Общее устройство дизеля
Основные детали. Из составных частей дизеля принято выделять прежде всего так называемые основные детали.
К неподвижным основным деталям, или к деталям остова двигателя, относят: фундаментную раму, станину, цилиндры (или блок-картер), крышки цилиндров.
Под основными деталями кривошипно-шатунного механизма (основными деталями движейия) понимают: поршни, шатуны, коленчатый вал, маховик.
Фундаментная рама является деталью, несущей на себе весь двигатель и воспринимающей действующие в нем силы. Она крепится к судовому фундаменту. На фундаментную раму устанавливаются станины, а на станины—цилиндры. Однако для двигателей речного флота характерно выполнение станин и цилиндров в виде одной детали, называемой блок-картером. Внутри фундаментной рамы и блок-картера (станины) образуется замкнутое пространство, называемое картерным, в нем движутся детали кривошипно-шатунного механизма.
Рис. 1. Четырехтактный дизель
Цилиндры закрываются сверху крышками, в которые вставлены клапаны, форсунка и некоторые другие детали.
Поршень соединен с шатуном пальцем. В верхней части поршня имеются уплотнительные кольца, предотвращающие пропуск воздуха или газа между поршнем и втулкой цилиндра. Шатун, преобразующий поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала, нижйей головкой охватывает шейку кривошипа коленчатого вала. Подшипники, в которых вращается коленчатый вал, опираются на фундаментную раму. На внешнем конце коленчатого вала насажен маховик, т. е. тело с большим моментом инерции, препятствующим значительным колебаниям скорости вращения коленчатого вала.
Системы. Многие детали и механизмы двигателя объединены в единые комплексы, каждый из которых выполняет какую-то частную функцию при работе двигателя или при управлении им. Такие комплексы называются системами или устройствами.
Строгого разграничения систем и устройств нет. Чаще всего к системам относят такие комплексы деталей и механизмов, которые предназначены для постоянного обслуживания двигателя в работе. Если придерживаться этого определения, то дизель имеет следующие системы.
Система газораспределения служит для периодической смены заряда в цилиндре. Она включает в себя клапаны, приводы открытия клапанов, распределительный вал, привод распределительного вала, впускной и выпускной коллекторы и некоторые другие узлы. Сторона, на которой расположены распределительный вал и клапанные приводы, называется стороной распределения двигателя.
Топливная система обеспечивает хранение, очистку и подачу топлива в цилиндры в распыленном виде. В состав системы входят различные емкости, фильтры, насосы, подающие топливо в форсунки, и др.
Система смазки непрерывно подает к узлам трения предварительно очищенное и охлажденное масло. Для выполнения такой функции она имеет насосы, фильтры, холодильники, баки и ряд других элементов.
Система охлаждения служит для подачи, распределения и отвода охлаждающей двигатель воды и включает в себя насосы, баки, арматуру и т. п.
Кроме того, дизель имеет систему регулирования, автоматически поддерживающую заданную скорость вращения коленчатого,вала, систему контроля, сигнализации и защиты, позволяющую контролировать работу двигателя, автоматически подающую сигнал при нарушении нормальной работы и останавливающую его при появлении опасности аварии.
Устройства. Двигатель оборудуется также комплексами деталей и механизмов, используемыми периодически, в основном — для управления им. Такие комплексы обычно относят к устройствам.
Как видно из предыдущего, ДВС не может начать работу без затраты внешней энергии: чтобы самовоспламенилось топливо, надо предварительно сжать в цилиндре воздух, а это может быть обеспечено лишь при достаточной скорости движения поршня. Задачу первоначального раскручивания вала двигателя за счет внешней энергии выполняет пусковое устройство. У крупных судовых двигателей пуск производится сжатым воздухом, небольшие двигатели имеют электрические пусковые устройства. В первом случае цилиндры двигателя снабжаются специальными пусковыми клапанами, а двигатель в целом — распределительным органом. Во втором случае на двигателе устанавливается электростартер.
Для обеспечения хода судна вперед или назад главный судовой двигатель должен работать с разным — по потребности — направлением вращения вала. Изменение направления вращения (реверс) осуществляется реверсивным устройством, одним из самых сложных.
Пуск и реверс двигателя производятся сжатым воздухом, следовательно, необходимо устройство для приготовления и хранения сжатого воздуха. Оно же используется, для обеспечения сжатым воздухом аппаратов подачи звуковых сигналов теплоходом,, для санитарной системы судна и др.
