Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

deinego_yu_g_sudovoi_motorist_konspekt_lekcii

.pdf
Скачиваний:
162
Добавлен:
10.02.2016
Размер:
16.44 Mб
Скачать

38

Ю Т. Дейнего

 

генератора приводит в действие электродвигатель, соединен­ ный с гребным валом. На судах с электродвижением применя­ ют двигатели постоянного тока.

Судовые энергетические установки с электродвижением раз­ мешают в одном или двух отсеках. Гребной электродвигатель всегда размещается как можно дальше в корму, Первичные двигатели и электрогенераторы устанавливают или в том же отсеке, где и гребные двигатели, или, чаще, в отдельном отсе­ ке, расположенном в нос от отсека гребного электродвигателя.

Винт регулируемого шага (ВРШ).

ВРШ имеет лопасти, поворачивающиеся вокруг их вертикаль­ ной оси. Их можно устанавливать под любым углом, образуя шаг, необходимый для данного режима судна* ВРШ позволяет удерживать судно на месте, не останавливая двигатель, если все лопасти ВРШ расположены в нейтральном положении, или

осуществлять ттвеж,

 

не меняя

направле­

 

ния вращения вала

 

двигателя.

 

 

BPI1I

состоит из

 

ступицы,

поворот­

 

ных лопастей, меха­

 

низма поворота лопа­

 

стей, расположенно­

 

го в ступице, меха-

 

низма

изменения

 

шага (МИШ) в кор-,

 

мовой части судна, и

 

привода механизма

 

поворота

лопастей,

 

располагаемого в ва-

 

лопроводе. Управле­

 

ние механизмом из­

 

менения шага осуще­

 

ствляется дистанци­

h• r m r f ) .

 

 

 

онно из рулевой руб­

 

ки.

 

 

Рис. 31 Схема ВРШ:

1 - ползун; 2 - шатун; 3 - кривошипный диск; 4 * шток; 5 - поршень; 6 - золотниковый регулятор; 7 - привод управления; 8 - масляный насос; 9 - элек­ тродвигатель; 10 - масляная цистерна.

Судовой моторист. Консп ект лекций

о о

. - ^ . 1 - - J J L ^ 11 ■ ■ ■ ■ ' ------------------ ---------------------------------- -----------------------------------------------------------------

Н------------------------- 1--1— — ■ If---------------------------------

> . --------------- Г I I I - 1 I ■ I I I I f ! l l ^ a r i n n i l 111 Ш 1 И ~ I I 1 r r ~ i H ' > H i I < I • 1 • I I

V /

Глава 4- Основные сведения по теплотехнике»

4.1. Рабочее тело. Сила. Мощность, Плотность, Удельный объем,

1.Рабочее тело — это газ или пар, посредством которого осуществляется превращение одного вида энергии в другой,

2.Сила измеряется в ньютонах (Н). Ньютон равен силе, при­ дающей телу массой 1 кг ускорение 1 метр в секунду, в направ­ лении действия силы.

3.Мощность Р, N — работа, совершаемая в единицу време­ ни, измеряется в ваттах (Вт),

4.Плотность S — отношение массы тела к объему, измеря­ ется в кг/м3.

5.Удельный объем — отношение объема тела к его массе,

измеряется в м5/кг,

4.2. Давление, Давление атмосферное. Давление мано­ метрическое, давление абсолютное. Вакуум, Приборы для измерения давления.

1. Давление выражается в паскалях (ПА), 1 ПА ^ давлению, вызываемому' силой 1Н, равномерно распределенной на повер­ хности 1 м2.

2. Давление атмосферное Ра превышение давления, созда­ ваемого атмосферой под давлением в абсолютном вакууме,

3.Давление манометрическое Рм — превышение давления над атмосферным давлением*

4.Давление абсолютное Р'^Ра+Рм — превышение давления над давлением в абсолютном вакууме.

5.Вакуум (разрежение) — недостаток давления до атмосфер­ ного.

6.Приборы для измерения давления: манометры (для изме­ рения избыточного давления), вакуумметры (разряжение), мик- романометры-тягомеры, напоромеры, барометры.

По принципу действия приборы делятся на жидкостные и пружинные, В жидкостных приборах давление измеряется по разности уровней жидкости в сообщающихся сосудах, в пру­ жинных — величиной деформации упругого элемента (трубки, мембраны, сильфона).

Манометры для измерения давления кислорода имеют кор­ пус голубого цвета. Имеются самопипгущие манометры.

7.Приборы для измерения температуры;

*стеклянные ртутные со шкалой от 0° до 50(ГС

*термометры спиртовые от 0° до 100°С

ла

Ю.Г. Дейнего

*манометрические термометры от 0° до 600С

*термопары

*термометры для холодильных установок со шкалой от -30° до -60*С.

