какие двигатели ставят на корабли

На каких двигателях ходит наш речной флот? Рассказывают механики

В предыдущих выпусках мы предоставляли слово нашим рыбакам, собирали рассказы представительниц прекрасного пола о работе на море и реках. Сегодня послушаем отзывы механиков речного флота о том, с какими двигателями им приходится работать. Тема, сами знаете, сложная и проблемная. Двигателестроение сегодня, мягко говоря, не самая сильная сторона российской промышленности. Поэтому будет интересно узнать, что именно происходит в машинных отделениях отечественных судов.

Перед тем, как начать эту статью, мы задали ряд вопросов нашим пользователям на каналах «Корабел.ру» в «Инстаграме» и «Яндекс.Дзене». Читайте, что нам рассказали!

@chieffengin (ник в «Инстаграме»)

Я окончил Астраханское мореходное училище, на флоте с 1989 года. Первоначально работал мотористом и машинистом РМО, через год стал 3-м механиком на ЖМЗ «Ишим». В 2001 — 2003 годах работал в Владивостоке на транспортных рефрижераторах компании «ВостокТрансФлот». Сейчас на сухогрузе «Махачкала» типа «Волго-Дон». Судно постройки 1975 года, грузоподьемность — 5 тыс. тонн.

Опыт работы в машинном отделении богатый, с 2014-го работаю в должности старшего механика. Проходил несколько ремонтов, сдачу судна Регистру, предъявление судна портконтролю в иностранных портах.

Обслуживаю главный двигатель Г-60 (6 ЧРН 36/45) на 900 л.с. и два вспомогательных двигателя марки «Хабаровец» 6Ч18/22. Плюс в том, что двигатель прост в обслуживании, при наличии запчастей все можно отремонтировать во время эксплуатации без береговых специалистов.

К примеру, потекла втулка цилиндра из-за износа уплотнений — эту работу за восемь часов два механика смогут сделать. Другое дело, что ЗИП не всегда доступен.

Работал и с другими марками, 6 и 8 NVD. У каждого двигателя свои плюсы и минусы, главное — подход грамотный, согласно ПТЭ.

@Izmailovdamir (ник в «Инстаграме»)

Учился во ВГАВТе, в Каспийском институте морского и речного транспорта. С 2014 года работаю третьим механиком. Сейчас на буксире-толкаче ОТ2417, обслуживаю двигатель Г70 6чрн36/45 2×1200 л/с 1984 года

Он простой в эксплуатации, все механизировано, все доступно. Из минусов — по его габаритам можно какого-нибудь китайца поставить в два-три раза мощнее. Нечасто, но бывает, что текут сальники насосов внутреннего забортного контуров, некачественное топливо — в итоге замена распылителей на форсунках. С ЗИПом проблем нет. Проходил мелкий ремонт, замену навесного оборудования, датчиков КИП.

Еще работал с Man, Cummins. Последний показал себя с хорошей стороны.

@aleksandrrul81 (ник в «Инстаграме»)

Окончил Жатайский профессиональный колледж. Опыт работы в машинном отделении с 1998 года, а старшим механиком — с 2008 года.

На данный момент хожу на 1721Л т/х БТК-603 в должности капитан-механик. Главные двигатели — 6NVD26 A, 3-я модель. По экономичности не из лучших, на данное время есть более практичные и экономичные. Это старички 1989 года выпуска, но пока большого ремонта не требуют. Стараемся следить и поддерживать работоспособность.

Идеальным 6NVD 26 не назовешь, у него есть и плюсы, и минусы. Плюс в том, что эта модель до сих пор в работе, а минусы в том, что много течей масла из-под резиновых уплотнений.

Поломки не частые. Устраняем по мере возможности. Ремонт проводим каждую весну перед навигацией. Ремонтируем колеса, ведем мелкий ремонт двигателей, подготавливаем системы.

По ЗИПу проблемы существуют, так как теплоход 1979 года и такие двигатели уже не выпускают. Но ЗИП еще можно найти на просторах интернета.

За все время работал с 8NVD36A1, с 6ЧСП23/30 и сейчас на 6NVD26, 3-я модель. Лучше и практичней, считаю, 8NVD36A1.

@sergey_smirnov0409 (ник в «Инстаграме»)

Окончил Комсомольский политехнический техникум по специальности «Техник-судомеханик». Работать начал с 1992 года на теплоходе «Метеор-94» мотористом-рулевым. Поработал на з/с типа «Портовый». Обслуживал три двигателя внутреннего сгорания. Как сейчас помню, 6 NVD-48, 8ч 23/30 и 4ч 12/14. Веселые были времена.

В 2000 году пришел на плавкран КПЛ 16, проекта Р-108, где и по сей день служу. Имеем 2 двигателя 8ч23/30 и 6ч12/14.

Правда, в прошлом году пришлось «вспомогач» заменить, выработал свой ресурс. Установили барнаульский Д447. Двигатель после капремонта пришел, пока работает без особых нареканий.

Главный двигатель 8ч23/30 — очень неприхотливый ремонтопригодный мотор. Один из плюсов — это возможность работать на топливе не самого лучшего качества. Насчет запчастей много вопросов, приходится доставать через знакомства. В этом году делали перегильзовку с заменой поршневой группы. В принципе все просто, можно сказать «на коленке».

Мотор не новый, 1983 года выпуска. Одно из слабых мест — это насосы охлаждения, частенько протекает по причине того, что кран большую часть времени проводит у берега на мелководье. Взвешенные частицы из теплого ящика попадают в систему охлаждения, и происходит повышенный износ деталей насоса.

В общем, ремонт производим зимой своими силами, так называемый саморемонт. Хотя сейчас многие частники на Амуре ставят китайские аналоги и не заморачиваются.
Подведем итоги, 8ч23/30 — мотор неубиваемый. Молотит по 18-19 часов в сутки. Высокая ремонтопригодность, прост в обслуживании.

