Двигатели с вътрешно горене (ДВГ) са клас топлинни двигатели, където горивния процес и превръщането получени с тази топлина в механична работа се извършва в работния цилиндър на двигателя. Тук работната среда са продукти на горенето, и това се дължи, наречена "двигател с вътрешно горене". Газообразни продукти на горенето се характеризират с високо налягане и температура. сили налягане горене действат върху буталото разположен в цилиндъра, което води до неговото движение по оста на цилиндъра. В транслационно движение на буталото се превръща във въртеливо движение на коляновия вал на двигателя с помощта на механизъм за коляно и се предава към вала на задвижващия механизъм или водещи валове. Двигател работен цикъл е сложен процес на преобразуване на енергията на горивото в механична работа.
Помислете за принципите на класификация двигатели.
Със среща корабни двигатели са разделени на основните и спомагателните. Осигуряване на първото движение на кораба, и втория задвижващ електроцентралата спомагателни техника (помпи, компресори, генератори, електроцентрали и борда т. D.).
По пътя на работния цикъл се прави разлика двутактови двигатели, в който работния цикъл се извършва за два хода, съответстваща на едно завъртане на коляновия вал, и четиритактови двигатели, в който работния цикъл се извършва за четири инсулт или два оборота на коляновия вал. По този начин, такт е част от цикъла на двигателя, съответстваща на един ход на буталото. Ход е разстоянието между мъртвите точки на буталото; бутало мъртва точка, наречена си крайни положения, докато се движат в цилиндър.
По метода стъпки отличават двигатели просто и двойно действие. В първия работен цикъл се извършва само в един работен цилиндър кухина - горе буталото, а вторият - в две кухини на работния цилиндър.
В метода на запълване на работния цилиндър прясна разграничи атмосферен двигател, в които се извършва засмукване на работна смес или въздух бутало (у четиритактов двигател с вътрешно горене), или с лек излишък налягане, генерирана от продухване помпа (в двутактов двигател с вътрешно горене) и двигатели с компресор, чиято работна смес или въздух се подава в цилиндъра под високо налягане чрез специален вентилатор.
Съгласно метода на запалване на работната смес може да бъде изолиран двигатели с принудително запалване в която запалване на горивния смес идва от електрическа искра и двигатели с самозапалване на работната смес чрез компресия (дизелов двигател) в цилиндъра, където въздухът се компресира и се нагрява, така че се инжектира течното гориво в него autoignites ,
Като метод за формиране на работната смес се различава двигатели с образуване на външно смес (карбуратора и газ), в които работната смес се получава извън цилиндъра и запалването му цилиндър е снабдена с електрическа искра и двигатели с образуване на вътрешен смес (компресор и beskompressornye дизелови), чиято работа смес Тя се приготвя в цилиндъра и се запалва чрез компресия на въздуха. В момента най-широко използвани на кораби получиха beskompressornye двигатели са най-нисък разход на гориво. Карбуратор и газови двигатели, открити в белите дробове на реки и езера лодки и дизелов компресор прекрати. Beskompressornym нарича дизелов двигател, в който пулВеризирането на горивото в цилиндрите се извършва през дюза под високо налягане за доставки на гориво. Понякога тези дизели се наричат дизелови двигатели с механично атомизация на гориво. В компресор атомизация дизелово гориво се извършва чрез дюза с помощта на сгъстен въздух, а това изисква да има постоянно компресор.
Очаквано скорост дизелов двигател въртене честота на коляновия вал или средната скорост на буталото
където S - Ход, т, и п - скорост на въртене, г / мин. В съответствие с ГОСТ 4393-74 при ниска скорост дизелови 4.5<ст<7 м/с, у дизелей средней быстроходности 7<ст<10 м/с, а у быстроходных ст>10 м / сек. Помислете нискоскоростни дизелови двигатели, които имат 100
Схемата на дизелово четиритактов beskompressornogo показано на фиг. 52. Откриване на входа 1 и изпускателния клапан 3 се извършва шайби гърбичен вал на разпределителния вал на двигателя.
Фиг. 52. Схемата на дизелово beskompressornogo четиритактов.
Първият цикъл - прием (цилиндър зареждане). Когато се движи буталото от горната мъртва точка (ГМТ) на долната мъртва точка (ДМТ) до работния цилиндър на въздуха на двигателя се засмуква от околната среда през входящия клапан 1 (разтоварващият вентил 3 е затворена). За максимална пълнене на работния цилиндър свеж въздух вентил 1 се отваря, когато ръчката при 5 (до пристигането на буталото в ГМТ) и закрито в извода в точка 4 след манивела ДМТ ще премине. Когато налягането на засмукване в цилиндъра е малко по-малко от атмосферното налягане.
Втори цикъл - свиване. По време на обратното движение на буталото от дъното към върха входящи и изходящи вентили са затворени; въздух пресоване се извършва, при което налягането се повишава до 2800-4500 N / m2 (28-45 кгс / см 2) и температури до 600-700 ° С (873-973 K).
трети цикъл на - работен ход (изгаряне и разширение). изпускане и пълнене клапани остават затворени. Дюза 2, горивото се впръсква в цилиндъра (камера налягане) във форма спрей когато ръчката е в точка 6 все още не е достигнал няколко градуса от Г.М.Т., т.е.. Е., С някои инжектиране prenex което е необходимо за получаване на гориво за запалване спонтанно. Под действието на висока температура на горивото се запалва и голямо количество газ. Така за кратко време, измерено в части от секундата, налягането в цилиндрите се увеличава до 5000-12 500 кН / m 2 (50-125 кгс / см 2), и температурата на газа до 1600-2200 ° С (1873-2473 K). Под влияние на разширяващите се газове се движи буталото надолу от TDC да BDC.