4.3. Теплота* Способы теплопередачи.

Теплота — форма передачи внутренней энергии от тел бо­ лее нагретых к телам менее нагретым. Передача теплоты воз­ можна путем непосредственного контакта тел (теплопроводность и конвенция) или без непосредственного их контакта (излучение).

Глава 5, Рабочий процесс ДВС*

5.1. Цикл. Такт. Рабочие процессы 4-х~тактных двига­ телей, Индикаторные диаграммы рабочего цикла. Круговая диаграмма газораспределения.

1.Рабочим циклом называется совокупность последователь­ ных и периодически повторяющихся процессов в цилиндре двигателя.

2.Отдельный процесс рабочего цикла, совершающийся в цилиндре двигателя за один ход поршня (всасывание, сжатие, рабочий ход, выпуск газов) называется тактом.

3.Рабочий цикл ДВС может быть осуществлен за 2 или 4 хода поршня (1 или 2 оборота коленчатого вала). В первом случае двигатель будет называется двухтактным, а во втором

четырехтактным.

4.Положения коленчатого вала, при которых поршень дос­ тигает крайних положений во время его перемещений в ци­ линдре, называются верхней мертвой точкой (ВМТ) и нижней мертвой точкой (НМТ),

5.Длина пути, который проходит поршень от ВМТ до НМТ и наоборот, называется ходом поршня. Ход поршня соответству­ ет повороту коленвала на 180°.

6.Длина хода поршня S и число оборотов п определяют сред­ нюю скорость поршня Cm, которая характеризует быстроход­ ность двигателя,

г S п

Ст = — м/с.

7. Объем пространства, заключенный между головкой цилин­ дра и днищем поршня при его положении в ВМТ, называется камерой сжатия или камерой сгорания, а объем, образующий-

Судовой моторист. Конспект лекций

41

 

ся при движении поршня от ВМТ до НМТ, рабочим объемом цилиндра.

5*2. Рабочие циклы двигателей. Четырехтактный двигатель.

*1 -й такт — всасывание. Поршень движется от ВМТ к НМТ\

вцилиндре образуется разрежение и воздух через открытый впускной клапан идет в цилиндр,

*2-й такт — сжатие. Поршень движется от НМТ к BJMT (все

клапаны закрыты). Давление в цилиндре повышается и темпе­

ратура смеси достигает 300Ч>40(УС, * 3-й такт — рабочий ход. В цилиндр впрыскивается топли­

во, оно воспламеняется, давление в цилиндре повышается и поршень движется к НМТ.

» 4-й такт — выпуск. Поршень движется к ВМТ, через от» крытый выпускной клапан из цилиндра удаляются газы.

Затем цикл повторяется в том же порядке.

Рис, 32. Схема работы четырехтактного дизеля.

Рис. 33. Диаграмма газораспределения четырехтактного дизеля:

1-2 - всасывание; 2-3 - сжатие; 3-4 - сгорание топ­ лива и расширение продуктов сгорания (рабочий ход); 4-5 ~ выпуск отработанных газов

42 KXF. Дейнего

Двухтактный двигатель.

В двухтактном двигателе рабочий цикл совершается за один оборот коленчатого вала. Наполнение цилиндра воздухом, сжа­ тие и сгорание горючей смеси, а также расширение и выпуск газов происходит за два хода поршня. При этом и выпуск про-*

дуктов сгорания, и зарядка воздухом

 

совершается лишь на некотором уча­

 

стке рабочего хода поршня.

 

Если процессы сжатия, сгорания и

 

расширения в двух- и четырехтакт­

 

ных двигателях аналогичны, то очи­

 

стка цилиндра от остаточных газов и

 

наполнение его свежим воздухом у

 

них существенно различаются. В че­

 

тырехтактном двигателе основная

 

масса остаточных газов вытесняется

 

поршнем при его ходе к ВМТ. В двух­

н . т . т .

тактном двигателе очистка произво­

Рис. 34. Диаграмма

дится при открытых продувочных

газораспределения

выхлопных окнах, то есть продувка

двухтактного двигателя:

и выпуск происходят одновременно*

Ь2 . сгорание топлива и рас-

У двухтактных двигателей применя-

ширение продуктов сгорания

ются следующие типы продувок: П- (рабочий ход); 2-3 - выпуск га*

образная (контурная) И прямоточно-

3081 4-5продувка; 3-1 - ежа-

клапанная.

тие‘

5.3. Схема наддува двухтактного двигателя и четырех­ тактного.

