Что такое марка двигателя. Маркировка судовых дизелей

Среди автомобилистов ходит спор: существует ли не убиваемый двигатель или нет? И на самом деле существуют ли такие моторы? В данной статье будет предоставлен список автомобилей с двигателями миллионниками.

Что такое двигатель миллионник?

Первым делом следует выяснить, что же кроется за этим словосочетанием «двигатель миллионник». Расшифровать это можно как силовой агрегат, который преодолел расстояние в более чем 1 млн. км.

Многие сразу начнут возражать, что это все миф и такого не может быть, но на самом деле такие моторы существуют, и их таких немало.

Безупречная надежность работы ДВС определяется следующими основными показателями:

1. Ремонтопригодность .
2. Долговечность .
3. Безотказность .

Но стоит сказать, что понятие двигатели миллионники вовсе не означает, что автомобиль пройдет без капитального ремонта такой пробег. Это значит, что заводом изготовителем предусмотрен ресурс деталей на пробег в один миллион. Несомненными лидерами по производству таких моторов являются:

• японские автомобили;
• машины американского производства;
• немецкие автомобили.

Стоит также сказать, что не все двигатели смогут пройти такой пробег, ведь во многом состояние будет зависеть от своевременного прохождения технического обслуживания (ТО) и манеры езды.

Какой двигатель лучше бензиновый или дизельный?

Также среди автомобилистов не утихают споры, какой тип двигателя надежней и выходит заложенный в него ресурс, бензиновый или дизельный? Для ответа на этот вопрос необходимо прибегнуть к статистике, которая показывает, что более не убиваемыми являются автомобили с дизельным движком. Моторы, которые действительно пробежали такой ресурс можно разделить на несколько видов:

• дизельные . Такие типы моторов получили репутацию долговечных и надежных;
• бензиновые рядные «четверки» . Автомобили с такими движками соперничают за популярность и надежность с дизельными;
• бензиновые рядные «шестерки» . Эти моторы отличаются высокой мощностью, и на них практически отсутствует вибрации во время движения;
• V-образные «восьмерки» . Такие двигателя идут больших размеров, и в отличие от трех первых не могут похвастаться большим сроком эксплуатации транспортного средства, хотя этого не скажешь про моторы, произведенные в США.

Также бывали редкие случаи, когда отечественный автомобиль ГАЗель с 406 двигателем переваливал отметку в 1 млн. км пробега. Что такое миллионник разобрались, теперь следует перейти к небольшому списку таких автомобилей, ведь многие автомобилисты не знают на каких машинах можно встретить такие агрегаты.

Список машин с двигателями миллионниками

Теперь стоит представить небольшой список двигателей, которые действительно прошли заложенный в них ресурс, т.е. являются миллионниками. Среди бензиновых можно отметить следующие:

• Toyota 3S-FE;
• Honda D-series;
• Toyota 1JZ-GE и 1JZ-GE;
• BMW M30 и M50.

К числу дизельных долгожителей можно отнести следующие марки двигателя:

• Mersedes-Benz OM602.

Ну а теперь каждую модель необходимо более подробно рассмотреть.

Японский 2-х литровый движок появился на свет в 1982 году. Первые модели выпускались с одним распредвалом, но спустя 5-6 лет, начали производиться автомобили с двумя распределительными валами. Такие моторы устанавливались на Mitsubishi, Huyndai и Kia. За длительные годы производства они неоднократно модернизировались.

Стоит отметить, что его лицензированная копия по сей день выпускается на заводах в Китае, и в данный момент устанавливается на автомобиль китайского производства Brilliance.

Toyota 3S-FE

Также миллионниками считаются 2-х литровые двигателя Toyota 3S-FE. Среди рядных «четверок», он является одним из самых надежных и не убиваемых. Период его производства с 1986 по 2000 год. 16 клапанный мотор с четырьмя цилиндрами отличается высокой ремонтопригодностью, способен выдерживать высокие нагрузки. Если своевременно выполнять плановое ТО, такие моторы способны проходить без капитального ремонта свыше 500 тысяч км пробега.

Honda D-series

Модельный ряд производителя автомобилей Honda, в своем ассортименте имеет более десятка различных модификаций двигателя, с объемами от 1,2 до 1,7 л, и по праву считаются не убиваемыми. В таких моторах мощность ДВС доходит до 130 лошадиных сил, что весьма неплохо для автомобилей с небольшими объемами. Как показали многочисленные тесты, самыми не убиваемыми считаются модели D15 и D16.

Toyota 1JZ-GE и 1JZ-GE

Такие моторы уже относятся к рядным «шестеркам», и выпускались они в промежутке с 1990 по 2007 год. Представлены они двумя объемами: 2,5 и 3,0 литра. Были случаи, что некоторые автомобили с такими двигателями прошли миллион км пробега без капитального ремонта. Некоторые автомобилисты называют их «легендарными». Устанавливались они как на свои автомобили, так и не которые модели американского Lexus.

BMW M30 и M50

Машины, оснащенные двигателя таких моделей, также стоит отнести к миллионникам. M30 модель выпускалась с объемами 2,5-3,4л, и имела мощность от 150 до 220 «лошадок». А вот модель M50 производилась с объемами 2, -2,5л, и мощностью мотора от 150 до 195 лошадиных сил.