Сергей Иванов (ник в «Яндекс.Дзене»)

Окончил мореходку, но получилось, что по семейным обстоятельствам в 1986 году начал работу в пароходстве «Волготанкер». Сначала были главные двигатели из серии SKL NVD48, 6- или 8-цилиндровые мощностью от 660 до 1200 л.с. Неприхотливые, всеядные, да и с ЗИПом тогда проблем не было. Потом были SKL VDS мощностью от 1000 до 3000 л.с. Уже сложные насчет запчастей, особенно когда пароходство стало загибаться. А последние были Wartsila 6 L20.

Владимир Рогозин (ник в «Яндекс.Дзене»)

Работал на судах «река-море». Образование: судостроительный техникум в 1980 г. и ЛИВТ в 1987 г.

Главные двигатели NVD 48 AU — неплохие по тем временам. Движки «Шкода» чуть более капризные, но тоже работать можно было. «Вспомогачи» К450-К470 Токмакского завода (УССР) очень слабые, всего 50 КВт на подруливающее, приходилось запускать все три. ТО не успевал делать. Барнаульские Д6 вообще нельзя использовать в мирное время, это издевательство над механиками: ненадежные, шумные, вибронагруженные, огромный расход масла и топлива, крайне маленький моторесурс, сложны в ремонте, не могут долго работать с малыми нагрузками.

А вот потом, в 1996 году попал на новый пароход «Шексна» польской постройки. Главный Wartsila V12, «вспомогачи» Scania DS 11. За четыре года круглогодичной эксплуатации ни одной поломки, даже мелкой, не было. Только ТО и регламентные работы.

Денис Шаагие (ник в «Яндекс.Дзене»)

Учился в Московском речном техникуме. В 90-е работал в МРП помощником электромеханика на «пассажирах» 302-го и 301-го проектов, ГД были Г70-5 по 1000 л.с. три штуки, горьковские. ДГ производства ГДР 4 штуки с выходом 400 КВт каждый. Уже тогда было заметно, что дизели наши были морально устарелые, автоматизация их или была ненадежной, или ее не было совсем. По расходу топлива и экологии, тоже все нехорошо.

В машине на одной вахте было от 3 до 6 человек. Я считаю, это слишком много. Всего в машиной команде 302-го проекта в рейс шли 17 человек. Думаю, можно иметь меньшую машинную команду, если суда модернизировать современными силовыми установками и современной автоматизацией. Освободившиеся каюты отдать пассажирам. Вот где экономика!

Отдельной бедой считаю, что на старых пассажирских судах до 302-го проекта нет печи по сжиганию отходов и все это воняет в мусорных баках на корме.

VS (ник в «Яндекс.Дзене»)

С 1990 по 2003 год работал на «река-море». С практиканта до «деда». С 2004-го по настоящее время СЕ на танкерах, сухогрузах, оффшоре. Образование АРУ.

Начинал с 8NVD48AU. Отличное железо, лишь слегка изменившееся со времен Второй мировой войны. Уже тогда BUKAU WOLF заявило о своей надежности и неприхотливости. SKL как преемник лишь подтвердил эту догму. Этакий АК-47 в мире ДВС!

Также из линейки двигателей, установленных на речных судах, обслуживал и ремонтировал:
6NVD26, 6NVD36, 6ч18/22, 6ДР30/50, 6VDS. И, конечно, самое мерзкое из возможного — К-50. Потом поумнел, свалил «под флаг» и начал жизнь заново.

Работаю на судах, построенных DAMIEN SHIPYARD и NEPTUNE. Оба предприятия — Нидерланды.

САТ тоже неплох. Но раздражают постоянные проблемы с электронной начинкой. Слишком чувствительна к вибрации.

Последние несколько лет работаю с САТ 3512, САТ3306, САТ4,4, САТ 12, САТ 18.
В специальном обслуживании не нуждаются. Регламентная замена масла и фильтров не в счет. В случае редких отказов на борт прибывает сервис производителя. ЗИП доступен в любой части земного шара.

Из прочих — VOLVO PENTA, DEUTZ, SCANIA.

Считаю, что достойной замены вышеприведенным маркам ДВС в нынешних условиях в России нет и в ближайшее время не будет.

Источник

Двигатели судовые: типы, характеристики, обслуживание

Первые судовые двигатели стали появляться лишь в начале 20-го века. Один из первых был установлен на «Зеландии», датском судне, построенном в 1912 году. Агрегат представлял собой две дизельные установки, общая мощность которых составляла 147,2 кВт. Сегодня суда также оснащаются двигателями внутреннего сгорания. Все они должны быть оборудованы в соответствии с требованиями Речного Регистра или Регистра России для привода судовых движителей или вспомогательных агрегатов. Рассмотрим основные типы двигателей, их характеристики и обслуживание.

Классификация ДВС для судов

По предназначению судовые двигатели можно разделить на основные агрегаты и вспомогательные. Первые – это основная движущая сила. Вспомогательные агрегаты предназначены для обеспечения работы самых разных механизмов. Так, моторы применяются в качестве привода для электрических генераторов, дополнительного оборудования. Кроме назначения, ДВС делятся на типы и по мощности.

Еще судовые агрегаты можно разделить и по тому, как в них сгорает топливо. Судовые дизельные двигатели могут быть как двух-, так и четырехтактными. Первыми можно выделить модели, где сгорание смешанное – в них обеспечивается постоянный уровень давления. Можно выделить и модели, где топливная смесь горит в условиях постоянного объема. Существуют ДВС, оснащенные наддувом и без него.

Типы судовых моторов по мощности

По материалам Центрального научно-исследовательского института, моторы по мощностным характеристикам можно разделить на четыре основные группы. Так, маломощными считаются агрегаты ниже 74 кВт. Машины со средними мощностными характеристиками – от 74 до 736 кВт. Мощными ДВС читаются машины, выдающие от 736 до 7360 кВт. Сверхмощный двигатель способен выдавать 7360 кВт и более. В основном судовые двигатели, выпускаемые серийно, развивают около 1600 кВт энергии. Этот параметр встречается чаще всего.

Моторы по горению топливной смеси

Четырехтактные двигатели, как и их двухтактные собратья, функционируют на базе цикла, где сгорание воздушно-топливной смеси смешанное. Как это происходит? Одна часть сгорает при постоянном объеме. Вторая порция горит под воздействием постоянного давления. Есть и исключения. Процесс может быть и в условиях постоянного объема (так, смесь горит целиком, когда поршни находятся в ВМТ).

