Стационарные четырехтактные двигатели Дизеля простого действия [c.451]
С) Двигатели Дизеля. Простого ного типа, при четырехтактном процессе [c.467]
Работа четырехтактного двигателя Дизеля протекает следующим образом [c.200]Дизельный двигатель, названный так по имени изобретателя Рудольфа Дизеля, не имеет свечей зажигания. Это четырехтактный мотор, работа которого осуществляется по циклу, близкому к идеальному с точки зрения термодинамики. [c.96]
Б — для форсированных бензиновых четырехтактных двигателей или дизелей, работающих на топливе с содержанием серы до 0,5% [c.193]
В — для У-образных бензиновых четырехтактных двигателей и форсированных дизелей, работающих на топливе с содержанием серы до 1 % [c.193]
Двигатели Дизеля двойного действия реже строятся по типу четырехтактных газовых двигателей двойного действия типа тандем в настоящее время обычно как вертикальные двухтактные двигатели двойного действия, например двигатель М. Н (фиг. 42). [c.468]
В настоящее время нефтеперерабатывающая промышленность должна производить высокооктановые бензины для четырехтактных двигателей, высоко.цетановое тяжелое топливо для дизелей, высококалорийное горючее для реактивных Д.ад-гателей, высококачественные смазочные материалы для быстроходных маши и целый ряд продуктов для химической промышленности (бензол, толуол, циклогексан, бутадиен, низшие олефины и т. д.). [c.406]
Для проверки этого положения Б. В. Лосиковым и А. Л. Халиф был поставлен на двух дизелях следуюш ий простой опыт. В дизельное топливо было введено 0,1% никелевой соли нафтеновых кислот, а в дизельное масло — такое же количество (0,1%) хромовой соли нафтеновых кислот. На топливе и масле с указанными присадками работали два дизеля — четырехцилиндровый четырехтактный двигатель марки Хилл, 1480 об мин, 30 л. с., до этого наработавший без смены поршневых колец и расточки цилиндров 1500 час., и одноцилиндровый четырехтактный дизель марки 1МЧ, 1500 об мин, 10 л. с., до этого наработавший 200 час. После 100 час. работы на указанных маслах и топливе двигатели разбирались, нагар и другие отложения снимались раздельно с различных частей поршня, взвешивались, сжигались и зола исследовалась на качественное и количественное содержание хрома и никеля. [c.385]
Как было указано выше, индикаторная диаграмма современного быстроходного двигателя Дизеля очень сходна с циклом Отто Четырехтактные тихоходные двигатели Дизеля с длительными периодами впрыска топлива работают по циклу, представленному в идеализированном виде на фиг. 72 этот цикл называется циклом Дизеля. Воздух засасывается в цилиндр за время такта всасывания АВ он подвергается адиабатическому сжатию вдоль линии вдоль ЛИНИИ СО впрыснутое топливо горит при [c.396]
Буквами А, Б, В, Г, Д и Е обозначены типы двигателей, для которых предназначены эти масла А —для бензиновых четырехтактных двигателей Б —для форсированных бензиновых четырехтактных двигателей или дизелей, работающих на топливе с содержанием серы до 0,596 В —для У-образных бензиновых четырехтактных двигателей и форсированных дизелей,работающих на топливе с содержанием серы до 1,0% Г —для высокофорсированных дизелей, работающих на топливе с содержанием серы до 1,0% Д —то же, но с малым расходом масла Е —для тихоходных высокофорсированных дизелей с лубрикаторной системой смазки и работающих на топливе с содержанием серы до 3%. [c.83]
В 1876 году Н.А.Отто создал четырехтактный поршневой двигатель внутреннего сгорания с принудительным зажиганием, в 1897 году Р.Дизель создал поршневой четырехтактный двигатель с самовоспламенением топлива. [c.3]
Были проведены сравнительные испытания дизелей ЯМЗ-236 (исключительно заводской сборки) на маслах Дп-П с присадками АзНИИ-7 и ЦИАТИМ-339 в грузовом автопарке, специализированном на междугородних перевозках большегрузными автомобилями Минского автозавода. Как известно, четырехтактные двигатели типа ЯМЗ являются вполне современными перспективными двигателями, чем и был обусловлен их выбор. [c.206]
На топливе и масле с указанными присадками работали два дизеля четырехцилиндровый, четырехтактный двигатель марки Хилл в 30 л. с.. делающий 1480 об/мин, до этого наработавший без смены поршневых колец и расточки цилиндра 1500 час. и одноцилиндровый, четырехтактный дизель марки 1-МУ в 10 л. с., делающий 1500 об мин, до этого наработавший 200 час. После 100 час. работы на указанных масле и топливе двигатели разбирались, нагар и другие отложения снимались раздельно с различных частей поршня, взвешивались, сжигались и зола иссле- [c.280]
