Глава 2
Дизельные двигатели
Дизельный двигатель — тип двигателя внутреннего сгорания, который воспламеняет топливо путем впрыскивать его в горячий, высокого давления воздуха в камере сгорания. Как и все внутреннего сгорания двигателей Дизельный двигатель работает с фиксированной последовательностью событий, которые могут быть достигнуты либо в четырех ударов или два, инсульт, время поездки поршень между крайними точками. Каждый ход осуществляется в половину оборота коленчатого вала.
Тактный cycl e
4 тактный цикл завершается в четырех ударов поршня или двух оборотов коленчатого вала. Для работы этого цикла двигателя необходим механизм для открытия и закрыть впускной и выхлопной клапаны.
Рассмотрим поршень в верхней части его инсульта, позиции, известный как Верхняя мертвая точка (ВМТ). Впускной клапан открывается и свежий воздух всасывается как поршень движется вниз (рисунок 2.1(a)). В нижней части обводки, то есть дно мертвого центра (BDC), впускной клапан закрывается и воздуха в цилиндре сжимается (и соответственно вырос в температуре) как поршень поднимается (рис. 2.1(b)). Топливо вводят как поршень достигает верхнего мертвого центра и сгорания имеет место, производит очень высокого давления в газах (рисунок 2.1(c)). Поршень теперь принуждаются вниз эти газы и в нижней мертвой выпускной клапан открывается. Окончательный удар является изнурительной сгоревшие Газы как поршень поднимается до верхнего мертвого центра для завершения цикла (рис. 2.1(d)). Четыре отдельных штрихов известны как «вход» (или всасывания), «сжатие», «power» (или рабочий ход) и «выхлопных».
Эти события схематически показаны на диаграмме времени (рис. 2.2). Угол кривошипа, при котором каждая операция имеет место показано, а также период операции в градусах. Эта схема является более правильно представителем фактического цикла, чем упрощенное объяснение дано в описании четырех тактный цикл. Для двигателей различных конструкций различных углов будет меняться, но схема является типичным.
Тактный цикл
2 тактный цикл завершается в двух ударов поршня или один оборот коленчатого вала. Для работы этого цикла, где каждое событие осуществляется в очень короткое время, двигатель требует ряд специальных мер. Во-первых свежий воздух должен быть вынужден под давлением. Входящий воздух используется для очистки или очистка выхлопных газов
Газы и затем заполнить или зарядить пространство со свежим воздухом. Вместо клапанов используются отверстия, известный как «порты», которые открываются и закрываются по бокам поршень, как она движется.
Рассмотреть поршень в верхней части его инсульта, где впрыска топлива и сгорания только имели место (рисунок 2.3(a)). Поршень принудительно вниз на ем s
Рабочий ход до тех пор, пока он раскрывает выхлопной порт (рисунок 2.3(b)). 6urnl газы начинают выхлопных и поршень продолжается вниз до тех пор, пока она открывает входное отверстие или очистить порт (рисунок 2.3(c)). Затем проникает под давлением воздуха и диски из оставшихся выхлопных газов. Поршень на обратный ход, закрывает порты входа и выхлопных газов. Затем сжатый воздух нас Поршень движется к началу его инсульта для завершения цикла (рис. 2.3(d)). Л времени схема 2 тактный двигатель показан на рисунке 2.4.
Отличие поршеня цикла операций представляет особый случай 2 тактный цикл. Начало в момент впрыска топлива, оба поршеня
вынуждает друг от друга — один вверх, вниз — путем расширения газов (рис. 2.5(a)). Верхняя поршневые открывает порты, выхлопных газов, как он достигает конца своей поездки (рисунок 2.5(b)). Нижняя поршень, момент или два позже, открывает, удалять порты для зарядки цилиндра со свежим воздухом и удалить следы окончательного выхлопных газов (рис. 2.5(c)). После того, как поршни достигают их крайние точки, оба они начнут двигаться внутрь. Это закрывает убирать мусор и выхлопные порты для такта сжатия на место до впрыска топлива и сгорания (рисунок 2.5(d)).' Этот цикл используется в Doxford двигатель, который больше не производится, хотя многие из них еще находятся в эксплуатации.
