книги из ГПНТБ / Пособие мотористу рыбопромыслового судна [практическое руководство] Е. М. Соловьев. 1960- 14 Мб

ПОСОБИЕ МОТОРИСТУ

РЫБОПРОМЫСЛОВОГО

СУДНА

ГОСУДАРСТВЕННОЕ СОЮЗНОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО СУДОСТРОИТЕЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Ленинград 1960

ГЛАВА I

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ УСТРОЙСТВЕ И ПРИНЦИПЕ ДЕЙСТВИЯ СУДОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

§ 1. СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ МАШИННОЙ УСТАНОВКИ РЫБОПРОМЫСЛОВОГО СУДНА

Машинная установка рыбопромыслового судна представляет собой комплекс главных и вспомогательных механизмов, обслу­ живающих судно во время промысла, на переходах и на стоянке.

В машинном отделении устанавливают главные двигатели

(как правило, дизели) и вспомогательные дизель-генераторы; там же размещают пожарные, осушительные, санитарные, топ­ ливо- и маслоперекачивающие насосы, воздушные компрессоры. В машинном отделении помещают: судовое электрохозяйство, паровой или водяной вспомогательный котел, мастерские (или верстак с тисками и шкаф для запасных частей и инструмен­ тов), цистерны для топлива и масла и др.

На рис. 1 показан план машинного отделения и линия вало­ провода среднего черноморского сейнера. Главный двигатель 10 (дизель мощностью 150 э. л. с.), расположенный в средней части машинного отделения, вращает гребной винт 1, который обеспе­ чивает ход судна. Передача мощности от двигателя к гребному винту осуществляется валопроводом. Валопровод состоит из от­ дельных валов: промежуточного 24 и дейдвудного или гребного 26, соединенных между собой фланцами 3. Промежуточный вал располагается в опорных подшипниках 4, а дейдвудный вал — в дейдвудных втулках 2, которые установлены в дейдвудной трубе 25. На конце дейдвудного вала закреплен гребной винт 1.

Коленчатый вал двигателя соединен с валопроводом при по­ мощи реверс-редуктора 22, служащего для быстрого разобще­ ния коленчатого вала с валопроводом, снижения числа оборотов

и изменения направления вращения гребного винта. В корпусе реверс-редуктора расположен упорный подшипник. Этот под­ шипник имеет важное значение, он воспринимает давление, на-

правленное вдоль оси валопровода к двигателю, которое со­ здается в результате вращения гребного винта.

Для обеспечения энергией судовых вспомогательных и про­

мысловых механизмов — насосов, лебедок, сетеподъемных ма­ шин — в машинном отделении у правого борта установлен вспо­

могательный двигатель 14 (дизель мощностью 20 э. л. с.), кото­ рый приводит в действие электрогенератор. С левого борта

установлен пожарный насос 9 с приводом от электромотора. В носовой части расположен осушительный насос 12, откачи­

вающий воду из трюма, который приводится в действие непо­ средственно от главного двигателя. Запускается главный двига­

тель электростартером (электромотором постоянного тока). Для питания электростартера и для освещения предусмотрены акку­ муляторы, расположенные в шкафу 21 по правому борту. В слу­ чае выхода из строя электростартера главный двигатель может быть пущен в ход сжатым воздухом, который хранится в балло­

нах 20. Сжатый воздух используется и для других нужд. Запас сжатого воздуха в баллонах может быть пополнен ручным ком­ прессором 19, который представляет собой воздушный поршне­ вой насос. У кормовой переборки находится распределительный щит 23 судового электрохозяйства, котел водяного отопления 6 и угольный бункер 5. По бортам расположены цистерны основ­ ного запаса топлива 7 и 18, масляная цистерна 16 и расходная топливная цистерна 17. У носовой переборки установлен расход­ ный масляный бак 11. Рядом с цистернами размещены ручные

насосы — насос мытьевой воды 8, маслоперекачивающий насос 13, топливоперекачивающий насос 15.

§ 2. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И УСТРОЙСТВО д. в. с.

Принцип действия двигателя внутреннего сгорания состоит в следующем. В замкнутое пространство, образованное полым

цилиндром, крышкой и подвижным поршнем, вставленным в ци­

линдр, подается горючая смесь из воздуха и мелкораспыленного жидкого топлива. Если воспламенить эту смесь, при сгорании ее выделится теплота. Газы под действием теплоты будут стре­ миться расшириться и создадут давление на поршень. Под дав­

лением расширяющихся газов поршень будет двигаться из верх­ ней части цилиндра вниз. Перемещение поршня в цилиндре под действием газов и составляет в принципе рабочий процесс дви­ гателя внутреннего сгорания. Если после перемещения поршня

вниз из внутренней части цилиндра выпустить газы, вернуть

поршень в прежнее положение, снова подать в цилиндр порцию горючей смеси и воспламенить ее, то процесс перемещения поршня расширяющимися газами снова повторится. Тепловая

энергия газов, получающихся при сгорании топлива внутри ци­ линдра двигателя, будет преобразовываться в механическую

энергию, приводящую в движение поршень.