Масла для автомобильных бензиновых двигателей Масла для автомобильных и тракторных дизелей Масла для четырехтактных форсированных транспортных дизелей [c.17]
Группа G-4 распространяется на масла, предназначенные для работы в высокооборотных четырехтактных дизелях как в дорожных (на топливе с содержанием серы 0,05% по массе), так и внедорожных (на топливе с содержанием серы менее 0,5% по массе) условиях эксплуатации. Масла Фуппы G-4 обеспечивают эффективную защиту от нагара на поршнях, износа, коррозии, а также обладают прекрасными противопенными, антиокислительными и моющими характеристиками. Такие масла наиболее хорошо подходят для моделей двигателей, удовлетворяющих требованиям 1994 г, по офаничению токсичности отработавших газов, а также в тех двигателях, для которых рекомендованы масла фупп СО, СЕ и СР-4, Масла данной фуппы были введены в 1994 г. [c.64]
Описанные выше двигатели с принудительным зажиганием и дизели называют четырехтактными за один оборот коленчатого вала происходят впуск и сжатие, за следующий оборот — расщирение и выпуск. Но существуют и двухтактные двигатели. У них некоторые процессы совмещены, и весь цикл протекает за один оборот коленчатого вала. В конце такта расширения открывается выпускное окно, куда выводятся отработавшие газы, и затем открывается впускное окно или впускной клапан, через которые в цилиндр поступает горючая смесь или воздух (в дизеле). Поршень доходит до нижней мертвой точки (крайнее положение при движении поршня в сторону коленчатого вала) и начинает возвращаться к головке цилиндра, перекрывает впускные и выпускные окна, и смесь или воздух в цилиндре сжимается. Перед подходом поршня к верхней мертвой точке в камеру сгорания подается электрическая искра или с помощью форсунки впрыскивается топливо (в дизелях), и вновь начинается процесс расширения. [c.12]
Пример 2. Четырехтактный дизель мощностью 600 л. с. переводится на высокотемпературное охлаждение. Температура воды на выходе из дизеля /2= 130°С. -Рекомендуемая разность температур воды на выходе и входе в двигатель /г—/1= 12°С. [c.27]
Имеется несколько конструкций стационарных двухтактных двигателей и один тип быстроходного двухтактного дизеля, используемого па автомобилях и стационарно. Требования к смазке этих двигателей в основном одинаковы с четырехтактными и затруднения, встречающиеся в связи со смазкой, мало отличаются от тех, что описаны выше. [c.519]
Автомобили с двигателями дизеля Мотоциклы с четырехтактными двигателями с полуциркуляционпой системой смазки. ......... [c.518]
Дальнейшие работы автора с сотрудниками в направлении изучения термофорсирования дизеля были проведены на одноцилиндровом четырехтактном двигателе с непосредственным впрыском топлива. Характеристики взятых для исследования топлив приведены в табл. 83 и 84. [c.139]
Примеры. 1. Большой двигатель Дизеля Для Qo=0,4 кг-кал/л (табл. 6, стр. 435), м/сек и О Р = 5,3 при четырехтактном будет и = 3J0 OJ кг-кал/м час и для двухтактного = 600 ООО, так что при t1u, = 457o при четырехтактном остаются неиспользованными 165 0,0 кг-кал/л ч, а при двухтактном 330 ООЭ кг-кал/л ч, из которых около половины, как поток тепла д, уходит через стенки в охлаждающую воду. [c.449]
Для проведения испытаний по данному методу используется двигатель Petter AV.l (рис. 8), который представляет собой четырехтактный одноцилиндровый дизель (диаметр цилиндра 80 мм, ход поршня 110 мм, рабочий объем цилиндра 553 см , степень сжатия 19, среднее эффективное давление 5,4 кПсм , номинальная мощность двигателя 5 л. с.) [6, 36]. [c.59]
Наиболее обширные работы по использованию тяжелого топлива на четырехтактных тронковых дизелях провела фирма MAN . Так как главные судовые двигатели (как правило, двухтактные крейц-копфные дизели) работают на тяжелых сортах топлива, то перевод вспомогательных двигателей на такое топливо помимо экономической выгоды позволяет значительно упростить бортовую топливную систему. Следует отметить, что свыше 90 о всех больших двухтактных крейцкопфных двигателей работают на топливе вязкостью 200— 250 сст при 37,8 С [16J. [c.92]
В университете штата Висконсин (Мадисон, США) создана экспериментальная установка (рис. 4.12) и проведены испытания дизеля с подачей парообразного этанола во впускную систему [4.31-4.32]. Исследовался четырехтактный четырехцилиндровый дизель с рабочим объемом = 8,259 л с турбонаддувом и многоплунжерным ТНВД фирмы R. Bos h, впрыскивающим дизельное топливо в цилиндры дизеля. Одновременно из бака 2 (см. рис. 4.12) во впускной коллектор 9 через распьигитель 8 подавался этанол, поступающий в цилиндры в паровой фазе. Таким образом, двигатель работал на двух видах топлива. [c.154]