Главный секрет надежности этих двигателей заключался в чугунном корпусе силового агрегата, и привод ГРМ осуществлялся цепью. Такие моторы способны пройти 500 тысяч км пробега, без необходимости капитального ремонта, а ресурс заложенный заводом изготовителем составляет миллион километров.

Машины, в которых стоят такие модели моторов, также относятся к миллионникам. Выпускались они в период с 1998 по 2008 годы, и устанавливались почти на все машины BMW, которые выпускались в этот период. Кроме высокой надежности, главной положительной чертой таких моторов являлась впечатляющая динамика автомобиля.

Mersedes-Benz OM602

Этот дизельный мотор производился с 1985 по 2002 год, и имел мощность от 90 до 130 лошадиных сил. Как видно такая модель не слишком мощная, однако главной ее отличительной способностью является высокая надежность. Если во время выполнять все предписания сервисной книжки, то такие движки способны пройти под миллион километров без серьезных поломок.

Итоги

По результатам всей вышеизложенной информации пришло время для подведения итогов. Автомобили с двигателями миллионниками существуют, и их немало. Но для того, чтобы машина столько отходила необходимо планово проводить ТО, а также следить за состоянием ДВС. Также существует еще контрактный двигатель, но о нем речь пойдет в следующей статье.

Судовые двигатели внутреннего сгорания подразделяют по сле­дующим основным признакам:

По назначению - главные и вспомогательные.

По направлению вращения коленчатого вала - реверсивные и нереверсивные. Различают также двигатели правого вращения и левого; у первых коленчатый вал вращается по часовой стрелке, а у вторых - против часовой стрелки, если смотреть со стороны приводного механизма или по ходу судна.

По способу рабочего цикла - четырехтактные и двухтактные.

По способу наполнения цилиндра свежим зарядом - без над­дува и с наддувом. В двигателях без наддува всасывание свежего заряда осуществляется рабочим поршнем (четырехтактные) или за счет незначительного избыточного давления продувочных насо­сов (двухтактные). В двигателях с наддувом свежий заряд по­дается в цилиндр под повышенным давлением.

По числу рабочих полостей цилиндра - простого действия, у которых рабочий цикл совершается в одной верхней полости ци­линдра, и двойного действия, у которых рабочий цикл совершается в обеих полостях цилиндра. Большинство судовых двигателей - двигатели простого действия.

По способу смесеобразования-с внутренним смесеобразованием (дизели) и с внешним (карбюраторные). В двигателях с вну­тренним смесеобразованием рабочая смесь образуется внутри ра­бочего цилиндра. Двигатели, в которых рабочая смесь образуется вне двигателя (карбюратор) и поступает в цилиндр в готовом виде, являются двигателями с внешним смесеобразованием.

По способу воспламенения рабочей смеси - с самовоспламе­нением от сжатия (дизели) и воспламенением от электрической искры (карбюраторные и газовые двигатели).

По конструктивному выполнению кривошипно-шатунного ме­ханизма - тронковые, у которых поршни соединяются непосред­ственно с шатунами и крейцкопфные, у которых поршень соединен с шатуном посредством штока и крейцкопфа.

По расположению цилиндров - вертикальные, горизонтальные (очень редко), с расположением цилиндров под разными углами: V-образные, W-образные, звездообразные, с противоположно дви­жущимися поршнями и др.

По быстроходности, определяемой средней скоростью пор­шня,- тихоходные (средняя скорость до 6,5 м/сек) и быстроход­ные (средняя скорость более 6,5 м/сек).

По роду применяемого топлива - легкого жидкого топлива (бензин, керосин, лигроин); тяжелого жидкого топлива (дизель­ное, моторное, соляровое масло, мазут) и газообразного топлива (генераторный газ, естественный газ).

ГОСТ 4393-48 предусматривает единую систему маркировки двигателей. Основные конструктивные признаки данного типа двигателя, число и размеры его цилиндров определяются маркой. Марка двигателя состоит из сочетания букв и цифр. Цифра перед буквами указывает число цилиндров, последующие буквы харак­теризуют тип двигателя: Ч - четырехтактный; Д - двухтактный; ДД - двухтактный двойного действия; Р - реверсивный; К - крейцкопфный; Н - с наддувом; С - судовой с реверсивной муф­той; П - с редукторной передачей.

После сочетания букв следует дробное обозначение: числитель указывает диаметр цилиндра в см, а знаменатель - ход поршня в см. Если в марке двигателя отсутствует буква К, то это озна­чает, что двигатель тронковый; если буква Р - двигатель неревер­сивный и если буква Н - двигатель без наддува. Например, марка двигателя 7ДКРН 74/160 обозначает: семицилиндровый, двухтактный, крейцкопфный, реверсивный, с наддувом, диаметр цилиндра 74 см, ход поршня 160 см. Двигатель 6ЧР 30/38 - ше­стицилиндровый, четырехтактный, реверсивный с диаметром ци­линдра 30 см и ходом поршня 38 см.