ДВС и забор воздуха

В зависимости от того, каким образом камеры сгорания заполняются воздухом, судовые двигатели могут быть оснащены системой, повышающей давление и без таковых. Так, ДВС оснащается наддувом или работает без него.

Наддув позволяет создать давление, за счет которого в камеры поместится большее количество воздуха. Это приводит также и к увеличению объема горючего, которое сгорает в течение одного цикла. Таким образом, возрастает мощность, крутящий момент и другие характеристики.

В качестве наддува в четырехтактных дизельных судовых агрегатах применяют компрессоры. Они подают воздух под давлением. Компрессор в таких моторах подключен к коленчатому валу и от него приводится в действие. Это механическая система. Воздух попадает к клапанам через наддувочный коллектор.

За счет того, что компрессор приводится в действие от коленвала, двигатель теряет полезную мощность. Это снижает экономичность. Особенно это заметно, когда система работает под большим давлением. Механический наддув по этой причине применяют редко. Можно встретить только один вид ДВС с наддувом механического типа. Это М400, который устанавливают на речном транспорте.

В двухтактном ДВС, где система подачи воздуха контурная и прямоточная, используют наддув комбинированного типа. В зависимости от того, как подключены приводы компрессора, схем наддува может быть три. Так, различают:

Типы по виду горючего

Как и автомобильные моторы, агрегаты для судов также могут работать на «светлом» горючем и на «темном». ДВС, способные работать на горючем разной фракции без существенных изменений в их конструкции, являются многотопливными. Различают и двухтопливные системы, работающие на жидких видах горючего, а также на газу. Во время работы можно переводить машину с одного вида топливной смеси на другую.

По методу воспламенения

В моторах, где смесь образуется внутри агрегата, процесс воспламенения происходит за счет высоких температур в камере сгорания за счет сжатия. В моделях низкого сжатия процесс самовоспламенения невозможен. Здесь применяют принудительное зажигание, аналогичное автомобильному. Это могут быть свечи.

Современная промышленность также выпускает конвертируемые типы судовых двигателей. При минимальных конструктивных изменениях они преобразовываются в дизели или же моторы с принудительным искровым зажиганием.

По типу образования смеси

В газовых ДВС, а также в предназначенных для работы на жидком светлом топливе, применяются внешние системы образования смеси. Так, в камеры сгорания поступает уже готовая к употреблению смесь. Приготавливается она в карбюраторах.

В моделях, где смесь образуется внутри, воздух и горючее подаются в камеру сгорания по отдельности. Топливо готовится непосредственно внутри цилиндра двигателя. Процесс организации качественного смешивания жидкого топлива и воздуха с внутренним типом смесеобразования достаточно сложный. А производство судовых двигателей с внешним образованием смеси для топлива невозможно. В случае с легким светлым топливом оно испаряется, а темное остается в виде жидкости.

Дизельные агрегаты, где смесь образуется внутри, распыление может быть объемным. В этом случае большая порция впрыскиваемой смеси направлена на стенки цилиндра, образуя пленку. Лишь небольшая часть смешивается с воздухом. Также существуют объемно-пленочные модели. Здесь одна часть порции горючего находится в объеме цилиндра, вторая же направлена на стенки цилиндра для создания пленки.

По камерам сгорания

Образец агрегата, где камера сгорания находится в поршне, – дизель 6XCG 18/22. Здесь для создания смеси и горения сделана одна камера. Она находится в головке на поршне. Камера соединяет напдпоршневое пространство, обеспечивая движение воздуха. В данной конструкции вихреобразование обеспечивается радиально-направленными воздушными потоками.

Если цилиндр размещен в головке на поршне, в крышке цилиндра или же между дном поршней, то такой агрегат называют ДВС с открытой камерой сгорания и непосредственной системой впрыска.

В некоторых моторах применяется предкамерный способ образования смеси. Здесь заложен принцип перепада давлений за счет частичного сгорания топливной смеси. В воздушно-камерных машинах применяется воздушна струя, которая создается в дополнительной воздушной камере во время такта сжатия.

По частоте вращения коленвала

По ГОСТ 10448-80 моторы можно разделить на пять основных групп. В первую входят агрегаты, где рабочий режим никак не контролируется, а вал вращается с частотой больше 1800 оборотов в минуту. Вторая группа – безнаддувные моторы с частотой вращения коленвала от полутора тысяч и более. Третья группа включает в себя наддувные модели, где вал вращается с частотой от двух и более. Четвертая группа – частота вращения коленчатого вала от 250 об./мин до 1500 об./мин. Пятая группа – двигатели, где коленчатый вал вращается на оборотах меньше 250 об./мин.

Характеристики четырёхтактных ДВС

Мощность судовых двигателей четырехтактного вида в среднем составляет 40 кВт. Они оснащены поддонами с дейдвудами, а приводные валы находятся над центральной камерой. Водяная помпа отсутствует. Некоторые модели оснащаются фиксаторами заднего хода. Иногда на отдельных модификациях имеются шестеренки для заднего хода.

Маломощные модели

Эти агрегаты чаще всего применяют с переходными коннекторами.

Моторы оснащены ручным стартером. Гребной вал установлен над поддоном. Существуют модификации, оснащенные нагнетателями. Фиксаторов заднего хода на большинстве моделей нет.

Модели средней мощности

Двигатели четырехтактные и двухтактные средней мощности чаще встречаются на судах, предназначенных для пассажирских перевозок. Модели отличаются по объему и количеству цилиндров. Карбюраторы на таких моторах можно найти в задней части корпуса двигателя. На большинстве модификаций имеются фиксаторы для заднего хода. Вал может быть расположен над поддоном. Модели оснащены ручным стартером.

Сверхмощные агрегаты

Эти ДВС производятся на базе распределительного вала. Характеристики судового двигателя такого плана очень высокие. Поэтому в модификациях имеется глушитель. Карбюраторные системы расположены около поддона. Частота вращения коленчатого вала в таких ДВС не выше 2,3 тысячи оборотов в минуту.

ДВС с наддувом

Эти решения более подходят для установки на танкеры.

