Классификация и маркировка ДВС

Машиностроительная промышленность выпускает громадное количество ДВС, различающихся по принципу действия, конструктивному исполнению, назначению и т. д.

Чтобы ознакомиться в общих чертах со всем многообразием существующих типов двигателей, целесообразно их классифицировать (разделить по различным признакам). Дадим такое подразделение ДВС по следующим признакам:

По роду применяемого топлива:

• Бензиновые;
• Работающие на легком дизельном топливе;
• Работающие на тяжелом остаточном топливе (типа мазут);
• Газовые двигатели (топливо — естественный или генераторный газ);
• Газожидкостные (основное топливо — газовое, запальное — жидкое);
• Многотопливные, способные работать в широком ассортименте жидких и газообразных топлив.

По способу смесеобразования:

• С внешним смесеобразованием (карбюраторные и газовые двигатели);
• С внутренним смесеобразованием (двигатели с непосредственным впрыском топлива и компрессорные двигатели).

По способу воспламенения топлива:

• С принудительным искровым зажиганием (карбюраторные и газовые ДВС);
• С самовоспламенением (дизели);
• Со смешанным воспламенением (калоризаторные двигатели и так называемые «газодизели», в которых газ воспламеняется от самовоспламенения небольшой дозы запального жидкого топлива).

По характеру подвода тепла в рабочем цикле:

• С подводом теплоты при постоянном объеме (бензиновые карбюраторные двигатели);
• С подводом теплоты при постоянном давлении (компрессорные дизели);
• Со смешанным подводом тепла (современные дизели).

По способу осуществления рабочего цикла:

• 4-тактные и 2-тактные.

По способу действия:

• Простого действия (Анализ идеальных циклов поршневых ДВСрабочий цикл осуществляется только в верхней полости цилиндра);
• Двойного действия (рабочий цикл осуществляется как в верхней, так и в нижней полостях крейцкопфного двигателя).

По способу наполнения цилиндров:

• Без наддува (когда давление воздуха или рабочей смеси в цилиндре примерно равно или меньше давления окружающей среды);
• С наддувом (когда воздух или рабочая смесь подается в цилиндр под повышенным давлением за счет сжатия в продувочно-наддувочном агрегате).

По конструкции камеры сгорания:

• Двигатели с неразделенными камерами сгорания (большинство судовых дизелей рис. 1, а);
• С полуразделенными камерами сгорания (камера сгорания — в поршне, рис. 1, б);
• С разделенными камерами сгорания (вихрекамерные и предкамерные двигатели рис. 1, в).

По конструкции поршня:

• Тронковые (когда головной подшипник расположен в поршне);
• Крейцкопфные (головной подшипник — в крейцкопфе);
• Роторные двигатели (так называемые двигатели Ванкеля, у которых поршень — в виде вращающегося ротора).

По расположению цилиндров:

• Рядного исполнения (большинство судовых дизелей);
• С противоположно движущимися поршнями (дизели фирмы Доксфорд, Англия; двигатели Харьковского машиностроительного завода ЗД-100, др.);
• V, W, Н — образные;
• Звездообразные;
• Вертикальные;
• Горизонтальные и т. д.

По конструкции органов газообмена 2-тактных ДВС:

• С прямоточно-клапанной продувкой (рис. 2, а);
• С прямоточно-щелевой продувкой (рис. 2, б);
• С контурной продувкой (контурной поперечной, рис. 2, в; контурной петлевой, рис. 2, г или контурной комбинированной, включающей оба эти элемента).

По назначению:

• Главные (работающие на движитель непосредственно, через редуктор, с помощью электропередачи или генерирующие газ на главную газовую турбину — так называемые «свободно-поршневые генераторы газа»;
• Вспомогательные (служащие для привода вспомогательных механизмов силовой установки).

По возможности изменения направления вращения коленчатого вала:

• Реверсивные (большинство главных двигателей);
• Нереверсивные (вспомогательные двигатели и некоторые главные, имеющие реверс-редуктор или работающие на винт регулируемого шага).

По частоте вращения коленчатого вала:

• Малооборотные (с частотой вращения n = 60-350 об/мин);
• Среднеоборотные (n = 350-750 об/мин);
• Высокооборотные дизели (n = 750-2 500 об/мин и выше).

По средней скорости поршня:

• Тихоходные (средняя скорость C_m = 4,5-7,0 м/с);
• Средней быстроходности (C_m = 7,0-10 м/с);
• Быстроходные (C_m = 10-15 м/сек).

Основные признаки дизелей учитываются в принятой в России маркировке в соответствии с ГОСТ 4393-48. Так, 4-тактные дизели обозначаются буквой «Ч», 2-тактные — «Д», двухтактные двойного действия — «ДД», 4-тактные двойного действия — «ЧД», реверсивные — «Р», дизели с реверсивной муфтой — «С», с встроенной редукторной передачей — «П», с наддувом — «Н», крейцкопфные дизели обозначаются буквой «К».

На первом месте марки двигателя стоит число цилиндров, на последнем — в числителе диаметр цилиндра, в знаменателе ход поршня в см. В некоторых случаях в конце марки двигателя указывается его модификация. Иногда применяется и заводское обозначение двигателя.

Несколько примеров маркировки:

1. Двигатель 6ДКРН 60/229-10 — 6-цилиндровый, двухтактный, простого действия, крейцкопфный, реверсивный, с наддувом, диаметр цилиндра D = 60 см, ход поршня S = 229 см, 10-я модификация;
2. Двигатель 64 18/22 — 6-цилиндровый, 4-тактный, тронковый, нереверсивный, без наддува, диаметр цилиндра D = 18 см, ход поршня S = 22 см;
3. Двигатель 42 ЧНСП 16/17 (заводское обозначение М-503Г) — 42 цилиндровый, 4-тактный, тронковый, с наддувом, с реверсивной зубчатой передачей, диаметр цилиндра D = 16 см, ход поршня S = 17 см.

Рассмотренная маркировка дает более полное представление об основных особенностях двигателя по сравнению с маркировками. принятыми в других странах. Зарубежные производители не имеют установившиеся аббревиатуры своих моделей. Так, фирма B&W последовательно выпускала модели судовых крейцкопфных дизелей: VTB2BF – KGF – MC-C. В современном дизеле 6S70MC-C обозначено:

• 6 – количество цилиндров;
• S – супердлинноходовой (отношение хода поршня к диаметру цилиндра примерно равно S/D = 4.0; в длинноходовом дизеле L – S/D = 3.2 и в короткоходовом дизеле К – S/D = 2.8);
• 70 – диаметр цилиндра в см;
• M – наименование программы выпуска дизелей;
• C – концепция дизеля (C – распределение с помощью кулачков распредвала, E – электронно управляемое распределение);
• C – исполнение (C – «компактное» и S – стационарное исполнение).