Что является одной из главных задач модернизации и модификации автомобильных двигателей

ДВИГАТЕЛИ ЛЕГКОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ

Конструктивные разновидности двигателей внутреннего сгорания

Одной из важнейших задач модернизации моделей автомобильных ДВС является повышение их основных технических характеристик: крутящего момента М_кр, мощности N_e и удельного расхода топлива g_e.

В настоящее время существующие ДВС легковых автомобилей классифицируют по следующим параметрам [8]:

? количеству цилиндров: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 12 и 16;
? расположению цилиндров: рядные вертикальные и наклонные, V-образные с разным углом развала, оппозитные, VR-образные (с шахматным расположением цилиндров); W-образные и т.д.;
? рабочему объему цилиндров: мало- и средне-, много- и вне- литражные;
? соотношению хода поршня 5 к диаметру цилиндра D: длин- ноходные — S/D >1, квадратные — S/D = 1 и короткоходные — S/D 1; стехиометрических — а = 1; богатых — а VR6; VR6 + 2VR6 -> W12; б — W4 + W12 -> W16; в — W16 W8 + W8

Краткие технические характеристики двигателей V12, W12 и W16 приведены в приложении 2.

Для снижения массы ДВС их блоки отливают из легких алюминиевых сплавов. Так, у двигателя W12 блок цилиндров и верхнюю часть картера отливают из термостойкого и жаропрочного сплава алюзиль (сплав кремния с алюминием AlSi₁₇CuMg). Поэтому в цилиндрах нет необходимости устанавливать гильзы.

Для получения равного интервала между вспышками в каждом кривошипе КВ установлена двухступенчатая шатунная шейка со смещением эксцентричных ступеней на угол определенной величины (рис. 8.3).

У двигателя W8 интервал между вспышками соответствует углу 90°, для чего угол смещения ступеней шатунных шеек составляет -18° (против часовой стрелки по ходу вращения КВ). На дви-

Конструкция КВ двигателя W12

Рис. 8.3. Конструкция КВ двигателя W12.

1 — цапфа коренной шейки для установки зубчатого цепного колеса;
2, 6 — коренные шейки; 3 — шатунная шейка; 4 — зубчатые колеса для двойной цепи; 5 — зубчатое цепное колесо привода балансирных валов;
7 — зубчатое цепное колесо привода масляного насоса; 8 — демпфер

гателе W12 интервал между вспышками соответствует углу 60°, для чего угол смещения ступеней шатунных шеек равен +12° (по часовой стрелке). Разъем верхней и нижней частей картера выполнен горизонтально по оси КВ.

Коленчатые валы у таких двигателей полноопорные: у W8 — пять опор, у W12 — семь опор. У двигателя W8 кривошипы расположены под углом 180° (такие КВ называют плоскими). Для уравновешивания сил инерции II порядка в ряде W-образных двигателей (например, W8) установлены два балансирных вала, вращающихся в 2 раза быстрее КВ. Верхний вращается зубчатым ремнем от зубчатого цепного колеса, установленного на крайней коренной шейке КВ, нижний — от косозубой шестерни, расположенной на другом конце верхнего вала.

В каждой из двух головок блоков цилиндров установлены два распределительных вала — впускной и выпускной, на передних концах которых размещены гидравлические механизмы регулировки их положения. Длина клапанов впускных и выпускных каналов обусловлена расположением цилиндров. Для устранения зазоров в приводе клапанов применяют гидрокомпенсаторы.

В W-образных двигателях применяют только жидкостные системы охлаждения различных конструкций. В качестве примера рассмотрим систему охлаждения наиболее распространенного двигателя W12, работающего на антифризе. Ее отличительной особенностью является создание встречных потоков охлаждающей жидкости в головке блока цилиндров: до 66% антифриза со стороны выпуска и примерно 34% потока со стороны впуска. Это обеспечивает выравнивание температуры по всей головке блока и эффективное охлаждение зон установки свечей зажигания и выпуска ОГ. Такое распределение потока жидкости называют перекрестным охлаждением.

В конце XX в. фирмой Volkswagen были созданы образцы нового двигателя W18, построенного из трех рядов (под углом 60°) двигателей R6. Это двигатель, имеющий НВ бензина, четыре клапана на цилиндр и по катушке зажигания на свечу, наиболее компактен: его длина составляет всего 523 мм, несмотря на то что КВ семиопорный с шейками под углом 120°.

На каждой шатунной шейке установлено по три шатуна. В центре КВ размещена шестерня, от которой вращение передается к трансмиссии задних и передних колес. Через зубчатую передачу осуществляется привод всех шести распределительных валов. Наряду с полностью уравновешенным двигателем R6 удалось уравновесить каждую трехцилиндровую поперечную секцию. Работой каждого ряда цилиндров управляет свой электронный блок, а четвертый ЭБУ синхронизирует их работу и управляет всей электроникой двигателя.

Разработанный двигатель предназначен для полноприводного автомобиля 4×4, его выходные параметры не уступают W-образным двигателям: е = 11,5; S/D = 75,6/76,5 мм; N_e = 408 кВт (555 л.с.) при п = 6800 мин’; М_кр = 650 Н м при частоте вращения КВ 4000 миг 1 .

Фирма планирует создать семейство трехрядных двигателей в виде вариантов с 9 и 15 цилиндрами.

Интересным решением является компактный двигатель Ecotec Compakt — трехцилиндровый двигатель, установленный на автомобиле Opel Corsa.

Создание трехцилиндрового ДВС было обусловлено рабочим объемом один литр (по техническому заданию). По законам термодинамики эффективность использования тепла в двигателе наибольшая, если объем одного цилиндра составляет около 500 см 3 , но не менее 300 см 3 .

В трехцилиндровом двигателе число трущихся пар (поршень- цилиндр, вал—вкладыши, кулачок—коромысло и др.) на 25% меньше, чем в четырехцилиндровом, а следовательно, уменьшаются и потери на трение.

Благодаря этому при той же мощности, как у двигателя объемом 1200 см 3 с двумя клапанами на цилиндр, Ecotec Compakt имеет лучшую характеристику М_кр, быстрее разгоняется как с места, так и на высшей передаче и экономит до 10% топлива — его расход всего 5,8 л/100 км. При этом его габариты меньше на 129 мм по длине, на 51 мм по ширине и на 27 мм по высоте, а масса меньше на 12,5 кг.

В таком двигателе использовано много оригинальных конструктивных решений:

? чугунный блок цилиндров жестче и эффективнее гасит вибрации, чем алюминиевый; для улучшения акустических характеристик толщина стенок между цилиндрами уменьшена до 5,5 мм;
? алюминиевая плита-рама с постелями для вкладышей КВ между блоком и поддоном заменяет отдельные крышки коренных подшипников и делает конструкцию более жесткой;
? применена многоклапанная головка цилиндров с двумя распределительными валами, которую обычно не ставят в малолитражных ДВС;
? пустотелые литые распределительные валы не требуют термической обработки; масса каждого уменьшилась на 590 г;
? на пятках коромысел установлены ролики, которые обкатываются по кулачку. При этом вместо трения скольжения возникает трение качения, а потери на трение в головке цилиндров снижаются на 70%;
? доработана система впуска, где поток воздуха дробит капли впрыскиваемого топлива (их диаметр в 3 раза меньше обычного), что способствует лучшему испарению бензина и снижает уровень токсичности;
? микропроцессорная электронная система управления двигателем (зажигание и впрыск топлива) позволила уместить ЭБУ в плоскую емкость небольшого размера непосредственно на двигателе.

Подобными преимуществами обладает и трехцилиндровый двухтактный двигатель EcoSport 1,2 австралийской фирмы Orbital, объемом 1,2 л, мощностью 56 кВт.

У него в отличие от четырехтактной конструкции серийного двигателя всего 340 деталей вместо 560, что снизило его массу со 120 до 85 кг.

К новым конструктивным решениям относятся:

? отсутствие клапанов и распределительного вала, которые заменили электронно управляемые системы НВ бензина и воздуха с собственными форсунками;
? установка роликовых и игольчатых подшипников в опорах КВ и шатунах соответственно;
? измененный профиль разъема крышки и тела шатуна: цельное тело шатуна разделяют на две части. Изломанный разлом индивидуален для каждого шатуна, имеет свой микрорельеф, что делает невозможным подсборку с другой крышкой. Такой «рваный» разъем хорошо работает на сдвиг и при стягивании крышки с шатуном винтами зазор практически не виден;
? специальный компрессор для сжатия воздуха перед впрыском и специальная порционная форсунка для его впрыска в камеру сгорания, что обеспечивает хорошее перемешивание бензовоздуш- ной смеси и делает ее стехиометрической.

Такой двигатель имеет неплохие выходные характеристики: разгон автомобиля до скорости 100 км/ч за 12,6 с, расход топлива — 6,5 л/100 км в городском цикле, низкий угар масла — 0,046 л/1000 км.

На базе бензинового трехцилиндрового двигателя объемом 1040 см 3 , работающего с НВ по четырехтактному циклу, в Англии разработан ДВС с переменным циклом. На малых и средних частотах вращения (и -1 ) двигатель работает по двухтактному циклу, что позволяет получить значительно большую мощность N_e и крутящий момент М^. При более высоких частотах вращения, когда ухудшается наполнение цилиндров, вместе с ОГ в атмосферу улетает часть свежей смеси и крутящий момент М^ снижается (рис. 8.4), двигатель автоматически переключается на четырехтактный цикл. Смена цикла происходит без остановки ДВС за счет изменения фаз в газораспределительном механизме (ГРМ) благодаря электрогид- равлической системе управления работой впускных и выпускных клапанов.

Самым малогабаритным в настоящее время является дизельный ДВС концерна Daimler Chrysler, масса которого составляет всего 69 кг, общий объем трех цилиндров — 0,798 л. Его устанавливают на микроавтомобиль Smart CDY. Выходные параметры: N_v = 30 кВт (41 л.с.) при частоте вращения КВ 4200 мин -1 ; М^ = 100 Н м при частоте вращения КВ 1800 мин -1 ; g_e = 3,4 л/100 км.

Зависимость крутящего момента М от частоты вращения КВ у ДВС с переменным циклом

Рис. 8.4. Зависимость крутящего момента М_кр от частоты вращения КВ у ДВС с переменным циклом:

1 — двухтактный режим; 2 — четырехтактный режим

В таком микродвигателе использованы интересные конструкторские решения:

? камеры сгорания расположены в углублениях поршней, охлаждаемых струями масла; при этом масса поршня составляет 260 г;
? быстродействующие форсунки с электромагнитными клапанами распыляют топливо через пять каналов диаметром 0,12 мм под давлением 135 МПа;
? управляющая электроника позволяет дозировать подачу топлива с точностью до 1 мм 3 .

В современных ДВС применяют множество оригинальных решений конструкции узлов и деталей.

Так, многие автомобильные фирмы заменяют цепную передачу на гибкий зубчатый ремень. Он проще и дешевле в изготовлении, но срок его службы меньше из-за более интенсивного износа, вызванного колебаниями сил, действующих на ремень из-за неравномерного сопротивления распределительного вала. Чтобы исключить этот недостаток, конструкторами фирм Contitex и Litens Automotive Group было создано овальное зубчатое колесо Smart Sproket. Такая форма колеса позволяет замедлить движение зубьев ведущего шкива, снизить усилия на ремне на 40%, но требует изменения конструкции натяжного устройства и строения зубчатого ремня (рис. 8.5, а). Оригинальный узел натяжения разработан инженерами французской фирмы SKF (рис. 8.5, б). В натяжителе использована технология Pull the pin («выдерни чеку»): после установки устройства на двигатель

Гибкий зубчатый привод Contitex-Litens

Рис. 8.5. Гибкий зубчатый привод Contitex-Litens: а — схема привода; б — натяжной ролик; / — шкив на КВ;

2 — натяжной ролик; 3 — шарикоподшипник; 4 — храповой механизм;
5 — ось; 6 — пружина

достаточно вытянуть предохранительный стержень, и ролик сам займет положение, соответствующее правильному натяжению, так как нужная сила натяжения задается предварительно закрученной пружиной 6, которая освобождается после установки ролика 2 на место. Обратно эксцентрик провернуться не может благодаря храповому механизму 4. Настройка сохраняется на протяжении всего срока службы. При обратном ударе в двигателе храповой механизм 4 не допустит ослабления ремня, из-за которого могут измениться фазы газораспределения. Узел имеет габариты стандартного натяжного ролика.

На ряде дизельных двигателей фирм Японии и Германии камеру сгорания заполняют объемной пространственной структурой, теплопроводность и теплоемкость которой сопоставима с твердым телом. Поверхность камеры сгорания в головке блока покрывают своеобразной пеной из карбида кремния, которая выдерживает температуру примерно 1500 °С и имеет открытые ячейки размером до 3 мм. В камере сгорания тонкая вклеенная губка занимает лишь 10% объема.

Кроме того, карбид кремния является прекрасной подложкой для напыления платины — каталитического нейтрализатора. Поскольку температура в камере сгорания всегда ниже температуры плавления платины (1769 °С), ОГ очищаются прямо в камере сгорания. Топливо, попадая на равномерно нагретую керамическую губку, интенсивно проникает в ее поры и сгорает практически полностью, без следов копоти и черного смога.

Дизель стал работать очень тихо, без стука от вспышек топлива, выпуск чистый, с минимальным количеством окислов азота. Отпала необходимость в высоком давлении в форсунках, перестал влиять размер капель топлива, так как его не надо впрыскивать далеко в цилиндр.

Рассматривая разновидности и конструктивные особенности двигателей, нельзя не упомянуть роторно-поршневой двигатель (РПД), который в настоящее время производит только фирма Mazda. Общий вид такого двигателя показан на рис. 8.6, а. Вращение ротора-поршня 7 с частотой до 10 000 мин» 1 осуществляется эксцентриковым валом и шестерней зубчатой передачи. Статор 8 имеет ширину 80 мм. Шестерня зубчатой передачи находится в постоянном зацеплении с шестерней, концентричной с треугольным ротором- поршнем 7. Благодаря этому эксцентриситету ротор-поршень не только вращается, но и совершает возвратно-поступательное движение на величину 2е вдоль вертикальной оси статора 8, где е — эксцентриситет. Таким образом, ротор своими скругленными углами (ребрами) обкатывает эпитрохоидальную поверхность статора.

Роторно-поршневой двигатель Renesis динамически сбалансирован, однако из-за уменьшения массы его маховиков и противовесов на 20% на холостом ходу ощущается вибрация. Ее снижают с помощью специальной подвески силового агрегата, ограничивающей до минимума ее передачу на подрамник или кузов автомобиля. На боковой поверхности ротора-поршня установлены четыре кольца: два маслосъемных уплотнения, одно — компрессионное и одно — боковое. Боковое кольцо трапециевидным сечением снижает нага- рообразование на боковых выпускных окнах. В рабочем объеме статора-картера одновременно проходит несколько рабочих тактов (рис. 8.6, б). В первом положении ротора со стороны I происходит такт впуска воздуха и впрыска бензина, со стороны II — сжатие бензовоздушной смеси, со стороны III продукты сгорания выходят из двигателя. Во втором положении в объеме со стороны I начинается сжатие, у стороны II происходит рабочий ход — бензовоздуш- ная смесь поджигается двумя свечами, это так называемый Twin Spark

Роторно-поршневой двигатель Renesis

Рис. 8.6. Роторно-поршневой двигатель Renesis:

а — общий вид: / — электронный блок управления; 2 — впускной трубопровод; 3 — специальная форсунка; 4 — боковые окна для подачи горючей смеси; 5 — каналы выпуска; 6 — выпускные окна; 7 — ротор; 8 — статор; 9 — две свечи зажигания (основная и дожигающая), работающие последовательно; б — такты РПД: такт 1-й: I — впуск; II — сжатие; III — выпуск; такт 2-й: I — сжатие; II — рабочий ход; III — перекрытие окон; такт 3-й:

I — воспламенение; II — выпуск; III — впуск; такт 4-й: I — рабочий ход;

II — выпуск; III — впуск

(двойная искра), т.е. две искры от разных свечей друг за другом. Интервал между ними рассчитывает ЭБУ в зависимости от режима работы двигателя. В третьем положении ротора со стороны I происходит воспламенение рабочей смеси, со стороны II — выпуск ОГ, со стороны III — впуск рабочей смеси. В последнем, четвертом положении со стороны I заканчивается рабочий ход, происходит выпуск со стороны II и заканчивается впуск со стороны III. Полный цикл из классических четырех тактов в этом РПД происходит за 120° поворота ротора-поршня; за это время эксцентриковый вал, обеспечивающий линейное перемещение ротора, делает один оборот, а не два (как в ДВС с четырехтактным циклом). Поэтому приведенный рабочий объем эквивалентен классическому шестицилиндровому ДВС объемом 2616 см 3 .