История развития поршневых двигателей внутреннего сгорания неразрывно связана с газообразными топливами. Так, первый двигатель Ленуара, созданный в 1860 г, работал на светильном газе [6.6]. В 1887 г был разработан четырехтактный двигатель Отто, также используюший газообразное топливо. Светильный газ применялся в качестве топлива в одном из первых образцов двигателей, созданных Р. Дизелем [6.7]. Однако впоследствии газовые топлива были практически полностью вытеснены более энергоемкими жидкими топливами. Современная тенденция к более широкому применению газообразных топлив обусловлена необходимостью расширения энергетической базы автомобильного транспорта и снижения его вредного воздействия на окружающую среду [6.8-6.11]. Целесообразно внедрение газовых и газодизельных двигателей и в сельскохозяйственном производстве, которое позволит снизить расходы на покупку топлив для сельскохозяйственной техники и улучшить ее экологические характеристики [6.12-6.15]. [c.217]
Метод Маек Т-5 основан на испытании масла в шестицилиндровом четырехтактном дизеле с турбонаддувом Маек ETAZ-673. Продолжительность испытання 600 ч (без смены масла и фильтрующего элемента фильтра тонкой очистки масла). Испытание состоит из 12-часовых циклов каждый из них включает работу двигателя по 4 ч при 1400 об/мин (194 кВт), 1800 (231,5 кВт) и 2100 об/мин (239,6 кВт) температура охлаждающей жидкости на выходе из двигателя 88 °С, температура масла в картере 113°С, содержание серы в топливе 0.25—0.35%. [c.148]
Квалификационный метод оценки на одноцилиндровой установке двигателя типа В-2. Испытание проводят на установке, состоящей из одноцилиндрового четырехтактного дизеля с непосредственным впрыском топлива в камеру сгорания, тормозного устройства, агрегатов и систем смазки, охлаждения, топливоподачи, надцува воздуха, контрольно-измерительных приборов и пульта управления. [c.93]
Характеризует масла, предназначенные для использования в бьютроходных четырехтактных дизелях. Масла СР-4 обладают более высокими эксплуатационными характеристиками по сравнению с фуппой СЕ, обеспечивая лучший расход масла и меньшие отложения на поршне. Эти масла рекомендуется использовать взамен масел фуппы СЕ. Они особенно эффективны при напряженной эксплуатации шоссейных фузовых автомобилей. В комбинации с соответствующей фуппой "8", они могут использоваться также в бензиновых двигателях и дизелях легковых автомобилей, легких фузовиков и микроавтобусов, если это рекомендовано изготовителем автомобиля или двигателя. [c.63]
В двигателях внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, называемых дизелями, четырехтактный рабочий процесс протекает несколько иначе, чем в двигателях с зажиганием от искры. В дизельном двигателе в первых двух тактах засасывается и сжимается чистый воздух. Температура воздуха в конце хода сжатия достигает 550—650 °С, а давление возрастает до 4 МПа. В конце хода сжатия в сжатый и нагретый воздух шрыскивается в течение определенного времени под большим давлением порция топлива. Мельчайшие капельки топлива переходят в парообразное состояние и распределяются в воздухе. Через определенный весьма незначительный момент времени топливо самовоспламеняется и полностью сгорает. Время между началом впрыска и воспламенением топлива называется периодом задерокки самовоспламенения. В современных быстроходных двигателях этот период не более 0,002 с. В результате сгорания топлива давление газа достигает 6—10 МПа. Весьма важным для обеспечения плавной, нормальной работы двигателя является скорость нарастания давления газов. Из практики известно, что эта скорость не должна превышать 0,5 МПа на 1° угла поворота коленчатого вала. В противном случае двигатель начинает стучать, работа его становится жесткой , а нагрузка на подшипники чрезмерной. Появление стуков и жесткая работа двигателя тесно связаны с длительностью периода задержки самовоспламенения. Чем продолжительнее этот период, тем большее количество топлива успеет поступить в цилиндр двигателя. В результате — одновременное поопламенение повышенного количества топлива приводит к взрывному характеру сгорания, и давление газов будет нарастать скачкообразно. В двух последующих тактах рабочий ход и выхлоп — происходит рабочее расширение газов и освобождение цилиндра двигателя от продуктов сгорания. [c.93]
