S1.Ogólna budowa i zasada działania dwusuwowego silnika wysokoprężnego. (RYS)W silniku dwusuwowym cykl pracy przebiega podczas dwóch suwów tłoka, tzn podczas jednego obrotu wału korbowego. Silniki dwusuwowe wykonują tylko suw sprężania i suw pracy. Czynności związane z wymianą ładunku, tj. napełnianie cylindra i wylot spalin, odbywają się tu prawie jednocześnie, kiedy tłok znajduje się w okolicy DMP, a więc pod koniec suwu pracy i na początku suwu sprężania. Wskaźniki pracy silnika: Do ogólnej oceny pracy pojedynczego silnika a także porównawczej oceny silników różnych typów stosuje się tzw wskaźniki pracy silnika. Są to wielkości liczbowe informujące nas o stopniu wykorzystania objętości skokowej, o obciążeniu silnika i jakości zamiany energii cieplnej na pracę mechaniczną. Do głównych wskaźników zaliczamy: n-prędkość obrotowa silnika, pi-średnie ciśnienie indykowane, pe-średnie ciśnienie efektywne, Mo-moment obrotowy, Ni-moc indykowana, Ne-moc efektywna, ηi, ηc, ηr, ηe-sprawności silnika, ge-jednostkowe zużycie paliwa, Gp-godzinowe zużycie paliwa.
S2.Ogólna budowa i zasada działania czterosuwowego silnika wysokoprężnego. (RYS) W silniku czterosuwowym na cykl pracy składają się cztery suwy: 1dolotu, 2sprężania, 3.pracy (rozprężania), 4.wylotu. Każdemu suwowi odpowiada obrót wału korbowego silnika o 180o. Zatem cykl pracy silnika czterosuwowego zamyka się w pełnych dwóch obrotach wału korbowego. W silnikach samoczynnych mieszankę palną otrzymuje się bezpośrednio w cylindrze silnika przez wtrysk paliwa do sprężonego powietrza, gdzie następuje jej samozapłon.
S3.Siły i momenty działające w zbieżnoosiowym układzie tłokowo-korbowym silnika szybkoobrotowego. (RYS: N-siła normalna, R-siła promieniowa, T-siła styczna dająca chwilowy moment obrotowy) Pk=Pt/cosβ; N=Pt.tgβ; T=Pk.sin(α+β)=Pt[sin(α+β)/cosβ]; M=T.r=Pt[sin(α+β)/cosβ]r; R=Pk.cos(α+β)=Pt[cos(α+β)/cosβ]; δ=(ωmax-ωmin)/ωśr; ωśr=(ωmax+ωmin)/2.
S4.Tłoki silników bezwodzikowych. Funkcje tłoka: -szczelne i suwliwe zamknięcie przestrzeni roboczej, -przejmuje siły pochodzące od ciśnienia gazu (siły gazowe), -prowadzi górną część korbowodu, -steruje wymianą ładunku, -bierny udział w procesie spalania, -odbieranie ciepła. Poza tymi zadaniami musi spełnić dodatkowe warunki: -musi być możliwie lekki gdyż ułatwia to wyrównoważenie układu oraz zmniejsza obciążenie silnika od sił bezwładności, -musi mieć duży współczynnik przewodzenia ciepła, dużą odporność na ścieranie, dobrą wytrzymałość w podwyższonych temp., dobre właściwości ślizgowe, mały współczynnik rozszerzalności cieplnej. Budowa: -część uszczelniająca (denko tłoka, część pierścieniowa), -część prowadząca (piasty sworznia). Materiały: -żeliwa stopowe i niestopowe, -stopy aluminium, -staliwa.