Стартер – ручной. Румпели находятся над струбциной и закреплены на распределительном валу. По объему моторы различаются. Стоит сказать, что двигатель может быть оснащен фиксаторами различного типа. Масло подается при помощи помпы.

Машины без наддува

Эти агрегаты подойдут для транспортных судов. Многие модели оснащены ручным стартером. Клапаны удерживают давление до 5,5 атм. Поддон изготавливается из стальных сплавов. Некоторые модификации имеют фиксаторы для заднего хода и другие системы. Судовой двигатель имеет вал, расположенный за ведущей шестерней. Характеристики зависят от мощности. Агрегаты такого плана оснащены охлаждающими системами.

Судовые моторы и их обслуживание

В отличие от автомобилей, где обслуживают мотор через определенный пробег, судовые силовые агрегаты обслуживают по моточасам. Существует несколько видов ТО. Первое техническое обслуживание нужно выполнять через 60-250 рабочих часов. В ходе ТО выполняют очистку и промывку фильтров, проверяют показатели масла, удаляют осадок из топливного и масляного баков, а также осматривают крепежи.

На втором техническом обслуживании, которое производится через 250-750 моточасов, выполняется проверка зазоров клапанов, надежность крепления фундаментных рам, коренных и шатунных подшипников, а также крышек цилиндров. Диагностируется качество распыления топлива, состояние насосов, компрессоров и другого навесного оборудования.

Все последующие операции включают в себя проверку состояния валов, охладителей, электрооборудования, поршневых колец, а также других важных систем. В каждом случае периодичность, а также порядок обслуживания судового двигателя устанавливается службами судового хозяйства или судоходными компаниями.

Источник

Классификация судовых двигателей | Нева-дизель

ТИПЫ СУДОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ :

По характеру сгорания топлива

По способу воздухоснабжения цилиндров

По роду применяемого топлива

По способу воспламенения

По способу смесеобразования

По типу камер сгорания

По частоте вращения коленчатого вала

По скорости поршня

По конструктивному исполнению

По восприятию поршнем сил от бокового давления

По расположению и числу цилиндров

По способу отвода теплоты

МАРКИРОВКА ДИЗЕЛЕЙ И КЛИМАТИЧЕСКОЕ ИСПОЛНЕНИЕ :

Чтобы различить отдельные конструктивные разновидности двигателей, им присваивают марки.

Согласно ГОСТ 4393—82 обозначение дизеля должно включать сочетание чисел и букв:

в начале ставят цифру, обозначающую число цилиндров, затем буквы, означающие:

ДД — двухтактный двойного действия.

В обозначении могут стоять следующие буквы:

С — с реверсивной муфтой;

П — с редукторной передачей;

Если этими особенностями двигатель не обладает, то соответствующие им буквы в обозначение не включают; после букв могут следовать сочетания 1А, 2А, ЗА, 4А, которые обозначают степень автоматизации двигателя в соответствии с ГОСТ 14228—80; затем идет дробь, числитель которой означает диаметр цилиндра, знаменатель — ход поршня в сантиметрах. Иногда включают после дроби через тире цифру— порядковый номер модернизации

двигателя (первая, вторая и т. д), но ГОСТ 4393—82 этого не оговаривает.

4Ч10,5/13 — четырехцилиндровый четырехтактный дизель с диаметром цилиндра 10,5 см и ходом поршня 13 см,

12ЧНС1А18/20— двенадцатицилиндровый четырехтактный дизель с наддувом и реверсивной муфтой, первой степени автоматизации, диаметр цилиндра 18 см, ход поршня 20 см;

8ЧНСП18/22 — восьмицилиндровый четырехтактный дизель с наддувом и реверс-редуктором, диаметр цилиндра 18 см, ход поршня 22 см.

Дизелестроительные заводы часто присваивают двигателям свои заводские марки, которые строят по произвольному принципу.

Так, например, двигателю 6ЧНСП18/22 завод «Дальдизель» присвоил четыре заводские марки в зависимости от модели и наличия дистанционного управления ДД01, ДД02, ДД03 и ДД04 Завод «Двигатель революции» выпускает двигатели Г60, Г70, Г70-5, которые по ГОСТ 4393—82 должны иметь обозначение 6ЧРН36/45

Дизели, построенные в ГДР, ЧССР и ПНР, обозначают согласно стандартам и нормалям этих стран или их предприятий.

Обозначения двигателей, построенных в ГДР, первого поколения начинают с цифры, указывающей число цилиндров, затем следуют буквы, означающие:

H(N) —среднеходовой (отношение хода поршня к диаметру цилиндра 1,3; если это отношение меньше или равно 1,3, то ставят букву К);

C(S) —судовой с реверс-редуктором (с реверсивной муфтой).

После букв указывают ход поршня в сантиметрах.

Например, марка двигателя ГДР превого поколения 8НФД48АУ — восьмицилиндровый

среднеходовой четырехтактный дизель с ходом поршня 48 см, реверсивный с наддувом

Для дизелей ГДР второго поколения наряду с принятыми обозначениями для первого поколения ставят в конце цифры-указатели модификации или цифры, показывающие различие частот вращения коленчатого вала Кроме того, применяют дополнительные буквы

C(S)—дизель приспособлен для работы на тяжелом топливе;

Л (L)—дизель левого исполнения; P(R) — правого исполнения;

р(r) — правого вращения;

л (l) — левого вращения.

Цифра «2» в марке 6(8)НФД48(А)-2У означает, что дизель относится ко второму поколению.

Дизели третьего поколения имеют марки 6(8)ФД26/20 АЛ-1(2, 3). В них цифры обозначают: в числителе — ход поршня (см), в знаменателе — диаметр цилиндра (см), последние цифры 1, 2, 3 — конструктивные варианты дизелей с разным средним эффективным давлением.

Обозначать марку дизеля с числа цилиндров принято и в ЧССР, но в отличие от марки двигателей ГДР в нее включен диаметр цилиндра в сантиметрах. Буквы в данном случае означают:

Л (L) —судовой (нереверсивный с реверс-редуктором или для непосредственного привода электрогенератора);

P(R) — реверсивный; р (r) — с ручным приводом реверса;

Кроме того, в обозначение введены цифры, характеризующие степень наддува: 1 — низкий, 2 и 3 — средний, 4— высокий.