Рабочий процесс четырехтактного дизеля отличается от рабочего процесса четырехтактного карбюраторного двигателя. Примерная индикаторная диаграмма четырехтактного дизеля представлена на рис. 4. Линия АВ соответствует всасыванию воздуха, а линия ВС — его сжатию. Для нагревания снчатого воздуха до температуры, достаточной для воспламенения топлива, степень сжатия должна быть порядка 14—18. Температура воздуха при таких степенях сжатия достигает 400—600° С. Вирыск топлива начинается в конце такта сжатия перед тем, как поршень дойдет до в. м. т., и продолжается по линии СВ. Давление в цилиндре по линии СВ теоретически постоянное. Остальные такты — расширение и рабочий ход (линия ВЕ) и выпуск отработанных газов (линия-Ё ) совершаются так же, как и в карбюраторном двигателе. [c.11]
ДВИГАТЕЛИ С ВОСПЛАМЕНЕНИЕМ ОТ СЖАТИЯ (дизели) -поршневые двигатели внутреннего сгорания, в цилиндре к-рых сжимается воздух, а топливо, впрыскиваемое в конце сжатия, воспламеняется вследствие высокой т-ры сжатого воздуха. Работают по циклу Дизеля или Са-батэ с четырехтактным или двухтактным рабочим процессом (см. Двухтактные судовые двигатели) с использованием в за-висимоии от числа оборотов, конструктивных особенностей и условий применения легкого ди-стиллятнсго или тяжелого остаточного топлива. [c.172]
ЗАПУСК ХОЛОДНОГО ДИЗЕЛЯ — впрыск этилового эфира. Запуск шестнцилиндрового четырехтактного дизеля при т-ре минус 26—40° значительно облегчается при впрыске во всасываемый двигателем воздух незначительного количества этилового эфира. [c.232]
Применение композиций присадок, полученных на базе магниевой присадки ВНИИ НП-121, целесообразно в первую очередь на форсированных быстроходных дизелях, работающих на малосернистых топливах, в которых высокозольные кальциевые и бариевые присадки вызывают повышенные износы поршневой группы, отложения на поршнях, клапанах и гнездах, прогар клапанов и абразивные износы, а также на форсированных автомот бильных четырехтактных карбюраторных двигателях. [c.99]
Ярославский моторный завод разработал и освоил производство новых У-образных четырехтактных дизелей с диапазоном мощности от 180 до 520 л. с., в том числе дизелей с наддувом. Применение четырехтактного цикла с воспламенением от сжатия позволило создать экономичные двигатели, обладающие-высокой износостойкостью деталей и хорошими пусковыми качествами. В основу малогабаритных компактных силовых установок положена У-об-разная схема расположения цилиндров. Компоновка двигателей выполнена с учетом максимальной унификации деталей и агрегатов. При отработке конструкции и испытании новых двигателей на дизельном масле с присадкой ЦИАТИМ-339 было обнаружено, что это масло не соответствует требованиям нового двигателя. Поэтому необходимо было подобрать масла для четырехтактных дизелей и в первую очередь для дизелей с наддувом установленных на тракторах К-700. Хотя при предварительных испытаниях масла с присадкой ВНИИ НП-360 на двигателе ЯМЗ-236 были получены удовлетворительные результаты, дальнейший опыт эксплуатации тракторов К-700 с двигателями ЯМЗ-238НБ показал, что это масло не обеспечивает стабильную работу поршневой группы. [c.286]
Для определения требований к качеству масел и выбора присадок для двигателей ЯМЗ, учитывая особенности режимов работы тракторных дизелей и наличие наддува, был проведен широкий комплекс испытаний на двигателе ЯМЗ-238НВ (четырехтактный У-образный восьмицилиндровый дизель с непосредственным впрыском топлива). Техническая характеристика его приведена ниже. [c.286]
chem21.info
Стоящую перед человечеством задачу снижения выбросов парниковых газов правильнее всего решать путём отказа от двигателей внутреннего сгорания в пользу электрических силовых установок. Но пока альтернативные силовые агрегаты только завоёвывают себе место под солнцем, традиционные моторы совершенствуются, позволяя с каждым годом сокращать использование ископаемого топлива и уменьшать выхлопы. Новый двигатель, представленный в июне 2015 года на выставке Nor-Shipping 2015 в норвежском Осло, потребляет всего 165 граммов дизельного топлива на киловатт-час выработанной энергии.
Семейство четырёхтактных двигателей внутреннего сгорания нового поколения Wärtsilä 31 разработано финской корпорацией «Вя́ртсиля» (Wärtsilä) и предназначено для использования в судах оффшорного флота1, например, в небольших и средних танкерах, сухогрузах, контейнеровозах и судах, обслуживающих буровые установки. Моторы семейства имеют частоту вращения 720 и 750 оборотов в минуту, насчитывают от 8 до 16 цилиндров рабочим объёмом 130 литров каждый и обладают мощностью от 4,2 до 9,8 МВт. Длина двигателей семейства в зависимости от числа цилиндров составляет 6—9 метров, высота — до 4,7 метра, ширина — до 3,4 метра и масса — от 56 до 85 тонн.