Некоторые заводы применяют заводскую маркировку, обозна­чающую серию двигателей (ЗД6; М50 и др.).

Маркировка используется для условного обозначения типа двигателя и выполняется на дизелестроительных заводах. Условные буквенные обозначения отдельных характеристик дизелей, применяемых в России и Украине, в Германии и других странах, приведены в таблице 5.1. В каждой стране применяется свое обозначение двигателей.

В соответствии с государственным стандартом обозначение двигателей состоит из цифр, указывающих число цилиндров, и буквенных обозначений характеристик двигателя, после которых дробью показаны диаметр цилиндра и ход поршня (в сантиметрах).

Например, обозначение 64Н18/22 расшифровывается так: шестицилиндровый, четырехтактный, с наддувом двигатель с диаметром поршня 180 мм и ходом поршня 220 мм.

Марка 6ДКРН 74/160 обозначает: шестицилиндровый, двухтактный, крейцкопфный, реверсивный, с наддувом, с диаметром цилиндра 740 мм и ходом поршня 1600 мм.

Таблица 5.1 Условные обозначения характеристик двигателей.

Характеристики	Страны
Россия, Украина	МАН, Германия	Бурмейстер и Вайн, Дания	Зульмер, Швеция
Четырехтактные	Ч	V	V	B
Двухтактный	Д	Z	V	-
Реверсивный	P	U	F	D
Крейцкопфный	K	K	T	S
Тронковый	-	G	-	T
С газотурбинным наддувом	H	A, C	B	A
С реверсивной муфтой	C	-	-	-
С редуктором	П	-	-	-
Дизель	-	D

В то же время дизели некоторых отечественных заводов имеют особую маркировку. В Германии в маркировку двигателей входят тактность, число цилиндров и ход поршня. Например, двигатель 6VD24 расшифровывается как шестицилиндровый нереверсивный четырехтактный дизель с ходом поршня 240 мм. При наличии наддува, а также если дизель реверсивный дополняются буквы А и U. Например, 8NVD – 48 AU.

На учебном судне института в качестве главного установлен дизель 6NVD26-A-3(шестицилиндровый, нереверсивный, четырехтактный дизель с газотурбинным наддувом, ходом поршня 260 мм, 3-й модификации), а в качестве вспомогательных – два дизеля 64 12/14.

Типы СЭУ с ДВС.

Судовые энергетические установки с ДВС классифицируются по целому ряду признаков.

По числу гребных валов: одновальные; двухвальные; трехвальные и т.д.

По способу передачи мощности от дизеля к гребным винтам:

С жесткой передачей без изменения частоты вращения (гребной винт вращается с частотой вращения коленчатого вала главного двигателя);

С гибкой передачей (с помощью гидромуфт, электромагнитных муфт; гидротрансформаторов);

С электрической передачей – дизели работают на генераторы, а гребные винты приводятся в действие от гребных электродвигателей (ГЭД);

С гидропередачей, обеспечивающей гидрореактивную движущую силу (на судах с водометными движителя).

По числу двигателей , работающих на каждый гребной вал: одномашинные – на каждый гребной вал работает один главный дизель; многомашинные – на каждый гребной вал работают два и более главных двигателей, передающих свою энергию вращения на гребной вал через один общий редуктор.

По типу применяемых двигателей :

Однотипные, когда используются однородные типы двигателей;

Комбинированные – используются несколько типов главных двигателей (например, дизели и газовые турбины и т.п.).

По типу движетеля: с гребным винтом фиксированного шага (ВФШ); с гребным винтом регулируемого шага (ВРШ); с противоположно вращающимися соосными гребными винтами; с водометными движителями; с крыльчатыми движителями.

Современные мощные главные двигатели выполняются с наддувом и струйным распылением топлива. Четырехтактные дизели выполняются тронковыми, двухтактные – тронковыми и крейцкопфными, а также с противоположно движущимися поршнями и несколькими коленчатыми валами.

Главные судовые дизели классифицируются по ряду признаков.

1. По назначению:

Всережимные, обеспечивающие все скорости судна от самой малой до полной;

Ускорительные (форсажные), обеспечивающие полные и близкие к полным хода при кратковременном использовании;

Маршевые (экономического хода), обеспечивающие длительный экономический ход.

2. По конструктивному исполнению:

Рядные с вертикальным расположением цилиндров четырехтактные с числом цилиндров от 6 до 12 и двухтактные с числом цилиндров от 5 до 12;

V-образные с числом цилиндров от 8 до 20;

X-образные с числом цилиндров от 16 до 32;

Звездообразные с числом цилиндров от 42 до 56;

Двухрядные – по существу два дизеля, соединенных общим картером, рамой и зубчатой передачей;

D-образные двухтактные с противоположно движущимися поршнями с числом цилиндров от 9 до 18.

3. По реверсивности: нереверсивные с реверсивными муфтами или с реверс-редукторами; реверсивные.

4. По массовым и габаритным характеристикам, скоростному режиму и ресурсу:

Малооборотные тяжелые;

Среднеоборотные;

Быстроходные средней удельной массы;

Быстроходные легкие.