Четвъртият ход - освобождаване. Когато ръчката е в точка 8, все още не достига на ДМТ, изпускателният клапан се отваря и се движи бутални от ДМТ до ГМТ, измества отработените газове на работния цилиндър. По това време, изпускателният клапан се отваря напълно и входа е затворен. Цилиндър налягане намалява до 105-110 кН / m 2 (1-1.1 кг / см2) и температурата на газовете до 350-400 ° С (623-673 K). Крайния продукт, т.е.. Д. Затваряне на изпускателния клапан настъпва след манивела ГМТ подаване (в точка 7). Това допринася за по-добро почистване на цилиндъра от продуктите на горенето.
За осъществяване на смукателния ход (зареждане), компресията и освобождаването изисква изразходването на механична енергия от двигателя. Тази енергия се натрупва по време на работния ход на маховика и всички движещи се части на двигателя, а след това се консумира поради инерцията на движението по време на трите цикъла. Ето защо, двигателите са снабдени с маховик, което е подобно на кинетичната енергия на батерията. В мулти-цилиндрови двигатели подготвителни цикли в един цилиндър и се извършват за сметка на ударите в другите цилиндри, тъй като тези цилиндри двигатели не работят по едно и също време, и на редовни интервали. Това също така осигурява по-голяма еднородност на въртенето на вала на двигателя.
Работен цикъл двутактов двигател се извършва в две инсулт или с едно завъртане на коляновия вал. Двутактови двигатели, за разлика от четири цикъла, или не разполагат с клапани или изпускателните клапани са само. И в двата случая, прочистване на работния цилиндър чист въздух се произвежда чрез специални процепи в стените му - за поглъщане на пристанищата. Както обратно промиване на помпата (вентилатор) се използва за двутактови двигатели, бутало, с три въртящи се и центробежни помпи, задвижвани от коляновия вал на двигателя. На въздуха от вентилатора се подава в пръстеновиден канал - приемник, разположен по периферията на цилиндъра и от там през портовете продухващия - в цилиндъра.
Фиг. 53 е показана схема на двутактов дизелов двигател с най-простият контура процеп valveless цилиндър дезактивирането. Принципът на работа на двигателя трябва да се разглежда в момента, когато в резултат на запалване на горивото и последващото увеличение на налягане и разширяване на газа буталото започва да се движи от ГМТ към ДМТ (позиция I) и се извършва работен ход до отвора на буталото на изпускателни отвори 3 (позиция II). При по-нататъшното движение на буталото към ДМТ, когато налягането в цилиндъра спадне до 120-140 кН / m2 (1.2-1.4 кгс / см 2) отвори за поглъщане на пристанищата 2 и започва да духа цилиндър свеж въздух от вентилатора към приемника и от там в полето за продухване (позиция III) налягане на 1300-1500 кН / m 2 (1.3-1.5 кгс / см 2).
Фиг. 53. Схемата на двутактов дизелов двигател.
След това, буталото започва да се движи от TDC да BDC (позиция III), и преди да се затвори това продухване пристанищата на процеса на прочистване цилиндър 2 продължава. Outlet пристанища остават отворени за известно време, за да се осигури по-цялостно почистване на газовата бутилка. При по-нататъшното движение на буталото на горна мъртва точка изпускателните отвори са затворени и въздух компресия се извършва (позиция IV). При подхода на буталото ГМТ през дюза 1 се инжектира гориво, което се дължи на високата температура сгъстен въздух се запалва, и цикълът се повтаря. По този начин, има два основни цикли могат да бъдат разграничени - компресиране и разширение (инсулт) и смукателния и изпускателния ударите на като отделни независими цикъла липсват. почистване на технологични газове и го изпълва с въздух цилиндър се появява заедно с основни щрихи, както ако са наложени върху тях. Също така е възможно да се заключи, че работата на двутактов двигател без (чистка помпа не е възможно.
Основният начин за увеличаване на капацитета на съвременния четиритактов и двутактов дизелов двигател е с компресор - принудително подаване на въздух в цилиндрите. Това позволява на същия изгарянето на обема на горивната камера, по-голямо количество гориво и получаване на съответното увеличение на капацитета. Разграничаване механичен и турбо. В механичен метод, тласък на въздуха помпа задвижва от коляновия вал на дизелов двигател с мощност отнема част от него. По-сложна е турбина нагнетяване когато компресора се задвижва от газовата турбина, работещи на отработените газове на дизелов двигател.
Дизайнът на четиритактов дизелов двигател и цялостното оформление на неговите основни компоненти и части показано на фиг. 54. Структурата на неподвижните части, образуващи скелета на двигателя, включва рама 1, рамка (корпус) 2, цилиндров блок 3 и капака на цилиндър 4. кухина, образувана от слоя 2 и фундаментната плоча 1 се нарича картера пространство и самата рамка е закрепена с болтове свързани с основната рамка образува картер.
Фиг. 54. Апаратурата на двигателя с вътрешно горене.
Структурата на движещите се части, които са механизъм манивела включва бутало 9, бутален пръстен 8, щифта бутало 10, свързващ прът 11, колянов вал 16 (бутални пръти в кръстоглави двигатели) и др маховик.
Клапан съоръжение се състои от смукателните и изпускателните клапани 6 с пружините, части клапан задвижващ механизъм (pushrods) 7, ролките 12 pushrods, разпределителен вал 13, задвижваното зъбно колело 18, гърбичната пръстен 14 и зъбните колела 15 и 17 кола разпределителния вал на ръцете клапата 5.
Свързани статии