Компания подготовила три варианта двигателей: дизельный, газовый с искровым зажиганием, а также двухтопливный, позволяющий использовать как дизельное топливо, так и газ. Именно дизельная версия стала рекордсменом по удельному расходу, получив сертификат Книги рекордов Гиннесса как самый экономичный четырёхтактный дизельный двигатель в мире. Справедливости ради, двухтактные дизельные двигатели могут обладать ещё меньшим удельным расходом.
Ещё одним достоинством семейства Wärtsilä 31 является значительное сокращение расходов на обслуживание. Первое техобслуживание двигателей семейства требуется после 8000 часов эксплуатации, в то время как для конкурирующих моделей, отмечает компания, этот срок составляет 2000 часов.
1Суда оффшорного флота — это суда специального назначения, обеспечивающие такие отрасли как нефтегазовая индустрия (разведка месторождений, бурение скважин, установка стационарных платформ, создание подводной инфраструктуры, прокладка трубопроводов, обеспечение нефтяных и газовых платформ), ветроэнергетика (установка и обслуживание ветрогенераторов), дноуглубительные операции, прокладка и ремонт кабелей и многое другое.
22century.ru
Категория:
Автомобили и трактора
Рабочий цикл четырехтактного дизельного двигателяРабочий цикл четырехтактного дизельного двигателя проходит в той же последовательности, что и цикл четырехтактного карбюраторного двигателя. Отличие заключается в характере протекания рабочего цикла, в способе смесеобразования и воспламенения топлива.
Такт впуска. При движении поршня вниз через впускной трубопровод и открытое отверстие впускного клапана и цилиндр поступает чистый воздух. Отсутствие карбюратора уменьшает гидравлические сопротивления и несколько повышает давление в конце впуска (0,09-0,95 ЛШа), а температура воздуха составляет 50-80 С°.
Такт сжатия. Поршень движется от НМТ к ВМТ, впускной и выпускной клапаны закрыты. Поршень сжимает воздух, заполнивший цилиндр. Вследствие большой степени сжатия (е 14—20) давление конца сжатия достигает 4…..5 МПа, а температура 500-700 С°. Такое повышение температуры и давления необходимо для воспламенения топлива, впрыскиваемого в цилиндр двигателя в конце такта сжатия насосом высокого давления через форсунку.
Такт расширения. В конце такта сжатия, когда поршень еще не дойдет до ВМТ на 15—30° по углу поворота коленчатого вала, насос высокого давления через форсунку впрыскивает дизельное топливо под большим давлением 15—18 МПа. Давление впрыска топлива должно значительно превышать давление воздуха, сжатого в камере сгорания для обеспечения более тонкого рас-пыливания топлива и распределения его по всему объему воздуха, сосредоточенного в камере сгорания.
Струя топлива при выходе из распиливающих отверстий сопла форсунки под действием высокого давления приобретает огромную скорость и, пронизывая массу сжатого воздуха, дробится на мелко распыленные частицы (диаметром 0,002…….0,005 мм). Продолжительность впрыска составляет 6—30 угла поворота коленчатого вала двигателя. Распыленное топливо под воздействием высокой температуры сжатого воздуха воспламеняется и быстро сгорает. Поршень под действием газов перемещается от ВМТ к НМТ, т. е. совершает механическую работу.
Давление газов в конце сгорания достигает -8 МПа, а температура 1800— 2000 С. К концу такта расширения давление в цилиндре падает до 0,3— 0,4 МПа, а температура до 700—800 С°.
Такт выпуска. При этом такте выпускной клапан открыт. Поршень движется от НМТ к ВМТ и через открытый выпускной клапан и выпускной трубопровод из цилиндра удаляются отработавшие газы. Давление выпуска равно 0,105—0,11 МПа, а температура 600—700 С°.
При дальнейшем вращении коленчатого вала двигателя все перечисленные такты повторяются в такой же последовательности.
Четырехтактные дизельные двигатели в настоящее время получили преимущественное распространение на тракторах и автомобилях большой грузоподъемности.
Читать далее: Рабочий цикл двухтактного карбюраторного двигателя
Категория: - Автомобили и трактора
stroy-technics.ru
Изобретение может быть использовано в дизельных двигателях. Четырехтактный дизельный двигатель содержит цилиндры (1), верхнюю цилиндровую крышку (2), прикрепленную к цилиндрам (1), кривошипно-шатунный механизм, газораспределительный механизм, механизм привода вспомогательных агрегатов, механизм управления двигателем, системы смазки, питания, охлаждения и запуска. Цилиндр (1) содержит внутри перегородку (4), имеющую центральное отверстие с элементами уплотнения (5), делящую внутренний объем цилиндра (1) на две равные полости и закрыт снизу нижней крышкой (6), имеющей центральное отверстие с элементами уплотнения (7). Внутрь обеих полостей цилиндра (1) вставлены поршни (9) с элементами уплотнения (10), по одному на каждую полость, соединенные между собой штоком (11), пропущенным в центральные отверстия перегородки (4) и нижней крышки (6). Нижний конец штока (11) соединен с шатуном (12). Шатун (12) связан с кривошипом коленчатого вала (13). Перегородка (4) и поршни (9) с нижней крышкой (6) образуют в цилиндре (1) четыре рабочих камеры, каждая из которых имеет впускное устройство и выпускное устройство. Газораспределительный механизм содержит горизонтальные впускной и выпускной валы с шестернями, каждый из которых посредством цепных передач соединен с шестернями коленчатого вала (13). Вертикальные впускные и выпускные валы (42) и (44) имеют кулачки для привода впускных и выпускных клапанов. Впускной горизонтальный вал посредством шестерен соединен с впускными вертикальными валами (42). Выпускной горизонтальный вал посредством шестерен соединен с выпускными вертикальными валами (44). Технический результат заключается в упрощении газораспределительного механизма. 13 ил., 1 табл.
