- •Судовые энергетические установки и их эксплуатация
- •1 Вводная часть 5
- •2 Общее устройство и принцип действия дизелей 23
- •3 Основы теории дизелей 61
- •4 Устройство котельных установок 61
- •5 Согласовать 106
- •6 Техническая эксплуатация сэу 106
- •Список иллюстраций.
- •1Вводная часть
- •1.1Обзор мирового судостроения
- •1.2Типы главных сэу
- •1.2.1Дизельные установки
- •1.2.2Газотурбинные двигатели
- •1.2.3Паровые машины
- •1.2.3.1Классификация паровых машин
- •1.2.3.2Вакуумные машины
- •1.2.3.3Паровые машины высокого давления
- •1.2.3.4Паровые машины двойного действия
- •1.2.3.5Парораспределение.
- •1.2.3.6Прямоточные паровые машины
- •1.2.4Паротурбинные установки
- •1.2.5Комбинированные установки
- •1.2.6Атомные судовые установки
- •1.2.7Реверсирование в главных сэу
- •2Общее устройство и принцип действия дизелей
- •2.1Классификация дизелей
- •2.2Принцип работы и общее устройство двух- и четырехтактных дизелей
- •2.2.1Четырехтактные дизеля
- •2.2.2Двухтактные дизеля.
- •2.2.3Сравнение двух- и четырехтактных дизелей.
- •2.3Детали остова
- •2.3.1Фундаментная рама.
- •2.3.2Рамовые подшипники.
- •2.3.3Станины.
- •2.3.4Втулки цилиндров.
- •2.3.5Крышки цилиндров.
- •2.4Детали движения
- •2.4.1Поршни
- •2.4.2Поршневые кольца и пальцы.
- •2.4.3Шатуны
- •2.4.4Коленчатые валы
- •2.4.5Маховики
- •2.5Механизмы газораспределения и агрегаты наддува
- •2.5.1Клапаны и их приводы
- •2.5.2Распределительные валы
- •2.5.3Газообмен в двухтактных дизелях
- •2.5.4Наддув
- •4.1.2Основные разновидности котлов
- •4.1.3Классификация и конструктивные особенности топочных устройств
- •4.1.4Топочные устройства
- •4.1.5Показатели качества воды. Накипеобразование на поверхностях нагрева
- •4.1.6Обработка питательной воды
- •4.1.7Обработка котловой воды
- •4.1.8Коррозия в судовых котлах
- •4.1.9Причины изменения технического состояния элементов котла
- •4.1.10Разрушения кирпичной кладки и металла элементов котла
- •Кратковременном до 700 с (а), длительном до 600 - 620 с (б) жаровой трубы под слоем отложений шлама с водяной стороны (в).
- •(Стрелками показаны места непроваров).
- •4.1.11Приложения к Руководству по техническому наблюдению за судами в эксплуатации. Инструкция по техническому наблюдению за ремонтом котлов, теплообменных аппаратов и сосудов под давлением.
- •4.1.11.1Общие положения
- •4.1.11.2Техническая документация
- •4.1.11.3Материалы
- •4.1.11.4Сварка
- •4.1.11.5Характерные повреждения элементов котлов, теплообменных аппаратов и сосудов под давлением, методы их обнаружения и устранения
- •5.1.5 Топочные устройства.
- •4.1.11.6Гидравлические испытания
- •4.1.11.7Паровая проба котла
- •4.1.11.8Возможность допуска к эксплуатации котлов, теплообменных аппаратов и сосудов под давлением при сниженных параметрах
2.2.3Сравнение двух- и четырехтактных дизелей.
У двухтактных двигателей рабочий цикл совершается в 2 раза быстрее, поэтому при тех же размерах, одинаковых числе цилиндров и частоте вращения мощность их теоретически должна быть в 2 раза больше мощности четырехтактных. Практически же мощность двухтактных двигателей превышает мощность четырехтактных примерно на 70—80%, так как часть хода поршня (10—25%) занята выпускными и продувочными окнами, в результате чего рабочий объем цилиндра меньше. Кроме того, 6—10% мощности затрачивается на привод продувочного насоса.
Вследствие большей мощности двухтактного двигателя вес, приходящийся на единицу мощности, у него при прочих равных условиях меньше, чем у четырехтактного. Ввиду того, что число рабочих ходов в единицу времени у двухтактных двигателей в 2 раза больше, у них обеспечивается лучшая равномерность вращения коленчатого вала. Чтобы добиться одинаковой равномерности вращения, четырехтактный двигатель должен быть снабжен маховиком больших размеров, чем 2 двухтактный.
Пусковые качества двухтактного двигателя выше четырехтактного. Для пуска двигателя в ход сжатым воздухом при любом положении коленчатого вала необходимо, чтобы один из пусковых клапанов был открыт, у двухтактных двигателей это достигается при числе цилиндров не менее четырех, у четырехтактных — не менее шести. Если число цилиндров менее указанного, то при остановке двигателя коленчатый вал может занять непусковое положение и перед пуском двигателя его нужно проворачивать вручную.
Двухтактные двигатели с продувкой через окна имеют более простую конструкцию, так как у них нет впускных и выпускных клапанов и приводов к последним. Упрощение конструкции в некоторой степени облегчает уход за двигателем.
Преимуществом двухтактного двигателя является и то, что сила, возникающая от давления газов на поршень двухтактного двигателя (простого действия), не изменяет своего направления, вследствие чего подшипники шатуна не подвергаются знакопеременной нагрузке.
К недостатку двухтактных двигателей относится большая тепловая нагрузка цилиндра и поршня. Величина ее превышает в 1,7–1,8 раза тепловую нагрузку четырехтактных двигателей, так как у двухтактных рабочий цикл совершается в 2 раза быстрее. Для обеспечения нормальной работы поршни двухтактных двигателей с диаметром цилиндра 250 – 300 мм и более и четырехтактных диаметром цилиндра 400—450 мм изготовляются с охлаждением.
У двухтактных двигателей малых мощностей, особенно быстроходных, удельный эффективный расход топлива несколько больший, чем у четырехтактных, что объясняется недостаточной очисткой цилиндров от отработавших газов. Экономичность двухтактных и четырехтактных двигателей средних и больших мощностей примерно одинакова. Однако некоторые четырехтактные двигатели с высоким наддувом расходуют топлива меньше за счет использования наивыгоднейших моментов открытия и закрытия клапанов.
На основании сравнения рассмотренных преимуществ и недостатков можно сделать вывод, что для силовых установок больших мощностей, примерно с 2900 – 3700 кВт (4000 – 5000 л.с.) на один агрегат, предпочтение следует отдавать двухтактным двигателям. На речном флоте наибольшее распространение получили четырехтактные двигатели, а на судах морского флота, где агрегатная мощность выше, – двухтактные.