Классификация четырехтактных дизелей. В технике используют поршневые двигатели внутреннего сгорания самых разных типов. Приводимая классификация дана по наиболее существенным признакам применительно к судовым четырехтактным дизелям, наиболее распространенным на речном транспорте. Четырехтактные судовые дизели подразделяют по следующим признакам:
— по назначению — главные и вспомогательные. Главные дизели являются источниками энергии для привода движителей (на транспортных судах), перемещения грунта (на судах технического флота), перекачки нефтепродуктов (на топливоперекачивающих станциях). Вспомогательные дизели вырабатывают энергию для приведения в действие электрических генераторов, компрессоров и других механизмов;
— по мощности — маломощные (менее 74 кВт), средней мощности (от 74 до 736 кВт) и мощные (свыше 736 кВт). Четкой классификации дизелей по этому признаку нет, поэтому деление их по группам мощности чисто условное. По поршневой мощности (степени форсирования) дизели также условно подразделяют на нефорсированные — с мощностью меньше 14,7 кВт/дм2, форсированные— с мощностью 14,7—44 кВт/дм2 и высокофорсированные — с мощностью свыше 44 кВт/дм2. На речных судах в качестве главных используют в основном нефорсированные и форсированные дизели средней мощности;
— по способу наполнения цилиндров свежим воздухом — с наддувом и без наддува. У дизелей с наддувом воздух в цилиндр подается под давлением, создаваемым с помощью специального компрессора. Благодаря наддуву можно увеличить массу воздуха в том же объеме цилиндра, а следовательно, сжечь больше топлива за цикл и повысить мощность дизеля. В зависимости от степени наддува различают дизели с низким наддувом (при давлении наддувочного воздуха менее 0,19 МПа), со средним наддувом (0,19—0,25 МПа) и с высоким наддувом (более 0,25 МПа). В дизелях без наддува цилиндры заполняются воздухом вследствие разрежения в пространстве над поршнем при его движении вниз. Строительство новых дизелей без наддува допускается только при их цилиндровой мощности менее 30 кВт и рабочем объеме цилиндра до 3,5 л (3500 см2);
— по виду используемого топлива — однотопливные, работающие на дизельном, газотурбинном или моторном топливе; двухтопливные, для которых основным видом топлива является, например, моторное, а пуск дизеля осуществляется на дизельном топливе;
— по конструктивному использованию в зависимости от числа цилиндров — одно- и многоцилиндровые. На речных судах преимущественное распространение получили 4-, 6-, 8- и 12-цилин-дровые дизели. По расположению цилиндров их делят на одно- и двухрядные. У первых цилиндры располагаются вертикально вдоль оси коленчатого вала, у вторых — V-образно;
— по способу смесеобразования — однокамерные и двухкамерные. У первых форма камер сгорания определяется конфигурацией днищ поршней, у вторых днища поршней имеют, как правило, плоскую форму и основная камера (обычно сферической формы) располагается в крышке цилиндра. На катерах и моторных лодках используют конвертированные (приспособленные для работы на судах) автомобильные и тракторные двигатели;
— по направлению вращения коленчатого вала — нереверсивные (с одним постоянным направлением вращения вала) и реверсивные (с вращением вала в разных направлениях). Реверсивные дизели могут быть выполнены с коленчатым валом, вращающимся по часовой или против часовой стрелки. Направление вращения при этом определяют со стороны потребителя мощности, т. е. со стороны гребного винта или генератора. Если коленчатый вал при работе дизеля на передний ход вращается по часовой стрелке, дизель считается правого вращения, если против часовой стрелки — левого. Не следует отождествлять их с дизелями правой и левой модели, которые по своей компоновке являются зеркальным отображением один другого. Дизель левой модели устанавливают в машинном помещении по левому борту, правый — по правому;
— по частоте вращения коленчатого вала дизели классифицируют на три группы — менее 240 мин-1 — малооборотные; от 240 до 750 мин-1 — среднеоборотные; выше 750 мин-1 — высокооборотные.
Тепловая и динамическая напряженности дизеля определяются также средней скоростью поршня, в зависимости от которой дизели подразделяют на тихоходные (со средней скоростью поршня до 10 м/с) и быстроходные (выше 10 м/с). Серийные речные суда в основном оснащены среднеоборотными тихоходными дизелями.