Настоящее изобретение относится к области машиностроения и может найти применение при конструировании дизельных двигателей.
Известен двухтактный дизельный двигатель, содержащий цилиндр с выпускными и продувочными окнами, расположенными в нижней части цилиндра, верхнюю крышку с форсункой, привернутую к цилиндру, рубашку охлаждения цилиндра и верхней крышки, воздушный нагнетатель с рессивером, выпускной коллектор, кривошипно-шатунный механизм с маховиком и поршнем, вставленным внутрь цилиндра, картер, топливный насос высокого давления, вал которого кинематически связан с коленчатым валом, а выпускной штуцер гидравлически соединен с форсункой, системы: питания, охлаждения, смазки, запуска и управления двигателем. /С.Н. Прасолов, М.Б. Амитин. Устройство подводных лодок, М.: Воениздат, 1973, с. 234-236, рис. 97/.
Недостатками аналога являются: низкий КПД, большой расход топлива, неравномерность вращения коленчатого вала и крутящего момента на нем, вибрация при работе и большие тепловые потери.
Указанные недостатки обусловлены малым полезным ходом поршня из-за наличия выпускных и продувочных окон, неполным сгоранием топлива, наличием кривошипно-шатунного механизма.
Известен также четырехтактный дизельный двигатель, содержащий цилиндры, верхнюю цилиндровую крышку, прикрепленную к цилиндрам, кривошипно-шатунный механизм, газораспределительный механизм, механизм привода вспомогательных агрегатов, механизм управления двигателем, системы: смазки, питания, охлаждения и запуска, цилиндр содержит внутри перегородку, имеющую центральное отверстие с элементами уплотнения, делящую внутренний объем цилиндра на две равные полости и закрыт снизу нижней крышкой, имеющей центральное отверстие с элементами уплотнения, внутрь обеих полостей цилиндра вставлены поршни с элементами уплотнения, по одному на каждую полость, соединенные между собой штоком, пропущенным в центральные отверстия перегородки и нижней крышки, нижний конец штока соединен с шатуном, шатун связан с кривошипом коленчатого вала, перегородка и поршни с нижней крышкой образуют в цилиндре четыре рабочих камеры, каждая из которых имеет впускное устройство и выпускное устройство. /Патент Франции FR 2252025 А5, опубликован 13.06,1975/.
Известный дизельный двигатель по патенту 2252025, как наиболее близкий по технической сущности и достигаемому полезному результату, принят за прототип.
Недостатком дизельного двигателя, принятого за прототип, является сложность газораспределительного механизма, не обеспечивающего высокие технические характеристики.
Указанный недостаток обусловлен конструкцией двигателя.
Задачей настоящего изобретения является повышение технических и эксплуатационных характеристик дизельного двигателя.
Технический результат обеспечивается тем, что в дизельном двигателе, содержащем цилиндры, верхнюю цилиндровую крышку, прикрепленную к цилиндрам, кривошипно-шатунный механизм, газораспределительный механизм, механизм привода вспомогательных агрегатов, механизм управления двигателем, системы: смазки, питания, охлаждения и запуска, цилиндр содержит внутри перегородку, имеющую центральное отверстие с элементами уплотнения, делящую внутренний объем цилиндра на две равные полости и закрыт снизу нижней крышкой, имеющей центральное отверстие с элементами уплотнения, внутрь обеих полостей цилиндра вставлены поршни с элементами уплотнения, по одному на каждую полость, соединенные между собой штоком, пропущенным в центральные отверстия перегородки и нижней крышки, нижний конец штока соединен с шатуном, шатун связан с кривошипом коленчатого вала, перегородка и поршни с нижней крышкой образуют в цилиндре четыре рабочих камеры, каждая из которых имеет впускное устройство и выпускное устройство, согласно изобретению газораспределительный механизм содержит горизонтальные впускной и выпускной валы с шестернями, каждый из которых посредством цепных передач соединен с шестернями коленчатого вала, вертикальные впускные и выпускные валы, имеющие кулачки для привода впускных и выпускных клапанов, причем впускной горизонтальный вал посредством шестерен соединен с впускными вертикальными валами, а выпускной горизонтальный вал посредством шестерен соединен с выпускными вертикальными валами.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 изображен общий вид дизельного двигателя;
на фиг. 2 - вид на двигатель спереди;
на фиг. 3 - вид на двигатель сзади;
на фиг. 4 - кинематическая схема двигателя;
на фиг. 5 - устройство выпускного блока;
на фиг. 6 - кинематическая схема газораспределительного механизма;
на фиг. 7 - устройство впускного блока;
на фиг. 8 - схема устройства дизельного двигателя;
на фиг. 9 - схема системы питания двигателя;
на фиг. 10, 11, 12, 13 - схема принципа действия четырехтактного дизельного двигателя.