5

Устройство простейшего одноцилиндрового двигателя внут­ реннего сгорания и его основных деталей схематически изобра­ жено на рис. 2. Прочный металлический цилиндр 6, в котором совершается процесс сгорания топлива, опирается на станину 7, установленную на фундаментную раму 12. Цилиндр жестко скреплен со станиной и рамой. Верхняя часть цилиндра закрыта крышкой 5, нижняя часть открыта. Внутри цилиндра находится поршень 4, который может перемещаться в нем вдоль оси. Пор­

шень посредством шатуна 2 соединен с коленчатым валом, ле­ жащим в рамовых подшипниках 9, укрепленных на раме. Ко­ ленчатый вал состоит из рамовых (коренных) шеек 11, шатун­ ной (мотылевой) шейки 1 и щек 10. Колено, образованное двумя щеками и шатунной шейкой, называется кривошипом, (мотылем). Верхний конец шатуна соединен с поршнем при по­ мощи цилиндрического пальца 3, на котором шатун может сво­ бодно качаться. Нижний конец шатуна имеет подшипник 8, на­ зываемый шатунным (мотылевым), который охватывает шейку кривошипа (мотыля).

Цилиндр с крышкой, станина и фундаментная рама, опи­ рающиеся на балки фундамента, составляют остов или основ­ ные неподвижные детали двигателя.

Поршень, шатун и коленчатый вал являются подвижными деталями, составляющими основной механизм движения или кривошипно-шатунный механизм, который преобразует возврат­

6

но-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.

При работе двигателя поршень в цилиндре будет проходить

путь от крайнего верхнего положения до крайнего нижнего.

ной шейки. Расстояние от оси рамовой шейки до оси шатунной шейки называется радиусом кривошипа (мотыля). Следова­

тельно, ход поршня S равен двум радиусам R кривошипа, что выражается формулой

S=2R.

Положение кривошипа, при котором поршень достигает крайнего верхнего положения, называется верхней мертвой точ­ кой (в. м. т.). Положение кривошипа, при котором поршень за­ нимает крайнее нижнее положение, называется нижней мертвой точкой (н. м. т.).

Эти положения кривошипа называются мертвыми точками потому, что поршень не может самостоятельно выйти из них даже под давлением газов, образующихся при сгорании топлива.

Когда поршень находится в крайнем верхнем положении, между его верхней поверхностью и нижней поверхностью крышки цилиндра остается небольшой объем. Этот объем Vc

называется объемом камеры сжатия. Объем цилиндра Vh, осво­

бождаемый поршнем при его движении от в. м. т. до и. м. т.,

называется рабочим объемом цилиндра. Сумма рабочего объема цилиндра и объема камеры сжатия называется полным объемом

цилиндра Va, который определяется по формуле

Отношение полного объема цилиндра к объему камеры сжа­ тия называется степенью сжатия е:

Степень сжатия показывает, во сколько раз воздух или горю­ чая смесь сжимается в цилиндре двигателя. Она имеет большое значение для работы двигателя, от нее зависит степень полез­ ного использования тепловой энергии при сгорании топлива

вцилиндре. С увеличением степени сжатия давление и темпе­

ратура в цилиндре в конце сжатия возрастают.

Работа двигателя слагается из следующих процессов: впуска

вцилиндр свежего воздуха и мелкораспыленного топлива, пе­

ремешивания топлива с воздухом и сжатия смеси, сгорания смеси внутри цилиндра, расширения образовавшихся газов, вы­ зывающего движение поршня от в. м. т. к н. м. т., и выпуска газов из цилиндра. Эти процессы составляют рабочий цикл дви­

7

гателя. Таким образом, рабочий цикл двигателя представляет собой комплекс последовательных процессов, которые периоди­ чески повторяются в каждом цилиндре и обеспечивают непре­ рывную работу двигателя. Рабочий цикл двигателя может осу­ ществляться:

за один оборот коленчатого вала, соответствующий двум

ходам поршня; за два оборота коленчатого вала, т. е. за четыре хода

поршня. В первом случае двигатели называют двухтактными, во втором — четырехтактными. Тактом называется часть рабо­

Рис. 4. Схемы двигателей внутреннего сгорания: а — двух­ тактного; б — четырехтактного.

чего цикла, совершающаяся в цилиндре двигателя за один пол­ ный ход поршня.

Для подачи в рабочие цилиндры воздуха или приготовлен­

ной вне цилиндра горючей смеси и удаления из них отработав­ ших газов служат специальные устройства, называемые орга­ нами газораспределения.

В четырехтактном двигателе (рис. 4, б) органами газорас­ пределения являются клапаны, которые открываются в строго определенное время специальным механизмом. Клапан 4 служит

для впуска в цилиндр свежего заряда горючей смеси, клапан 5 — для выпуска отработавших газов. Располагаются клапаны, как правило, в крышках цилиндров.

В двухтактном двигателе (рис. 4, а) подача в цилиндр све­ жего воздуха, нагнетаемого под давлением специальным проду­

вочным насосом 1, и удаление из цилиндра отработавших га­ зов осуществляются через окна 3 (щели), сделанные в стенках цилиндров. Открытие и закрытие окон осуществляются порш­ нем. Топливо в цилиндр подается при помощи форсунки 2.

8