Рассмотрим более детально указанные типы дизелей и сравним их.

Малооборотные тяжелые дизели являются в основном двухтактными с клапанной или петлевой продувкой. Они отличаются высокой удельной массой (до 55 кг/кВт), большими габаритами и низкой частотой вращения коленчатого вала. Такие дизели применяют для прямой передачи мощности на гребные винты крупнотоннажных морских судов (танкеров, сухогрузов, рудовозов и др.). Ведущие западные фирмы создали ряд дизелей этого класса с числом цилиндров от 6 до 12, мощностью 30-35 тыс. кВт. Например, дизели фирмы МАН-Бурмейстер и Вайн. К таковым относится дизель 60МС. Это двухтактный крейцкопфный реверсивный с прямоточно-клапанной продувкой и турбинным наддувом.

Среднеоборотные дизели получили широкое распространение в качестве главных дизелей СЭУ. Это четырехтактные двигатели с высоким давлением наддува, числом цилиндров от 6 до 20 при рядном или V-образном расположений цилиндров, частотой вращения коленчатого вала 350…550 об/мин. Такая частота вращения коленчатого вала, как правило, не позволяет устанавливать прямую передачу на гребной винт. Поэтому применяются редукторные передачи, соединяемые с дизелем упругими муфтами. Ресурсы дизелей и передач отвечают высоким требованиям морского флота. Причем суммарная масса дизель-редукторного агрегата в 2,0…2,5 раза меньше малооборотных тяжелых дизелей.

На различных судах в качестве главных двигателей широко применяются среднеоборотные дизели фирм: «МАН-Бурмейстер и Вайн», «Зульцер», «Пилстик», «МаК» и др. Они, как и малооборотные дизели эксплуатируются на тяжелых сортах топлива. Примером могут служить среднеоборотные дизели <40/54 фирмы «СЕМТ Пилстик», а также дизели фирмы «МаК» серии М601.

Высокооборотные (быстроходные) дизели средней удельной массы. Это дизели рядной и V-образной конструкции мощностью 740…4500 кВт при частоте вращения 750…1500 об/мин. Такие дизели применяются на судах ограниченного водоизмещения (буксирах, небольших танкерах, морских траулерах, речных судах) и в качестве главных дизель-генераторов на судах с электродвижением.

Быстроходные легкие судовые дизели сложной конструкции V-, X-, H-образные или звездообразные. Их изготавливают при широком использовании алюминиевых сплавов для получения минимальной массы. Они применяются на наиболее быстроходных судах, требующих развития высокой скорости в легких энергетических установках. Например, на судах с подводными крыльями мощность серийных дизелей этого типа достигает 3700 кВт. Они отличаются малыми размерами диаметра и большим числом цилиндров (12…56). Этот тип двигателей обладает наименьшим ресурсом и в этом их основной недостаток.

5.3.1 Дизельные установки с малооборотными двигателями.

Компоновка, масса, габариты и стоимость установки зависит в основном от характеристик главного двигателя, а малооборотные дизели имеют большие размеры и массу. Поэтому они размещаются в средней части машинного отделения. Чаще всего такие дизели применяются в одновальных установках с размещением в диаметральной плоскости судна параллельно основной плоскости или с незначительным отклонением от линии гребного вала.

Реже встречаются двухвальные установки, а в практике судостроения известен случай строительства трехвального контейнеровоза (Япония) с малооборотными дизелями фирмы «Мицубиси». На этом судне установлено два дизеля эффективной мощностью 18,5 мВт по бортам и один дизель эффективной мощностью 26 мВт – по диаметральной плоскости.

Следует иметь в виду, что многовальная установка во многом уступает одновальной по массе, габаритам, сложности, капитальным затратам, затратам на обслуживание и др. Во многих случаях многовальную установку с малооборотными дизелями не всегда можно считать оправданной, тем более, что в настоящее время максимальная мощность таких дизелей составляет 70 мВт при высокой экономичности. Например, дизели фирмы «Зульцер» типа RTA в 12-ти цилиндровом исполнении.

Таким образом, наиболее эффективны одновальные установки с малооборотными дизелями.

5.3.2 Дизель-редукторные установки со среднеоборотными и высокооборотными двигателями.

Такие установки занимают второе место по распространенности и применяются на морских судах транспортного, технического, вспомогательного и промыслового флота, а также на судах смешанного плавания (река-море) и на речных судах.

Число оборотов коленчатого вала среднеоборотных дизелей (250…750 об/мин) превышает допустимые обороты гребного винта и поэтому в состав такой дизельной установки включаются передачи мощности (механические, гидравлические или комбинированные).

Совокупность установленных на общей фундаментной раме главных двигателей и передач, соединительно-разъединительных или пружинных муфт называется дизель-редукторным агрегатом.

К передачам, как правило, присоединяются один или два валогенератора, что усложняет схему установки, но дает выигрыш в экономии топлива для выработки электроэнергии при работе главного двигателя. Такое решение также позволяет уменьшить количество дизель-генераторов судовой электростанции и экономить ресурс.