Четырехцилиндровый четырехтактный дизельный двигатель содержит блок цилиндров 1, верхнюю цилиндровую крышку 2, привернутую болтами к блоку цилиндров. Каждый из цилиндров 3 содержит внутри перегородку 4, имеющую центральное отверстие с элементами уплотнения 5, которая делит внутренний объем цилиндра на две равные полости. Снизу каждый цилиндр закрыт нижней крышкой 6, имеющей центральное отверстие с элементами уплотнения 7, закрепленной кольцом 8, привернутым болтами к блоку цилиндров. Внутрь обеих полостей цилиндра вставлены поршни 9 с элементами уплотнения 10, по одному на каждую полость, соединенные между собой штоком 11, пропущенным в центральные отверстия перегородки и нижней крышки. Нижний конец штока шарнирно соединен с шатуном 12, который связан с кривошипом коленчатого вала 13, размещенного в картере 14 и имеющего маховик 15. Снизу картер закрыт крышкой 16. Перегородка и поршни с нижней крышкой образуют в цилиндре четыре рабочих камеры 17, 18, 19, 20, каждая из которых имеет впускное отверстие 21, соединенное с впускным блоком 22, имеющим впускной клапан 23 и форсунку 24 и выпускное отверстие 25, соединенное с выпускным блоком 26, имеющим выпускной клапан 27. Посредством трубопроводов впускные блоки пневматически соединены с воздушным фильтром 28 нагнетателя воздуха 29, приводимого в движение электродвигателем 30, питаемым от генератора-стартера 31, шестерня 32 которого входит в постоянное зацепление с зубчатым венцом маховика. Посредством трубопроводов выпускные блоки связаны с вытяжным вентилятором 33, приводимым в движение электродвигателем, питаемым от генератора-стартера и через выпускную трубу 34 соединены с атмосферой. Газораспределительный механизм содержит горизонтальные впускной 35 и выпускной 36 валы, установленные в подшипниках блока цилиндров и имеющие зубчатые шестерни 37, 38, которые посредством цепных передач 39 соединены с шестернями 40 коленчатого вала. Впускной горизонтальный вал посредством шестерен 41 соединен с вертикальными впускными валами 42, имеющими кулачки 43, взаимодействующие с впускными клапанами впускных блоков. Выпускной горизонтальный вал посредством шестерен соединен с вертикальными выпускными валами 44, имеющими кулачки, взаимодействующие с выпускными клапанами выпускных блоков. Система питания дизельного двигателя содержит топливный бак 45, который посредством трубопроводов соединен с топливным насосом 46, связанным посредством шестерен 47, 48 с коленчатым валом. Система питания содержит также насос высокого давления 49, соединенный механически через шестерни 50, 51 с коленчатым валом, а гидравлически с форсунками впускных блоков. Насос высокого давления имеет рычаг регулирования подачи топлива 52. Системы охлаждения и смазки имеют водяной 53 и масляный 54 насосы, механически соединенные с коленчатым валом. Дизельный двигатель включает в себя все другие узлы присущие четырехтактным дизельным двигателям.
Работа четырехтактного четырехцилиндрового дизельного двигателя.
