Двигатели на судне, машинное отделение на морском судне
(продолжение)
Двигатели разделяются по способу осуществления рабочего цикла на четырех- и
двухтактные в зависимости от того, за сколько ходов поршня - четыре или два -
происходит полный рабочий цикл (соответственно за два оборота или один оборот
коленчатого вала). Способ осуществления рабочего цикла влияет на конструктивное
оформление двигателей.
Судовые дизели различаются также по способу действия. Они делятся на дизели
простого и двойного действия в зависимости от того, в скольких полостях
совершается рабочий цикл: в одной верхней или в верхней и нижней, а также на
двухтактные с противоположно движущимися поршнями. О последних можно сказать,
что каждый из них состоит как бы из двух двухтактных двигателей простого
действия с общей камерой сгорания; у двухтактного двигателя с противоположно
движущимися поршнями два коленчатых вала - верхний и нижний. Наиболее широко
применяются на судах двигатели простого действия.
По способу наполнения рабочих цилиндров в зависимости от того, какой заряд
воздуха в них попадает- нормальный или повышенный, - различают двигатели без
наддува и с наддувом. В данном случае нормальным зарядом называют воздух
атмосферного давления, а повышенным - воздух повышенного сравнительно с
атмосферным давления.
Двигатель с наддувом имеет большую мощность, чем такой же по конструкции и
размерам двигатель без наддува, а это очень важно для судна. Наддувочный агрегат
в четырехтактных двигателях или продувочный насос в двухтактных подаст в
цилиндры воздух повышенного заряда. Это позволяет при сохранении тех же размеров
цилиндров, как и у двигателей без наддува, повысить мощность вследствие того,
что можно подать за каждый цикл цилиндра большее количество топлива.
Двигатели различаются также: по роду применяемого топлива, способу
смесеобразования и воспламенения рабочей смеси, роду рабочего цикла,
конструктивному исполнению, направлению вращения коленчатого вала, средней
скорости движения поршня.
В качестве главных судовых используют двигатели, работающие на тяжелом жидком
топливе, с внутренним смесеобразованием, с самовоспламенением, тронковые и
крейцкопфные, с вертикальным расположением цилиндров, однорядные, нереверсивные
и реверсивные, правой и левой модели, мало-, средне- и высокооборотные.
Не все ли равно, например, на каком топливе работает двигатель? Оказывается,
нет. Двигатели, работающие на тяжелом жидком топливе (типа мазута), экономичнее,
чем двигатели, работающие на легком, т. е. на бензине. Значит, на морских судах
выгоднее применять дизельные (с самовоспламенением, внутренним
смесеобразованием), а не карбюраторные двигатели. Выбор тронковых или
крейцкопфных двигателей зависит от их мощности. В тронковых двигателях
направляющей для движения поршня служит сама стенка цилиндра, она же
воспринимает все усилия, возникающие в результате изменения направления
движения, а поршень непосредственно соединен с шатуном; у крейцкопфных же
двигателей для этого служит параллель, на которую опирается и по которой
скользит ползун крейцкопфа. Чем мощнее малооборотный двигатель, тем больше его
размеры, да и усилия при движении шатунно-поршневой группы больше. Вот и
используют дополнительный узел - крейцкопф, и появляется у двигателя еще одна
деталь - шток. У крейцкопфного двигателя поршень соединен со штоком, а шток - с
шатуном через крейцкопф с ползуном. Благодаря крейц-копфному узлу и штоку
полость цилиндра сальником штока отделяется от полости картера, тем самым
устраняется возможность загрязнения масла, циркулирующего в системе смазки,
продуктами сгорания.
На этом примере мы проследили, как двигатели одного типа приобретают
конструктивные отличия, вызванные увеличением мощности. Однако не следует
забывать, что в нашем примере речь идет о мощных малооборотных, а не о
высокооборотных двигателях.
В практике судостроения нередко возникает вопрос, какие двигатели лучше
установить на судне. И в одном случае может быть установлен, например, один
крейцкопфный, т. е. малооборотный, двигатель мощностью примерно 4200 киловатт с
непосредственной передачей мощности на гребной вал, а в другом предпочтут
установить два тронковых среднеоборотных двигателя мощностью по 2100 киловатт
каждый, но с передачей мощности на вал через редуктор.
Однорядное расположение цилиндров является преимущественным для главных
двигателей морских транспортных судов. Если двигатель работает на один вал
(судно с одним гребным винтом) без редуктора, он должен быть реверсивным и
правой модели или может быть нереверсивным, если используется реверсивная муфта
при передаче мощности на вал. Реверсивностью называют способность двигателя
менять направление своего вращения на противоположное. Если двигатель, например,
правой модели, это означает, что его коленчатый вал вращается по часовой
стрелке, если смотреть с кормы в нос.
При двухвальной установке, следовательно, при работе каждого двигателя на свой
вал, устанавливают двигатели разной модели. Дизель-генераторы, устанавливаемые с
левого и правого бортов в машинном отделении, также отличаются по моделыюсти.
Двигатели различаются по средней скорости поршня, зависящей от хода поршня и
частоты вращения двигателя; по этому признаку их классифицируют на мало, средне-
и высокооборотные.
Если же рассмотреть узлы и детали судовых дизелей, то можно обнаружить еще
больше конструктивных различий. Например, поршни делают и с охлаждаемой, и с
неохлаждаемой головкой, цельные и с отъемной головкой, чугунные и алюминиевые.
Втулки цилиндров четырехтактных двигателей отличаются от втулок двухтактных
отсутствием продувочных окон; крышки этих же двигателей различаются количеством
отверстий.
Отметим одну из особенностей эксплуатации главных судовых дизелей, особенно
мощных малооборотных, обусловленную их большими размерами. Многие детали таких
дизелей не только не поднимешь, но и не подвинешь из-за их большой массы,
поэтому над двигателями у подволока (потолка) машинного отделения проложены
монорельсы с электротельферами, предназначенными для подъема и перемещения
деталей. А в период стоянки судна в порту механизмы и детали, если необходимо,
транспортируют через кап машинного отделения на берег для ремонта и обратно
береговыми или судовыми кранами. Машинное отделение снабжено приспособлениями
для демонтажных и ремонтных работ, в нем имеются механические тали и домкраты,
без которых редко обходятся эти работы.
Итак, на морских судах применяются принципиально те же двигатели, только
значительно большей мощности, не говоря уже о размерах, что и на автомобильном
или железнодорожном транспорте, однако приспособленные к условиям работы на
море.
Несмотря на большие конструктивные различия между двигателями, их узлами и
деталями, имеются основные признаки, позволяющие обслуживающему персоналу в
случае перехода с одного судна на другое с двигателем иного типа разобраться в
его особенностях и правильно его обслуживать. Этому помогают инструкции по
обслуживанию двигателя данного типа, имеющиеся на судне, и правила технической
эксплуатации.
