2Общее устройство и принцип действия дизелей

2.1Классификация дизелей

Все двигатели внутреннего сгорания классифицируют по следующим основным признакам:

7. По способу осуществления рабочего цикла — на четырехтактные двухтактные.

8. По способу наполнения цилиндра свежим зарядом — без наддува с наддувом. Наполнение цилиндра четырехтактного двигателя свежим зарядом можно произвести за счет разрежения, создаваемого поршнем при всасывании, или избыточного давления воздуха, сжимаемого в специальных насосах (компрессорах).

Четырехтактные двигатели, у которых наполнение цилиндров свежим зарядом производится под избыточным давлением, называются двигателями с наддувом. Наддув позволяет увеличить вес свежего заряда, а следовательно, и мощность двигателя. В зависимости от способа приготовления сжатого воздуха он разделяется на газотурбинный, механический и комбинированный. При газотурбинном наддув сжатый воздух приготовляется в компрессоре, приводимом в действие от газовой турбины, работающей на отходящих газах двигателя, при механическом — тоже в компрессоре, но приводимом в действие от коленчатого вала двигателя.

Если сжатый воздух приготовляется одновременно обоими способами, то наддув называется комбинированным. Наибольшее распространение получил газотурбинный наддув, позволяющий увеличить мощность двигателя в 1,5 раза и более. При механическом наддуве мощность может быть повышена примерно на 60—70%. Наддув применяется также и у двухтактных двигателей, причем для приготовления сжатого воздуха может быть использован продувочный насос.

9. По способу действия — простого и двойного действия. У двигателя простого действия рабочий цикл совершается только в одной полости цилиндра. Двигатели, у которых рабочий цикл поочередно происходит в обеих полостях цилиндра, называются двигателями двойного действия. Конструктивное различие между этими двумя типами двигателей состоит в том, что у двигателей двойного действия нижняя полость цилиндра, так же как и верхняя, имеет крышку и, кроме того, поршень соединяется с шатуном с помощью штока и крейцкопфа.

10. По способу смесеобразования — на двигатели:

1. с внутренним смесеобразованием, у которых рабочая смесь приготовляется внутри цилиндра (дизели, калоризаторные двигатели и двигатели легкого топлива с впрыском его непосредственно в цилиндр);

2. с внешним смесеобразованием, у которых рабочая смесь приготовляется вне цилиндра в особых приборах, называемых карбюраторами (для карбюраторных двигателей) и смесителями (для газовых двигателей);

3. смешанного смесеобразования, у которых рабочая смесь из горючего газа и воздуха образуется вне цилиндра, а рабочая смесь из впрыскиваемого запального топлива — внутри цилиндра (газожидкостные двигатели).

11. По способу воспламенения рабочей смеси — на двигатели:

1. с самовоспламенением, происходящим за счет высокой температуры в конце сжатия (дизели);

2. с электрическим зажиганием, при котором рабочая смесь воспламеняется от электрической искры (карбюраторные и газовые двигатели);

3. со смешанным воспламенением, когда оно осуществляется от совместного действия теплоты сжатия и раскаленных стенок запального шара или специального запальника (калоризаторные двигатели).

12. По характеру сгорания топлива — на двигатели:

1. со сгоранием топлива при постоянном объеме (карбюраторные, газовые и калоризаторные низкого сжатия);

2. со сгоранием топлива при постоянном давлении (компрессорные дизели);

3. смешанного сгорания (бескомпрессорные дизели, называемые просто дизелями, калоризаторные двигатели повышенного сжатия и газожидкостные двигатели).

Фактически линия сгорания в рабочем цикле при постоянном объеме значительно отклоняется от вертикали, а в цикле с постоянным давлением линия изменения давления при горении проходит близко к горизонтали. При смешанном цикле часть топлива сгорает быстро, т.е. почти при постоянном объеме, а часть — медленно, и давление почти не изменяется по сравнению с давлением конца сжатия.

13. По роду потребляемого топлива — на двигатели:

1. тяжелого жидкого топлива, работающие на дизельном и моторном топливе, соляровом масле, газойле, мазуте и продуктах перегонки каменноугольной смолы (дизели и калоризаторные двигатели);

2. легкого жидкого топлива, для которых топливом является бензин, керосин, бензол и спирт (карбюраторные двигатели);

3. газообразного топлива, работающие на генераторном и естественном газах (газовые двигатели);

4. многотопливные, работающие на всех сортах жидких топлив, от легких до тяжелых;

5. смешанного топлива, для которых основным топливом служит газ, а запальным — жидкое топливо (газожидкостные двигатели);

6. твердого топлива, работающие на пылеугольном порошке, распылеваемом в цилиндре сжатым воздухом.

Наибольшее распространение на речном, морском и железнодорожном транспорте получили двигатели тяжелого жидкого топлива. На легком жидком топливе работает значительная часть автомобильных двигателей.

14. По частоте вращения двигатели подразделяют на

1. малооборотные (МОД) — 10...25 с^-1 (100...250 об/мин),

2. среднеоборотные (СОД) —25...60 с^-1 (250...600 об/мин),

3. повышенной оборотности— 60...100 с^-1 (600...1000 об/мин)

4. высокооборотные — свыше 1000 с-1 (10 000 об/мин).

15. По мощности двигатели подразделяются на

1. маломощные — до 73,5 кВт (100 л. с),

2. средней мощности — 73,5...735 кВт (100...1000 л. с.) и

3. сверхмощные — свыше 7350 кВт (10000л.с).