В отличие от предыдущих моделей на РПД Rcnesis выпускное окно перенесли на боковую стенку статора, и это свело к минимуму перекрытие окон. Оказалось, что скорость открывания выпускного окна на новом месте оказалась значительно меньше, чем раньше, и для ее повышения спрямили выпускной тракт.

Для лучшего наполнения РПД воздухом в такте впуска система подачи воздуха выполнена комбинированной: применены основные и дополнительные окна подачи воздуха, впускные патрубки различной длины, клапаны, обеспечивающие или прерывающие потоки воздуха на различных режимах работы РПД.

Роторно-поршневые двигатели Renesis выпускают в двух модификациях: стандартной (Standart Power) и высокой (High Power) мощности. Системы впуска двух модификаций различны (рис. 8.7). Двигатель Standart Power имеет восемь окон (по два с каждой стороны каждого ротора) и переключаемую систему впуска. На низких частотах вращения ротора воздух проходит по длинным впускным трубопроводам и попадает в двигатель через одно окно 6 на секцию. По мере увеличения частоты вращения сначала открываются вторичные окна 8, а потом клапан 5 открывается и удлиняет впускной тракт, изменяя его резонансные характеристики. Это позволяет сменить частоту резонансного наддува и повысить наполнение статора. Впускная система версии High Power сложнее. Здесь добавлено еще по два окна на секцию — всего впускных окон шесть, а количество клапанов достигло пяти.

Режимы работы различных элементов системы впуска модификации High Power РПД Renesis приведены в табл. 8.1.

Схемы систем впуска модификаций РПД Renesis

Рис. 8.7. Схемы систем впуска модификаций РПД Renesis: а — стандартной (Standart Power); б — высокой (High Power) мощности;

1 — основной патрубок впуска; 2 — короткий впускной патрубок;
3 — воздушный фильтр; 4 — дроссельная заслонка, управляющая ЭБУ; 5 — электромагнитный клапан, регулирующий длину впускного тракта;
6 — основные окна впуска; 7 — клапаны вторичных окон впуска;
8 — вторичные окна впуска; 9 — клапаны окон для впрыска бензина на высоких частотах вращения ротора; 10 — окна выпуска ОГ

Режимы работы элементов системы впуска РПД Renesis High Power

Элементы системы впуска

Диапазон частот вращения ротора п, мин

Обеспечение и подтверждение надежности модульных транспортных средств

Виноградов, О. В. Обеспечение и подтверждение надежности модульных транспортных средств / О. В. Виноградов, Е. А. Кирсанов. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2016. — № 12 (116). — С. 230-232. — URL: https://moluch.ru/archive/116/31731/ (дата обращения: 15.12.2023).

В статье рассмотрены вопросы, связанные с обеспечением надежности транспортных средств модульной конструкции, ее задачами. Выявлены проблемы в данной области и найдены условия для достижения достаточной надежности модульных транспортных средств.

Ключевые слова: транспорт, модуль, испытания, надежность, ремонтопригодность

Автомобилестроение использует понятие «модуль» со следующим значением: модуль — система механизмов, обладающая заданными входными и выходными параметрами, способная дополнять или изменять функции основного механизма. Применение модульности в производстве автомобилей дает производителям несколько преимуществ: возможность создания широкой гаммы модификаций на базе одной проработанной модульной платформы, унификация конструкции разных моделей, соответственно сокращение номенклатуры деталей и затрат на них, возможность резко ускорить разработку и выпуск новых модификаций на базе старой конструкции, необходимость модернизации возникает тогда, когда автомобиль уже «морально устарел» и т. д. Однако массовое производство автомобилей на модульных платформах, которое разовьется полностью в ближайшие десять лет (на него шаг за шагом уже начал переходить «Nissan»), таит в себе и определенные опасности. Так, в случае технического сбоя в производстве какого-то узла придется отзывать на гарантийный ремонт все модели, использующие данную версию модульной платформы, а их могут быть сотни тысяч и даже миллионы автомобилей [7].

В связи с вышесказанным встает вопрос о том, насколько могут быть надежны модульные транспортные средства и каким образом это можно подтвердить, поскольку не вполне ясно, как повлияет модульная сборка на стоимость владения, насколько модули ремонтопригодны — не придется ли каждый раз менять не узел, но модуль.

Вопросами надежности автомобилестроение обеспокоено с момента создания автомобиля, поэтому вначале проясним, что же мы закладываем в понятие «надежность». Итак, надежность — это свойство объекта выполнять заданные функции, сохраняя значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, в течении требуемого промежутка времени или требуемой наработки [1, 8]. Количественно надежность оценивается показателями безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости [2]. Безотказность — свойства объекта непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени или некоторой наработки. Долговечность — свойства объекта сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта. Ремонтопригодность — свойства объекта, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения его отказов, повреждений и устранению их последствий путем проведения ремонтов и технического обслуживания [3]. Технический уровень любого транспортного средства оценивают конструктивными, производственными (технологическими) и эксплуатационными показателями. К эксплуатационным показателям, характеризующим техническое состояние транспортных средств, относятся в первую очередь надежность и контролепригодность [4]. Надежность транспортного средства закладывается при ее проектировании, обеспечивается при изготовлении и проявляется в процессе эксплуатации. Таким образом, мы видим, что надежность закладывается в автомобиль конструктивно, при расчетах. При проектировании традиционных автомобилей конструкторам заранее известны цели и задачи будущего автомобиля, и главное — принцип компоновки и будущие модификации. Закладывать в конструкцию рассчитанный ресурс автомобиля приходится, зная наверняка, какие узлы и агрегаты, с какими характеристиками будут работать в связке. И это несколько упрощает ситуацию, поскольку круг модификаций заранее определен и ограничен. Разработчикам останется только подтвердить заявленные цифры ресурса различными испытаниями полнокомплектного автомобиля.

Перед конструкторами модулей для будущего автомобиля стоит более трудная задача. Вначале необходимо определить предельно допустимые значения нагрузок и рабочих характеристик модуля при работе в предполагаемых условиях. Предстоит учесть всевозможные сферы использования данного модуля в составе транспортного средства и заложить необходимы показатели в конструкцию. После проектирования, как и в случае с традиционными транспортными средствами, необходимо подтвердить надежность данного модуля. Существует два способа подтверждения надежности: расчетный и практический — испытания.

Применяются три основных метода проведения испытаний на надежность [5]: 1) в автомобильных хозяйствах с перевозкой реальных грузов (эксплуатационные испытания); 2) в испытательных организациях с проведением пробеговой части испытаний на дорогах общего пользования при загрузке автомобилей балластом (ресурсные испытания); 3) в условиях испытательного полигона с пробегами по специальным дорогам различных типов при загрузке автомобилей балластом (полигонные ресурсные испытания). В первом случае условия испытаний очень близки к условиям обычной эксплуатации. Недостатком обычно является невысокий суточный пробег и соответственно длительные сроки испытаний. Во втором случае существенно сокращаются сроки испытаний, однако при этом не учитываются многие факторы, влияющие на работу автомобиля, его агрегатов и систем, в данном случае готовых модулей, в реальной эксплуатации. При проведении испытаний на автомобильном полигоне используются специальные дороги и сооружения. Создаваемые при этом более тяжелые (форсированные) режимы работы автомобиля позволяют в несколько раз сократить пробег, а, следовательно, сроки и стоимость испытаний [6]. Однако вследствие специфичности условий этих испытаний необходимо знать переходные коэффициенты для приведения полученных результатов испытаний к условиям реальной эксплуатации на дорогах общего пользования. К форсированным или ускоренным полигонным испытаниям предъявляется одно важнейшее требование — получаемые отказы и неисправности должны быть типичными, т. е. аналогичными встречающимся в эксплуатации. Ситуация усложняется тем, что при проектировании модульного ТС необходимо подтвердить надежность не просто автомобиля целиком, а каждого модуля, с учетом его применимости в других моделях. Это и есть одна из главных проблем, поскольку, как уже отмечалось выше, применение модуля ограничится не одной моделью, а возможно целым рядом модификаций для различных целей и задач.

В итоге удастся получить проработанные модули транспортного средства для применения в готовых автомобилях, тем самым конструкторы получат больше свободы при создании или обновлении модельного ряда, а взаимозаменяемость модулей благоприятно отразится на ремонтопригодности автомобилей, а, следовательно, и надежности.

Дидманидзе О. Н. Ресурсосбережение на автомобильном транспорте и в сельскохозяйственном производстве. / В сб.: Научные проблемы автомобильного транспорта: материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию ФГОУ ВПО МГАУ, 2010. — С. 5–8.
Дидманидзе О. Н., Асадов Д. Г., Карев А, М., Егоров Р. Н., Журилин А. Н. Транспортные и транспортно-технологические процессы. — М.: ООО «УМЦ «Триада», 2016. — 163 с.
Дидманидзе О. Н., Рыбаков К. В., Митягин Г. Е. и др. Автотранспортные и тракторные перевозки: учебник — М.: УМЦ «Триада», 2005. — 552 с.
Карев А. М., Пуляев Н. Н., Егоров Р. Н., Журилин А. Н. Автотранспортные процессы и системы. — М.: ООО «УМЦ «Триада», 2016. — 94 с.
Куров Б. А., Лаптев С. А., Балабин И. В. Испытания автомобилей. — М.: Машиностроение, 1976. — 208 с.
Лаптев С. А. Комплексная система испытаний автомобилей: Формирование, развитие, стандартизация. — М.: Издательство стандартов, 1991. — 172 с.
Материалы с сайта www.modulcar.h1.ru.
Дидманидзе О. Н., Варнаков Д. В. Повышение параметрической надежности автомобильных двигателей // Ремонт, восстановление, модернизация. — 2007. — № 5. — С. 2–7.

Основные термины (генерируются автоматически): надежность, транспортное средство, испытание, модуль, автомобиль, будущий автомобиль, загрузка автомобилей, общее пользование, реальная эксплуатация, техническое обслуживание.

МОДЕРНИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ФОРСИРОВАННОГО СУДОВОГО ДВС НА ОСНОВЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.08.05, кандидат наук Пахомова Надежда Владимировна

Оглавление диссертации кандидат наук Пахомова Надежда Владимировна

1. Анализ конструкции систем охлаждения

судовых малоразмерных дизелей

1.1 Обзор конструкций и области применения судовых

1.2 Обзор конструкций систем охлаждения

1.3 Обзор температурного состояния элементов рабочего цилиндра

1.4 Направления развития судовых малоразмерных дизелей

на ближайшую и среднесрочную перспективу

Выводы. Цель и задачи исследования

2. Задачи теплопередачи и теплопроводности в ДВС

2.1 Анализ методов теоретического исследования

теплообмена в дизелях

2.2 Влияние теплового состояния судового малоразмерного дизеля на эффективность рабочего процесса и работоспособность

2.3 Конечно-разностный метод решения уравнения теплопроводности

2.4 Особенности задания граничных условий для уравнения теплопроводности

2.5 Разработка модели процесса теплопроводности через втулку

2.6 Оценка погрешности конечно-разностной аппроксимации

2.7 Математическая модель теплопередачи через цилиндровую втулку

3. Экспериментальное исследование теплового состояния рабочего цилиндр

3.1 Методы и уровень экспериментального исследования температурного

состояния деталей дизелей и параметров теплообмена

3.2 Экспериментальная установка, приборы и аппаратура

3.3 Внешние показатели двигателей 4Ч9,5/11 и 4ЧН9,5/11

3.4 Результаты термометрирования цилиндровой втулки

3.5 Оценка теплового и напряжённо-деформированного состояния

4. Решение задачи теплонапряжённого состояния цилиндровой втулки

4.1 Общие вопросы рассмотрения и решения дифференциальных

уравнений теплопроводности в цилиндре

4.2 Результаты расчёта полей температур и тепловых потоков

4.3 Управление напряженно-деформированном состоянием цилиндровой

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «МОДЕРНИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ФОРСИРОВАННОГО СУДОВОГО ДВС НА ОСНОВЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ»

Судовые поршневые двигатели внутреннего сгорания являются важным объектом энергетического машиностроения, формирующим технический уровень многих отраслей промышленности и который должен отвечать современным и ожидаемым перспективным требованиям с точки зрения энергетической эффективности, надёжности, экономичности и экологической безопасности [12, 43 и др.].

Большее количество тепловой энергии отводится от двигателя в систему охлаждения и уносится с отработавшими газами. Отвод теплоты в систему охлаждения необходим для того, чтобы воспрепятствовать пригоранию поршневых колец, обгоранию седел клапанов, задиру и заклиниванию поршня, растрескиванию головок цилиндров, возникновению детонации и т. п. Для отвода теплоты в окружающую среду часть эффективной мощности двигателя расходуется на привод насосов внутреннего контура и забортной воды. Следует иметь ввиду, что задачами системы охлаждения являются:

— снижение уровня тепловой нагруженности и напряжённо-деформированного состояния основных элементов рабочего цилиндра путём отвода от них части теплоты, воспринятой от рабочего тела и образовавшейся в результате действия сил трения в узлах и механизмах двигателя;

— формирование в рабочем объёме двигателя тепловых условий для наилучшего протекания внутрицилиндровых процессов.

Любые работы, связанные с усовершенствованием эксплуатационных характеристик тепловых машин, в том числе и двигателей внутреннего сгорания, должны предваряться исследованием их теплового состояния на стадии, предшествующей усовершенствованию. Под тепловым состоянием следует понимать значения и уровень температур основных элементов рабочего

цилиндра, значения и уровень локальных тепловых потоков и общих количеств теплоты, переданных теплоносителю системы охлаждения и далее, в окружающую среду. Эти данные, полученные различными способами, будут являться исходными для правильного выбора направлений усовершенствования и будут служить реперными точками для сравнения того что было и что получилось в результате проведённых работ и позволит ли достигнутый уровень теплового состояния обеспечить дальнейшую длительную эксплуатацию машины с сохранением её функциональных характеристик.

Теории и методике расчёта систем охлаждения и теплообмена в них посвящены работы Р.М. Петриченко, М.Р. Петриченко, М.К. Овсянников, Н.Х. Дьяченко, Г.Б. Розенблит, А.К. Костин, Р.З. Кавтарадзе, О.К. Безюков. В этих работах рассмотрены различные подходы к решению задач теплопроводности, теплопередачи и теплообмена в двигателях внутреннего сгорания, некоторые из которых будут использованы в настоящей работе.