При эксплуатации теплохода часто приходится воздействовать на те или иные системы и устройства двигателя в целях изменения режима его работы, в том числе для остановки, реверса, пуска. Эти операции выполняет устройство управления. Современные теплоходы имеют автоматизированные устройства управления, позволяющие изменять режим работы двигателя непосредственно из ходовой (штурвальной) рубки так, что целый ряд (программа) операций совершаются в результате одного движения руки человека.
Двигатели внутреннего сгорания других типов могут иметь отличные от названных системы и устройства. Так, например, у карбюраторных двигателей есть системы смесеобразования, зажигания.
Читать далее: Классификация двигателей внутреннего сгорания
Категория
Судовые дизели
4.5. Общее устройство дизелей
Все дизели, устанавливаемые на трактор, состоят из следующих механизмов и систем (рисунок 8):
кривошипно-шатунный механизм (КШМ)
механизм газораспределения (ГРМ) управляет работой клапанов, что позволяет в определенных положениях поршня впускать воздух в цилиндры и удалять оттуда отработавшие газы;
система питания в определенный момент обеспечивает подачу в цилиндры двигателя воздуха и дозированных порций распыленного топлива;
смазочная система необходима для непрерывной подачи масла к трущимся деталям и отвода от них теплоты;
система
охлаждения предохраняет
стенки камеры сгорания
и детали дизеля
от перегрева и поддерживает в них
нормальный
тепловой режим.
14
Рисунок 8 — Дизель Д-243 (трактор МТЗ-82):
а вид справа: б вид слепа; 1 масломерный щуп;
в момент подачи топлива; 3 маслозаливная горловина;
4 масляный фильтр; 5, 16 фильтры грубой и гонкой очистки
топлива; 6 выпускной коллектор; 7 воздухоочиститель;
8 вентилятор; 9 – генератор; 10 —гидронасос рулевого
упкрапления; II передняя опора двигателя; 12 насос ручной
подкачки топлива: 13 топливный насос; 14 компрессор;
15 форсунка; 17 рычаг воздушной заслонки аварийной
остановки двигателя; 18 — вентиль выпуска воздуха из топливной
системы; 14 электростартер; 20- пусковой двигатель;
.21 редуктор пускового двигателя
4.
Из каких деталей состоит простейший ДВС?
Какие физические законы лежат в основе работы ДВС»?
Что называемся камерой сгорания?
Что такое степень сжатия?
5 Перечислить процессы, происходящие и цилиндре работающего ДВС.
Что называют порядком работы цилиндров?
Для чего служит диаграмма фаз газораспределения?
Какими показателями характеризуется работа ДВС?
9. Назвать и описать назначение основных механизмов и систем ДВС.
15
ЗАНЯТИЕ №2
Система охлаждения ДВС
1 Цель занятия
Знакомство с назначением и устройством систем охлаждения.
- Изучение
устройства жидкостной системы
охлаждения
двигателей
Д-243, Л-41, принципа их работы, периодичности
и
порядка
технического обслуживания.
Приобретение знаний и умений по устройству, сборке- разборке и поиску возможных неисправностей системы охлаждения: радиатора, водяного насоса, термостата и паровоздушного клапана (крышки радиатора).
2 Содержание работы
Изучить материал занятия №2 настоящих методических указаний к лабораторным занятиям (1-4) по устройству тракторов.
Изучить устройство, работу и техническое обслуживание двигателей Д-243 (трактор МТЗ-82), А-41 (трактор ДТ-75М) по плакатам, макетам и натуральным образцам узлов и деталей.
Письменно ответить на контрольные вопросы но изучаемой теме.
3 Оборудование и методические материалы
Методические указания к лабораторным занятиям (1-4)по устройству тракторов «Колесные и гусеничные тракторы».Челябинск: ЧГАУ, 2007.
Плакаты и макеты но устройству тракторов, их узлов и деталей.
Натуральные образны тракторов МТЗ-82, ДТ-75М, их узлы и детали.
История дизельных двигателей General Motors — двухтактный двигатель Winton
| Обзоры автомобилей
Задолго до 6,2-литрового двигателя и Duramax…
В конце 20-х годов Чарльз Кеттеринг из General Motors приступил к реализации программы по разработке легкого двухтактного дизельного двигателя для возможного использования в автомобилях. Чтобы сократить время разработки, более быстрым путем был поиск и покупка успешного производителя дизельных двигателей. Г-н Кеттеринг, всегда на шаг впереди, чувствовал, что сочетание новых дочерних организаций GM, талантов, а также капитала GM и существующих центров исследований и разработок, несомненно, приведет к победе.