S5.Rozrządu silników czterosuwowych. (RYS) Zadania: 1wału rozrządu z krzywkami: a)steruje bezpośrednio lub pośrednio zaworami co można ująć jako sterowanie: -początkiem otwarcia zaworu, -wysokością wzniosu zaworu, -momentem zamknięcia, b)zamienia ruch obrotowy na ruch posuwisto zwrotny, c)wałkiem rozrządu mogą być napędzane pompy wtryskowe, 2popychacze: współpracują z jednej strony z krzywką z drugiej z zaworem. Mogą być płaskie, rolkowe, dźwigniowe. 3dźwignie zaworowe przenoszą pośrednio na trzony zaworów ruch wymuszony przez krzywki. 4sprężyny zaworów szczelne zamknięcie przestrzeni roboczej poprzez dociśnięcie zaworu do gniazda. (RYS)
S6.Spalanie paliwa w silniku wysokoprężnym. Warunkiem powstania samozapłonu w silniku wysokoprężnym jest to aby temperatura końca procesu sprężania była wyższa od temperatury samozapłonu paliwa. (RYS) Okresy spalania: okres1 wstępny lub okres zwłoki zapłonu, okres2 gwałtowne spalanie trwające od początku zapłonu do chwili gdy krzywa zmian ciśnienia na rozwiniętym wykresie indykatorowym wyraźnie ulegnie przegięciu, gwałtowny wzrost ciśnienia w tym okresie spowodowany jest obecnością w komorze spalania dużej dawki paliwa która wtryśnięta podczas zwłoki zapłonu raptownie się spala, okres3 spalanie izobaryczne- ciśnienie spalin utrzymuje się w tym okresie w przybliżeniu na stałym poziomie, spalanie paliwa odbywa się w miarę wtryskiwania do komory spalania nowych jego dawek, okres ten kończy się zaraz po zamknięciu wtryskiwacza tzn z końcem wtrysku, okres4 dopalanie- w miarę przebiegu spalania ilość tlenu w komorze spalania maleje, w konsekwencji maleje prędkość spalania, występujące podczas rozprężania dopalanie trwa normalnie do 50-60 stopni po GMP, a przy niewłaściwym rozpylaniu paliwa nawet dłużej. Wpływ zwłoki zapłony na pracę silnika: Jeżeli zwłoka zapłonu jest mała, to w momencie zapłonu w komorze spalania znajduje się niewielka ilość paliwa, przyrost ciśnienia podczas II okresy spalania jest mały. Praca silnika staje się twarda. Następstwem zwiększonej zwłoki zapłonu jest również przewlekłe spalanie. Typowym tego objawem jest wzrost średniej temperatury rozprężania i wyższa temperatura spalin na wylocie z komory spalania.
S8.Budowa i zasada działania rzędowego układu wtryskowego z pompą wtryskową z pokrętnym tłoczkiem. Budowa pompy wtryskowej: tłoczek, tuleja, sprężyna, zawór zwrotny, sprężyna, listwa regulacyjna, tuleja regulacyjna, otwór dolotowy, otwór dolotowo-przelewowy, przestrzeń ssawno-przelewowa. Zasada działania pompy z pokrętnym tłoczkiem: Tłoczek pompy ma wyfrezowany pionowy rowek oraz śrubową krawędź sterującą która w zależności od kątowego położenia tłoczka umożliwia wcześniejsze lub późniejsze położenie przestrzeni nad tłoczkiem z otworem przelewowym. W dolnym zwrotnym położeniu tłoczek odsłania całkowicie oba otwory przelewowe i przestrzeń nad tłoczkiem wypełnia się paliwem. W czasie ruchu tłoczka do góry część paliwa uchodzi z powrotem do komory paliwowej. Z chwilą kiedy tłoczek zamknie otwory przelewowe zaczyna się właściwe tłoczenie paliwa które trwa do chwili gdy śrubowa krawędź sterująca tłoczka odsłoni otwór przelewowy. W tym położeniu pionowy rowek łączy przestrzeń nad tłoczkiem z otworem przelewowym pompy. Pod wpływem dalszego ruchu tłoczka w kierunku górnego zwrotnego położenia paliwo z powrotem wpływa do otworu przelewowego. Rozróżniamy trzy rodzaje tłoków tej pompy wtryskowej: -tłok regulujący koniec wtrysku, -tłok regulujący początek wtrysku, -tłok regulujący początek i koniec wtrysku. (RYS)