Дизели типов Ч8,5/11 и Ч9,5/11, не смотря на длительный срок со времени их постановки на производство и не претерпевшие за этот срок каких либо значительных конструкционных улучшений, характеризуются сравнительно низкими функциональными показателями на фоне данных лучших зарубежных аналогов. Мощность дизелей зарубежного производства, как правило, указывается по условиям ИСО, без учёта затрат энергии на привод вспомогательных механизмов, устанавливаемых на двигатель, что приводит к дополнительному увеличению мощности на 5. 9%. В результате рекламируемая мощность зарубежных дизелей значительно превышает фактическую длительную мощность, реализуемую потребителю, следствием чего является занижение удельной массы двигателя.

Таким образом, при сравнительных оценках отечественных и зарубежных дизелей, приводимых на основе разнородных информационных материалов, вступает в силу большое число факторов не сопоставимости, совместное действие которых придает этим оценкам весьма приблизительный характер. Учитывая, что на практике невозможно обеспечить полную сопоставимость по всем параметрам,

результаты сравнений не должны рассматривать как «истина в последней инстанции», а иметь вспомогательное значение [3]. Здесь уместно отметить, что подходы к установлению эксплуатационных показателей дизелей европейского и российского производства значительно разнятся, что даёт выигрыш в показателях зарубежных дизелей на 10 — 15 %.

Тем не менее дизели типов Ч8,5/11 и Ч9,5/11 широко используются в качестве, как главных, так и вспомогательных на кораблях ВМФ, на судах коммерческого флота и в качестве приводов ряда промышленных агрегатов. Учитывая то, что данные типоразмеры дизелей не имеют аналогов в Российской Федерации, проблема их совершенствования не вызывает никакого сомнения и является совершенно актуальной. Поэтому рассмотрение частного вопроса совершенствования системы охлаждения и управления напряжённо-деформированным и температурным состоянием рабочего цилиндра одного из типоразмеров дизелей — 4Ч9,5/11 в его форсированном варианте — 4ЧН9,5/11, является давно назревшим и без сомнения актуальным.

Целью работы является обеспечение работоспособности форсированного судового ДВС путем модернизации системы охлаждения на основе моделирования процесса теплопередачи. С помощью модернизации системы охлаждения может быть обеспечено соответствие энергетических, надёжностных и экономичностных показателей требованиям реальной эксплуатации без внесения значительных изменений в конструкцию и технологию изготовления.

Для реализации поставленной цели необходимо решение ряда научно -технических задач:

• выполнить литературный обзор и анализ типов систем охлаждения дизелей Ч8,5/11 и Ч9,5/11;

• исследовать способы оценки температурного состояния деталей двигателя теоретическими, расчётно-аналитическими и экспериментальными методами;

• разработать математическую модель теплопередачи через стенку цилиндровой втулки для не осесимметричной задачи;

• экспериментально исследовать температурное состояние цилиндровой втулки вихрекамерного дизеля в серийной комплектации и в форсированном, по среднему эффективному давлению, варианте;

• решить математическую модель теплопередачи через цилиндровую втулку;

• предложить модернизированную конструкцию системы охлаждения;

• новый принцип формирования одноконтурной системы охлаждения;

• новый подход к решению 3-х мерной задачи теплопроводности на основе 2-ву мерных;

• принципиально новый подход к выбору конструкции системы охлаждения форсированного вихрекамерного дизеля.

• предложен принцип теплоотвода от цилиндра дизеля в зависимости от особенностей рабочего процесса;

• получены действительные значения температурного состояния цилиндровой втулки и распределение тепловых потоков по её сечению форсированного варианта дизеля 4ЧН9,5/11;

• получены данные для выбора направлений модернизации дизеля в

АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИЙ СИСТЕМ ОХЛАЖДЕНИЯ СУДОВЫХ МАЛОРАЗМЕРНЫХ ДИЗЕЛЕЙ

1.1 Обзор конструкций и области применения судовых малоразмерных дизелей

В Российской Федерации серийно выпускаются судовые дизели малой мощности типов Ч 8,5/11 и 9,5/11 — в 2-х, 4-х, и 6-ти цилиндровом исполнении. Данные двигатели четырехтактные, простого действия, высокооборотные, нереверсивные, тронковые используются в качестве главных, для обеспечения движения на спасательных шлюпках, рыбопромысловых ботах — рис. 1.1.

Рисунок 1.1 Дизель 4ЧСП 9,5/11 с реверсивным редуктором Дизель 4ЧСП 9,5/11 с реверсивным редуктором используется в качестве главного двигателя на катерах, рыбопромысловых ботах, спасательных шлюпках. Дизели других типов используются в качестве вспомогательных двигателей в составе дизельгенераторов (рис. 1.2) и различных комбинированных агрегатов (рис. 1.3 — дизель-генератор-компрессор-насос, ДГКН). В таблице 1.1 приведены показатели и параметры дизелей типов Ч8,5/11 и Ч9,5/11 [9].

Таблица 1.1 Технические данные и характеристики дизелей типа Ч 8,5/11 и

Показатели дизелей Марка дизеля

2Ч9,5/11 4Ч9,5/11 6Ч9,5/11 4Ч8,5/11 4ЧСП8,5/11 4ЧСП9,5/11 4ЧСП9,5/11 4ЧСП9,5/11

Номинальная мощность, кВт (л.с.) 10,3 (14) 22,5 (30) 33.1 (45) 19.1 (26) 18.3 (25) 25.7 (35) 23.5 (32) 25 (34)

частота вращения, об./мин. 1500 1500 1500 1500 1500 1800 1600 1900

Часовой расход топлива, кг/ч 2,50 6,00 8,60 5,00 5,00 6,44 6,30 7,00

капитального ремонта, ч 20000 16000 14000 14000 18000 17000 17000 500

Реверс-редуктор — — — — РРП15-2 РРП20-2,44 РРП15-2 РРП15-2

Назначение В Г Ш

В — для привода генераторов и других механизмов в судовых агрегатах. Г — главный двигатель для малых рыбопромысловых судов, рабочих катеров и шлюпок.

Ш — главный двигатель для спасательных шлюпок.

Рисунок 1.2 Дизель 4Ч9,5/11 в составе дизель-генераторной установки

Рисунок 1.3 Дизель 4Ч 9,5/11 в составе комбинированной установки «генератор-компрессор-насос»

Блок-картер дизеля: материал — серый чугун СЧ25, способ получения заготовки — литьё в землю. Служит для монтажа всех деталей и узлов дизеля (рис. 1.4). В блок запрессованы втулки цилиндров. Наружная поверхность втулок омывается охлаждающей жидкостью.

Рисунок 1.4 — разрез блока 4Ч 8,5/11

Уплотнение водяной полости в местах запрессовки втулок достигается вверху буртиком, притертым к блоку, внизу — уплотнительными резиновыми кольцами. В передней части блока располагаются распределительные шестерни (рис. 1.5), закрываемые крышкой. Сверху блок закрывается чугунной головкой цилиндров — общей для двух цилиндров. Стык между головкой и блоком

уплотняется асбостальной прокладкой. Кривошипная полость разделена пятью перегородками. Средняя часть каждой перегородки имеет полукольцевые приливы, в которых выполнены постели верхних вкладышей коренных подшипников. Постели нижних вкладышей выполнены в крышках коренных подшипников (бугелях). Бугели плотно прилегают боковыми поверхностями к продольным пазам верхних постелей, что предотвращает их боковые перемещения. Вкладыши коренных подшипников скольжения тонкостенные, алюминиево-стальные. Средний коренной подшипник окантован с носовой и кормовой части бронзовыми полукольцами, которые воспринимают осевые нагрузки (упор) от винта. В перегородках блок — картера (через одну) установлены бронзовые втулки, являющиеся подшипниками распределительного вала. В боковых стенках блок — картера имеются смотровые люки, закрытые крышками.

Головки цилиндров чугунные (СЧ25), литые (литьё в землю), блочные на два цилиндра. Уплотнение между крышкой и блок — картером осуществляется асбестовой прокладкой, армированной стальной проволочной сеткой.

Двигатели выпускаются в двух исполнениях — вихрекамерном (все двигатели типоразмера Ч8,5/11 и большая часть дизелей Ч9,5/11) и с камерой сгорания в поршне (две модификации типоразмера Ч9,5/11). В вихрекамерных дизелях

Рисунок 1.5 — расположение распределительных шестеренок в блоке 4Ч

формирование и воспламенение рабочей смеси осуществляется в сферической вихревой камере расположенной в головке цилиндров и соединённой с надпоршневым пространством тангенциальным каналом, рис. 1.6. На рис. 1.7 приведён вид головки цилиндров вихрекамерного дизеля в разрезе. В дизелях с объёмно-плёночным смесеобразованием камера сгорания тороидально-конического типа расположена в поршне, как показано на рис. 1.8. На рис. 1.9 показан вид огневого днища головки цилиндров дизелей типа Ч9,5/11 с объёмно-плёночным смесеобразованием. На рис. 1.10 приведён вид поршня с камерой сгорания.

Рисунок 1.6 Схема вихревой камеры сгорания

Рисунок 1.7 Разрез вихрекамерной головки цилиндров дизеля 4Ч 9,5/11.

Рисунок1.8 Схемаобъёмноплёночного смесеобразования дизелей типа Ч9,5/11 с камерой сгорания в поршне

Рисунок 1.9 Вид огневого днища головки цилиндров дизелей Ч9,5/11 с объёмно-плёночным смесеобразованием

Рисунок 1.10. Поршень с камерой сгорания полуразделённого типа

Коленчатый вал дизеля — материал Сталь 45Х, заготовка — горячая объёмная штамповка,поверхность коренных и шатунных шеек закалена токами высокой частоты, устанавливается в постели в перегородках блок — картера, закрываемые бугелями, (рис. 1.11).

Рисунок 1.11 — коленчатый вал дизеля 4Ч 9,5/11

Шатун — стальной (Сталь 18ХМЮА), заготовка — горячая объёмная штамповка, стержень двутаврового сечения. В шатуне выполнено отверстие для подвода смазки от шатунных подшипников к поршневому пальцу.В верхнюю головку шатуна запрессована бронзовая втулка. Нижняя головка шатуна

разъемная, плоскость разъема расположена под углом 45° к стержню шатуна. Крышка нижней головки штампованная, стальная, крепится двумя болтами, ввернутыми в тело шатуна. Вкладыши подшипников скольжения нижней головки (кривошипной) алюминиево-стальные.

Рисунок 1.12 — шатун дизелей Ч 8,5/11 и Ч9,5/11.

Механизм газораспределения — верхнеклапанный с нижним расположением кулачкового газораспределительного вала (рис. 1.13). Распределительный вал получает вращение от коленчатого вала дизеля через распределительные шестерни. В соответствии с порядком работы цилиндров кулачки распределительного вала через толкатели, штанги и коромысла открывают клапаны. В резьбовое отверстие заднего торца распределительного вала ввертывается поводок привода тахометра. Распределительный вал установлен в подшипниках скольжения из свинцовистой бронзы.

Топливная система имеет в своем составе топливоподкачивающий насос, топливный фильтр, топливный насос высокого давления (ТНВД) блочного типа, форсунки закрытого типа и трубопроводы низкого и высокого давления (рис. 1.14). Топливоподкачивающий насос засасывает топливо под давлением 0,05-0,15 МПа из расходного бака и подает к топливному фильтру имеющий бумажный фильтрующий элемент. Из фильтра очищенное топливо поступает к топливному

Рисунок 1.13 — общий вид газораспределительного механизма на примере дизеля 4Ч 8,5/11.

насосу высокого давления, откуда подается к форсункам и впрыскивается в камеры сгорания. В момент впрыска, проходя через сопловое отверстие форсунки, топливо распыляется. Просочившееся между иглой и корпусом распылителя топливо сливается в топливный фильтр.

Рисунок 1.14 — общий вид топливной системы на примере дизеля 4Ч

ТНВД — блочный, плунжерного типа с регулированием количества подаваемого топлива по концу подачи.

Регулятор — центробежный, однорежимный или всережимный, крепится к ТНВД и приводится в действие от его кулачкового вала.

Форсунки выпускаются двух типов: со штифтовым распылителем — для организации вихрекамерного смесеобразования, и с многодырчатым распылителем — для организации объемно-пленочного смесеобразования. Оба типа форсунок — закрытого типа. Форсунка со штифтовым распылителем имеет статическое давление начала впрыска 13,5 ^ 14,5 МПа.

Форсунка с многодырчатым распылителем имеет статическое давление начала впрыска 170 ^ 172 кг / см2 (17,3 ^ 17,5 МПа).

Система смазки — комбинированная (циркуляционная с разбрызгиванием) с «мокрым» картером.

В систему смазки двигателя входят:

1) масляный насос шестеренчатого типа, установленный на крышке крепления агрегатов и приводимый в действие от коленчатого вала через зубчатую передачу;

2) фильтр основной очистки сетчатого типа;

3) фильтр тонкой очистки с картонным патроном ДАСФО-2.

Насос засасывает масло из поддона через приемный фильтр и нагнетает его через фильтр основной очистки в масляную магистраль и фильтр тонкой очистки. Давление в системе: 0,2—0,35 МПа.

Система пускаэлектростартерная включает в себя: стартер СТ-212, свечи накаливания, аккумуляторную батарею.

Контрольно измерительные приборы штатного двигателя включают в себя дистанционные термометры охлаждающей жидкости и масла, дистанционный манометр для контроля давления масла в системе смазки, дистанционный тахометр.

Анализ технико-экономических показателей дизеля 4Ч 9,5/11 в сравнении с зарубежными аналогами

Таблица 1.2 Сравнение основных характеристик и технических данных дизеля 4Ч 9,5/11 с зарубежными аналогами

Двигатель фирмы КатшБ (США) Бе1гсЬ В1е5е1 (США) Ва1т1ег- Ъепг (Германия) мги (Германия) РегМга (Англия) Уа1шеТ Тта1огз (Финляндия) Дагдизель (Россия)

Число цилиндров 4 4 4 4 4 4 4

Диаметр цилиндра, мм 102 100 98 97,5 98.4 108 95

Ход поршня, мм 120 127 133 133 127 120 110

Рабочий объем, л 3,9 4 3,97 3,97 3,86 4,4 3,12

Средняя скорость поршня, м/сек 10 10,6 11 11,5 11 10,4 7

Мощность, кВт 73 82 82 88 67,5 82 22,5

Частота вращения коленчатого вала, мин-1 2500 2500 2600 2600 2600 2600 1500

Максимальный крутящий момент. Н.м 330 381 350 378 299 363 169

Среднее эффективное давление, МПа 1.08 0,95 1.1 1.02 1,02 0,89 0,66

Удельный расход топлива, г/кВт.ч 231 228 232 203 210 219 254

Литровая мощность, кВт/л 18,7 20,5 20,7 22,2 17,2 18,6 10,1

Удельная масса, кг/кВт 4,5 3,6 4,1 3,9 4,8 4,2 13,2

1.2 Обзор конструкций систем охлаждения

Система охлаждения двигателей внутреннего сгорания служит для обеспечения наилучших условий (по температурному состоянию) для протекания рабочего процесса, а также для отвода излишней теплоты от элементов рабочего цилиндра с целью недопущения развития в них чрезмерных температурных напряжений [83,79, 55].

Охлаждать детали двигателя необходимо по разным причинам:

— крышку цилиндра — для снижения температуры огневого днища и температурных напряжений до значений, обеспечивающих сохранение механических свойств и длительную прочность деталей;

— втулку цилиндра — для снижения температуры зеркала до значений, обеспечивающих сохранение масляной плёнки;

— поршень — для снижения температурных напряжений и обеспечения надёжной работы поршневых колец;

— корпус турбины турбокомпрессора — для уменьшения подогрева воздуха в компрессоре;

— выпускной коллектор или его кожух — для предотвращения ожогов и других повреждений обслуживающего персонала и уменьшения выделения теплоты в машинное отделение.

