Судовые двигатели

Четырехтактный дизель с наддувом

Четырехтактный дизель с наддувом (рис. 4). Двигатели с наддувом, ввиду значительного их преимущества, находят наибольшее распростра­нение. При работе четырехтактного дизеля с наддувом в период такта запол­нения воздух в рабочий цилиндр нагнетается под некоторым давлением, соз­даваемым специальным наддувочным насосом. Это позволяет увеличить весо­вой заряд воздуха примерно про порционально увеличению давления воз­духа, а следовательно, в том же объеме рабочего цилиндра позволяет сжечь больше топлива и развить большую мощность двигателя.

Схема черытехтактного дизеля с газотурбинным наддувом

Самое широкое применение получил газотурбинный наддув, когда над­дувочный насос приводится в действие газовой турбиной, работающей на выпускных (отработавших) газах двигателя.

Наддувочный центробежный насос 2 приводится во вращение однове­нечной газовой турбиной 7. Воздух, засасываемый в патрубок 1, сжимается в насосе 2 до давления ркк — давление наддувочного воздуха) и под этим давлением по трубе 3 подводится к впускному клапану 4. В период такта наполнения воздух заполнит цилиндр с давлением несколько меньше рк вследствие гидравлических потерь во впускном такте. Вслед за тактом наполнения осуществляются такты сжатия, расширения и выпуска.

При открытом выпускном клапане 5 отработавшие газы по трубе 6 поступают на лопатки турбины 7 и далее в выпускной трубопровод. На рис. 5 приведена индикаторная диаграмма четырехтактного дизеля с надду­вом. Как видно из этой диаграммы, линия наполнения цилиндра воздухом 1'—2' располагается выше линии атмосфер­ного давления. Все обозначения на рис. 5 соответствуют рис. 3.

Давление наддувочного воздуха на этой диаграмме выше давления в цилиндре в пе­риод выпуска. При повышенном сопротивле­нии в выпускном тракте, которое при работе дизеля с газотурбинным наддувом в основ­ном определяется сопротивлением газовой турбины (необходимой мощностью турбины), давление в цилиндре в период выпуска мо­жет быть и выше давления наддувочного воз­духа.

Развиваемая мощность газовой турбины при этом частично затрачивается на приве­дение в действие наддувочного компрессора, а частично передается на коленчатый вал дизеля.

Четырехтактный карбюраторный двига­тель (рис. 6). В крышке цилиндра располо­жены впускной Вп и выпускной Вып клапаны и между ними свеча С. Между электродами свечи в требуемый момент внутри цилиндра проскакивает электрическая искра и происходит воспламенение рабочей смеси. К впуск­ному трубопроводу присоединен карбюратор К‘ который служит для под­готовки смеси паров топлива с воздухом (горючая смесь). Во время такта наполнения засасываемый воздух через патрубок и диффузор Д карбю­ратора увлекает и дробит вытекающий бензин из жиклера Ж. Истече­ние топлива из жиклера происходит вследствие разности давления между диффузором и поплавковой камерой ПК, где топливо находится на постоянном уровне под атмосферным давлением. Постоянство уровня топ­лива в поплавковой камере достигается с помощью поплавка П. Горючая смесь, расход которой регулируется заслонкой 3, подводится к впускному клапану Вп.

Вслед за тактом наполнения следуют, как обычно, такты сжатия, рас­ширения и выпуска. Зажигание смеси осуществляется с опережением; угол опережения зажигания составляет 10—30°. Наивыгоднейший угол опере­жения зажигания, как и все фазы распределения, определяется опытным путем в период регулировочных испытаний двигателя.

На рис. 7 представлена индикаторная диаграмма четырехтактного кар­бюраторного двигателя, из которой видно, что процесс сгорания топлива происходит почти при постоянном объеме.