Редукторы и соединительно-разъединительные муфты увеличивают массу (на 25…60%) и габариты (на 30…50%) дизель-редукторной установки. Однако, в целом, они в 1,2…2 раза меньше, нежели установки с малооборотными дизелями. Габариты дизель-редукторного агрегата практически не отличаются от габаритов установки с малооборотным дизелем. Однако, последний в два раза выше.

Незначительная высота среднеоборотных дизелей позволяет использовать их на судах, которые перевозят длинномерные грузы и на которых необходимы палубные проезды для колесной техники (например, суда с горизонтальной грузообработкой).

Конструктивно главные установки со среднеоборотными дизелями и механическими передачами бывают одно-, двух-, трех- и четырехмашинными, которые присоединяются к одному редуктору. Такие СЭУ бывают одно- и многовальными.

По сравнению с установками с малооборотными двигателями, рассматриваемые установки имеют ряд преимуществ:

Машинное отделение судна со среднеоборотными дизелями может иметь меньшую высоту, а сама ГЭУ – меньше массу и габариты;

Наличие редуктора позволяет использовать двигатели и гребной вал при частичных оборотах, что отвечает наибольшему КПД винта;

Эксплуатационные характеристики установки выше за счет того, что при снижении скорости хода судна отдельные двигатели можно остановить, а оставшиеся в работе используются более эффективно;

Неисправность одного из двигателей не приводит к остановке судна, а возможность отключения неисправного двигателя позволяет выполнить его ремонт во время рейса.

Следует отметить и недостатки установок со среднеоборотными двигателями по сравнению с установками с малооборотными:

Ресурс среднеоборотного дизеля значительно ниже;

Из-за затрат энергии в редукторе и муфтах механический КПД меньше;

Более сложна эксплуатация из-за большого количества цилиндров дизелей;

Эти установки имеют повышенный уровень шума, что заставляет принимать дополнительные меры по шумоизоляции, а это ведет к удорожанию установки.

Установки с высокооборотными дизелями применяются на рыболовецких сейнерах речного флота, портовых буксирах, судах обеспечения, катерах, судах на подводных крыльях и на воздушной подушке. К этому классу относятся двигатели с частотой вращения коленчатого вала выше 750 об/мин. Поэтому в состав энергетической установки применяется понижающая передача на движители. Как правило, применяется механические, гидравлические, гидромеханические и электрические передачи.

Высокооборотные дизели имеют меньше массогабаритные показатели, чем среднеоборотные, меньшую стоимость и высокую ремонтопригодность. Однако они уступают среднеоборотным экономичностью, ресурсом и требуют использования легкого (дизельного) топлива.

Высокооборотные дизели широко применяются в установках с электропередачей. Это позволяет создавать компактные энергетические установки, так как дизель-генераторы можно размещать в любом месте судна, включая платформы и верхнюю палубу. При наличии условий передачи мощности на гребной винт в таких установках можно обойтись без валопровода.

СЭУ со среднеоборотными и высокооборотными дизелями отличаются между собой разнообразием конструктивных и компоновочных решений, которое определяется в большей степени типом и назначением судов. У них чаще, чем в установках с малооборотными дизелями, применяются навешанные вспомогательные механизмы (электрогенераторы, компрессоры воздушные, насосы топливные, масляные, охлаждения, осушительные, противопожарные), а это упрощает компоновку систем и уменьшает нагрузку на судовую электростанцию. В то же время навешанные механизмы (в большом количестве) могут снизить надежность и ремонтопригодность установки.

ДВС классифицируется по следующим признакам:

1 – по роду рабочего цикла – подводом теплоты к рабочему телу при постоянном объеме, постоянном давлении и со смешанным подводом телоты (т.е. вначале при постоянном объеме, потом при постоянном давлении газов);

2 – по способу осуществления рабочего цикла – четырехтактные, у которых цикл осуществляется за четыре последовательных хода поршня (за два оборота коленвала), и двухтактные, у которых цикл осуществляется за два последовательных хода поршня (за один оборот коленвала);

3 – по способу воздухоснабжения – с наддувом и без наддува. В 4-х-тактных ДВС без наддува цилиндр наполняется свежим зарядом (воздухом или горячей смесью) всасывающим ходом поршня, в 2-х-тактных ДВС-поддувочным компрессором с механическим приводом от двигателя. В ДВС с наддувом (их называют комбинированными) имеется турбокомпрессор, подающий воздух в двигатель при повышенном давлении;

4 – по способу воспламенения топлива – с воспламенением от сжатия (дизели) и с искровым зажиганием (карбюраторные и газовые);

5 – по роду применяемого топлива – жидкого топлива и газовые;

6 – по способу смесеобразования – с внутреннем смесеобразованием, когда топливовоздушная смесь образуется внутри цилиндра (дизели), и с внешним смесеобразованием, когда эта смесь готовится до ее подачи в рабочий цилиндр. Основные способы внутреннего смесеобразования – объемное, объемно-пленочное и пленочное;

7 – по типу камеры сгорания (КС) – с неразделенными однополостными, с полуразделенными (КС в поршне) и разделенными КС (предкамерные, вихрекамерные и воздушнокамерные КС);

8 – по частоте вращения коленвала n – малооборотные с n < 240 мин -1 , среднеоборотные 240 < n < 750 мин -1 , повышенной оборотности 750 < n < 1500 мин -1 и высокооборотные с n > 1500 мин -1 ;

9 – по назначению – главные, предназначенные для привода судовых движителей, и вспомогательные;

10 – по принципу действия – простого действия (рабочий цикл совершается в одной полости цилиндра), двойного действия (рабочий цикл совершается в двух полостях цилиндра – над и под поршнем) и с противоположно движущимися поршнями;

11 – по конструктивному исполнению кривошипного механизма (КШМ) – тронковые и крейцкопфные;

12 – по расположению цилиндров – вертикальные, горизонтальные, однорядные, двухрядные, V-образные, звездообразные.