Двигатели внутреннего сгорания, как правило, оснащаются системами жидкостного охлаждения, так как они в состоянии обеспечить интенсивный отвод теплоты от охлаждаемых деталей. Для подачи охлаждающей жидкости в системах охлаждения обычно используют насосы центробежного типа. Изредка применяют вихревые и поршневые насосы. На крупных судовых двигателях насосы имеют автономный привод, чаще всего электрический. На остальных двигателях насосы приводятся в действие от коленчатого вала двигателя.

В качестве теплорассеивающего устройства в системах охлаждения применяют теплообменники (воздушные радиаторы или водо-водяные холодильники) в зависимости от типа системы охлаждения.

Автоматическое поддержание температуры охлаждающей жидкости осуществляется терморегуляторами различных типов.

Системы жидкостного охлаждения можно подразделить на замкнутые и разомкнутые (проточные) [21, 83, 76].

Замкнутые системы охлаждения

Замкнутые системы охлаждения выполняются двух- или одноконтурными.

В двухконтурных системах охлаждения имеется внутренний контур, в котором под действием насоса циркулирует охлаждающая жидкость (специально обработанная вода или антифриз). Жидкость, находящаяся в первом контуре переносит теплоту от нагретых деталей в теплообменник, где вода второго контура, которая забирается из водоёма, отнимает теплоту, воспринятую жидкостью первого контура [83,76].

Примером двухконтурной системы охлаждения может служить система охлаждения дизелей 5Д2 и 5Д4, [21, 22, 23].

Система охлаждения — жидкостная, двухконтурная, комбинированная: с принудительной циркуляцией в головке цилиндров и с термосифонной в блоке, с автоматическим поддержанием температуры при помощи термостата. Циркуляция охлаждающей жидкости во внутреннем контуре создается центробежным насосом.

Циркуляционный насос нагнетает воду по трубке коллектора в нижнюю полость головки цилиндров. Нагретая вода из верхней полости головки поступает в водяную полость коллектора, далее в расширительный бачок и через патрубок в холодильник, а из него снова идёт к циркуляционному насосу. В холодильнике вода внутреннего контура охлаждается забортной водой, подаваемой насосом забортной воды. Когда температура циркулирующей воды ниже 70 °С термостат автоматически направляет весь её поток к циркуляционному насосу, минуя холодильник. Втулки цилиндров охлаждаются за счёт свободнойконвекции воды, находящейся в блоке цилиндров.

Рисунок 1.15 Схема циркуляции воды в системе охлаждения на примере дизеля 4Ч 9,5/11

а) термосифонное охлаждение, б) принудительное

1- расширительный бак, 2- головка цилиндров, 3- охлаждаемый выпускной коллектор, 4- входной патрубок, 5- насос, 6- блок цилиндров, 7- термостат, 8-холодильник

Для удаления воздуха из системы охлаждения служит кран на выхлопном коллекторе, а для слива воды предусмотрены сливные краны на блоке цилиндров и холодильнике, а также пробки на насосах.

Расширительный бачок обеспечивает длительную работу дизеля без доливки воды в систему и позволяет воде расширяться при нагревании.

Температура воды на выходе из двигателя контролируется термометром.

Системы охлаждения двигателей стационарных, промышленных или наземного транспорта, как правило, в качестве теплорассеивающего устройства имеют воздушный радиатор. В качестве охлаждающих жидкостей в этих системах используют воду или антифризы. Средой, в которую отводится теплота, в данном случае является воздух. Вода или антифриз играют роль промежуточного теплоносителя, отнимающего теплоту от нагретых деталей двигателя и передающего её воздуху в теплообменнике — радиаторе.

Примером может служить замкнутая одноконтурная система охлаждения дизелей 5П2, 8П2, 10П2, и 5П4 стационарного исполнения, [21, 23].

Насос нагнетает воду по трубке коллектора в нижнюю полость головки цилиндров непосредственно к охлаждаемым поверхностям — выхлопным каналам, камерам сгорания, форсункам. Нагретая вода из верхней полости головки через термостат поступает в радиатор, где охлаждается потоком воздуха, создаваемым вентилятором, после чего снова поступает к насосу. Когда температура циркулирующей воды ниже 70°С термостат автоматически направляет весь её поток к циркуляционному насосу, минуя радиатор. В водяную полость блока вода попадает из головки цилиндров и равномерно втулки цилиндров за счёт свободной конвекции.

Для облегчения пуска дизеля при минусовой температуре в систему охлаждения может включаться подогреватель. При прогреве дизеля вода подаётся насосом в котёл подогревателя, нагревается, а затем поступает в полости блока и головок цилиндров. Отдав теплоту втулкам и головкам цилиндров, вода через термостат возвращается к насосу.

Замкнутые системы охлаждения выполняются закрытыми или открытыми

Открытые системы охлаждения сообщаются с атмосферой. В этом случае температура охлаждающей жидкости (воды) не должна превышать 85^90°С. Верхний предел температуры охлаждающей воды в этом случае ограничен из-за опасности возникновения паровых мешков, нарушающих нормальные условия охлаждения и ведущих к местным перегревам двигателя.

Закрытые системы изолированы от атмосферы. В связи с этим повышение температурного уровня охлаждения возможно до 90^120°С при поддержании во всей системе повышенного давления (в том числе и в расширительном бачке). Такие системы называются высокотемпературными. Их положительные и отрицательные свойства описаны в работе [63]. Зависимость температуры кипения воды от давления в системе охлаждения может быть приближённо оценена формулой [22]:

где Р — давление в системе охлаждения, кг/см2.

При использовании воды во внутреннем контуре системы охлаждения к ней предъявляются следующие требования:

• общая жёсткость не более 0,2 мг-экв/л для высокооборотных двигателей;

• щёлочность не менее 2,5 мг-экв/л;

• содержание взвешенных веществ не более 10 мг/л;

• содержание хлоридов не более 50 мг-экв/л;

• водородный показатель рН = 7 ^ 8 при 20°С.

Более мягкая вода способствует образованию пены, а более жёсткая -разрушению масляной эмульсии [51].

В ходе предшествовавших исследований было установлено, что температурное поле цилиндровой втулки двигателя с камерой сгорания в поршне является практически осесимметричным [24] и здесь ядро математической модели процесса теплопередачи через стенку цилиндра может быть представлено в виде двумерного дифференциального уравнения теплопроводности в цилиндрических координатах (уравнение Лапласа). Те же исследования показали, что температурное поле цилиндровой втулки вихрекамерного двигателя является 3-х мерным, с большим смещением максимума температур в сторону вихревой камеры. Тогда ядро математической модели будет иметь вид 3-х мерного дифференциального уравнения теплопроводности.

Для того, что бы задача нахождения распределения температур и тепловых потоков по телу цилиндровой втулки была решена для данного конкретного случая необходимо задать условия однозначности решения, под которыми понимаются геометрические и граничные условия. Геометрические условия задают размеры и форму тела, т.е. представляют собой чертёж объекта. Граничные условия должны быть заданы со стороны всех поверхностей, ограничивающих данное тело в пространстве в виде значений температур, их функций или параметров теплопередачи и теплообмена и увязаны на стыках поверхностей при переходе из одной в другую.

Т = Т(г, z, ф); q = q(r, z, ф); а^) = а^)(г, z, ф) (1.2)

где Т — температура, °С (К); q — плотность теплового потока, Вт/м2; ап» -коэффициент теплоотдачи от газов к стенке (от стенки к воде), Вт/м град.

Граничные условия в виде температур, тепловых потоков, коэффициентов теплоотдачи или их функций по координатам г, z и ф могут быть заданы на основании расчётно-аналитических или экспериментальных исследований.

Выражения для оценки теплоотдачи от рабочего тела к стенке цилиндра можно подразделить на два типа:

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Пахомова Надежда Владимировна, 2016 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Александров A.M., Залевский В.Н. Оценка предельного состояния цилиндропоршневой группы дизелей. Энергомашиностроение, 1976, N 8, с.8-10.

2. Александров A.M., Королевский Ю.П. Нормирование износов основных деталей двигателей рыбопромысловых судов. М.: Пищевая промышленность, 1965 — 134 с.

3. Alkock J.F. Thermal loading of Diesel Engines. «Transactions of the Institute of Marine Engrs.», 1965, 77,n 10.

4. Араманович И.Г., Левин В.И. Уравнения математической физики. М.: Наука, 1969 — 288с.

5. Алексеев Г.В. Классические методы математической физики. Изд-во: Дальнаука, 2011 — 452с.

6. Антропов Б. С., Слабов Е. П., Звонкин Ю. З., Тимашёв В. П. Обеспечение работоспособности автотракторных дизельных двигателей Ярославль. Изд-во: ЯГТУ, 2005 — 186 с.

7. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. 13-е изд. М.:Наука, 1986 — 544 с.

8. Безюков О.К. Основы комплексного совершенствования охлаждения судовых дизелей Автореферат, диссертация доктора технических наук. Санкт-Петербург, 1998 — 48 с.

9. Бордуков В.Т. Проблемы сопоставимости параметров при сравнительной оценке отечественных и зарубежных дизелей. Л.Двигателестроение, 1988, №7, с. 37 — 39.

10. Бочкарёв В.Н. Точностной анализ цилиндро-поршневой группы судовых вспомогательных дизелей. Известия Северо-Кавказского центра высшей школы. Сер. «Технические науки», 1978, N 4, с. 47-50.

11. Беляев В.Н., Борович Л.С., Досчатов В.В. Кратктй справочник

машиностроителя. М.:Машиностроение, 1966 — 797 с.

12. Возницкий И.В. Пунда А.С. Судовые двигатели внутреннего сгорания в 2-х томах. Изд-во: Моркнига, 2008-283 с.

13. Ваншейдт В.А. Конструирование и расчёты прочности судовых дизелей. Л.: Судостроение, 1969 — 639 с.

14. Волчок Л. Я. Методы измерений в двигателях внутреннего сгорания. М-Л.:Машгиз, 1955 — 268 с.

15. Возницкий И.В. Современные судовые среднеоборотные двигатели. Изд-во: Моркнига, 2006 -141с.

16. Вержбицкий В.М. Основы численных методов. М.: Высшая школа, 2002г.— 840 с.

17. Григорьев М.А., Пономарёв H.H. Износ и долговечность автомобильных двигателей. М.:Машиностроение, 1976 — 248 с.

18. Глушко А.В., Глушко В.П. Дифференциальные уравнения с частными производными второго порядка эллиптического типа. Воронежский государственный университет, 2005 — 75 с.

19. Горбацевич В.В. Уравнения с частными производными первого порядка и второго порядка. Изд-во: Просвещение, 2001 — 15с.

20. Гаврилов А.А., Гарнушкин Ю.Г., Драгомиров С.Г. Лабораторный практикум по испытаниям двигателей внутреннего сгорания. Владимирский государственный университет, 2000 — 160 с.

21. Дизели Ч8,5/11 и Ч9,5/11. Конструкция и руководство по эксплуатации. М.:Внешторгиздат, 1986 — 140 с.

22. Дизели. Справочник. Под ред. В.А. Ваншейдта М-Л.:Машиностроение, 1964 -470 с.

23. Дизели Ч8,5/11 и Ч9,5/11. Конструкция и руководство по эксплуатации. М.:Внешторгиздат, 1990 -230 с.

24. Дорохов А.Ф. Исследование тепловой нагруженности и теплопередачи в цилиндре судового вспомогательного дизеля при различных способах

смесеобразования. Диссертация кандидата технических наук. ЦНИДИ -Л.:1982 — 200 с.

25. Дорохов А.Ф., Ханов Ш.М. Анализ тепловых потерь в охлаждающую воду судового вспомогательного дизеля. В сб. Двигатели внутреннего сгорания, сер. 4, вып. 10 ЦНИИТЭИ Тяжмаш, 1986, с.4-6.

26. Дорохов А.Ф. Анализ теплопередачи через стенку цилиндра судового вспомогательного дизеля. Двигателестроение, 1987, N 6, с.6-8.

27. Дорохов А.Ф., Аливагабов М.М., Крыжановский К.Ф., Алимов С.А. Анализ температурного состояния деталей рабочего цилиндра шлюпочного дизеля. Двигателестроение, 1988, N 9, с. 10-12.

28. Дорохов А.Ф., Бочкарёв В.Н. Температурное состояние ЦП 11 судовых малоразмерных дизелей. Двигателестроение, 1986, N 11, с. 51-52.

29. Давыдов Г.А., Овсянников М.К. Температурные напряжения в деталях судовых дизелей. Л.: Судостроение, 1969 — 253 с.

30. Дьяченко Н.Х., Дашков С.Н. и др. Теплообмен в двигателях и теплонапряжённость их деталей. Л.:Машиностроение,1969 — 480 с.

31. Дизели. Справочник. Изд. 3-е. Под общей редакцией В.А. Ваншейдта и др. Л.:Машиностроение, 1977 — 480 с.

32. Дорохов А.Ф. Температурное состояние деталей ЦПГ малоразмерного дизеля при различных способах смесеобразования. Двигателестроение, 1980, N 4. С. 34 — 37.

33. В1еве1Рго§гевКо11:ЬАтепсап, МТ7, ТИеМо1ог8Ыр Обзор основных направлений развития дизелестроения — НИКТИД, — Владимир. -.1998 — 120 с.

34. Дорохов А.Ф., Пахомова Н.В. Моделирование температурного состояния рабочего цилиндрасудового ДВС и теплопередачи через его стенку. Материалы Международной научно-практической конференции «Инновационное развитие транспортно-логистического комплекса Прикаспийского макрорегиона» Астрахань, 2015. —

35. Дьяченко Н.Х.,Харитонов Б.А. и др. Конструирование и расчёт двигателей

внутреннего сгорания. Под ред. Н.Х. Дьяченко -Л.:Машиностроение, 1979 -392 с.

36. Жуков В. А. Научные основы повышения эксплуатационных показателей высокооборотных судовых ДВС совершенствованием их охлаждения. Диссертация доктора технических наук. С-Пб, ГУВК, 2012.

37. Зейдель А.Н. Элементарные оценки ошибок измерений. Л.: Наука, 1967 — 88 с.

38. Закомолдин И. И. Методологические основы проектирования систем воздушного охлаждения поршневых двигателей внутреннего сгорания транспортных машин. Диссертация доктора технических наук, Барнаул: 2010- 414с.

39. Интернет ресурс. Термометры сопротивления!етрега1:иге8.ги/ра§е8/1егтоте1:гу.

40. Интернет ресурс. Термометр сопротивленияги.^шйре^а.о^/шй/Термометр

41. Интернет-ресурс https://ru.125ikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4 %D0%93 %D0%B0%D 1 %83%D 1 %81 %D 1 %81 %D0%B0_%E2%80%94_%D0% 97%D0%B5%D0%B9%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D1%8F).

42. Ильин В.П. Методы конечных разностей и конечных объемов для эллиптических уравнений. Изд-во: Ин-та математики, 2000 — 345 с.

43. Конкс Г.А., Лашко В.А. Мировое судовое дизелестроение. Концепции конструирования, анализ международного опыта Изд-во: Машиностроение. 2005 — 512 с.

44. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для инженеров. М.: Наука, 1984852 с.

45. Kruggel D. Research into the reduction of nitric oxidesin high speed diesel engines//CIMAC — 87,D-19, Warsaw: 1987 — 20 p.

46. Корнилов Э.В., Бойко П.В., Голофастов Э.И. Технические характеристики современных дизелей. Справочник. Одесса, 2008 — 272 с.

47. Кузнецов Г.В., Шеремет М.А. Разностные методы решения задач теплопроводности: учебное пособие. Томск: изд. ТПУ, 2007 — 172 с.

48. Корн Г., Корн Т. — Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1973 — 832 с.