S9.Doładowanie silników. Cel doładowania: powiększenie mocy silnika przy zachowaniu niezmienionej objętości skokowej i prędkości obrotowej poprzez zwiększenie średniego ciśnienia użytecznego pe uzyskanego na skutek dostarczenia do silnika powietrza o zwiększonej gęstości. Rodzaje doładowania: 1.mechaniczne, 2.zespołem turbosprężarkowym: -pulsacyjne, -stałociśnieniowe: jednostopniowe, wielostopniowe (z chłodzeniem i bez chłodzenia miedzystopniowego). (RYS)
S10.Układy smarowania. Poprzez smarowanie należy rozumieć fizyczne, częściowe lub całkowite oddzielenie wzajemnie współpracujących powierzchni poruszających się względem siebie elementów silnika, zaś głównym celem smarowania jest wytworzenie warstwy rozdzielającej (film olejowy) pomiędzy elementami pary trącej w każdych warunkach ich współpracy. Elementy silnika podlegające smarowaniu: -łożyska układy korbowo-tłokowego, -tłoki i tuleje, łożyska wału rozrządu, -przekładnia napędowa, -łożyska dźwigni zaworowej, -łożyska turbosprężarek. Funkcje oleju smarowego: -smaruje, -odprowadzenie ciepła od współpracujących par trących, -amortyzacja obciążeń dynamicznych, -uszczelnienie luzów niektórych podzespołów, -utrzymanie silnika w czystości poprzez zmywanie osadzających się na smarowanych powierzchniach zanieczyszczeń, nagarów, koksów, utrzymanie ich w stanie rozproszenia i odprowadzenie do filtra, -przeciwdziałanie korozji, -umożliwia wstępne podgrzanie silnika. Układ obiegowo- ciśnieniowy: (RYS) 1.Pompa oleju, 2.Zespół wstępnego przesmarowania, 3.Zawór termostatyczny, 4.Chłodnica oleju, 5.Filtr zgrubny oleju, 6.Dopływ oleju do łożysk wału rozrządu, 7.Dopływ oleju do mechanizmu napędu zaworów, 8.Dopływ oleju do przekładni napędu wału rozrządu, 9.Zawór regulacji ciśnienia, 10.Czujnik ciśnienia, 11.Bocznik filtr dokładny. Układ smarowania kropelkowo –przepływowy: (RYS) 1.Lubrykator, 2.Króciec zaopatrzony w zawór zwrotny, 3.Zb. rozchodowy oleju cylindrowego, 4.Pompa transportowa oleju cyl., 5.Zb. zapasowy oleju cyl..
S11.Chłodzenie silników. Czynniki determinujące chłodzenie: -spalanie paliwa, -tarcie. Najistotniejsze nieprawidłowości pracy silnika mogące powstać przy braku chłodzenia: -utrata własności wytrzymałościowych materiałów, -wzrost naprężeń cieplnych, -powstanie odchyleń od założonych luzów, -powstanie warunków sprzyjających niekontrolowanemu samozapłonowi, -pogorszenie jakości smarowania, -pogorszenie jakości napełnienia świeżym ładunkiem. Elementy silnika podlegające chłodzeniu: -tuleja cyl., -tłok, -głowica, -zawory wylotowe, -wtryskiwacz, -łożyska układu korbowo- tłokowego. Media chłodzące: 1Woda słodka: -głowica, tuleja, tłok, zawory wylotowe, 2.Olej: -łożyska, tłok, tuleja, głowica. 3.woda zaburtowa: -woda słodka, -olej, -powietrze doładowujące. 4.Paliwo: -wtryskiwacze. 5.Powietrze: -korpusy turbosprężarki. Instalacja chłodzenia: (RYS) 1.Pompa obiegowa wody słodkiej, 2.Silnik, 3.Chłodnica wody słodkiej, 4.Zawór termostatyczny trójdrożny, 5.Zb. wyrównawczy wody, 6.Rurociąg uzupełniający, 7.Rurociąg odpowietrzający, 8.Pompa wody morskiej, 9.Filtr wody morskiej, 10.Podgrzewacz wody. Instalacja chłodzenia wodą morską: (RYS) 1.Zawory kingstonowe burtowe, 2.Zawór kingstonowy denny, 3.Filtr siatkowy, 4.Pompa obiegowa, 5.Zawór odcinający, 6.Chłodnica oleju, 7.Zawory burtowe.
S12.Rozruch silnika wysokoprężnego. Rodzaje rozruchu: -ręcznie do 20kW lub 30kW mocy jeżeli silnik jest wyposażony w odprężacz; -elektryczny (silniki prądu stałego o napięciu 6, 12, 24, 30 voltów); -pneumatyczny (silniki średnio i wolnoobrotowe do 3MPa, szybkoobrotowe 15-20MPa), -hydraulicznie; -przy pomocy mniejszego silnika spalinowego. (RYS)
marcin0732