После проверки исправности всех систем дизельный двигатель запускается. Для запуска необходимо генератор-стартер 31 подключить к аккумуляторным батареям, не показанным на чертежах. Вал генератора-стартера 31 станет вращаться и через шестерню 32 вращать маховик 15, а вместе с ним и коленчатый вал 13. Рычагом 52 устанавливается необходимая подача топлива, дизельный двигатель запускается и работает следующим образом. В исходном положении (фиг. 10) верхний и нижний поршни 9 находятся в верхней мертвой точке (ВМТ). В рабочей камере 17 воздух сжат и нагрет до высокой температуры, впускной 23 и выпускной 27 клапаны закрыты и через форсунку 24 в нее насосом высокого давления 49 впрыскивается топливо (на фиг. 10) показано стрелкой. Топливо от высокой температуры в рабочей камере 17 воспламеняется и образовавшиеся газы давят на верхнюю поверхность верхнего поршня 9, который движется вниз, совершая рабочий ход, а через шток 11 заставляет двигаться вниз и нижний поршень 9, причем шатун 12 поворачивает коленчатый вал 13 в направлении, показанном стрелкой. Одновременно с этим в рабочей камере 18 происходит сжатие воздуха и оба клапана закрыты. В рабочей камере 19 открыт впускной клапан 23 и происходит подача нагнетателем воздуха 29 новой порции свежего воздуха. В рабочей камере 20 открыт выпускной клапан 27 и отработанные газы удаляются вытяжным вентилятором 33 через выпускную трубу 34 в атмосферу. Достигнув нижней мертвой точки (НМТ), верхний и нижний поршни 9 занимают положение, показанное на фигуре 11. Далее в рабочую камеру 18, где воздух сжат и нагрет, насосом высокого давления 49 через форсунку 24 впрыскивается топливо (доказано стрелкой), которое воспламеняется и образующиеся газы производят давление на нижнюю поверхность верхнего поршня 9. Одновременно с этим в рабочей камере 17 открыт выпускной клапан 27 и вытяжной вентилятор 33 удаляет отработанные газы в атмосферу. В камере 19 оба клапана закрыты и происходит сжатие воздуха. В рабочей камере 20 открыт впускной клапан 23 и нагнетатель воздуха 29 засасывает воздух из атмосферы через воздушный фильтр 28 и подает его в нее. Шток 11 и шатун 12 поворачивают коленчатый вал 13 еще на 180 градусов в положение, показанное на фиг. 12. Топливо насосом высокого давления 49 через форсунку 24 подается в рабочую камеру 19. От высокой температуры топливо воспламеняется и образовавшиеся газы производят давление на верхнюю поверхность нижнего поршня 9, совершая рабочий ход. Шток 11 и шатун 12 поворачивают коленчатый вал 13 еще на 180 градусов. Достигнув нижней мертвой точки (НМТ), поршни занимают положение, показанное на фиг. 13. При этом в рабочей камере 17 был открыт впускной клапан 23 и происходил впуск чистого воздуха, в рабочей камере 18 был открыт выпускной клапан 27 и происходил выпуск отработанных газов, а в рабочей камере 20 оба клапана были закрыты и происходило сжатие воздуха. Как только поршни достигли нижней мертвой точки (НМТ), произошла подача топлива насосом высокого давления 49 в рабочую камеру 20, где оно от высокой температуры воспламенилось. Образовавшиеся газы производят давление на нижнюю поверхность нижнего поршня 9, заставляя его перемещаться к верхней мертвой точке (ВМТ) и через шток 11 передвигать в этом же направлении верхний поршень 9. При этом в рабочей камере 17 происходит сжатие воздуха, впускной 23 и выпускной 27 клапаны закрыты, в рабочей камере 18 открыт впускной клапан 23 и нагнетатель воздуха 29 подает в нее чистый воздух, в рабочей камере 19 открыт выпускной клапан 27 и вытяжной вентилятор 33 удаляет отработанные газы в атмосферу. После возвращения поршней 9 в исходное состояние все начинается сначала. Также работают и остальные цилиндры.
Из таблицы 1 видно, что за один ход поршней совершается полный цикл четырехтактного дизельного двигателя при повороте коленчатого вала на 180 градусов.
Изобретение позволяет упростить конструкцию газораспределительного механизма, улучшить наполнение цилиндров чистым воздухом и снизить дымность выхлопных газов.
Четырехтактный дизельный двигатель, содержащий цилиндры, верхнюю цилиндровую крышку, прикрепленную к цилиндрам, кривошипно-шатунный механизм, газораспределительный механизм, механизм привода вспомогательных агрегатов, механизм управления двигателем, системы: смазки, питания, охлаждения и запуска, цилиндр содержит внутри перегородку, имеющую центральное отверстие с элементами уплотнения, делящую внутренний объем цилиндра на две равные полости и закрыт снизу нижней крышкой, имеющей центральное отверстие с элементами уплотнения, внутрь обеих полостей цилиндра вставлены поршни с элементами уплотнения, по одному на каждую полость, соединенные между собой штоком, пропущенным в центральные отверстия перегородки и нижней крышки, нижний конец штока соединен с шатуном, шатун связан с кривошипом коленчатого вала, перегородка и поршни с нижней крышкой образуют в цилиндре четыре рабочих камеры, каждая из которых имеет впускное устройство и выпускное устройство, отличающийся тем, что газораспределительный механизм содержит горизонтальные впускной и выпускной валы с шестернями, каждый из которых посредством цепных передач соединен с шестернями коленчатого вала, вертикальные впускные и выпускные валы, имеющие кулачки для привода впускных и выпускных клапанов, причем впускной горизонтальный вал посредством шестерен соединен с впускными вертикальными валами, а выпускной горизонтальный вал посредством шестерен соединен с выпускными вертикальными валами.
www.findpatent.ru