49. Костин А.К., Ларионов В.В., Михайлов Л.И. Теплонапряжённость двигателей внутреннего сгорания: Справочное пособие. Л. Машиностроение, 1979 — 222с.

50. Кавтарадзе Р.З. Локальный теплообмен в поршневых двигателях. Изд-во: МГТУ им. Н.Э. Баумана , 2001- 236 с.

51. Левин М.И. Основы статики систем автоматического регулирования температуры охлаждающей воды в дизеле. Л.: Машиностроение, 1965 — 464 с.

52. Лыков A.B., Михайлов Ю.А. Теория тепло- и массопереноса. М-Л.: Госэнергоиздат, 1963 — 536 с.

53. Луканин В.Н. Двигатели внутреннего сгорания. В 3 кн. Кн. 2. Динамика и конструирование. М.: Высш. шк., 2007- 400 с.

54. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. М.:Энергия, 1977- 288 с.

55. Marine Engines — Судовые двигатели Электронная книга для механика. Интернет-ресурс -moryak.biz/forum/showthread.php?t=937

56. Марданов Р.Ф. Численные методы решения плоской задачи теплопроводности: учебно-методическое пособие. Изд-во Казанского государственного университета, 2007. — 23 с.

57. Марчук Г.И., Шайдуров В.В. Повышение точности решений разностных схем. М.: Наука, 1979 — 319 с.

58. Овсянников М.К., Давыдов Г.А. Тепловая напряженность судовых дизелей. Л.: Судостроение, 1975 — 260 с.

59. Орлин А.С. и др. Двигатели внутреннего сгорания. Конструирование и расчёты на прочность поршневых и комбинированных двигателей. Изд. 2-е. М.: Машиностроение, 1973 — 480 с.

60. Овсянников М.К., Давыдов Г.А. Тепловая напряженность судовых дизелей.

Л.: Судостроение, 1975 — 260 с.

61. Орлов Ю.Н., Скворцов С.П. — Термометрирование объектов. Интернет ресурс: podelise.ru/docs/index-25553318

62. Орлин A.C. Опыт применения бесконтактного измерения температур поршня быстроходного ДВС. Известия вузов. Машиностроение, 1971, N 12, с.23-25.

63. Петриченко P.M. Системы жидкостного охлаждения быстроходных двигателей внутреннего сгорания. Л.:Машиностроение, 1975 -222 с.

64. Петриченко Р.М. Оносовский В.В. Рабочие процессы поршневых машин. Л.:Машиностроение, 1972 — 168 с.

65. Патанкар С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости. Пер. с англ. (1980 г), М.: Энергоатомиздат, 1984- 152 с.

66. Положий Г.П. Уравнения математической физики.М.: Высшая школа, 1964 -550 с.

67. Петрусёв А.С. Разностные схемы и их анализ. М.: МФТИ, 2004 — 89 с.

68. Патанкар С.В. Численное решение задач теплопроводности и конвективного теплообмена при течении в каналах. Пер. с англ. — М.: Изд-во МЭИ, 2003 — 312 с.

69. Петриченко Р.М., Петриченко М.Р. и др. Трение и теплопередача в поршневых кольцах двигателя внутреннего сгорания: Справочное пособие. Под ред. P.M. Петриченко Л.: Изд-во ЛГУ, 1990 — 248 с.

70. Румянцев А. В. Метод конечных элементов в задачах теплопроводности Изд-во: Калининградский государственный университет, 1995 — 170 с.

71. Розенблит Г.Б. Исследования и расчёт теплоотдачи в комбинированных двигателях. В сб. Проблемы развития комбинированных ДВС. М.:Машиностроение, 1968 — 356 с.

72. Дорохов А.Ф., Пахомова Н.В. Одноконтурная система охлаждения судовых дизелей / Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. 2013, № 2 (май). С. 143 — 148.

73. Дорохов А.Ф., Пахомова Н.В. Моделирование теплопередачи через стенку рабочего цилиндра поршневого ДВС и управление его напряжённо -деформированным состоянием. Научный журнал «Современные технологии, системный анализ, моделирование». Издание Иркутского государственного университета путей сообщения, №1 (45), 2015. С. 68 — 73.

74. Пахомова Н.В., Воробьёв А.В. Износ втулки цилиндра и её кавитационная стойкость.Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. 2014, № 4 (ноябрь). С. 86 — 93.

75. Стефановский Б.С., Скобцов Е.А., Корси Е.К. Испытания двигателей внутреннего сгорания. М.: Машиностроение, 1972 — 368 с.

76 Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания — интернет-ресурс ru.wikipedia.org

77. Самарский А.А. Теория разностных схем. М.: Наука, 1977 — 656 с.

78. Самарский А.А., Николаев Е.С. Методы решения сеточных уравнений. М.: Наука, 1978. — 532 с.

79. Судовая энергетика. Системы дизельных энергетических установок. Интернет-ресурс -transporton.ru/.

80. Теплообмен в поршневых двигателях. Интернет-ресурс-energy.bmstu. ги/е02/100_Years/HeatTransfer.pdf

81. Карминский В.Д. Техническая термодинамика и теплопередача. Изд-во: Маршрут, 2005 — 224с.

82. Уонг Х., Основные формулы и данные по теплообмену для инженеров. Справочник. М.: Энергия, 1979 — 368 с.

83. Хандов З. А. Судовые двигатели внутреннего сгорания (теория). — М.: Транспорт, 1975. — 368 с.

84. Чайнов Н.Д. К расчёту температурных напряжений в днищах цилиндровых крышек ДВС. «Известия вузов. Машиностроение», 1970, N 5, с. 125-128

85. Пахомова Н.В., Лещев А.Е. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ № 2015617534 от 14.07.2015г.

86. Шорин С.Н. Теплопередача. М.:Высшая школа, 1964 — 450 с.

87. Сатжанов Б.С. Тепловая нагруженность элементов рабочего цилиндра судового дизеля. Диссертация кандидата технических наук. Астрахань, ФГБОУ ВПО «АГТУ», 2011 — 128 с.

88. Матвеев Ю.И., Дорохов П.А., Пахомова Н.В., Алексеев В.В. Конструкторско-технологическая модернизация судовых малоразмерных дизелей при их форсировании наддувом / Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. 2015, № 1 (февраль). С. 74 — 83.

89. Пахомова Н.В. Оценка ресурса сопряжения «цилиндровая втулка -поршневое кольцо» судовых малоразмерных дизелей / Известия Самарского научного центра Российской академии наук. Том 15, № 6 (2), 2013. ISSN 19905378. С. 443 — 448.

90. Исаев А.П. Рабочий процесс судового ДВС с комбинированным смесеобразованием и воспламенением от сжатия. Диссертация кандидата технических наук, 2012г., 170 стр.

91. Джабраилов А.Д. Разработка и исследование конструкторско-технологических и эксплуатационных параметров камеры сгорания в поршне. Диссертация кандидата технических наук, 1998г., 143 стр.

92. Каргин С.А. Теоретическое обоснование и экспериментальное исследование рабочего процесса судового ДВС с комбинированным смесеобразованием и принудительным воспламенением. Диссертация кандидата технических наук, 2006г., 162 стр.

93. Жуков В.А. Научные основы повышения эксплуатационных показателей высокооборотных судовых ДВС совершенствованием их охлаждения. Диссертация доктора технических наук, 2012г., 170 стр.

Section Класс, описывающий конкретное сечение.

StaticField Класс, являющийся контейнером для хранения основных объектов, использующихся в выше приведенных классах.

Почти каждая строчка кода приведена с комментариями. См. исходный код. Исходный код. Класс «MainForm»

privatevoid button1_Click(object sender, EventArgs e) //обработчикнажатиянакнопку

btnSechOneGraphic.Enabled = true; //активациякнопокзапускаграфиков btnSechTwoGraphic.Enabled = true;

privatevoid comboBox1_SelectedIndexChanged(object sender, EventArgs e)

StaticField.n = Convert.ToInt32(0.0075 / StaticField.h) + 1;

StaticField.m = Convert.ToInt32(0.160 / StaticField.h) + 1;

textBox3.Text = StaticField.n.ToString(); //отображение информации в текстовых ячейках

privatevoid btnSech1_Click(object sender, EventArgs e)

BorderConditions bcForm = newBorderConditions(1);

bcForm.FormClosed += newFormClosedEventHandler(bcForm_FormClosed); bcForm.ShowDialog();

privatevoid btnSech2_Click(object sender, EventArgs e)

BorderConditions bcForm = newBorderConditions(2);

bcForm.FormClosed += newFormClosedEventHandler(bcForm_FormClosed); bcForm.ShowDialog();

privatevoid bcForm_FormClosed(object sender, FormClosedEventArgs e)

if (StaticField.sectionOne != null&&StaticField.sectionTwo != null) buttonl.Enabled = true; //еслиобасеченияобработаны (найденытемпературныеполя),

privatevoid btnSechOneGraphic_Click(object sender, EventArgs e)

Graphics gr = newGraphics(l); gr.ShowDialog();

privatevoid btnSechTwoGraphic_Click(object sender, EventArgs e)

Graphics gr = newGraphics(2); gr.ShowDialog();

public BorderConditions(int numOfSection)

_numOfSection = numOfSection; //инициализация номера выбранного сечения

privatevoid button2_Click(object sender, EventArgs e) //кнопка «Применить»

if (_numOfSection == 1) //если рассматриваем первое сечение, то выполнять

checkBox1.Enabled = true; //активация чек-боксов («галочки») -показывают, какие стенки сечения уже обработаны (заданы гр условия) checkBox2.Enabled = true;

if (checkBox1.Checked == false&& checkBox2.Checked == false) //

StaticField.leftZ0 = Convert.ToDouble(tbZ0.Text); //инициализируемзначениягрусловийвведеннымиданными StaticField.leftZ1 = Convert.ToDouble(tbZ1.Text); StaticField.leftZ2 = Double.Parse(tbZ2.Text); StaticField.leftZ3 = Convert.ToDouble(tbZ3.Text); StaticField.leftZ4 = Convert.ToDouble(tbZ4.Text); StaticField.leftZ5 = Convert.ToDouble(tbZ5.Text); StaticField.leftZ6 = Convert.ToDouble(tbZ6.Text); StaticField.leftGr4 = Convert.ToDouble(tbGr4.Text); StaticField.leftGr5 = Convert.ToDouble(tbGr5.Text); StaticField.leftGr9 = Convert.ToDouble(tbGr9.Text); StaticField.leftGalfa = Convert.ToDouble(tbGr7alfa.Text); StaticField.leftGr7Z1 = Convert.ToDouble(tbGr7Z1.Text); StaticField.leftGr7Z2 = Convert.ToDouble(tbGr7Z2.Text); checkBox1.Checked = true;

pictureBox2.Image = try1.Properties.Resources.right; //сменаизображениятекущегосеченияилистенкисечения return;

if (checkBoxl.Checked == true&& checkBox2.Checked == false)

StaticField.rightZl = Convert.ToDouble(tbZl.Text); StaticField.rightZ2 = Double.Parse(tbZ2.Text); StaticField.rightZ3 = Convert.ToDouble(tbZ3.Text); StaticField.rightZ4 = Convert.ToDouble(tbZ4.Text); StaticField.rightZ5 = Convert.ToDouble(tbZ5.Text); StaticField.rightZ6 = Convert.ToDouble(tbZ6.Text); StaticField.rightGr4 = Convert.ToDouble(tbGr4.Text); StaticField.rightGr5 = Convert.ToDouble(tbGr5.Text); StaticField.rightGalfa = Convert.ToDouble(tbGr7alfa.Text); StaticField.rightGr7Z1 = Convert.ToDouble(tbGr7Z1.Text); StaticField.rightGr7Z2 = Convert.ToDouble(tbGr7Z2.Text); StaticField.rightGr9 = Convert.ToDouble(tbGr9.Text); checkBox2.Checked = true; button2.Enabled = false;

StaticField.sectionOne = newSection(StaticField.h, StaticField.n, StaticField.m, StaticField.h / 2.0); //HH^HanroHpyeMnepBoeceneHHe //нннцнaпнзнрyeмпeвyroстeнкyпeрвогосeнeннfl StaticField.sectionOne.makeLeftPart(StaticField.leftZ0, StaticField.leftZl, StaticField.leftZ2, StaticField.leftZ3, StaticField.leftZ4, StaticField.leftZ5, StaticField.leftZ6, StaticField.leftGr4, StaticField.leftGr5, StaticField.leftGalfa, StaticField.leftGr7Z1, StaticField.leftGr7Z2, StaticField.leftGr9); //нннцнaпнзнрyeмпрaвywстeнкyпeрвогосeнeннa

81а11сР1е1ё.г1§Ь172, StaticFie1d.гightZ3, StaticFie1d.гightZ5,

81а11сЕ1е1ё.г1§Ь176, StaticFie1d.гightGг4, StaticFie1d.гightGг5, StaticFie1d.гightGa1fa, StaticFie1d.гightGг7Z1, StaticFie1d.гightGг7Z2, StaticFie1d.гightGг9); //рассчитываемтемпературноеполепервогосечения

e1se//если рассматриваем втотрое сечение

StaticFie1d.1eftZ0 = Convert.ToDoub1e(tbZ0.Text); //инициализируем значения гр условий введенными данными

StaticFie1d. eftZ1 = Conveгt.ToDoub1e(tbZ1.Text);

StaticFie1d. eftZ2 = Doub1e.Paгse(tbZ2.Text);

StaticFie1d. eftZ3 = Conveгt.ToDoub1e(tbZ3.Text);

StaticFie1d. eftZ4 = Conveгt.ToDoub1e(tbZ4.Text);

StaticFie1d. eftZ5 = Conveгt.ToDoub1e(tbZ5 .Text);

StaticFie1d. eftZ6 = Conveгt.ToDoub1e(tbZ6.Text);

StaticFie1d. eftGг4 = Conveгt.ToDoub1e(tbGг4.Text);

StaticFie1d. eftGг5 = Conveгt.ToDoub1e(tbGг5 .Text);

StaticFie1d. eftGг9 = Conveгt.ToDoub1e(tbGг9.Text);

StaticFie1d. eftGa1fa = Conveгt.ToDoub1e(tbGг7a1fa.Text);

StaticFie1d. eftGг7Z1 = Conveгt.ToDoub1e(tbGг7Z1.Text);

StaticFie1d. eftGг7Z2 = Conveгt.ToDoub1e(tbGг7Z2.Text);

StaticFie1d.sectionTwo = newSection(StaticFie1d.h, StaticFie1d.n, StaticFie1d.ш, StaticFie1d.h / 2.0); //инициализируемвтороесечение //инициализируемлевуюстенкувторогосечения

StaticFie1d.sectionTwo.шakeLeftPaгt(StaticFie1d.1eftZ0, StaticFie1d.1eftZ 1, StaticFie1d.1eftZ2, StaticFie1d.1eftZ3, StaticFie1d.1eftZ4, StaticFie1d.1eftZ5,

StaticField.leftZ6, StaticField.leftGr4, StaticField.leftGr5, StaticField.leftGalfa, StaticField.leftGr7Z1, StaticField.leftGr7Z2, StaticField.leftGr9); //инициализируемправуюстенкувторогосечения

StaticField.sectionTwo.makeRightPart(StaticField.leftZ0, StaticField.leftZl, StaticField.leftZ2, StaticField.leftZ3, StaticField.leftZ4, StaticField.leftZ5, StaticField.leftZ6, StaticField.leftGr4, StaticField.leftGr5, StaticField.leftGalfa, StaticField.leftGr7Z1, StaticField.leftGr7Z2, StaticField.leftGr9); //рассчитываемтемпературноеполевторогосечения

this.Close(); //закрываем окно, когда заданы все гр условия >

privatevoid BorderConditions_Load(object sender, EventArgs e)

if (_numOfSection == 1) pictureBox2.Image = tryl.Properties.Resources.left; //еслирассматриваемпервоесечение, тоустанавливаемизображениепервогосечения

pictureBox2.Image = tryl.Properties.Resources.upANDbottom; checkBoxl.Enabled = false; //деактивируем чекбоксы, т.к. задаем гр условия один раз (температура второго сечения одинакова как в левой стенке, так и в правой). checkBox2.Enabled = false;