1. Увеличение массы воздушного заряда в цилиндре за счет предварительного сжатия воздуха в компрессоре называют над­ дувом. Компрессор входит в состав газотурбонагнетателя (ГТН). Воздух после компрессора охлаждается в воздухоохладителе и потом попадает в продувочный рессивер или в подпоршневое пространство крейцкопорных двигателей. При наличии проду­ вочных насосов воздух из продувочного рессивера в подпорш­ невое пространство подают продувочные насосы — это двух­ ступенчатый наддув.

У четырехтактных двигателей схема наддувов следующая: ГТН — вохдухоохладитель — продувочный ресивер.

5.4. Индикаторное давление, индикаторная и эффек­ тивная мощность. Характеристики двигателя.

Характеристики двигателя:

Судовой моторист. Конспект лекций

4 3

1., Pi — среднее индикаторное давление — условное среднее постоянное давление в рабочем цилиндре,

2, Ni — индикаторная мощность — мощность, развиваемая газами внутри цилиндра.

3, Ne — эффективная мощность двигателя, г^псх — механи­ ческий КПД двигателя, Ne = Nir}mex

4* Характеристики двигателя.

Характеристиками двигателя называются кривые, определя­ ющие зависимость мощности и крутящего момента от различ­ ных показателей: числа оборотов вала, расхода топлива, на­ грузки и ир, Характеристики составляются при испытании двигателя на стенде.

Различают характеристики: скоростные, нагрузочные и ре­ гулировочные.

Скоростные характеристики определяют зависимость мощ­ ности от оборотов п.

Нагрузочные характеристики определяют связь между пара­ метрами, оценивающими работу двигателя, и параметрами нагрузки* Обычно нагрузочные характеристики выражают за­ висимость расхода топлива и температуры отработавших газов от эффективности мощности Лге.

Регулировочные характеристики показывают влияние на мощность и экономичность двигателя параметров регулировки при п ■= const, Например, зависимость мощности и расхода топлива от угла опережения подачи топлива и др.

Глава 6. КОНСТРУКЦИЯ ДВС

6.1. Классификация дизелей по конструктивному вы­ полнению.

ДВС классифицируется по следующим основным признакам: 1» По способу осуществления рабочего цикла — на 4-х такт-

ные и 2-х тактные.

2. По способу воздухоснабжения — с наддувом и без наддува. 3, По способу воспламенения топлива — с воспламенением от сжатия (дизели), е искровым зажиганием (карбюраторные

игазовые).

4.По роду применяемого топлива — жидкого топлива и газовые»

5, По способу смесеобразования — с внутренним смесеобра­ зованием (дизели) и с внешним смесеобразованием (карбюра­ торные и газовые).

44

Ю.Г. Дейнего

6. По частоте вращения коленчатого вала: малооборотные двигатели (МОД) с оборотами до 240 в мин.; среднеоборотные двигатели (СОД) с оборотами от 240 до 750 в мин.; повышен­ ной оборотности (ПОД) с оборотами от 750 до 1500 в мин.

7.По назначению — главные и вспомогательные.

8.По принципу действия — простого действия (рабочий цикл совершается только в одной полости цилиндра); двойного дей­ ствия (рабочий цикл совершается над и под поршнем) и с про­ тивоположно движущимся поршнями),

9.По конструктивному исполнению кривошипно-шатунного механизма — тронковые и крейцкопфные.

10.По расположению цилиндров — вертикальные, горизон­ тальные, однорядные, двухрядные, V-образные, звездообраз­ ные и т.п.

11.Реверсивные и нереверсивные.

Маркировка судовых двигателей. «Бумейстер и Вайн», 8VTBF-600/120O.

V— 2~х тактный

F — реверсивный

Т — крейцкопфный

Ф цилиндра 600 мм

В — с наддувом

Ход поршня — 120 мм

М — 4-х тактный

Н — вспомогательный

«Зульцер», 8КД90,118АД76

8 — число цилиндров

S — крейцкопфный

В — 4-х тактный

Т — тронковый

Д — реверсивный

Н — вспомогательный

А — с наддувом

 

«Фиат»

С — крейцкопфный

Т — тронковый

S — с наддувом

 

«Пильстик», 12 РС2 V400

12 — число цилиндров

V — v-образный

Р — с наддувом

400 — диаметр цилиндра

С — нереверсивный

 

Рис. 35, Чугунная литая фундаментная рама дизеля 8NVD-36:

1 - полки крепления рамы к фундаменту; 2 - гнезда подшипников; 3 - места крепления станины.

Судовой моторист. Конспект лекций

45

 

6*2. Конструктивная схема крейцкопфного и трояко- вого двигателя. Остов двигателя.