Например, обозначение дизеля, изготовленного в ЧССР 6-27,5А2Л — шестицилиндровый с диаметром цилиндра 27,5 см, типа А, судовой со средним наддувом.

Машины, приборы и другие технические изделия, а следовательно, и дизели могут быть выпущены в нескольких исполнениях, в зависимости от того для работы в каком климатическом районе они предназначены.

Каждому климатическому исполнению отечественного изделия присваивают условное обозначение — букву русского алфавита Аналогичные исполнения изделий, выпускаемых некоторыми странами СЭВ, обозначают буквами латинского алфавита, приводимыми ниже в скобках.

Почти вся европейская часть России относится к макроклиматическому району с умеренным климатом. Изделиям этого климатического исполнения присвоено обозначение У (N). Для районов с холодным климатом, к которым относится крайний север европейской части России и большая часть Сибири, выпускают изделия исполнения XЛ (F).

Район Каспийского моря и южное побережье Черного моря имеют сухой тропический климат, для которого выпускают изделия исполнения ТС (ТА) или Т (Т), причем исполнение Т предусматривает возможность работы изделия и в районах с влажным тропическим климатом.

Особые обозначения климатических исполнений предусмотрены для изделий, используемых на морских судах, а именно:

для умеренного холодного морского климата, т. е. для районов, расположенных севернее 30° северной широты и южнее 30° южной широты, — М (М);

для тропического морского климата при плавании только в тропической зоне — ТМ (МТ);

для неограниченного района плавания — ОМ (MU.).

Если изделие может работать во всех макроклиматических районах на суше и на море, то его выпускают исполнения В (W).

В зависимости от назначения в народном хозяйстве применяют различные двигатели с теми или иными особенностями. По этому признаку различают судовые двигатели, предназначенные для установки на судах или других плавсредствах. Такие двигатели должны быть оборудованы в соответствии с требованиями Речного Регистра или Регистра России для привода судовых движителей или вспомогательных агрегатов.

Устанавливаемые на судах и плавсредствах двигатели делятся на главные и вспомогательные. Главным называют двигатель, являющийся источником энергии для выполнения основной задачи судна: у транспортных судов—приведение в действие судового, движителя, на судах и плавсредствах технического флота — перемещение грунта (у земснарядов), или перекачивание нефтепродуктов (у нефтестанций) и др.

Остальные судовые двигатели относят к вспомогательным. Они предназначены для привода электрогенераторов судовых электростанций, лебедок, компрессоров, насосов и других механизмов.

Устанавливаемые на тепловозах двигатели называют тепловозными.

Промышленные двигатели предназначены для использования на наземных стационарных или передвижных установках: электростанциях, насосно-перекачивающих или компрессорных станциях, холодильных установках рефрижераторов и т. д.

Широко распространены транспортные двигатели — автомобильные и тракторные. Измененные и приспособленные для работы в других условиях (например, в качестве судовых) такие двигатели получили название конверсионных.

Согласно классификации Центрального научно-исследовательского дизельного института (ЦНИДИ) двигатели по агрегатной мощности делят на 4 группы: менее 74 кВт — маломощные; 74—736 —

средней мощности; более 736—7360— мощные; более 7360 кВт — сверхмощные.

Мощность главных судовых двигателей серийных судов доходит до 1600 кВт.

По способу осуществления рабочего цикла. В зависимости от того за сколько ходов поршня происходит рабочий процесс в цилиндре, различают четырех и двухтактные двигатели Последние могут быть с прямоточной продувкой, когда чистку и заполнение цилиндра осуществляет осевой поток воздуха. Впускные 1 и выпускные 2 органы расположены на противоположных концах цилиндра.

В некоторых двухтактных двигателях предусмотрена поперечная или контурная продувка. В этом случае продувочные потоки воздуха движутся в цилиндре по его контуру (рис. 7), совершая поворот у в. м. т. Продувочные 1 и выпускные 2 окна расположены в нижней части цилиндра на диаметрально противоположных его сторонах (рис. 7,а).

Двухтактный двигатель, у которого продувочные потоки воздуха сначала омывают днище поршня 3 (рис. 7,6), а затем, описав петлю, по контуру цилиндра направляются к выпускным окнам 2, расположенным над продувочными 1 на одной и той же стороне цилиндра, имеет петлевую продувку.

По характеру сгорания топлива

Как в двухтактных, так и в четырехтактных дизелях, работающих по циклу со смешанным сгоранием топлива, часть топлива сгорает при постоянном объеме (см. рис. 2, линия cz’), часть — при постоянном давлении (линия zz ‘ ). Существует цикл и со сгоранием топлива при постоянном объеме, когда все оно сгорает в момент нахождения поршня в в. м. т.

На рис. 8 изображены совмещенные диаграммы разных циклов. Следует оговориться, что для большей наглядности на диаграмме рис. 2 были не в соответствии с масштабом ординат раздвинуты линии всасывания а’а и выпуска r’r. В действительности разность давлений выпуска и впуска очень мала и в масштабе ординат, принятом на рис. 2, эти линии практически сливаются в одну вместе с линией ро, как, например, на рис. 8.

Нормальная диаграмма цикла со сгоранием при постоянном объеме (изохорный цикл) показана на рис. 8 сплошными линиями. На этой диаграмме r₁a — линия всасывания; — линия сжатия; C₁Z₁ — линия сгорания; Z₁b,— линия расширения; Ьа — линия свободного выпуска; аr₁ слившаяся с r₁а,—линия принудительного выпуска.

Коэффициент полезного действия (к. п. д) рабочего цикла теплового двигателя зависит от разности максимальной и минимальной температур рабочего тела (газа, пара) чем она больше, тем выше к. п. д. В ДВС разность температур рабочего тела является функцией степени сжатия. Если сравнить циклы с одинаковыми степенями сжатия, то к. п. д. двигателей с изохорным циклом будет выше, чем к. п. д двигателей со смешанным сгоранием

Положительное влияние повышения степени сжатия на к. п. д. заставляет стремиться к этому повышению. В двигателях с изохорным циклом такой путь труден, ибо связан со значительным ростом максимального давления цикла

Диаграмма r₁ac₁z₁ba₁r на рис. 8 построена для степени сжатия e₁ = 7. Здесь же построены диаграммы r₂ac₂z₂ba₂r (тонкие линии) изохорного и r₂ac₂z₃ z₃bar(штрихи) смешанного циклов, соответствующие степени сжатия e₂=14.