Сократив свой корпоративный поиск до трех успешных игроков, компания приобрела Winton Engine Company из Кливленда, штат Огайо. Эта устоявшаяся и очень прибыльная организация была последним предприятием Александра Уинтона, одного из наименее известных американских пионеров автомобилестроения.
Связь с Уинтоном
Как и другие на рубеже прошлого века, первоначальная слава Уинтона пришла из велосипедного бизнеса. Уинтон, шотландский иммигрант, прибыл через остров Эллис в 1878 году.В 1999 году началась программа морской инженерии на пароходах, пересекающих Атлантический океан. Насытившись постоянными парами соленой воды, он поселился на Среднем Западе Кливленда, живя со своей сестрой и шурином. Используя свое инженерное образование, он нашел работу в городской промышленности по переработке железной руды. Сталь быстро становилась предпочтительным материалом в потребительских товарах.
Велосипеды, которые сейчас в моде, быстро привлекли его внимание. И при скромной финансовой поддержке и содействии своего зятя основал компанию Winton Bicycle Company. Лошадь и повозка по-прежнему были основным средством передвижения, поэтому велосипед был бестселлером среди богатых и состоятельных людей как из-за его удобства, так и из-за усиления личной свободы.
Быстрый производственный успех Уинтона обеспечил приток наличности, необходимый для того, чтобы войти в следующую сферу его интересов — зарождающийся рынок безлошадных повозок. В октябре 1896 года он представил свою первую моторизованную платформу — повозку с мотором. Важно отметить, что это было всего через три года после того, как братья Дьюриа представили свой автомобиль с бензиновым двигателем, и в том же году, когда Рэнсом Олдс и Генри Форд представили свои автомобили в Лансинге и Детройте, штат Мичиган.
Год спустя новая компания Winton Motor Carriage Company заработала на полную мощность, зарекомендовав себя как один из пионеров на новом автомобильном рынке. Из первых автомобильных марок Winton считался самым мощным и технологичным. Кроме того, компания стала одной из первых американских фирм, начавших продавать автомобили через дилеров в розницу.
Winton проигрывает Ford
Автомобили Winton первыми пересекли Америку от побережья до побережья, а также одними из первых участвовали в организованных гонках. Здесь вступает в действие ирония судьбы, так как сегодня Уинтон более известен гонками, которые он проиграл Генри Форду. 10 октября 1901, неизвестный Генри Форд, используя самодельную платформу, вынудил Винтона отказаться от 10-мильного забега из-за механических проблем на глазах у 8000 человек. Форд превратил свою победу в инвестиционную возможность и основал компанию Генри Форда.
Всего через год и 15 дней Форд снова мчался с Уинтоном, ибо его первая компания была разорена и в беспорядке. На этот раз у Форда была более совершенная платформа, «999» с Барни Олдфилдом, который теперь был его водителем. Форд побеждает в повторном соревновании и сразу же создает Ford Motor Company. Уинтон, проигравший, продолжает строить и успешно продавать автомобили превосходной конструкции и передового дизайна. Затем он использовал свою прибыль для создания Winton Engine and Manufacturing Company для создания морских и дизельных силовых установок. Хотя его автомобильное производство прекратилось в 1924 года его успешный морской и дизельный бизнес был продан мистеру Кеттерингу и General Motors в 1930 году. Шесть месяцев спустя General Motors купила крупнейшего клиента Уинтона, компанию Electro-motive.
Первые двухтактные дизели Winton-GM
Первоначально и Winton в Кливленде, и General в Детройте работали параллельно над новыми силовыми установками. Компании решили, что они могут производить большее количество лошадиных сил, используя радикальную двухтактную дизельную конструкцию. Однако с новой концепцией возникли некоторые проблемы. Двухтактные агрегаты нагревались сильнее, подвергались большей нагрузке и имели более низкое отношение мощности к рабочему ходу, чем установленная четырехтактная конфигурация. В то время другие производители дизельных двигателей использовали четырехтактные версии. В четырехтактных двигателях каждый цилиндр срабатывал один раз на каждые два оборота коленчатого вала. В новой конструкции Winton-GM коленчатый вал совершал один оборот между каждым тактом расширения, то есть вдвое больше тактов расширения на каждый оборот коленчатого вала. Расход топлива и долговечность не были проблемами в течение этого периода времени. Цель состояла в том, чтобы соответствовать выходной мощности паровых двигателей, доступных в тот же период плитки.