Основными определениями являются следующие:

– ВМТ и НМТ, соответствующие крайним положениям поршня в цилиндре;

– ход поршня, т.е. расстояние между крайними положениями поршня;

– объем камеры сжатия (или сгорания), соответствующий объему полости цилиндра при нахождении поршня в ВМТ;

– рабочий объем цилиндра, который описан поршнем между мертвыми точками.

Для маркировки дизелей производства стран СНГ приняты условные обозначения, состоящие из букв и цифр: Ч – четырехтактный; D – двухтактный; DD – двухтактный двойного действия; Р – реверсивный; С – с реверсивной муфтой; Н – с наддувом. Отсутствие буквы К в маркировке – двигатель тронковый.

Опрос:

1) Устройство 2-х тактного двигателя.

2) Процесс работы 2-х тактного двигателя.

3) Теоретическая диаграмма. Описание.

4) Сравнение 2-х и 4-х тактного двигателей.

Новый материал:

1. Классификация по назначению:

а) стационарные и транспортные;

б) главные и вспомогательные .

2. Классификация по мощности.

Согласно классификации ЦНИ ДИ делятся:

- меньше 74 кВт (100 л.с.) – маломощные;

- от 74 – 736 кВт (100 – 1 000 л.с.) – средней мощности;

- 736 – 7360 (1 000 – 10 000) – мощные.

- больше 7360 (10 000 л.с.) – сверх мощные.

3. Классификация по рабочему циклу 2-х 4-х тактные .

По циклу со смешанным сгоранием дизели, изохорное сгорание.

Карбюраторные – автомобильные.

4. Классификация по роду топлива и смесеобразования: газовые; внешнее смесеобразование, внутреннее, по способу зажигания, на двигатели с самовоспламением топлива от сжатия и газожидкостные с запальным топливом.

5. Классификации по способу заполнения цилиндра.

Заполнение цилиндра воздухом повышенного давления называется наддувом: наддувные и безнаддувные; механический наддув М-400 и газотурбинный М-401. комбинированные наддув применяется на 2-х тактных дизелях.

6. Классификация по сочетанию основных деталей.

Если двигатель пускается сжатым воздухом то двухтактный должен иметь не менее 4-х цилиндров и 4-х тактный не менее 6.

По расположению цилиндров – рядные V-образные угол развала цилиндров 45º-90º; звёздообразные.

7. По типу кривошипно- шатунного действия тронковые и крейцкопфные ; простого и двойного действия, двойного действия только крейцкопфные, роторные.

8. Классификация по характеру движения: левого вращения , правого вращения. Направление вращения опредляется при взгляде с кормы. Реверсивные с изменением вращенья.

9. По частоте вращения:

- до 250 об./мин. – малооборотные;

- 250-600 об./мин. – среднеоборотные ;

- 600 – 1 000 об./мин. – повышенной оборотности;

- свыше 1 000 об./мин. – многооборотные.

10. По средней скорости поршня:

Ст < 6 м/с – тихоходные;

Ст = 6 -9 м/с – средней быстроходности;

Ст = 9 – 13 м/с – быстроходные;

Ст > 13 м/с – повышенной быстроходности .

Ст средняя скорость поршня определяется по формуле, где:

S – ход поршня м/с;

n – частота вращения коленвала.

Маркировка дизелей.

Согласно ГОСТ 4393-74 марка дизеля должна включать в себя сочетание числа и букв.

Ч – четырёхтактный;

Д – двухтактный;

ДД – двухтактный двойного действия;

Р – реверсивный;

С – с реверсивной муфтой (реверс);

П – с редукторной передачей;

К – крейцкопфный;

Н – с наддувом;

Г – газовый.

Затем следует дробь числитель означает диаметр поршня;

Знаменатель ход поршня в см 8ЧНСП 18/22 восьмицилиндровый четырёхтактный с поддувом и реверс-редуктором диаметр цилиндра 80 мм, ход поршня 220 мм.

6Ч12/14 , 6ЧРН 36/45 , 6ДР 30/50

В ГДР.

Д (Д) – дизель;

Ф (V) – четырёхтактный;

Н (Н) – среднеходовой после трёх букв указывается ход поршня в (см).

4 НФД 24 .

8 НФД 48. 2 АУ – восьмицилиндровый, среднеходовой, четырёхтактный дизель с ходом поршня 480 мм, вторая модернизации, с наддувом, реверсивной.