Рис. 6 Конструктивные схемы прямоточной продувки двухтактных двигателей

Рис. 7 Типы поперечных и контурных продувок двухтактных двигателей

Рис. 8 Совмещенные диаграммы изохорного и смешанного циклов двигателей

Как видно из рисунка, при той же степени сжатия e₂ максимальное давление р_zз смешанного цикла будет ниже, чем давление р_z2 изохорного. Значит, при смешанном цикле нагрузки на детали будут ниже, чем при изохорном, поэтому детали могут быть меньших размеров, а изготовлять их можно из более дешевых материалов.

Если сравнить смешанный и изохорный циклы при одинаковом их максимальном давлении (а в этом случае степень сжатия у изохорного будет меньше), то к п д двигателей смешанного цикла окажется выше. А отсюда и применимость циклов: двигатели низкого сжатия, например автомобильные, работают по изохорному циклу, двигатели высокого сжатия (дизели) — по смешанному.

Распространенность менее экономичных, чем дизели, двигателей низкого сжатия можно объяснить их надежностью, относительно простой конструкцией и меньшей шумностью в работе.

По способу воздухоснабжения цилиндров

В зависимости от способа заполнения цилиндров воздухом — без повышения давления или под давлением выше атмосферного — различают соответственно двигатели без наддува и с наддувом При наддуве создается повышенное давление воздуха в конце процесса наполнения, в результате чего в том же объеме цилиндра будет заключена большая масса воздуха, что позволит сжечь большее количество топлива, впрыскиваемого за цикл, а значит, увеличить работу и мощность двигателя.

Рис. 9 Схемы наддува двигателей

Для создания наддува четырехтактные двигатели оборудуют компрессорами, подающими к впускным клапанам воздух под давлением выше атмосферного у двухтактных двигателей с наддувом продувочный воздух поступает под более высоким давлением, чем у двигателей без наддува. Для этого, кроме продувочного насоса, двигатели снабжают дополнительным компрессором, причем иногда не одним.

Компрессор 4 (рис. 9, а), вырабатывающий наддувочный воздух, может быть приведен в движение от коленчатого вала с помощью повышающей передачи 5 Такой наддув называют механическим Нагнетаемый компрессором 4 воздух поступает по трубе 3 в наддувочный коллектор 2, а затем к впускным клапанам 1 цилиндров.

На механический наддув затрачивается часть полезной мощности двигателя и в результате снижает его экономичность, что особенно заметно при высоких давлениях наддува. Поэтому механический наддув широко не применяют На речном флоте встречается лишь один тип двигателя с механическим наддувом — двигатель М 400

Некоторые двигатели изготовляют с так называемым посторонним наддувом, когда наддувочный воздух предварительно сжимает компрессор, приводимый от независимого источника энергии. Наиболее часто применяют двигатели с газотурбинным наддувом. В этом случае выпускные газы из цилиндров 1 (рис 9,6), поступающие в коллектор 2, а из него в корпус 3 газовой турбины, заставляют вращаться ротор 4, на одном валу с которым насажено рабочее колесо 5 компрессора. Засасываемый из атмосферы воздух поступает под давлением в наддувочный коллектор 6, а оттуда в цилиндры при открытии впускных клапанов 7 При газотурбинном наддуве утилизируют энергию выпускных газов, которая в двигателях без наддува искусственно погашается в глушителе Правда, с введением турбины повышается сопротивление выпуску, т е. увеличивается затрата энергии на такт выпуска, но она меньше, чем при механическом наддуве, примерно в 3 раза. Поэтому газотурбинный наддув повышает экономичность работы двигателя.

В свою очередь различают газотурбинный наддув при постоянном давлении, когда выпускные газы из всех цилиндров поступают в общий выпускной коллектор, где вследствие большого объема выпускного коллектора давление газов перед турбиной близко к постоянному, а оттуда на лопатки газовой турбины, и импульсный.

Импульсный газотурбинный наддув применяют с целью лучшего использования энергии выпускных газов, для чего один или несколько выпускных трубопроводов с относительно малой площадью поперечного сечения соединяют цилиндры с неперекрывающимися фазами выпуска, в результате чего выпускные газы непрерывно поступают в турбину При импульсном наддуве используют и преобразователи импульсов. В этом случае выпускные газы подводят к турбине через преобразователь импульсов, состоящий из ряда сужающихся сопел и смесителей, предназначенных для выравнивания давления и расхода выпускных газов. В двухтактных малогабаритных двигателях с импульсным наддувом обеспечивается постоянный газообмен в цилиндрах на всех режимах при одноступенчатом сжатии воздуха в турбокомпрессоре.

В двухтактных двигателях с контурными и прямоточными продувками применяют комбинированный наддув. В зависимости от способа подключения приводных компрессоров или турбокомпрессоров, различают три схемы наддува, с последовательным, с паралелльным и с последовательно-параллельным подключением тех или других компрессоровю. Кроме перечисленных разновидностей газотурбинного наддува возможен также динамический, или волновой, наддув, при котором инерция и колебательное движение потоков газа в процессах впуска и выпуска способствуют улучшению наполнения цилиндров.

Иногда двигатель оборудуют устройством — волновым обменником, в котором давление выпускных газов используют непосредственно для сжатия наддувочного воздуха (наддув тип а «Компрекс»).

По роду применяемого топлива.

Большинство двигателей работает на жидком топливе. Двигатели жидкого топлива делят на 2группы светлого (бензины, керосины и др.) и темного (дизельное, моторное, газотурбинное и др ) топлива. Двигатели, которые без конструктивных изменений могут работать на жидком топливе различных фракционных составов, называют многотопливными. Кроме них, существуют двухтопливные двигатели, которые могут работать на жидком или газообразном топливе и во время работы по необходимости их можно переводить с топлива одного вида на другой.