Класс «Graphics» publicpartialclassGraphics : Form

privatedouble temperature; privateint _numOfSection;

public Graphics(int numOfSection)

_numOfSection = numOfSection; //номерсечения InitializeComponent();

privatevoid Graphics_Load(object sender, EventArgs e) //запускокнавыводаграфики

if (_numOfSection == 1) //если выбрано первое сечение

StaticField.sectionOne.getLeftHalf().copyTostaticSectionMatrix(); //копируем значения первого сечения во временную матрицу (с ней и происходит работа: StaticField.SectionMatrix)

else/^ли выбрано второе сечение

StaticField.sectionTwo.getLeftHalf().copyTostaticSectionMatrix(); StaticField. sectionTwo.getRightHalf().copyTostaticSectionMatrix();

temperature = 0; //температураввыбраннойточке GraphPane graphPane = zedGraphControll.GraphPane; // созданиепанеливыводаграфики GraphPane graphPane2 = zedGraphControl2.GraphPane;

graphPane.CurveList.Clear(); //очисткавсехсуществующихточек, кривыхит.п. награфиках

graphPane2.CurveList.Clear(); PointPairList list = newPointPairList(); //созданиемассиваточек PointPairList list2 = newPointPairList();

for (int i = 0, k = StaticField.m — 1; i

for (int j = StaticField.n — 1; j >= 0; j—)

if (StaticField.leftPartMatrix[i, j] != 0)

list.Add(Math.Abs(j — StaticField.n + 1), k + 1); //инициализация массива точек (значения температур в каждом из узлов сетки) для левой стенки

for (int i = 0, k = StaticField.m — 1; i

if (StaticField.rightPartMatrix[i, j] != 0)

list2.Add(j + 1, k + 1); //инициализация массива точек (значения

температур в каждом из узлов сетки) для правой стенки сечения >

Lineltem myCurve = graphPane.AddCurve(«», list, Color.Blue, SymbolType.Circle); //создание и инициаизация кривых, отображаемых на графике Lineltem myCurve2 = graphPane2.AddCurve(«», list2, Color.Blue, SymbolType.Circle);

myCurve.Line.IsVisible = false; //параметрыграфиков. (Запрет на отображение названий осей, задание масштаба по умолчанию и т.п.) myCurve.Symbol.Fill.Color = Color.Blue;

myCurve.Symbol.Fill.Type = FillType.Solid; myCurve.Symbol.Size = 1; graphPane.XAxis.Scale.Min = 0; graphPane.XAxis.Scale.Max = StaticField.n; graphPane.YAxis.Scale.Min = 0; graphPane.YAxis.Scale.Max = StaticField.m; graphPane.XAxis.Cross = 0.0; graphPane.YAxis.Cross = 0.0; graphPane.XAxis.Scale.IsSkipFirstLabel = true; graphPane.XAxis.Scale.IsSkipLastLabel = true; graphPane.XAxis.Scale.IsSkipCrossLabel = true; graphPane.YAxis.Scale.IsSkipFirstLabel = true; graphPane.YAxis.Scale.IsSkipLastLabel = true; graphPane.YAxis.Scale.IsSkipCrossLabel = true; graphPane.Title.Text = «»; graphPane.XAxis.Title.IsVisible = false; graphPane.YAxis.Title.IsVisible = false; graphPane.AxisChange(); //принятиеизменений

myCurve2.Line.IsVisible = false; //aHaroraHHOHaBTopoMrpa^HKe myCurve2.Symbol.Fill.Color = Color.Blue; myCurve2.Symbol.Fill.Type = FillType.Solid; myCurve2.Symbol.Size = 1; graphPane2.XAxis.Scale.Min = 0; graphPane2.XAxis.Scale.Max = StaticField.n; graphPane2.YAxis.Scale.Min = 0; graphPane2.YAxis.Scale.Max = StaticField.m; graphPane2.XAxis.Cross = 0.0; graphPane2.YAxis.Cross = 0.0; graphPane2.XAxis.Scale.IsSkipFirstLabel = true; graphPane2.XAxis.Scale.IsSkipLastLabel = true; graphPane2.XAxis.Scale.IsSkipCrossLabel = true; graphPane2.YAxis.Scale.IsSkipFirstLabel = true; graphPane2.YAxis.Scale.IsSkipLastLabel = true; graphPane2.YAxis.Scale.IsSkipCrossLabel = true; graphPane2.Title.Text = «»; graphPane2.XAxis.Title.IsVisible = false; graphPane2.YAxis.Title.IsVisible = false; graphPane2.AxisChange();

privatevoid zedGraph_MouseClick(object sender, MouseEventArgs e)

GraphPane pane = zedGraphControll.GraphPane;

bool result = pane.FindNearestPoint(e.Location, out curve, out index); //еслинашласьближайшаяточканасеткеквыбраннойточке, тозначениеэтойпеременной «правда», иначе — «ложь»

if (result) //если нашлась, то:

// созданиекраснойточки PointPairList point = newPointPairList(); point.Add(curve[index]); pane.Title.Text = «»; Lineltem curvePount = pane.AddCurve(«», newdouble[] < curve[index].X >, newdouble[] < curve[index].Y >, Color.Red, SymbolType.Circle); try

1) — 1, Math.Abs(Convert.ToInt32(curve[index].X) — StaticField.n) — 1].ToString(); >

curvePount.Line.IsVisible = false; curvePount.Symbol.Fill.Color = Color.WhiteSmoke; curvePount.Symbol.Fill.Type = FillType.Solid; curvePount.Symbol.Size = 3; zedGraphControl 1.Invalidate();

privatevoid fillMatrix(double[,] m) //функция начального заполнения матрицы

privatevoid copyMatrix(double[,] m, int leftOrRight) //копирование во временную

матрицу матрицу с температурами конкретной стенки (левой или правой)

if (leftOrRight == 1)

m[i, j] = StaticField.leftPartMatrix[i, j];

else m[i, j] = StaticField.rightPartMatrix[i, j];

privatevoid makeIzo(double[,] m, int leftOrRight) //функцияпостроенияизотермы

if (leftOrRight == 1) pane = zedGraphControll.GraphPane; // есливыбраналеваястенка, тосоздаемрабочуюпанельналевомграфике else pane = zedGraphControl2.GraphPane; //иначе — направом.

PointPairList pointsLeft = newPointPairList(); //массивточек,

PointPairList pointsRight = newPointPairList();//массивточек,

PointPairList pointsExact = newPointPairList();//массивточек,

temperature = Convert.ToDouble(tblzoterma.Text); //температураизотермы

List> pointsOflzoLeft = newList>(); //вспомогательныемассивыдляхранениязначенийтемператур List> pointsOflzoRight = newList>(); List> pointsOflzoExact = newList>();

if (temperature > m[i, j] && temperature < m[i, j + 1])

//нахождение точек, располагающихся близко к точкам сетки справа double rightMinusLeft = m[i, j + 1] — m[i, j]; double rightMinusTemp = m[i, j + 1] — temperature; double prirost = Math.Abs(1 — rightMinusTemp / rightMinusLeft); List temp = newList();

temp.Add(j + prirost + 1); temp.Add(Math.Abs(i — StaticField.m)); pointsOflzoRight.Add(temp);

for (int j = StaticField.n — 1; j > 0; j—)

if (temperature > m[i, j] && temperature < m[i, j - 1] && m[i, j] != 0)

//нахождение точек, располагающихся близко к точкам сетки слева double rightMinusLeft = Math.Abs(m[i, j] — m[i, j — 1]); double rightMinusTemp = Math.Abs(m[i, j] — temperature); double prirost = Math.Abs(rightMinusTemp / rightMinusLeft);

temp.Add(j + prirost); temp.Add(Math.Abs(i — StaticField.m)); pointsOflzoLeft.Add(temp);

// points.Add(j + prirost, Math.Abs(i — StaticField.m));

//нахождение точек, располагающихся точно в узлах сетки

if (Math.Abs(m[i, j] — temperature) < 0.0000001)

//points.Add(j + 1, Math.Abs(i — StaticField.m));

smooth(ref pointsOflzoLeft); //вызовфункциисглаживанияотрезковизотермы smooth(ref pointsOflzoRight); smooth(ref pointsOflzoExact);

//копирование значений температур из временных массивов в массивы, которые будут использоваться непостредственно для построения изотерм

if (leftOrRight == 1) pointsRight.Add(Math.Abs(pointsOfIzoRight[k][Ü] —

StaticField.n), pointsOfIzoRight[k] [1]);

pointsRight.Add(pointsOfIzoRight[k] [0], pointsOfIzoRight[k] [1]);

if (leftOrRight == 1) pointsLeft.Add(Math.Abs(pointsOfIzoLeft[k][0] — StaticField.n),

pointsLeft.Add(pointsOfIzoLeft[k] [0], pointsOfIzoLeft[k] [1]);

if (leftOrRight == 1) pointsExact.Add(Math.Abs(points0fIzoExact[k][0] —

StaticField.n), points0fIzoExact[k] [1]);

pointsExact.Add(points0fIzoExact[k] [0], points0fIzoExact[k] [1]);

//построение изотерм и установка необходимых параметров отображения Lineltem myCurve = pane.AddCurve(«», pointsRight, Color.Red, SymbolType.Circle); myCurve.Line.IsSmooth = true; myCurve.Line.IsAntiAlias = true; myCurve.Line.Width = 4; myCurve.Symbol.Fill.Color = Color.Red; myCurve.Symbol.Fill.Type = FillType.Solid; myCurve.Symbol.Size = 1;

Lineltem myCurve2 = pane.AddCurve(«», pointsLeft, Color.Red, SymbolType.Circle); myCurve2.Line.IsSmooth = true; myCurve2.Line.IsAntiAlias = true; myCurve2.Line.Width = 4; myCurve2.Symbol.Fill.Color = Color.Red; myCurve2.Symbol.Fill.Type = FillType.Solid; myCurve2.Symbol.Size = 1;

Lineltem myCurve3 = pane.AddCurve(«», pointsExact, Color.Red, SymbolType.Circle);

myCurve3.Line.IsSmooth = true; myCurve3.Line.IsAntiAlias = true; myCurve3.Line.Width = 4; myCurve3.Symbol.Fill.Color = Color.Red; myCurve3.Symbol.Fill.Type = FillType.Solid;

if (leftOrRight == 1)

zedGraphControl 1 .AxisChange(); zedGraphControl 1 .Invalidate();

privatevoid smooth(refList> points)

int N = points.Count;

if (N > 6) //нелинейное сглаживание по семи точкам

points[0][0] = (39 * points[0][0] + 8 * points[1][0] — 4 * (points[2][0] + points[3][0] — points[4][0]) + points[5][0] — 2 * points[6][0]) / 42;

points[1][0] = (8 * points[0][0] + 19 * points[1][0] + 16 * points[2][0] + 6 * points[3][0] — 4 * points[4][0] — 7 * points[5][0] + 4 * points[6][0]) / 42;

points[2][0] = (-4 * points[0][0] + 16 * points[1][0] + 19 * points[2][0] + 12 * points[3][0] + 2 * points[4][0] — 4 * points[5][0] + points[6][0]) / 42;

points[i][0] = (7 * points[i][0] + 6 * (points[i + 1][0] + points[i — 1][0]) + 3 * (points[i + 2][0] + points[i — 2][0]) — 2 * (points[i + 3][0] + points[i — 3][0])) / 21;

points[N — 3][0] = (-4 * points[N — 1][0] + 16 * points[N — 2][0] + 19 * points[N — 3][0] + 12 * points[N — 4][0] + 2 * points[N — 5][0] — 4 * points[N — 6][0] + points[N — 7][0]) / 42;

points[N — 2][0] = (8 * points[N — 1][0] + 19 * points[N — 2][0] + 16 * points[N — 3][0] + 6 * points[N — 4][0] — 4 * points[N — 5][0] — 7 * points[N — 6][0] + 4 * points[N — 7][0]) / 42;

points[N — 1][0] = (39 * points[N — 1][0] + 8 * points[N — 2][0] — 4 * points[N -3][0] — 4 * points[N — 4][0] + points[N — 5][0] + 4 * points[N — 6][0] — 2 * points[N -7][0]) / 42;

//points[0][0] = (5 * points[0][0] + 2 * points[1][0] — points[2][0]) / 6;

// points[i][0] = (points[i — 1][0] + points[i][0] + points[i + 1][0]) / 3;

//points[N — 1][0] = (5 * points[N — 1][0] + 2 * points[N — 2][0] — points[N — 3][0]) / 6;

privatevoid button1_Click(object sender, EventArgs e) //построениеизотермы

double[,] matrix1 = newdouble[StaticField.m, StaticField.n]; //созданиевспомогательныхматриц double[,] matrix2 = newdouble[StaticField.m, StaticField.n]; fillMatrix(matrix1); //инициализация вспомогательных матриц нулями fillMatrix(matrix2);

copyMatrix(matrix1, 1); //копирование во временную матрицу матрицу с температурами левой стенки

copyMatrix(matrix2, 2); //копирование во временную матрицу матрицу с температурами правой стенки

makeIzo(matrix1, 1); //создание и отображение изотерм

privatevoid button2_Click(object sender, EventArgs e) //очисткаграфика

zedGraphControl1.GraphPane.CurveList.Clear(); zedGraphControl 1 .Invalidate(); zedGraphControl2 .GraphPane.CurveList.Clear(); zedGraphControl2.Invalidate();

privatevoid zedGraphControl2_MouseClick(object sender, MouseEventArgs e) //клик

на правом графике (действия, аналогичные дествиям для левого графика)

CurveItem curve; int index;

GraphPane pane = zedGraphControl2.GraphPane; GraphPane.Default.NearestTol = 10;

bool result = pane.FindNearestPoint(e.Location, out curve, out index);

PointPairList point = newPointPairList(); point.Add(curve[index]); pane.Title.Text = «»; LineItem curvePount = pane.AddCurve(«»,

— 1) — 1, Convert.ToInt32(curve[index].X) — 1].ToString(); >

curvePount.Line.IsVisible = false; curvePount.Symbol.Fill.Color = Color.WhiteSmoke; curvePount.Symbol.Fill.Type = FillType.Solid; curvePount.Symbol.Size = 3; zedGraphControl2.Invalidate();

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.

Тепловая нагруженность элементов рабочего цилиндра судового дизеля
Повышение технического уровня судовых энергетических установок на базе малоразмерных дизелей
Исследование и разработка методологии определения теплового состояния деталей цилиндропоршневой группы судовых дизелей
Моделирование напряженно — деформированного состояния цилиндровых втулок четырехтактных дизелей
Оценка работоспособности и повышение герметичности газового стыка форсированных среднеоборотных дизелей
Обращенная циркуляция охлаждающей жидкости как фактор повышения экономичности дизеля
Повышение энергетической эффективности судовых малоразмерных дизелей путем совершенствования конструкции цилиндропоршневой группы
Теплонапряженность и долговечность цилиндропоршневой группы судовых дизелей
Динамические явления в колебательных системах цилиндро-поршневой группы ДВС

Digital Science & Education LP (Company number LP022131), 85 Great Portland Street, First Floor, London, United Kingdom, W1W 7LT

Классификация судовых двигателей | Нева-дизель

Чтобы различить отдельные конструктивные разновидности двигателей, им присваивают марки.