В конце концов, программа Кеттеринга по производству автомобильных дизельных двигателей вымотала деньги и принесла мало результатов — единственным прямым успехом стала продажа нескольких двигателей Winton Marine ВМС США. Однако компания General представила два из этих впечатляющих прототипов двухтактных восьмицилиндровых силовых установок серии 201 в своем павильоне на выставке Century of Progress 1933 года в Чикаго. Эти агрегаты обеспечивали работу конвейера Chevrolet. Во время демонстрации их за работой наблюдал Ральф Бадд, тогдашний президент железной дороги Чикаго, Берлингтона и Куинси.
Связь с поездом Zephyr
Бадд был настолько впечатлен новыми дизелями, что разыскал и убедил скептически настроенных представителей GM поставить новые агрегаты для своего революционно легкого обтекаемого пассажирского поезда Zephyr из нержавеющей стали. В то время американские железнодорожные компании искали способы модернизации и увеличения пассажиропотока.
Во время своего первого пробега 17 апреля 1934 года Zephyr более чем превзошел все ожидания, доказав преимущества дизельного двигателя. 26 мая 1934, пробег из Денвера в Чикаго, 1015,4 мили был пройден за 13 часов, 4 минуты и 58 секунд при средней скорости 76,61 мили в час. Сообщается, что на прямых участках пути скорость поезда превышала 112 миль в час. Футуристический обтекаемый лайнер двигался быстрее, с меньшими затратами на милю и привлекал больше прессы и пассажиров.
Собранный на заводе Эдварда С. Бадда в Филадельфии, Zephyr действительно был чем-то вроде Бака Роджерса. Начнем с того, что сочлененные четыре агрегата монтировались всего на пяти грузовиках. Таким образом, поезд длиной 280 футов сразу же избавился от трех грузовиков и 34 колес от обычных паровых агрегатов, что, очевидно, позволило сэкономить вес. Традиционный люфт также был устранен за счет установки передней части одного автомобиля и задней части предшествующего агрегата на один и тот же грузовик, скрепленных вместе с помощью гибкой конструкции шарнира, что позволило Zephyr более эффективно проходить повороты. Роликовые подшипники были установлены на всех осях для уменьшения трения и обслуживания.
Изюминкой, конечно же, была двухтактная дизельная силовая установка V-8 Winton 201A мощностью 660 лошадиных сил. Он работал на обычном топливе и работал без свечей зажигания или системы зажигания. Силовая установка также приводила в действие главный генератор General Electric GT-534, который снабжал током два тяговых двигателя GE 716, установленных на ведущем грузовике. Этот ведущий грузовик имел 36-дюймовые колеса для тяги, в то время как другие грузовые автомобили имели 30-дюймовые колеса. Передаточное число силового грузовика составляло 52:25:1 для расчетной максимальной скорости 117 миль в час. На установке также был установлен резервный генератор GT1177A-1 с ременным приводом, три воздушных компрессора с моторным приводом и два необходимых вентилятора охлаждения радиатора. Головной блок также нес 600 галлонов топлива, 80 галлонов смазки, 140 галлонов воды (для охлаждения) и 12 кубических футов песка. Новый поезд Zephyr весил 287 245 фунтов, полностью загруженный, включая его 92 пассажира. Это было меньше, чем общий вес двух обычных вагонов, стоящих поодиночке.
Головной блок состоял из дизельного двигателя, 30-футового железнодорожного почтового отделения и 15-футового склада почты. Во втором блоке размещался 64-футовый багажный вагон и экспресс-вагон. В трех из них была кухня с кладовой в передней части и стойкой с полным набором услуг, обращенной к обеденной зоне, включая 16 сидений, расставленных по квадратам, которые были установлены для приема пищи, а затем убраны. Двадцать дополнительных стульев увеличили вместимость этого автомобиля до 36. Четвертый блок содержал автобусные сиденья на 40 пассажиров в передней части, а в задней части находился салон-солярий с подвижными сиденьями, при необходимости, еще на 16 человек.
Как и в случае со всеми пассажирскими службами, дизайн и внутреннее оснащение были разработаны дизайнерами с учетом удобства пассажиров. Цветовые гармонии и оттенки преуменьшают чрезмерную сумасбродность. Подоконники и отделка оконных рам из нержавеющей стали подчеркивали комфортные сиденья, специальные шторы и ковровое покрытие. Внутреннее освещение обеспечивалось рассеянными накладными трубчатыми воздуховодами. Все пассажирские салоны были оснащены климат-контролем с регулируемым термостатом паровым обогревом, а также кондиционером кабины.