1. В трояковом двигателе силы

 

нормального давления, возника­

 

ющие при наклоне шатуна, пе­

 

редаются тронком (направляю­

 

щая часть поршня), скользящим

 

по втулке цилиндра,

 

V крейцкопфных двигателей

 

поршень не создает сил нор­

 

мального давления, возникаю­

 

щих при наклоне шатуна. Нор­

 

мальное усилие создается в

 

крейцкопфном соединении и пе­

 

редается ползунами на паралле­

 

ли» которые закреплены вне ци­

 

линдра на станине двигателя,

 

2. Неподвижные детали ДВС

Рис. 36, Конструктивные

(фундаментная рама, станина,

схемы остовов дизелей

рабочие цилиндры и цилиндро­

 

вые крышки, соединенные между собой болтами или шпиль­ ками) образуют прочную и жесткую конструкцию его остова.

6,3* Рабочие цилиндры и крышки цилиндров двухтак­ тных и четырехтактных двигателей.

Рабочие цилиндры бывают индивидуальные и блочные. Ци­ линдры, установленные в блоке, охлаждаются водой. Одной из наиболее ответственных деталей двигателя является втулка цилиндра, которая изготавливается из чугуна, может быть хро­ мирована.

Рис. 37 Рубашки

Рис. 38 Цилиндровые

цилиндров дизелей:

втулки дизелей:

а —четырехтактного;

а. б ~ четырехтактного;

б - двухтактного

в - двухтактного.

46

Крышки цилиндров бы­ вают чугунные, стальные, из алюминиевого сплава. Крышка цилиндра — одна из наиболее сложных и ответственных деталей. Она также охлаждается водой» Крышка цилиндра четырехтактного двигате­ ля более сложна, а у двух­ тактного двигателя более простая, так как отсут­ ствуют впускные и вых­ лопные клапаны*

Ю.Г. Дейнего

Рис. 39. Крышки цилиндров дизелей:

а, б - четырехтактного; в, г двухтактного.

6.4. Фундаментные рамы, Рамовые подшипники. Станины,

1. Фундаментные рамы двигателей выполняют цельными, либо состав­ ными и делают их чугун­ ными, стальными или из алюминиевых сплавов. Фундаментная рама — основа для остова. Внугреннее пространство, об­ разуемое рамой и блоком цилиндров, называется картером. В фундамент­ ной раме изготовлены постели для рамовых подшипников и упорно­ го подшипника, (см. рис. 35).

2. Рамовые подшипни­ ки — на них укладыва­ ется коленвал, в них же он и вращается. Рамовые

подшипники бывают толстостенные, залитые

баббитом Б83, Б88 и тон-

костенные, С нескольки- МИ СЛОЯМИ антифрикци-

Рие* 40. Литая фундаментная рама:

1 - рама; 2 - крышка подшипника;

3 - приливы крепления к фундаменту.

^ис>

Сварная фундаментная рама,

 

длясварки рамы; 2 ■основаниер<шы;

3 - ребра жесткости гнезд подшипника; 4 - полка крепления масляного поддона; 5 - гнез-

да рамовых подшипников.

Судовой моторист. Конспект яекций

47

 

о н н ы х металлов: свинцовистая бронза, оловянистый баббит,

алюминиевые сплавы, медь и др.

На фундаментную раму устанавливается станина, которая является промежуточной деталью между рамой и цилиндра­ ми* У крейцкопфных двигателей станины выполняются в виде вертикальных колонн, у тронковых двигателей средней мощ­ ности станины коробчатого типа. Анкерные связи (стальные шпильки) стягивают станину с рамой.

6.5. Поршни, пальцы, поршневые кольца. Крейцкоп­ фы и штоки,

1, Поршень воспринимает давление газов и передает его коленвалу через шатун. Поршень обычно изготавливают из чугуна или алюминиевых сплавов. Поршень состоит из головки, канавки для поршневых колец, юбки, канавки для стопорного кольца и бобышки, в нижней части поршня канавки для мас­ лосъемных колец.

У двигателей МАП, Зульцер, Гетаверкен и др. поршни составные: верхняя часть из кованной стали, нижняя из чу* гуна, с охлаждением верхней части мас­ лом. У двигателей МАИ, Зульцер тронновые поршни имеют медные противоизносные кольца.

Рис, 42. Крышка цилиндров дизеля 6ЧСП 12/14 (К-551)

* $ £

Рис. 43. Поршень дизеля:

- - поршень; 2 - компрессор

иое кольцо; 3 - втулка; 4

 

штифт; 5 - заглушка; в

Рис. 44. Поршень

палец.

 

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]