На наземных установках распространены газовые и газожидкостные двигатели. В первых используют газообразное топливо, которое воспламеняется принудительно электрической искрой или самовоспламеняется от сжатия, как у дизелей, работающих на жидком топливе. Достоинство газовых двигателей — малая токсичность выпускных газов.

Газожидкостные двигатели работают с воспламенением от сжатия. Основное топливо — газообразное, а жидкое, в небольших количествах впрыскиваемое в цилиндр при подходе поршня к в.м.т., самовоспламеняется и поджигает основное газообразное топливо.

По способу воспламенения

В двигателях с внутренним смесеобразованием самовоспламенение смеси топлива и воздуха осуществляется благодаря высокой температуре в цилиндре, возникшей только в результате его сжатия В двигателях низкого сжатия самовоспламенение невозможно, поэтому в них предусмотрено принудительное зажигание топлива электрической искрой. Эти двигатели называют двигателями с искровым зажиганием в отличие от дизелей, называемых двигатели с самовоспламенением от сжатия.

Двигателестроительные заводы выпускают конвертируемые двигатели. Путем некоторых конструктивных изменений их можно преобразовать в двигатели с искровым зажиганием или в дизели.

По способу смесеобразования

В двигателях газовых и светлого жидкого топлива, как правило, предусматривают внешнее смесеобразование, т. е. в цилиндр поступает готовая горючая смесь топлива с воздухом. Эта смесь образуется в особом смесителе.

При использовании жидкого топлива смеситель называют карбюратором.

В двигателях с внутренним смесеобразованием воздух и топливо поступают в цилиндр раздельно, смешение их происходит внутри цилиндра. Организовать хорошее перемешивание топлива с воздухом при внутреннем смесеобразовании значительно труднее, чем при внешнем. Создать двигатели с внешним смесеобразованием для темного топлива не удается: если легкое светлое топливо в процессе смешения с воздухом испаряется, то темное остается в жидкой фазе и выпадает из смеси по пути в цилиндр, оседая на стенках коллекторов и патрубков.

У дизелей с внутренним смесеобразованием распыливание топлива может быть объемное, когда большая часть впрыскиваемого топлива распределяется в воздушном заряде, занимающем объем камеры сгорания; пленочное — большая часть впрыскиваемого топлива направляется на стенки камеры сгорания, образуя на них тонкую пленку, и лишь незначительная часть распыливается и перемешивается с воздушным зарядом за период впрыскивания и объемнопленочное, когда одна часть впрыскиваемого топлива распределяется в объеме воздушного заряда, а другая направляется на стенки камеры сгорания, образуя на них пленку.

По типу камер сгорания

Формы камер сгорания, образованные поверхностями днищ поршней и крышек (головок) цилиндров, используемые для смесеобразования, бывают различными. Образцом двигателя с камерой сгорания в поршне является дизель 6ЧСП 18/22, в котором для смесеобразования и сгорания используется камера в головке поршня, соединяющаяся с надпоршневым пространством горловиной с проходным сечением, обеспечивающим перетекание воздуха с малыми скоростями и небольшими перепадами давлений. В такой конструкции организованное вихреобразование обеспечивается за счет радиально-направленных потоков воздуха, перетекающих из кольцевого надпоршневого пространства внутрь камеры, либо за счет тангенциально направленных потоков, образующихся во входных каналах головки.

Если камера сгорания размещена в головке поршня и в крышке (головке) цилиндра или между днищами поршней, такой двигатель называют двигателем с открытой камерой сгорания и непосредственным впрыскиванием топлива.

Для создания однородной топливновоздушной смеси при вихрекамерном спосрбе смесеобразования используют принцип вихревого движения воздуха в надпоршневом пространстве. При пониженном давлении впрыскивания топлива и коэффициенте избытка воздуха это позволяет добиться более полного сгорания топлива в двигателях с небольшими диаметрами цилиндров (4Ч10,5/13). В вихрекамерном двигателе смесеобразование и сгорание топлива в основном происходят в вихревой камере.

В некоторых конструкциях высокооборотных дизелей предусмотрен предкамерный способ смесеобразования. В этом случае для смесеобразования используют перепад давлений, возникающий в результате предварительного частичного сгорания топлива, вводимого в предкамеру. При таком способе смесеобразования камера сгорания состоит из предкамеры, расположенной в крышке цилиндра, и основной камеры, заключенной между днищами поршня и крышки.

У воздушно-камерных двигателей для смесеобразования используют струю воздуха, создаваемую в дополнительной части — воздушной камере во время процесса сжатия. Во время процесса расширения воздух из камеры вытекает. Распыливание и смесеобразование происходят вне воздушной камеры.

По частоте вращения коленчатого вала

Согласно ГОСТ 10448—80 двигатели делят на 5 групп:

Тепловые и динамические напряжения в двигателе зависят от средней скорости поршня, которая является функцией частоты вращения коленчатого вала и хода поршня. Так как за один оборот вала поршень делает 2 хода, то можно записать

где с_m —- средняя скорость поршня, м/с; s — ход поршня, м,

По скорости поршня

Двигатели по значению средней скорости поршня Делят на 3 группы:

По направлению вращения коленчатого вала

Двигатели конструируют левого и правого вращений. Направление (сторона) вращения определяют при взгляде с кормы (или от генератора) на верхнюю часть маховика.

Если в СЭУ два главных двигателя, работающих каждый на свой винт (двухвальная установка), то их ставят с разным направлением вращения.

Не следует отождествлять левый (правый) двигатель с двигателем левого (правого) вращения. Левый или правый двигатель (двигатели левой или правой моделей) — это двигатель, предназначенный для установки по соответствующему борту в машинном отделении. В целях упрощения контроля работы двух двигателей сразу их стороны распределения размещают к диаметральной плоскости судна. Если двигатель левый, то при взгляде с кормы сторона распределения будет у него справа, у правого — слева. Следовательно, двигатели левой или правой моделей по своей компоновке являются зеркальными отображениями один другого. Сочетание типа модели и направления вращения в двигателе может быть различным, т. е. левый двигатель может иметь как левое, так и правое вращение.