Согласно ГОСТ 4393—82 обозначение дизеля должно включать сочетание чисел и букв:

в начале ставят цифру, обозначающую число цилиндров, затем буквы, означающие:

ДД — двухтактный двойного действия.

В обозначении могут стоять следующие буквы:

С — с реверсивной муфтой;

П — с редукторной передачей;

Если этими особенностями двигатель не обладает, то соответствующие им буквы в обозначение не включают; после букв могут следовать сочетания 1А, 2А, ЗА, 4А, которые обозначают степень автоматизации двигателя в соответствии с ГОСТ 14228—80; затем идет дробь, числитель которой означает диаметр цилиндра, знаменатель — ход поршня в сантиметрах. Иногда включают после дроби через тире цифру— порядковый номер модернизации

двигателя (первая, вторая и т. д), но ГОСТ 4393—82 этого не оговаривает.

4Ч10,5/13 — четырехцилиндровый четырехтактный дизель с диаметром цилиндра 10,5 см и ходом поршня 13 см,

12ЧНС1А18/20— двенадцатицилиндровый четырехтактный дизель с наддувом и реверсивной муфтой, первой степени автоматизации, диаметр цилиндра 18 см, ход поршня 20 см;

8ЧНСП18/22 — восьмицилиндровый четырехтактный дизель с наддувом и реверс-редуктором, диаметр цилиндра 18 см, ход поршня 22 см.

Дизелестроительные заводы часто присваивают двигателям свои заводские марки, которые строят по произвольному принципу.

Так, например, двигателю 6ЧНСП18/22 завод «Дальдизель» присвоил четыре заводские марки в зависимости от модели и наличия дистанционного управления ДД01, ДД02, ДД03 и ДД04 Завод «Двигатель революции» выпускает двигатели Г60, Г70, Г70-5, которые по ГОСТ 4393—82 должны иметь обозначение 6ЧРН36/45

Дизели, построенные в ГДР, ЧССР и ПНР, обозначают согласно стандартам и нормалям этих стран или их предприятий.

Обозначения двигателей, построенных в ГДР, первого поколения начинают с цифры, указывающей число цилиндров, затем следуют буквы, означающие:

H(N) —среднеходовой (отношение хода поршня к диаметру цилиндра 1,3; если это отношение меньше или равно 1,3, то ставят букву К);

C(S) —судовой с реверс-редуктором (с реверсивной муфтой).

После букв указывают ход поршня в сантиметрах.

Например, марка двигателя ГДР превого поколения 8НФД48АУ — восьмицилиндровый

среднеходовой четырехтактный дизель с ходом поршня 48 см, реверсивный с наддувом

Для дизелей ГДР второго поколения наряду с принятыми обозначениями для первого поколения ставят в конце цифры-указатели модификации или цифры, показывающие различие частот вращения коленчатого вала Кроме того, применяют дополнительные буквы

C(S)—дизель приспособлен для работы на тяжелом топливе;

Л (L)—дизель левого исполнения; P(R) — правого исполнения;

р(r) — правого вращения;

л (l) — левого вращения.

Например, для дизелей марки НФД26А-2 последняя цифра «2» обозначает частоту вращения коленчатого вала 750 мин -1 Если же стоит в конце марки двигателя цифра «3», то его частота вращения равна 1000 мин -1

Цифра «2» в марке 6(8)НФД48(А)-2У означает, что дизель относится ко второму поколению.

Дизели третьего поколения имеют марки 6(8)ФД26/20 АЛ-1(2, 3). В них цифры обозначают: в числителе — ход поршня (см), в знаменателе — диаметр цилиндра (см), последние цифры 1, 2, 3 — конструктивные варианты дизелей с разным средним эффективным давлением.

Обозначать марку дизеля с числа цилиндров принято и в ЧССР, но в отличие от марки двигателей ГДР в нее включен диаметр цилиндра в сантиметрах. Буквы в данном случае означают:

Л (L) —судовой (нереверсивный с реверс-редуктором или для непосредственного привода электрогенератора);

С (S) —стационарный,

ПН (PN) — с наддувом;

P(R) — реверсивный; р (r) — с ручным приводом реверса;

А, В, С — тип дизеля

Кроме того, в обозначение введены цифры, характеризующие степень наддува: 1 — низкий, 2 и 3 — средний, 4— высокий.

Например, обозначение дизеля, изготовленного в ЧССР 6-27,5А2Л — шестицилиндровый с диаметром цилиндра 27,5 см, типа А, судовой со средним наддувом.

Машины, приборы и другие технические изделия, а следовательно, и дизели могут быть выпущены в нескольких исполнениях, в зависимости от того для работы в каком климатическом районе они предназначены.

Каждому климатическому исполнению отечественного изделия присваивают условное обозначение — букву русского алфавита Аналогичные исполнения изделий, выпускаемых некоторыми странами СЭВ, обозначают буквами латинского алфавита, приводимыми ниже в скобках.

Почти вся европейская часть России относится к макроклиматическому району с умеренным климатом. Изделиям этого климатического исполнения присвоено обозначение У (N). Для районов с холодным климатом, к которым относится крайний север европейской части России и большая часть Сибири, выпускают изделия исполнения XЛ (F).

Район Каспийского моря и южное побережье Черного моря имеют сухой тропический климат, для которого выпускают изделия исполнения ТС (ТА) или Т (Т), причем исполнение Т предусматривает возможность работы изделия и в районах с влажным тропическим климатом.

Особые обозначения климатических исполнений предусмотрены для изделий, используемых на морских судах, а именно:

для умеренного холодного морского климата, т. е. для районов, расположенных севернее 30° северной широты и южнее 30° южной широты, — М (М);

для тропического морского климата при плавании только в тропической зоне — ТМ (МТ);

для неограниченного района плавания — ОМ (MU.).

Если изделие может работать во всех макроклиматических районах на суше и на море, то его выпускают исполнения В (W).

В зависимости от назначения в народном хозяйстве применяют различные двигатели с теми или иными особенностями. По этому признаку различают судовые двигатели, предназначенные для установки на судах или других плавсредствах. Такие двигатели должны быть оборудованы в соответствии с требованиями Речного Регистра или Регистра России для привода судовых движителей или вспомогательных агрегатов.

Устанавливаемые на судах и плавсредствах двигатели делятся на главные и вспомогательные. Главным называют двигатель, являющийся источником энергии для выполнения основной задачи судна: у транспортных судов—приведение в действие судового, движителя, на судах и плавсредствах технического флота — перемещение грунта (у земснарядов), или перекачивание нефтепродуктов (у нефтестанций) и др.

Остальные судовые двигатели относят к вспомогательным. Они предназначены для привода электрогенераторов судовых электростанций, лебедок, компрессоров, насосов и других механизмов.

Устанавливаемые на тепловозах двигатели называют тепловозными.

Промышленные двигатели предназначены для использования на наземных стационарных или передвижных установках: электростанциях, насосно-перекачивающих или компрессорных станциях, холодильных установках рефрижераторов и т. д.

Широко распространены транспортные двигатели — автомобильные и тракторные. Измененные и приспособленные для работы в других условиях (например, в качестве судовых) такие двигатели получили название конверсионных.

Согласно классификации Центрального научно-исследовательского дизельного института (ЦНИДИ) двигатели по агрегатной мощности делят на 4 группы: менее 74 кВт — маломощные; 74—736 —

средней мощности; более 736—7360— мощные; более 7360 кВт — сверхмощные.

Мощность главных судовых двигателей серийных судов доходит до 1600 кВт.

По способу осуществления рабочего цикла. В зависимости от того за сколько ходов поршня происходит рабочий процесс в цилиндре, различают четырех и двухтактные двигатели Последние могут быть с прямоточной продувкой, когда чистку и заполнение цилиндра осуществляет осевой поток воздуха. Впускные 1 и выпускные 2 органы расположены на противоположных концах цилиндра.

В некоторых двухтактных двигателях предусмотрена поперечная или контурная продувка. В этом случае продувочные потоки воздуха движутся в цилиндре по его контуру (рис. 7), совершая поворот у в. м. т. Продувочные 1 и выпускные 2 окна расположены в нижней части цилиндра на диаметрально противоположных его сторонах (рис. 7,а).

Двухтактный двигатель, у которого продувочные потоки воздуха сначала омывают днище поршня 3 (рис. 7,6), а затем, описав петлю, по контуру цилиндра направляются к выпускным окнам 2, расположенным над продувочными 1 на одной и той же стороне цилиндра, имеет петлевую продувку.

По характеру сгорания топлива

Как в двухтактных, так и в четырехтактных дизелях, работающих по циклу со смешанным сгоранием топлива, часть топлива сгорает при постоянном объеме (см. рис. 2, линия cz’), часть — при постоянном давлении (линия zz ‘ ). Существует цикл и со сгоранием топлива при постоянном объеме, когда все оно сгорает в момент нахождения поршня в в. м. т.

На рис. 8 изображены совмещенные диаграммы разных циклов. Следует оговориться, что для большей наглядности на диаграмме рис. 2 были не в соответствии с масштабом ординат раздвинуты линии всасывания а’а и выпуска r’r. В действительности разность давлений выпуска и впуска очень мала и в масштабе ординат, принятом на рис. 2, эти линии практически сливаются в одну вместе с линией ро, как, например, на рис. 8.

Нормальная диаграмма цикла со сгоранием при постоянном объеме (изохорный цикл) показана на рис. 8 сплошными линиями. На этой диаграмме r₁a — линия всасывания; — линия сжатия; C₁Z₁ — линия сгорания; Z₁b,— линия расширения; Ьа — линия свободного выпуска; аr₁ слившаяся с r₁а,—линия принудительного выпуска.

Коэффициент полезного действия (к. п. д) рабочего цикла теплового двигателя зависит от разности максимальной и минимальной температур рабочего тела (газа, пара) чем она больше, тем выше к. п. д. В ДВС разность температур рабочего тела является функцией степени сжатия. Если сравнить циклы с одинаковыми степенями сжатия, то к. п. д. двигателей с изохорным циклом будет выше, чем к. п. д двигателей со смешанным сгоранием

Положительное влияние повышения степени сжатия на к. п. д. заставляет стремиться к этому повышению. В двигателях с изохорным циклом такой путь труден, ибо связан со значительным ростом максимального давления цикла

Диаграмма r₁ac₁z₁ba₁r на рис. 8 построена для степени сжатия e₁ = 7. Здесь же построены диаграммы r₂ac₂z₂ba₂r (тонкие линии) изохорного и r₂ac₂z₃ z₃bar(штрихи) смешанного циклов, соответствующие степени сжатия e₂=14.

Рис. 6 Конструктивные схемы прямоточной продувки двухтактных двигателей

Рис. 7 Типы поперечных и контурных продувок двухтактных двигателей

Рис. 8 Совмещенные диаграммы изохорного и смешанного циклов двигателей

Как видно из рисунка, при той же степени сжатия e₂ максимальное давление р_zз смешанного цикла будет ниже, чем давление р_z2 изохорного. Значит, при смешанном цикле нагрузки на детали будут ниже, чем при изохорном, поэтому детали могут быть меньших размеров, а изготовлять их можно из более дешевых материалов.

Если сравнить смешанный и изохорный циклы при одинаковом их максимальном давлении (а в этом случае степень сжатия у изохорного будет меньше), то к п д двигателей смешанного цикла окажется выше. А отсюда и применимость циклов: двигатели низкого сжатия, например автомобильные, работают по изохорному циклу, двигатели высокого сжатия (дизели) — по смешанному.

Распространенность менее экономичных, чем дизели, двигателей низкого сжатия можно объяснить их надежностью, относительно простой конструкцией и меньшей шумностью в работе.

По способу воздухоснабжения цилиндров

В зависимости от способа заполнения цилиндров воздухом — без повышения давления или под давлением выше атмосферного — различают соответственно двигатели без наддува и с наддувом При наддуве создается повышенное давление воздуха в конце процесса наполнения, в результате чего в том же объеме цилиндра будет заключена большая масса воздуха, что позволит сжечь большее количество топлива, впрыскиваемого за цикл, а значит, увеличить работу и мощность двигателя.

Рис. 9 Схемы наддува двигателей

Для создания наддува четырехтактные двигатели оборудуют компрессорами, подающими к впускным клапанам воздух под давлением выше атмосферного у двухтактных двигателей с наддувом продувочный воздух поступает под более высоким давлением, чем у двигателей без наддува. Для этого, кроме продувочного насоса, двигатели снабжают дополнительным компрессором, причем иногда не одним.

Компрессор 4 (рис. 9, а), вырабатывающий наддувочный воздух, может быть приведен в движение от коленчатого вала с помощью повышающей передачи 5 Такой наддув называют механическим Нагнетаемый компрессором 4 воздух поступает по трубе 3 в наддувочный коллектор 2, а затем к впускным клапанам 1 цилиндров.

На механический наддув затрачивается часть полезной мощности двигателя и в результате снижает его экономичность, что особенно заметно при высоких давлениях наддува. Поэтому механический наддув широко не применяют На речном флоте встречается лишь один тип двигателя с механическим наддувом — двигатель М 400

Некоторые двигатели изготовляют с так называемым посторонним наддувом, когда наддувочный воздух предварительно сжимает компрессор, приводимый от независимого источника энергии. Наиболее часто применяют двигатели с газотурбинным наддувом. В этом случае выпускные газы из цилиндров 1 (рис 9,6), поступающие в коллектор 2, а из него в корпус 3 газовой турбины, заставляют вращаться ротор 4, на одном валу с которым насажено рабочее колесо 5 компрессора. Засасываемый из атмосферы воздух поступает под давлением в наддувочный коллектор 6, а оттуда в цилиндры при открытии впускных клапанов 7 При газотурбинном наддуве утилизируют энергию выпускных газов, которая в двигателях без наддува искусственно погашается в глушителе Правда, с введением турбины повышается сопротивление выпуску, т е. увеличивается затрата энергии на такт выпуска, но она меньше, чем при механическом наддуве, примерно в 3 раза. Поэтому газотурбинный наддув повышает экономичность работы двигателя.

В свою очередь различают газотурбинный наддув при постоянном давлении, когда выпускные газы из всех цилиндров поступают в общий выпускной коллектор, где вследствие большого объема выпускного коллектора давление газов перед турбиной близко к постоянному, а оттуда на лопатки газовой турбины, и импульсный.

Импульсный газотурбинный наддув применяют с целью лучшего использования энергии выпускных газов, для чего один или несколько выпускных трубопроводов с относительно малой площадью поперечного сечения соединяют цилиндры с неперекрывающимися фазами выпуска, в результате чего выпускные газы непрерывно поступают в турбину При импульсном наддуве используют и преобразователи импульсов. В этом случае выпускные газы подводят к турбине через преобразователь импульсов, состоящий из ряда сужающихся сопел и смесителей, предназначенных для выравнивания давления и расхода выпускных газов. В двухтактных малогабаритных двигателях с импульсным наддувом обеспечивается постоянный газообмен в цилиндрах на всех режимах при одноступенчатом сжатии воздуха в турбокомпрессоре.

В двухтактных двигателях с контурными и прямоточными продувками применяют комбинированный наддув. В зависимости от способа подключения приводных компрессоров или турбокомпрессоров, различают три схемы наддува, с последовательным, с паралелльным и с последовательно-параллельным подключением тех или других компрессоровю. Кроме перечисленных разновидностей газотурбинного наддува возможен также динамический, или волновой, наддув, при котором инерция и колебательное движение потоков газа в процессах впуска и выпуска способствуют улучшению наполнения цилиндров.

Иногда двигатель оборудуют устройством — волновым обменником, в котором давление выпускных газов используют непосредственно для сжатия наддувочного воздуха (наддув тип а «Компрекс»).

По роду применяемого топлива.

