельных составляющих. Эффективные показатели ДВС: среднее эффективное давление, эффективная мощность, удельный эффективный расход топлива, эффективный КПД. Уравнения эффективной мощности: через среднее индикаторное давление, через расход топлива, через цикловую подачу топлива, крутящий момент. Значения показателей современных ДВС. Методы повышения мощности ДВС.

8

5

17

2

Тепловой баланс ДВС. Экологические характеристики ДВС.

Тема 10. Тепловой баланс ДВС. Определение, схема, анализ составляющих теплового баланса. Способы утилизации тепловых потерь.

18

2

Тема 11. Экологические характеристики ДВС. Токсичность, дымность, вибрация и шум. Требования. Влияния различных факторов. Способы снижения вредного воздействия.

6

19

2

Тема 12. Наддув судовых ДВС.

Механический, газотурбинный и комбинированный способы наддува. Их достоинства, недостатки, области применения.

20

2

Импульсная и изобарная системы наддува. Особенности наддува четырех- и двухтактных ДВС.

21

2

Энергетический и массовый балансы системы наддува. Необходимость согласования характеристик турбокомпрессора и газо-воздушного тракта ДВС. Современные особенности высокого наддува судовых ДВС.

7

22

2

Эксплуатационные характеристики судовых ДВС. Неустановившиеся режимы работы ДВС. Работа ДВС в особых условиях.

Тема 13. Эксплуатационные характеристики судовых ДВС.

Тема 13.1. Общие положения и понятия. Градация мощности ДВС. Понятие номинального режима работы. Механическая и тепловая напряженность ДВС. Критерии (показатели) механической и тепловой напряженности ДВС.

23

2

Тема 13.2. Внешние характеристики ДВС. Понятие и виды внешних характеристик ДВС. Характер изменения параметров ДВС при работе по внешней характеристике. Сопоставление внешних характеристик ДВС с его ограничительными характеристиками.

24

2

Тема 13.3. Ограничительные характеристики ДВС. Понятие, назначение, виды, графики. Связь ограничительных характеристик ДВС с критериями механической и тепловой напряженности.

25

2

Тема 13.4. Винтовые характеристики ДВС. Понятие, виды, особенности. Характер изменения параметров ДВС при работе по винтовой характеристике. Сопоставление винтовых характеристик ДВС с его ограничительными характеристиками. Отрицательные последствия длительной работы ДВС на малой нагрузке. Изменение режима работы главного ДВС при изменении условий плавания.

26

2

Тема 13.5. Нагрузочные характеристики ДВС. Понятие, особенности. Характер изменения параметров ДВС при работе по нагрузочной характеристике. Сопоставление нагрузочных характеристик ДВС с его ограничительными характеристиками. Изменение режима работы главного ДВС при изменении условий плавания.

27

2

Тема 13.6. Регуляторные характеристики ДВС. Понятие, виды. Характер изменения параметров ДВС при работе по регуляторной характеристике. Виды регуляторов частоты вращения, основные требования к ним.

Тема 13.7. Универсальные характеристики. Понятие, назначение, пример.

28

2

Тема 13.8. Регулировочные характеристики. Понятие, назначение, пример (влияние угла опережения и цикловой подачи топлива на параметры рабочего процесса и др.).

Тема 14. Неустановившиеся режимы работы ДВС. Понятие, отрицательные последствия. Режимы пуска, прогрева и остановки ДВС.

29

2

Тема 15. Работа судовых ДВС в особых условиях. Работа главных двигателей при движении судна на мелководье, при волнении моря, при реверсировании гребного винта. Работа ДВС при реверсировании гребного винта. Работа ДВС при отключении цилиндров, при аварийном состоянии турбокомпрессора. Влияние параметров окружающей среды на работу ДВС.

8

30

2

Регулировка судовых ДВС. Диагностирование и испытания судовых ДВС.

Тема 16. Регулировка судовых ДВС. Назначение, регулируемые и контролируемые параметры ДВС. Статическая регулировка: механизма газораспределения, топливной аппаратуры, камеры сжатия, лубрикаторов. Динамическая регулировка. Обеспечение равномерной нагрузки по цилиндрам ДВС.

31

2

Тема 17. Диагностирование и испытания судовых ДВС

Тема 17.1. Основы диагностирования судовых ДВС. Понятие, задачи и общие принципы диагностирования. Контроль работы ДВС.

Тема 17.2. Испытания судовых ДВС. Общие положения. Виды и краткие характеристики испытаний. Стандартные условия окружающей среды.

9

32

2

Тема 18. Динамика, уравновешенность и крутильные колебания судовых ДВС.

Тема 18.1. Динамика ДВС. Допущения. Кинематика кривошипно-шатунного механизма (КШМ). Динамическая модель КШМ. Силовой анализ КШМ. Крутящие моменты на валу ДВС. Неравномерность вращения вала ДВС. Назначение и расчет маховика.

Тема 18.2. Уравновешенность ДВС. Понятие и причины неуравновешенности. Способы уравновешивания ДВС.

Тема 18.3. Крутильные колебания судовых ДВС. Понятие, причины и опасность крутильных колебаний. Виды колебаний крутильной системы – свободные, вынужденные, резонансные. Критические (опасные) частоты вращения ДВС. Совмещенная частотная диаграмма крутильных колебаний. Способы снижения крутильных колебаний.