16. По конструктивному выполнению

1. по числу цилиндров — двигатели одно — и многоцилиндровые,

2. по расположению цилиндров — двигатели вертикальные, горизонтальные, V-образные, звездообразные однорядные, звездообразные многорядные, W-образные и др.,

3. по конструкции кривошипно-шатунного механизма — двигатели тронковые, у которых поршень соединяется с шатунами непосредственно, и крейцкопфные, у которых поршень соединен с шатуном с помощью штока и крейцкопфа.

На судах речного флота устанавливаются многоцилиндровые (преимущественно шесть и восемь цилиндров) вертикальные однорядные тронковые двигатели

17. По направлению вращения коленчатого вала — на двигатели

1. реверсивные, у которых коленчатый вал может вращаться в любую сторону, чем обеспечивается передний или задний ход судна,

2. нереверсивные, у которых коленчатый вал вращается только в оду сторону,

3. правого вращения (правой модель), у которых коленчатый вал вращается по часовой стрелке если смотреть со стороны маховика,

4. левого вращения (левой модели), у которых коленчатый вал вращается против часовой стрелки

18. По назначению — на главные и вспомогательные

Для краткого обозначения типа двигателя дизелестроительные заводы пользуются условной маркировкой (Таблица 1). Единая у отечественных дизелестроительных заводов, индивидуальная у заводов других стран маркировка типа двигателя обычно состоит из записываемых в определенной последовательности буквенных условных обозначений отдельных характеристик двигателя и цифр, обозначающих число цилиндров, диаметр, а также ход поршня (в см).

В соответствии с ГОСТ 4398—78 маркировка двигателей СССР состоит из цифрового обозначения числа цилиндров, условных буквенных обозначений характеристик двигателя, после которых дробью показаны диаметр цилиндра и ход поршня в см.

Так, марка 8ДP 43/61 расшифровывается: восьмицилиндровый двухтактный реверсивный тронковый (отсутствие буквы К), без наддува (отсутствие буквы Н) двигатель с цилиндром диаметром 430 мм и ходом поршня 610 мм.

Точно так же марка 6ДKPH 74/160 обозначает: двигатель шестицилиндровый двухтактный крейцкопфный реверсивный, с наддувом, с цилиндром диаметром 740 мм и ходом поршня 1600 мм.

В маркировку двигателей производства ГДР входит число цилиндров и ход поршня. Диаметр цилиндра либо дается в знаменателе, либо совсем не указывается. Например, марка двигателя 8ZD 72/48 расшифровывается: восьмицилиндровый двухтактный дизель с ходом поршня 720 мм и с цилиндром диаметром 480 мм.

8NVD48АU — дизель восьмицилиндровый четырехтактный реверсивный с наддувом, со средним ходом, ход поршня 48 см.

В маркировке двигателей «Зульцер» ход поршня не указывается. Например, марка 8TD-48 присваивается восьмицилиндровому тронковому реверсивному двигателю с цилиндром диаметром 480 мм.

В маркировке двигателей МАН число цилиндров указывают между условными буквенными обозначениями конструкции двигателя и его тактностью, после чего дробью — диаметр цилиндра и ход поршня (в см), затем условное обозначение турбонаддува и показатель модификации. Так, марка двигателя K6Z 60/105Л означает, что двигатель крейцкопфный шестицилиндровый двухтактный с цилиндром диаметром 600 мм, ходом поршня 1050 мм, подпоршневые пространства у данной модификации используются как продувочный насос.

Двигатели заводов «Бурмейстер и Вайн» маркируются несколько иначе. Здесь диаметр цилиндра (в см) указывают впереди условных буквенных обозначений, за числом цилиндров, а ход поршня — после них. Так, марка 6-35 VBF62 присваивается шестицилиндровому двухтактному реверсивному дизелю с газотурбинным наддувом с цилиндром диаметром 350 мм и ходом поршня 620 мм.

Двигатели ЧССР: 6L275 — дизель шестицилиндровый судовой непосредственно нереверсивный, диаметр цилиндра 275 м

Таблица 1 Маркировка дизелей

Двигатель	СССР	ГДР	«Бурмейстер и Вайн» (Дания)	«Зульцер» (Швейцария)	МАН (ФРГ)	ЧССР
Четырехтактный	Ч	V	M	B	V	-
Двухтактный	Д	Z	V	Z	Z	-
Бескомпрессорный	-	-	Т — для четырехтактных	-	-	-
Реверсивный	Р	U	F	D	-	R
Крейцкопфный	К	-	Т — для двухтактных	S	K	-
Тронковый	-	-	-	T	G	-
С газотурбинным наддувом	Н	A	B	A	C	PN
С продувочным насосом	-	-	-	P	-	-
С управлением выпуска	-	-	-	R	-	-
Вспомогательный	-	-	H	H	-	-
Судовой с реверсивной муфтой	С	-	-	-	-	-
С редукторной передачей	П	-	-	-	-	-
Дизель	-	D	-	-	-	-
Нормальное отношение S/D	-	N	-	-	-	-
Уменьшенное отношение S/D	-	L	L	L	L	-
Приспособлен для работы на тяжелом топливе	-	S	-	-	-	-
Судовой	-	-	-	-	-	L
Левый	-	L	-	-	-	L
Правый	-	R	-	-	-	P