Большинство двигателей работает на жидком топливе. Двигатели жидкого топлива делят на 2группы светлого (бензины, керосины и др.) и темного (дизельное, моторное, газотурбинное и др ) топлива. Двигатели, которые без конструктивных изменений могут работать на жидком топливе различных фракционных составов, называют многотопливными. Кроме них, существуют двухтопливные двигатели, которые могут работать на жидком или газообразном топливе и во время работы по необходимости их можно переводить с топлива одного вида на другой.

На наземных установках распространены газовые и газожидкостные двигатели. В первых используют газообразное топливо, которое воспламеняется принудительно электрической искрой или самовоспламеняется от сжатия, как у дизелей, работающих на жидком топливе. Достоинство газовых двигателей — малая токсичность выпускных газов.

Газожидкостные двигатели работают с воспламенением от сжатия. Основное топливо — газообразное, а жидкое, в небольших количествах впрыскиваемое в цилиндр при подходе поршня к в.м.т., самовоспламеняется и поджигает основное газообразное топливо.

По способу воспламенения

В двигателях с внутренним смесеобразованием самовоспламенение смеси топлива и воздуха осуществляется благодаря высокой температуре в цилиндре, возникшей только в результате его сжатия В двигателях низкого сжатия самовоспламенение невозможно, поэтому в них предусмотрено принудительное зажигание топлива электрической искрой. Эти двигатели называют двигателями с искровым зажиганием в отличие от дизелей, называемых двигатели с самовоспламенением от сжатия.

Двигателестроительные заводы выпускают конвертируемые двигатели. Путем некоторых конструктивных изменений их можно преобразовать в двигатели с искровым зажиганием или в дизели.

По способу смесеобразования

В двигателях газовых и светлого жидкого топлива, как правило, предусматривают внешнее смесеобразование, т. е. в цилиндр поступает готовая горючая смесь топлива с воздухом. Эта смесь образуется в особом смесителе.

При использовании жидкого топлива смеситель называют карбюратором.

В двигателях с внутренним смесеобразованием воздух и топливо поступают в цилиндр раздельно, смешение их происходит внутри цилиндра. Организовать хорошее перемешивание топлива с воздухом при внутреннем смесеобразовании значительно труднее, чем при внешнем. Создать двигатели с внешним смесеобразованием для темного топлива не удается: если легкое светлое топливо в процессе смешения с воздухом испаряется, то темное остается в жидкой фазе и выпадает из смеси по пути в цилиндр, оседая на стенках коллекторов и патрубков.

У дизелей с внутренним смесеобразованием распыливание топлива может быть объемное, когда большая часть впрыскиваемого топлива распределяется в воздушном заряде, занимающем объем камеры сгорания; пленочное — большая часть впрыскиваемого топлива направляется на стенки камеры сгорания, образуя на них тонкую пленку, и лишь незначительная часть распыливается и перемешивается с воздушным зарядом за период впрыскивания и объемнопленочное, когда одна часть впрыскиваемого топлива распределяется в объеме воздушного заряда, а другая направляется на стенки камеры сгорания, образуя на них пленку.

По типу камер сгорания

Формы камер сгорания, образованные поверхностями днищ поршней и крышек (головок) цилиндров, используемые для смесеобразования, бывают различными. Образцом двигателя с камерой сгорания в поршне является дизель 6ЧСП 18/22, в котором для смесеобразования и сгорания используется камера в головке поршня, соединяющаяся с надпоршневым пространством горловиной с проходным сечением, обеспечивающим перетекание воздуха с малыми скоростями и небольшими перепадами давлений. В такой конструкции организованное вихреобразование обеспечивается за счет радиально-направленных потоков воздуха, перетекающих из кольцевого надпоршневого пространства внутрь камеры, либо за счет тангенциально направленных потоков, образующихся во входных каналах головки.

Если камера сгорания размещена в головке поршня и в крышке (головке) цилиндра или между днищами поршней, такой двигатель называют двигателем с открытой камерой сгорания и непосредственным впрыскиванием топлива.

Для создания однородной топливновоздушной смеси при вихрекамерном спосрбе смесеобразования используют принцип вихревого движения воздуха в надпоршневом пространстве. При пониженном давлении впрыскивания топлива и коэффициенте избытка воздуха это позволяет добиться более полного сгорания топлива в двигателях с небольшими диаметрами цилиндров (4Ч10,5/13). В вихрекамерном двигателе смесеобразование и сгорание топлива в основном происходят в вихревой камере.

В некоторых конструкциях высокооборотных дизелей предусмотрен предкамерный способ смесеобразования. В этом случае для смесеобразования используют перепад давлений, возникающий в результате предварительного частичного сгорания топлива, вводимого в предкамеру. При таком способе смесеобразования камера сгорания состоит из предкамеры, расположенной в крышке цилиндра, и основной камеры, заключенной между днищами поршня и крышки.

У воздушно-камерных двигателей для смесеобразования используют струю воздуха, создаваемую в дополнительной части — воздушной камере во время процесса сжатия. Во время процесса расширения воздух из камеры вытекает. Распыливание и смесеобразование происходят вне воздушной камеры.

По частоте вращения коленчатого вала

Согласно ГОСТ 10448—80 двигатели делят на 5 групп:

I — рабочий режим при эксплуатации не контролируется, частота вращения коленчатого вала более 1800 мин -1 ;

II—двигатели без наддува, частота вращения коленчатого вала 1500 мин -1 и более;

III—двигатели с наддувом, частота вращения коленчатого вала 1500 мин -1 и более;

IV — частота вращения от 250 мин -1 до 1500 мин -1 ;

V — частота вращения менее 250 мин -1 .

Тепловые и динамические напряжения в двигателе зависят от средней скорости поршня, которая является функцией частоты вращения коленчатого вала и хода поршня. Так как за один оборот вала поршень делает 2 хода, то можно записать

где с_m —- средняя скорость поршня, м/с; s — ход поршня, м,

n — частота вращения коленчатого вала, мин -1

По скорости поршня

Двигатели по значению средней скорости поршня Делят на 3 группы:

с_m= (6,5/9) м/с — средней быстроходности; с_m

Чем выше средняя скорость поршня, тем двигатель при той же мощности компактнее, легче. Это — очень большое преимущество двигателей средней

быстроходности и быстроходных, так как при их установке можно уменьшить размеры машинного отделения и увеличить грузовместимость и грузоподъемность судна. Двигатель с небольшими габаритными размерами и массой можно для ремонта снять с судна целым агрегатом и отправить в цех, тогда как крупные ремонтируют на месте, в неудобных условиях.

Вместе с тем при высокой средней скорости поршня сокращается срок службы двигателя, снижается его экономичность (больше расход топлива и смазочного масла), повышается шум от работы. В связи с этими недостатками быстроходные двигатели устанавливают лишь на судах, где строго ограничены размеры машинного отделения. Основной серийный флот оснащен среднеоборотными тихоходными двигателями. На некрупных транзитных судах и местном флоте установлены двигатели средней быстроходности с частотой вращения 750—1500 мин -1 а на судах с подводными крыльями — быстроходные с частотой вращения до 1700 мин -1 .

По направлению вращения коленчатого вала

Двигатели конструируют левого и правого вращений. Направление (сторона) вращения определяют при взгляде с кормы (или от генератора) на верхнюю часть маховика.

Если в СЭУ два главных двигателя, работающих каждый на свой винт (двухвальная установка), то их ставят с разным направлением вращения.

Не следует отождествлять левый (правый) двигатель с двигателем левого (правого) вращения. Левый или правый двигатель (двигатели левой или правой моделей) — это двигатель, предназначенный для установки по соответствующему борту в машинном отделении. В целях упрощения контроля работы двух двигателей сразу их стороны распределения размещают к диаметральной плоскости судна. Если двигатель левый, то при взгляде с кормы сторона распределения будет у него справа, у правого — слева. Следовательно, двигатели левой или правой моделей по своей компоновке являются зеркальными отображениями один другого. Сочетание типа модели и направления вращения в двигателе может быть различным, т. е. левый двигатель может иметь как левое, так и правое вращение.

Для сообщения судну движения вперед и назад гребной винт должен вращаться в разных направлениях. Большая часть главных двигателей может работать при любом направлении вращения вала. Такие двигатели называют реверсивными. На флоте используют много двигателей нереверсивных, т. е. таких, которые работают лишь при одном направлении вращения коленчатого вала. Нереверсивными бывают и главные двигатели. В этом случае в составе СЭУ теплохода предусматривают реверсивную муфту позволяющую изменять направление вращения гребного винта при неизменном направлении вращения вала двигателя.

Рис. 10 Схема двухтактного крейцкопфного двигателя

Установка реверсивной муфты — это недостаток нереверсивных двигателей Их преимуществами являются упрощенная конструкция самого двигателя и увеличенный срок службы. Последнее объясняют тем, что реверсивная муфта позволяет отключить винт от вала двигателя, ибо каждый пуск двигателя увеличивает износ его трущихся деталей.

По конструктивному исполнению.

До сих пор рассматривали двигатели простого действия, у которых рабочий процесс совершается только в одной полости цилиндра. Существуют двухтактные двигатели двойного действия, имеющие две рабочие полости. Такие двигатели изготовляют только крейцкопфными, в каждом цилиндре предусматривают две крышки, сверху и внизу.

Двигатели двойного действия развивают мощность примерно в 2 раза больше, чем двигатели простого действия, однако они недостаточно надежны: в очень тяжелых условиях работают поршень и особенно шток. Поэтому двигатели двойного действия в настоящее время не строят, хотя на морском флоте они еще сохранились. В современных дизелях нижнюю (подпоршневую) полость иногда используют как компрессор для выработки наддувочного воздуха.

На судах почти не применяют двигатели с противоположно движущимися поршнями. Эти двигатели двухтактные, в каждом цилиндре которых по 2 механически связанных поршня, движущихся в противоположных направлениях Между поршнями располагается камера сгорания.

По восприятию поршнем сил от бокового давления

В этом случае двигатели классифицируют на тронковые и крейцкопфные Все ранее описанные схемы двигателей относятся к тронковым: их поршень соединен пальцем непосредственно с шатуном. В крейцкопфном двигателе (рис. 10) поршень 2 штоком 1 соединен с крейцкопфом (ползуном) 3, который сцеплен с шатуном 5. Крейцкопф 3 движется в направляющих (параллелях) 4, препятствующих его горизонтальному смещению Крейцкопфные двигатели значительно выше тронковых, примерно на размер хода поршня, и, следовательно, тяжелее Преимущество их перед тронковыми — меньше изнашиваются детали цилиндропоршневой группы Это объясняют тем, что нормальную (по отношению к оси цилиндра) силу P_N, получающуюся в результате разложения силы Р, действующей на поршень, воспринимает крейцкопф 3 В тронковом двигателе эта сила прижимает поршень к стенке цилиндра Крейцкопфные двигатели меньше расходуют смазочного масла Чем больше размеры и мощность дизелей, тем чаще их строят крейцкопфными.

По расположению и числу цилиндров

Чем больше число цилиндров, тем сложнее двигатель, поэтому увеличивать их можно до разумных пределов. Однако чем больше число цилиндров, тем чаще следуют один за другим рабочие ходы и вал вращается равномернее. Кроме того, если предусмотрен пуск двигателя сжатым воздухом, то в двухтактном двигателе должно быть не менее четырех цилиндров, а в четырехтактном — не менее шести. Только в этом случае при любом положении коленчатого вала по крайней мере один из поршней будет в пусковом положении: в начале хода расширения, когда сжатый воздух может сдвинуть поршень вниз. Если число цилиндров будет меньше указанного, то перед пуском двигателя его вал придется, вероятно, повернуть вручную для того, чтобы какой-нибудь поршень пришел в пусковое положение. При выборе числа цилиндров стремятся уравновесить силы инерции движущихся частей и моментов этих сил с тем, чтобы двигатель не вызывал значительной вибрации корпуса судна. Подробнее об этом сказано ниже.

По расположению цилиндров различают двигатели однорядные, у них цилиндры располагают в один ряд вдоль коленчатого вала, и двухрядные, а также наклонные, вертикальные и горизонтальные.

Рис. 11 Схема V образного двигателя

В наклонных двигателях предусмотрен один ряд цилиндров, расположенных между вертикальной и горизонтальной плоскостями, проходящими вдоль оси коленчатого вала В вертикаль ных двигателях может быть один или несколько рядов цилиндров, расположенных в вертикальной плоскости над или под коленчатым валом Большинство судовых двигателей однорядные вертикальные. Один или несколько рядов цилиндров горизонтального двигателя расположены в горизонтальной плоскости.

Два параллельных ряда цилиндров с двумя коленчатыми валами образуют двухрядный двигатель. На флоте достаточно широко распространены V-образные двигатели Как видно из схемы этого двигателя (рис 11), оси цилиндров 3 и 4 разных рядов расположены под углом ф, равным 45—90° (угол развала цилиндров) Шатуны 2 и 5 двух цилиндров разных рядов работают на один кривошип 1 У V-образных двигателей меньше высота и масса, чем у одно рядных, в этом их большое преимущество, но они менее удобны в обслуживании.

Кроме перечисленных, промышленность выпускает оппозитные двигатели (2 ряда цилиндров расположены в одной плоскости с противоположных сторон от оси коленчатого вала), а также звездобразные, многоугольные с расположением рядов цилиндров в виде букв Н, X, W

По способу отвода теплоты

В зависимости от того каким способом отводится теплота от нагретых при работе деталей, различают двигатели жидкостного и воздушного охлаждения. Все судовые двигатели оборудованы жидкостными системами охлаждения В качестве охлаждающих жидкостей применяют воду, масло и топливо: масло для охлаждения головок поршней, топливо — форсунок, воду — цилиндров и крышек (головок) цилиндров.

У двигателей с воздушным охлаждением цилиндры и головки делают оребренными для увеличения поверхности, омываемой воздухом Такие двигатели легче, чем двигатели с водяным охлаждением, проще и дешевле Они широко распространены в наземном транспорте.

Что является одной из главных задач модернизации и модификации автомобильных двигателей

ДВИГАТЕЛИ ЛЕГКОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ

Конструктивные разновидности двигателей внутреннего сгорания

Обеспечение и подтверждение надежности модульных транспортных средств

Оглавление диссертации кандидат наук Пахомова Надежда Владимировна

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные)», 05.08.05 шифр ВАК

Тепловая нагруженность элементов рабочего цилиндра судового дизеля 2011 год, кандидат технических наук Сатжанов, Бисенбай Сартбаевич

Повышение технического уровня судовых энергетических установок на базе малоразмерных дизелей 2022 год, кандидат наук Дорохов Павел Александрович

Моделирование напряженно — деформированного состояния цилиндровых втулок четырехтактных дизелей 2011 год, кандидат технических наук Алексеев, Иван Людвигович

Оценка работоспособности и повышение герметичности газового стыка форсированных среднеоборотных дизелей 2018 год, кандидат наук Капшуков Алексей Владимирович

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «МОДЕРНИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ФОРСИРОВАННОГО СУДОВОГО ДВС НА ОСНОВЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ»

Похожие диссертационные работы по специальности «Судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные)», 05.08.05 шифр ВАК

Обращенная циркуляция охлаждающей жидкости как фактор повышения экономичности дизеля 2006 год, кандидат технических наук Ван Юйянь

Теплонапряженность и долговечность цилиндропоршневой группы судовых дизелей 1983 год, доктор технических наук Семенов, Владимир Сергеевич

Динамические явления в колебательных системах цилиндро-поршневой группы ДВС 1999 год, доктор технических наук Папуша, Александр Николаевич

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Пахомова Надежда Владимировна, 2016 год

Классификация судовых двигателей | Нева-дизель

Добавить комментарий Отменить ответ