По объему автоматизации в соответствии со стандартами главные дизели подразделяют на четыре степени:
— дизели с первой степенью автоматизации имеют как минимум регуляторы частоты вращения коленчатого вала, регуляторы температуры смазочного масла и воды в системе охлаждения, средства автоматической предупредительной сигнализации и защиты. Время их необслуживаемой работы составляет не менее 4 ч;
— у дизелей со второй степенью автоматизации время работы без обслуживания составляет не менее 24 ч. Кроме средств, предусмотренных для дизелей с первой степенью автоматизации, они имеют как минимум устройства для дистанционного автоматизированного управления с производством предпусковых и послеостано-вочных операций, автоматизированное управление с переходом с одного вида топлива на другой, средства для автоматической совместной работы с другими агрегатами;
— на дизелях с периодом необслуживаемой работы не менее 150 ч и соответствующих третьей степени автоматизации, кроме операций второй степени автоматизации, должны обеспечиваться как минимум автоматическое пополнение топливных, масляных, водяных расходных цистерн и воздушных баллонов, автоматическая подзарядка аккумуляторных батарей, автоматизация работы вспомогательных агрегатов, обслуживающих дизель;
— дизели, отвечающие четвертой степени автоматизации, кроме соответствия дизелям третьей степени автоматизации, должны быть оборудованы средствами для автоматического управления, регулирования, контроля и диагностирования из одного центра с помощью управляющих машин. При установке названных средств время необслуживаемой работы дизеля должно составлять не менее 250 ч.
Подробная характеристика дизелей приводится в формулярах, в которых указывают их мощность, частоту вращения коленчатого вала, сорта топлива и смазочного масла, расходы последних на единицу мощности в час и другие сведения.
Маркировка дизелей. Согласно стандарту дизелям присваивают условное обозначение (марку), состоящее из цифр и букв. Цифра в начале марки указывает число цилиндров дизеля, буквы после цифры означают: Ч — четырехтактный; Д — двухтактный; Р — реверсивный; С — с реверсивной муфтой; П — с редукторной передачей; Н — с наддувом; Г — газовый; 1А, 2А, ЗА, 4А — степень автоматизации.
Буквы СП, входящие в обозначение дизелей, показывают, что дизель с реверсивной муфтой и редуктором, т. е. с устройством, которое изменяет как направление, так и частоту вращения гребного винта. Цифры после букв соответствуют: в числителе — диаметру цилиндра, в знаменателе — ходу поршня в сантиметрах. Марки, которые присваивает дизелям завод-изготовитель, обычно не соответствуют обозначениям по государственному стандарту. Например, дизелю 6ЧНСП 18/22 завод «Дальдизель» в зависимости от модели и объема автоматизации присвоил марки ДД01, ДД02, ДДОЗ, ДД04, ДД102, ДД103, ДД104; завод «Двигатель революции», выпускающий дизели марки 6ЧРН 36/45, в зависимости от степени наддува и некоторых других особенностей именует их Г60, Г70, Г70-5, Г74.
Дизели, поставляемые в нашу страну из ГДР, ЧССР, ПНР, Финляндии и других стран, маркируют согласно стандартам и нормам этих стран или предприятий. Например, у двигателей из ГДР, имеющих заводской индекс 6(8) ФД 26/20 АЛ-1(2,3), цифры 6(8) означают число цилиндров; буквы Ф — четырехтактный, Д — дизель, А — с наддувем, Л—левой модели; цифры 26 — ход поршня, см, 20 — диаметр цилиндра, см; цифры 1,2,3 означают конструктивные варианты дизелей с различным средним эффективным давлением или с различной частотой вращения коленчатого вала.
Кроме того, в некоторых марках дизелей есть буквы: У — реверсивный; С — приспособленный для работы на тяжелом топливе или с реверсивной передачей; Р — правой модели; р — правого вращения; л — левого вращения, Н — со средним ходом (отношением хода поршня к диаметру цилиндра).
У дизелей, выпускаемых в ЧССР, другие обозначения. Буквы А,Б,С означают тип дизеля; Л — судовой; ПН, ПС, ПФ — соответственно с низким, средним и высоким наддувом; Р — реверсивный; р — с ручным приводом реверсирования; цифры 1, 2, 3, 4 условно характеризуют степень наддува (1 — низкий; 2, 3 —средний; 4 — высокий).
В индексе дизеля 6-27,5 А2Л цифра 6 означает число цилиндров; 27,5 — диаметр цилиндра, см; буква А — тип четырехтактного дизеля; Л — судовой; цифра 2 — со средним наддувом.