Все четыре Zephyr имеют общую конструкцию из нержавеющей стали 18-8, неагрессивного сплава, прочность на растяжение которого в три раза выше, чем у обычной стали. Для внешней обшивки использовался процесс электрической дробеструйной сварки Budd, что сделало весь блок уникальным благодаря цельной конструкции и встроенной опоре. В настоящей футуристической манере даже днище автомобилей было закрыто кожухом, чтобы устранить чрезмерное сопротивление ветру.
Хотя другие железные дороги заказывали версии поездов, оснащенных дизелями GM, только в последние месяцы 1934, представители GM полностью признают возможный коммерческий потенциал дизельного локомотива. Промедлив еще год, компания наконец приступила к разработке версии GM 567, разработанной специально для железнодорожных перевозок. Компания продолжала инвестировать в дизели до 1940 года, когда военный спрос на все типы этих силовых установок резко возрос.
Trending Pages
Кто-то купил затопленный унитаз суперкара McLaren за 575 000 долларов
2023 Nissan Altima Первый тест: приемлемо, но достаточно?
12-секундный Ford Maverick? Этот владелец настроил свой крошечный пикап на территорию маслкаров
электромобилей GM, чтобы они постоянно отключались от Apple CarPlay и Android Auto
1971 Plymouth Superbird и Dodge Daytona: должны были быть, теперь есть!
Trending Pages
Кто-то купил затопленный унитаз суперкара McLaren за 575 000 долларов
2023 Nissan Altima Первый тест: приемлемо, но достаточно?
12-секундный Ford Maverick? Этот владелец настроил свой крошечный пикап на территорию маслкаров
электромобилей GM, чтобы они постоянно отключались от Apple CarPlay и Android Auto
1971 Plymouth Superbird и Dodge Daytona: должны были быть, теперь есть!
Дизельные двигатели — USS SLATER
Эскортные эсминцы пушечного класса во время Второй мировой войны были оснащены дизельными двигателями производства Cleveland Diesel Engine Division, General Motors Corporation of Cleveland, Ohio (как показано здесь, это задняя внутренняя сторона, конец управления двигателя 1 или 2 в B1 или внешняя сторона № 4 в B3). Двигатель General Motors был также известен как Winton V-type. Эти двигатели разрабатывались в течение нескольких лет, и более поздние модели оказались очень надежными в условиях военного времени.
Двигатель General Motors модели 16-278A (здесь показана передняя внешняя сторона, конец вентилятора двигателя 1 или 2 в B1 или внутренняя сторона № 4 в B3), , четыре из которых были установлены на борту SLATER, представляет собой 16-цилиндровый V-образный двигатель с двумя рядами по 8 цилиндров в каждом. Двигатель работает по принципу двухтактного цикла, имеет пневматический запуск и развивает мощность 1600 л.с. при 750 об/мин. Диаметр цилиндра и ход поршня двигателя 16-278А составляют 8 3/4 дюйма и 10 1/2 дюйма соответственно.
Механизм эскортного эсминца класса CANNON был очень похож на механизм, который приводил в действие дизель-электрические подводные лодки того же периода. Дизельные двигатели приводили в действие генераторы постоянного тока, которые приводили в действие электродвигатели, соединенные непосредственно с гребными винтами. Скорость регулировалась реостатом, который изменял величину тока, подаваемого на двигатели. Первый класс, EVARTS, использовал эти дизели GM V-12 в тандеме и упоминается как тандемный дизель General Motors или GMT. В классе CANNON двигатели приводили в движение отдельные генераторы и назывались дизель-электрическими турбинами или DET. В классе EDSALL использовался дизельный двигатель Fairbanks-Morse с главной передачей через редуктор, и он получил код FMR. Другие классы, такие как классы BUCKLEY и RUDDEROW, использовали паровые турбины для выработки электроэнергии для приводных двигателей и назывались TE и TEV. Класс BUTLER использовал паровую турбину Westinghouse с редуктором и представлял собой WGT. У DET был больший радиус действия, но они были медленнее, а паровые версии были быстрее, но имели меньший радиус действия. Следовательно, паровые версии (TE, TEV и WGT) обычно использовались для операций флота в Тихом океане, в то время как GMT, DET и FMR использовались для конвоев в Атлантике.