Для сообщения судну движения вперед и назад гребной винт должен вращаться в разных направлениях. Большая часть главных двигателей может работать при любом направлении вращения вала. Такие двигатели называют реверсивными. На флоте используют много двигателей нереверсивных, т. е. таких, которые работают лишь при одном направлении вращения коленчатого вала. Нереверсивными бывают и главные двигатели. В этом случае в составе СЭУ теплохода предусматривают реверсивную муфту позволяющую изменять направление вращения гребного винта при неизменном направлении вращения вала двигателя.

Рис. 10 Схема двухтактного крейцкопфного двигателя

Установка реверсивной муфты — это недостаток нереверсивных двигателей Их преимуществами являются упрощенная конструкция самого двигателя и увеличенный срок службы. Последнее объясняют тем, что реверсивная муфта позволяет отключить винт от вала двигателя, ибо каждый пуск двигателя увеличивает износ его трущихся деталей.

По конструктивному исполнению.

До сих пор рассматривали двигатели простого действия, у которых рабочий процесс совершается только в одной полости цилиндра. Существуют двухтактные двигатели двойного действия, имеющие две рабочие полости. Такие двигатели изготовляют только крейцкопфными, в каждом цилиндре предусматривают две крышки, сверху и внизу.

Двигатели двойного действия развивают мощность примерно в 2 раза больше, чем двигатели простого действия, однако они недостаточно надежны: в очень тяжелых условиях работают поршень и особенно шток. Поэтому двигатели двойного действия в настоящее время не строят, хотя на морском флоте они еще сохранились. В современных дизелях нижнюю (подпоршневую) полость иногда используют как компрессор для выработки наддувочного воздуха.

На судах почти не применяют двигатели с противоположно движущимися поршнями. Эти двигатели двухтактные, в каждом цилиндре которых по 2 механически связанных поршня, движущихся в противоположных направлениях Между поршнями располагается камера сгорания.

По восприятию поршнем сил от бокового давления

В этом случае двигатели классифицируют на тронковые и крейцкопфные Все ранее описанные схемы двигателей относятся к тронковым: их поршень соединен пальцем непосредственно с шатуном. В крейцкопфном двигателе (рис. 10) поршень 2 штоком 1 соединен с крейцкопфом (ползуном) 3, который сцеплен с шатуном 5. Крейцкопф 3 движется в направляющих (параллелях) 4, препятствующих его горизонтальному смещению Крейцкопфные двигатели значительно выше тронковых, примерно на размер хода поршня, и, следовательно, тяжелее Преимущество их перед тронковыми — меньше изнашиваются детали цилиндропоршневой группы Это объясняют тем, что нормальную (по отношению к оси цилиндра) силу P_N, получающуюся в результате разложения силы Р, действующей на поршень, воспринимает крейцкопф 3 В тронковом двигателе эта сила прижимает поршень к стенке цилиндра Крейцкопфные двигатели меньше расходуют смазочного масла Чем больше размеры и мощность дизелей, тем чаще их строят крейцкопфными.

По расположению и числу цилиндров

Чем больше число цилиндров, тем сложнее двигатель, поэтому увеличивать их можно до разумных пределов. Однако чем больше число цилиндров, тем чаще следуют один за другим рабочие ходы и вал вращается равномернее. Кроме того, если предусмотрен пуск двигателя сжатым воздухом, то в двухтактном двигателе должно быть не менее четырех цилиндров, а в четырехтактном — не менее шести. Только в этом случае при любом положении коленчатого вала по крайней мере один из поршней будет в пусковом положении: в начале хода расширения, когда сжатый воздух может сдвинуть поршень вниз. Если число цилиндров будет меньше указанного, то перед пуском двигателя его вал придется, вероятно, повернуть вручную для того, чтобы какой-нибудь поршень пришел в пусковое положение. При выборе числа цилиндров стремятся уравновесить силы инерции движущихся частей и моментов этих сил с тем, чтобы двигатель не вызывал значительной вибрации корпуса судна. Подробнее об этом сказано ниже.

По расположению цилиндров различают двигатели однорядные, у них цилиндры располагают в один ряд вдоль коленчатого вала, и двухрядные, а также наклонные, вертикальные и горизонтальные.

Рис. 11 Схема V образного двигателя

В наклонных двигателях предусмотрен один ряд цилиндров, расположенных между вертикальной и горизонтальной плоскостями, проходящими вдоль оси коленчатого вала В вертикаль ных двигателях может быть один или несколько рядов цилиндров, расположенных в вертикальной плоскости над или под коленчатым валом Большинство судовых двигателей однорядные вертикальные. Один или несколько рядов цилиндров горизонтального двигателя расположены в горизонтальной плоскости.

Два параллельных ряда цилиндров с двумя коленчатыми валами образуют двухрядный двигатель. На флоте достаточно широко распространены V-образные двигатели Как видно из схемы этого двигателя (рис 11), оси цилиндров 3 и 4 разных рядов расположены под углом ф, равным 45—90° (угол развала цилиндров) Шатуны 2 и 5 двух цилиндров разных рядов работают на один кривошип 1 У V-образных двигателей меньше высота и масса, чем у одно рядных, в этом их большое преимущество, но они менее удобны в обслуживании.

Кроме перечисленных, промышленность выпускает оппозитные двигатели (2 ряда цилиндров расположены в одной плоскости с противоположных сторон от оси коленчатого вала), а также звездобразные, многоугольные с расположением рядов цилиндров в виде букв Н, X, W

По способу отвода теплоты

В зависимости от того каким способом отводится теплота от нагретых при работе деталей, различают двигатели жидкостного и воздушного охлаждения. Все судовые двигатели оборудованы жидкостными системами охлаждения В качестве охлаждающих жидкостей применяют воду, масло и топливо: масло для охлаждения головок поршней, топливо — форсунок, воду — цилиндров и крышек (головок) цилиндров.

У двигателей с воздушным охлаждением цилиндры и головки делают оребренными для увеличения поверхности, омываемой воздухом Такие двигатели легче, чем двигатели с водяным охлаждением, проще и дешевле Они широко распространены в наземном транспорте.

Источник