В Чехии принято наносить марку двигателя с количеством цилиндров и диаметром поршня в см (в мм), буквы означают Л (L) – судовой; С (S) – стационарный; Рр (Rr) – с механическим и ручным реверсом. ПН (PN) – с наддувом.

Но этот принцип выдерживается не строго 6С 275 Л – не стационарный, а судовой 6Л 275 Рр/ II ПН – шестицилиндровый двигатель с механическим и ручным реверсом, с наддувом цилиндра 275 мм, вторая модернизация.

Маркировка двигателей производства Чехии претерпевает постоянные изменения. В неё введены буквы А, В или С означающие тип двигателя и цифры, характеризующие степень наддува.

1 – низкий; 2-3 – средний; 4 – высокий.

Пример: 6 27,5 А 2 L – шестицилиндровый двигатель с диаметром цилиндра 275 мм, типа А, судовой с наддувом степени 2.

Урок 4. Тема: Смесеобразование и сгорание топлива в цилиндрах дизеля.

Процесс сгорания. Понятие о жёсткой и мягкой работе ДВС.

1. Общие понятие о топливе.

Топливом называются горючие вещества, сжигаемые в целях получения тепловой энергии. Топливо бывает жидким и газообразным. Основными химическими элементами, входящие в состав топлива являются углерод и водород. Содержание углерода у нефти и нефтепродуктах составляет 83-87% водорода 11-14% от всей массы топлива.

Основным свойством определяющим ценность топлива является теплота сгорания. Ею называется количество теплоты, выделяющееся при полном сгорании 1 кг топлива.

Сгорание топлива в дизеле.

Задержка самовоспламенения .

Впрыснутое в цилиндр топливо воспламеняется не сразу. Сначала частички его испаряются, перемешиваются с воздухом и смесь нагревается до температуры самовоспламенения. Процесс этот сильный, многосторонний. Следовательно, после впрыска частичек топлива в цилиндр происходит задержка воспламенения вызванная физическими и химическими подготовительными процессами. Время, прошедшее от момента попадания частичек в цилиндр до начала горения называется периодом задержки самовоспламенения.

Период задержки самовоспламенения составляет 0,001-0,005 с. Если предполагать, что двигатель работает с частотой вращения 750 об./мин., то его коленовал поворачивается на 1º примерно за 0,0002 с., значит за период задержки самовоспламенения кривошип повернётся на угол от 5 до 25º.

Это обстоятельство вынуждает делать впрыск топлива с опережением, т.е. до того как кривошип поршень придёт в ВМТ.

Угол, на который кривошип не доходит до ВМТ, в момент начала впрыска топлива называется – Углом опережения подачи топлива – это важнейший параметр регулировки двигателя у судовых дизелей о составляет 15-33º.

Протекание процесса сгорания.

d – точка начала подачи топлива;

d 0 – угол опережения подачи топлива;

d i – угол поворота коленвала за период задержки воспламенения или (период задержки воспламенения).

с – точка начала горения за период задержки воспламенения (угол d i) в цилиндр поступило какое-то количество топлива, составляющее обычно 15-50% от цикловой подачи, т.е. от дозы, впрыскиваемой за цикл.

Топливо воспламеняется следовательно температура и давление резко возрастают участок (сz). Топливо поступающее в цилиндр по окончании задержок спокойно сгорает, покидая так сказать в огненную среду.

Горение его заканчивается несколько позднее чем впрыск.

Поршень в это время движется вниз объём под ним увеличивается и давление существенно не меняется участок (z 1 , z).

(z – z 0) – участок показывает процесс расширения (топливо на этом участке догорает).

Участок (сz´) характерен интенсивным нарастанием давления от Рс до Рz. Если скорость нарастания будет больше чем 400-600 кПа/ град. П.К.В. (4-6 кгс/см 2),то нагрузка на поршень будет ударной, в цилиндре возникнет стук, такая работа двигателя называется жёсткой . Жёсткая работа крайне вредна и влияет на износ подшипников, деформация и поломка поршневых колец.

Жёсткость работы двигателя зависит от скорости нарастания давления после самовоспламенения, а эта скорость – от количества топлива, поступившего в цилиндр за период задержки самовоспламенения. Короче жёсткость работы дизеля зависит от величины периода задержки самовоспламенения: чем он больше, тем жестее будет работа дизеля.

Значит, для обеспечения мягкой работы дизеля следует стремиться к уменьшению периода задержки самовоспламенения (регулировка раньше угол – опережения подачи топлива).

Уменьшению периода задержки самовоспламенения способствует повышение температуры сжатого в цилиндре воздуха. Холодный дизель работает со «стуками» в цилиндре, после нагрева «стуки» исчезают.

Уменьшению периода задержки самовоспламенения способствует повышение давления сжатия, что объясняется понижением температуры самовоспламенения с ростом давления. Мягкая работа двигателя возможна при хорошей плотности поршня в цилиндре, при заданной степени сжатия и при поддержании двигателя в тёплом – горячем состоянии.

Жёсткая работа дизеля возможна при зависании иглы распылителя (форсунка) – низкое качество распыления.