Тактный двигатель
A кросс sec'tion двигатель четырехтактный цикл показан на рисунке 2.6. Двигатель состоит из поршень, который движется вверх и вниз в цилиндр, который покрывает в верхней части головки цилиндра. Инжектор топлива, через который топливо поступает в цилиндр, расположен в головке цилиндра. Впускной и выпускной клапаны также размещены в головке цилиндра и провел закрытыми источниками. Поршень присоединяется к шатун пескарь штифт. Нижний конец или большой конец шатун присоединяется к мотылевых, который является частью коленчатого вала. С этой Ассамблеей the
линейное прихваченного движение поршня преобразуется во вращательное движение коленчатого вала. Чтобы проехать через шестерни распределительного вала, которые либо непосредственно, либо через тяги управляет коромысла, которые откройте подачу и выпускных клапанах аранжирован коленчатого вала. Распределительный вал «приурочен» для открытия клапанов в правильной точке в цикле. Коленчатого вала в окружении Картера и рамки двигателя, который поддерживает цилиндры и дома подшипников коленчатого вала. Цилиндр и головка цилиндра расположены с водяного охлаждения проходами вокруг них.
Тактный Энгин e
Поперечное сечение A двигатель 2 тактный цикл показан на рисунке 2.7. Поршень прочно соединен штока, который прилагается к крейцкопфа подшипник на другом конце. Верхний конец шатун является
также присоединился к подшипникам крейцкопфа. Порты расположены в циклической оболочкой для впуска и клапан в головке цилиндра позволяет выпуска выхлопных газов. Поступающего воздуха находится под давлением на турбо Вентилятор, который обусловлен исходящих выхлопных газов. Коленчатого вала поддерживается в жарочная поверхность двигателя по основных подшипников. Кадры устанавливаются на жарочная поверхность и дома руководств, в которых крейцкопфа перемещается вверх и вниз. Антаблемент монтируется над рамы и состоит из нефти цилиндров, головки блока цилиндров и убирать мусор транкинговой.
Сравнение двух- и четырех тактный цикл
Основное различие между двумя циклами является мощность разработана. Цикл 2 тактный двигатель, с одной рабочей или власти инсульта каждая революция будет теоретически, развивать два раза мощность 4 тактный двигатель же рабочий объем. Неэффективные, однако очистка и другие потери, уменьшить преимущество питания около 1.8. Для мощности конкретного двигателя 2 тактный двигатель будет значительно легче — важным соображением для судов. Не 2 тактный двигатель требует сложного клапана функционирования механизма четырех тактный. 4 тактный двигатель однако может эффективно работать на высоких скоростях, что компенсирует его недостаток питания; Он также потребляет меньше смазочного масла.
Каждый тип двигателя имеет свои приложения, которые на борту судна привели в медленной скорости (то есть 80 — 100 об/мин) Главный привод дизель, работающих на двух тактный цикл. На этой низкой скорости двигателя необходимо не редуктор между ним и гребного винта. 4 тактный двигатель (обычно вращается на средней скорости, между 250 и 750 об / мин) используется для вспомогательного оборудования, таких как генераторы и иногда для главных двигателей с редуктором для propeller скорость между 80 и 100 об/мин
Мощность частот t
Есть два возможных измерения мощности двигателя: указано мощность и shqft мощность. Указанной мощности сила, разработанная в цилиндр двигателя и может быть измерена индикатор двигателя. Мощность вала силы на выходном валу двигателя и может быть измерена с помощью torsionmeter или с тормозом.
Двигатель лету r
Индикатор двигателя показан на рисунке 2.8. Она состоит из небольшой поршень известного размера, который работает в цилиндре против специально
Калиброванные весной. Увеличительное связь передачи движения поршня в барабан, на котором установлен кусок бумаги или карты. Барабан осциллирует (движется взад и вперед) под тянуть шнур. Шнур перемещается reciprocating (вверх и вниз) механизм, который пропорциональн к двигателя движения поршня в цилиндре. Перо рисует вне индикатора схема, которая представляет давление газа на поршень двигателя в различных точках
инсульт и область индикатора схемы производства представляет власть, разработанная в частности цилиндра. Мощность цилиндра можно измерить, если факторы масштабирования, пружины калибровки и некоторые основные двигателя детали известны. Процедура описана в приложении. Сравниваются значения мощности цилиндра, а для сбалансированной нагрузки должны все быть одинаковыми. Можно затем внести изменения подачи топлива для того, чтобы сбалансировать нагрузки цилиндра.
