Двигатели внутреннего сгорания (ДВС)

Судовые ДВС подразделяются на главные двигатели, непосредственно обеспечивающие движение судна, и вспомогательные двигатели – все остальные, которые обеспечивают работу главных механизмов, судовых систем и устройств. На теплоходе главный ДВС работает непосредственно на движитель. На дизельэлектроходе главный ДВС работает на генератор, который вырабатывает электроэнергию для электродвигателей, валы которых приводят в работу движители.

Судовые ДВС по конструкции бывают тронковые и крейцкопфные (рис. 31), без наддува и с наддувом (рис. 32), однорядные (рис.33), У – образные (рис.34).

Рис. 31. Крейцкопфный ДВС	Рис. 32. ДВС с наддувом
Рис.33 Однорядный ДВС	Рис. 34   У- образный ДВС

По принципу работы двигатели делятся на 4-х тактные, 2-х тактные, с внутренним смесеобразованием (дизели) и с внешним (карбюраторные)

Четырехтактный двигатель (принцип работы)

ВМТ, НМТ – верхняя и нижняя мертвые точки

Ход поршня – расстояние между мертвыми точками

Такт – процесс, происходящий за один ход поршня

Степень сжатия – это отношение полного объема цилиндра к объему камеры сжатия (11-18)

1 такт – (впуск) поршень при движении из ВМТ в НМТ создает над собой разряжение, вследствие чего воздух из атмосферы засасывается в цилиндр через открытый впускной клапан.

2 такт – (сжатие) поршень при движении из НМТ в ВМТ сжимает воздух (при закрытых клапанах), температура растет и в районе ВМТ впрыскивается топливо, которое самовоспламеняется, резко повышается давление.

3 такт – (расширение) под давлением газов поршень совершает рабочий ход, двигаясь от ВМТ в НМТ, температура и давление газов падают.

4 такт – (выпуск, выхлоп) поршень, двигаясь от НМТ в ВМТ, выталкивает отработанные газы в атмосферу. И цикл повторяется.

                                     1                    2                   3                         4

Рис. 35. Принцип работы 4-х тактного ДВС

Вместо клапанов у двухтактного двигателя в цилиндре прорезаны окна: слева – выхлопные, справа – продувочные, к ним подается воздух под давлением от специального насоса

                                                        1                                         2

Рис. 36. Принцип работы 2-х тактного ДВС

 

1 такт – при движении поршня вверх он своими кромками перекрывает окна и начинается процесс сжатия (в ВМТ вспрыск топлива и сгорание)

2 такт – поршень движется вниз под давлением газов и совершается рабочий ход

Продувка – как только поршень откроет окна, начинается процесс продувки (удаляются отработанные газы и одновременно цилиндр заполняется свежим воздухом). Такты всасывания и выхлопа – отсутствуют.

Эксплуатация ГД и ВД запрещается, если их техническое состояние не удовлетворяет требованиям РРР и в частности если:

- рабочие параметры двигателей выходят за предельные значения;

- имеются трещины в цилиндровых втулках, крышках, в деталях движения и трубопроводов систем двигателя (масло, топливо, вода, воздух);

- неисправны системы и устройства, обслуживающие двигатели;

- неисправны регуляторы;

- нарушена регулировка двигателей, о чем свидетельствуют ненормальные стуки;

- протекает вода из полостей охлаждения в картер;

- уплотнения головок блоков и клапаны пропускают газы;

- вибрация вызывает повреждения двигателя, трубопроводов;

- неисправен турбонагнетатель наддувочного воздуха;

- чрезмерно нагреваются или шумят реверс - редукторы;

- неисправны контрольно-измерительные приборы;

- ослаблена посадка на валу гребного винта;

- неисправна система сигнализации и автоматизации, установленные на МПУ.

Работа двигателей разрешается только на тех сортах топлива и масла, которые предусмотрены инструкцией. За качество выдаваемых на суда нефтепродуктов несет бункеровочная станция, за качество нефтепродуктов, находящихся на судне – механик судна.

Перед подходом судна к гидротехническим сооружениям, причалам, затруднительным участкам пути, вахтенный начальник обязан проверить ДАУ и давление воздуха в пусковых баллонах.

 

КОМПРЕССОРНЫЕ УСТАНОВКИ

 

Количество и емкость баллонов сжатого воздуха на судне должны обеспечивать требуемое, по правилам РРР, число пусков и реверсов главных и вспомогательных двигателей (не менее 12).

Запрещается наполнять баллоны при:

- трещинах, выпучинах и деформациях в корпусе баллона;

- не плотностях в запорных и пусковых клапанах, вследствие чего в них снижается давление более чем на 10% в сутки;

- неисправности предохранительных клапанов и манометров;

После каждой подкачки воздуха, а при автоматизированной подкачке – каждую вахту баллоны следует продувать.

Работа компрессоров запрещается при следующих дефектах:

- деформациях и трещинах в ответственных деталях машины;

- не плотностях воздушных трубопроводов;

- повреждениях систем смазки и охлаждения;

- не отрегулированных предохранительных клапанах;

- не нормальных стуках и шумов в движущихся частях.

Рис. 37. Компрессорная установка

1. цилиндр низкого давления (ЦНД) 2. поршень низкого давления 3. полость низкого давления 

4. всасывающий клапан ЦНД 5. нагнетательный клапан ЦНД 6. поршень высокого давления 

7. полость высокого давления 8. 9. клапан впускной и выпускной ЦВД 

10.11.15.18. предохранительные клапаны 12.16.19. манометры 13.14.25. невозвратные клапаны 

17. трубопровод на пуск двигателя 20.21. редукционные клапаны 22.23.24. баллоны

26. 29. краны для спуска конденсата 27.30. сепараторы 28.31. охладители воздуха

 

Рис. 38.  Многоступенчатые компрессоры

СУДОВЫЕ КОТЛЫ

Паровые котлы устанавливают на судах для превращения воды в пар (пар является теплоносителем) за счет тепла, выделяющегося при сжигании топлива. В зависимости о назначения судовые котлы подразделяются на главные, вырабатывающие пар для главных и вспомогательных механизмов, и вспомогательные, обеспечивающие паром систему отопления, камбуз, баню, прачечную и т.п., а также вспомогательные механизмы во время стоянок.

       Судовые котлы характеризуются: площадью поверхности нагрева, паропроизводительностью (количество воды, превратившееся в пар в единицу времени, тонны/час, кг/час); рабочим давлением и температурой перегрева пара. В зависимости от того, как обтекают горячие газы поверхность нагрева, котлы подразделяются на огнетрубные, водотрубные и комбинированные. В огнетрубных котлах «огонь» движется внутри труб и камер, омываемых водой. В водотрубных наоборот: горячие газы омывают снаружи трубки, внутри которых находится вода.