Жёсткость работы дизеля зависит от самовоспламеняемости топлива – это качество характеризуется цетиновым числом. Его определяют сравнением самовоспламеняемости исследуемого топлива и двух эталонных углеводородов: цетана С 16 Н 34 и альфаметилнафталина С 10 Н 7 СН 3 первый имеет минимальный период задержки самовоспламенения, второй значительный. (Сравнение производят на специальном одноцилиндровом двигателе с переменной степенью списания). Сначала определяют степень сжатия при которой исследуемое топлива самовоспламеняется при положении поршня строго в ВМТ.

Затем подбирают эквивалетную смесь цетана и альфаметилнафталина, т.е. такую, которая при том же угле опережения подачи топлива и при той же степени сжатия самовоспламеняется при положении в В.М.Т.

Цетановым числом топлива называется процентное содержание цетана в такой его смеси с альфаметилнафталином, которая эквивалента топливу по воспламеняемости. Если, например в эквивалентной смеси цетана содержится 45%, а альфаметилнафталина 55%, то цетановым числом топлива будет 45. Достаточно мягкая работа быстроходных дизелей при цетановом числе 45. тихоходные могут работать при цетановом числе ниже 40.

Повышение цетанового числа сверх 55, вызывает уменьшение полноты сгорания топлива. Черезмерное сокращение периода задержки самовоспламенения приводит к вялому протеканию процесса сгорания, что снижает КПД.

Урок №5. 2/10. (стр. 33-37) Смесеобразование в дизелях.

Опрос:

1) Задержка самовоспламенения, суть процесса.

2) Протекание процесса сгорания.

3) Понятие о жёсткой и мягкой работе дизеля.

4) Цетановое число, физический смысл.

Новый материал:

Смесеобразование называется процесс приготовления горючей смеси в целях подготовки топлива к сгоранию.

Совокупность частиц распыливаемого топлива, образующееся на выходе его из сопла форсунки, называется факелом топлива. Он характеризуется углом и длинной L. Вертикальный угол между осями факелов называется углом распыливания.

Длина, угол факела и угол раскола согласуются с камерой сгорания. Факел должен охватывать всю толщину воздуха в камера, но частицы топлива не должны попадать на охлаждаемые поверхности во избежание коксования.

Количество факелов чем больше тем лучше, но обычно по числу сопловых отверстий; 6-8, Ø 0,20-0,5 мм. Сопловое отверстие представляет канал, длина (которого в 4-7 раз больше его диаметра). Вследствие трения внешнего слоя топлива, распад струи происходит в канале. При выходе из него нити топлива встречают сопротивление сжатого воздуха и распадаются на частицы и образуют факел топлива.

Для хорошего смесеобразования скорость истечения топлива должна быть 250-350 м/с. Для получения такой скорости давление впрыска должно быть 40-80 МПа (400-800

кгс/см2) и выше. Продолжительность впрыска топлива составляет 15-40º угла П.К.В .,

а у быстроходных ещё больше

Для получения процесса смесеобразования необходимо что бы скорость впрыска возрастала и имела максимальное значение в момент прекращения впрыска. Поэтому профиль кулачковой шайбы топливного насоса делают таким, что бы давление впрыска после его начала возрастало. Начальное давление впрыска у судовых дизелей составляет 18-38 МПа (180-380 кгс/см 2 ).

2. Форма камер сгорания.

Полусферическая, Гессельмана, промежуточная, камера сгорания в поршне (ЦНИДИ), (однокамерное смесеобразование).

3. Вихрекамерное образование.

При организации однокамерного смесеобразования в двигателях небольших размеров, при малых диаметрах цилиндров в них мало места для развития факела топлива, при небольшой мощности в цилиндр впрыскивается очень малый объём топлива, поэтому для достижения высокой скорости впрыска необходимо высокое давление и малые сечения сопловых отверстий (у двигателей ЯАЗ 204, Ø 0,15 мм, давление впрыска доходит до 140 мПа или 1400 кгс/см 2 такой двигатель весьма чувствителен к качеству топлива и качеству обслуживания топливной аппаратуры.

Судовые дизели должны быть проще и нетребовательны к качеству обслуживания.

Поэтому нашло широкое применение многокамерное смесеобразование и его разновидность вихрекамерное.

Справка. Вихрекамерное смесеобразование позволяет получить качественное смесеобразование при малых двигателях впрыска (12-24 МПа), 120-240 кгс/см 2 .

Преимуществавихрекамерного смесеобразования ; можно получить большую мощность чем при однокамерном смесеобразовании, лучше происходит процесс сгорания (больше воздуха), менее чувствительны к качеству топлива.

Недостатки; менее экономичны, т.к. на перетекание воздуха и рабочего газа в вихревую камеру затрачивается часть внутренней энергии газа. Конструкции крышки цилиндра усложняется.

Вследствие разделения объёма камеры сгорания на две части, увеличивается поверхность, приходящаяся на единицу объёма воздуха.

Повышенный в связи с этим отвод теплоты через стенки снижает температуру сжимаемого воздуха, что затрудняет пуск холодного дизеля.

Тенденции в совершенствовании смесеобразования (прочитать на уроке с курсантами – стр. 37).