Torsionmeter
Если крутящий момент вала известно, вместе с угловой скорости, то мощность может быть измерена, т. е.
вал мощность = крутящий момент x угловой скорости
Крутящий момент на валу можно найти путем измерения напряжения сдвига или угол твист с torsionmeter.
Процесс обмена газа
Основная часть цикла внутреннего сгорания двигателя является подача свежего воздуха и удаление выхлопных газов. Это процесс обмена газа. Очистки является удаление выхлопных газов путем дуть на свежем воздухе. Зарядка – Заполнение цилиндра двигателя с поставкой или заряд свежего воздуха готовы для сжатия. С многоклапанных большой массы воздуха подается на цилиндр дует его под давлением. Старые двигатели были ' естественно безнаддувных1— принимать свежий воздух только при атмосферном давлении. Современные двигатели делают использование выхлопных газов driven турбо-зарядное устройство для подачи под давлением свежего воздуха для очистки и наддувом. Оба цикла 4-х тактный и двухтактных двигателей может быть давление взимается.
На 2-х тактных дизелей электрически управляемый вспомогательный вентилятор обычно предоставляется, так как выхлопных газов driven турбовоздуходувки не может обеспечить достаточно воздуха при оборотах двигателя низкой, и под давлением воздуха обычно охлаждают для увеличения плотности воздуха заряда. Выхлопных газов driven турбонаддув Переложение для замедления скорости 2 тактный цикл Дизель показан на рисунке 2.9(a). Турбовоздуходувки или турбокомпрессор является воздушный компрессор управляется выхлопных газов. (Рисунок 2.9(b)). Один вал имеет выхлопных газов газовой турбины на одном конце и воздушный компрессор на другой. Конструкция и вала уплотнения подходящего корпуса убедитесь, что два Газы не смешиваются. Воздух втягивается из машинного помещения через фильтр и затем сжимаются перед передачей в космос убирать мусор. Выхлопных газов может устанавливать турбины непосредственно из двигателя или от камеры постоянного давления. Каждый из подшипников вала имеет свою собственную систему независимой смазки и выхлопных газов конце корпуса обычно с водяным охлаждением.
Архивируйте пожары
Нефть цилиндра может собирать в убирать мусор пространстве двигателя. Несгоревшего топлива и углерода также может быть взорван в пространство убирать мусор в результате дефектных поршневых колец, неисправный сроки, неисправные форсунки и др. Наращивание этой легковоспламеняющаяся смесь
представляет опасность как удар может воспламенить смесь прошлом горячих газов из цилиндра и вызвать пожар убирать мусор.
Потеря мощности двигателя приведет с высоким выхлопных газов температурой в пострадавших цилиндров. Пострадавших турбо-Зарядные устройства могут перенапряжения и искры будут рассматриваться в канализацию убирать мусор. После обнаружения пожара, двигатель должен быть замедлен топлива отключается от пострадавших цилиндров и смазки цилиндра увеличилась. Все стоки убирать мусор должен быть закрыт. Небольшой пожар будет быстро бум из, но в случае пожара необходимо остановить двигатель. Затем средство тушения пожара следует вводить через фитинги в транкинговой установлен. Не должен транкинг быть открыт вверх
Чтобы избежать архивируйте пожаров сроки двигателя и техническое обслуживание оборудования должны быть правильно проведена. Транкинговой убирать мусор следует регулярно проверять и очищены при необходимости. Где углерод или нефть build up находится в убирать мусор, его источник должен обнаружить и устранить неисправность. Очистка стоков следует регулярно ветром и любых нефтяных сбросов, расследовались при первой возможности.
Мазут систе м
Система мазута для дизельного двигателя можно рассматривать в двух частях — подачей топлива и впрыск топлива системы. Подача топлива касается предоставления мазута, пригодных для использования системой впрыска.
