5. Основные сведения об энергетической установке маломерного судна. Краткие технические характеристики, применение на маломерных судах.

На современных катерах и лодках устанавливаются поршневые двигатели внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания преобразует химическую энергию топлива в механическую работу. Для этого в цилиндр двигателя через одни и те же промежутки времени вводится в определенных пропорциях воздух и жидкое или газообразное горючее. Эта смесь воспламеняется и сгорает, образуя большое количество газов, нагретых до высокой температуры (примерно до 2000 град.С). Газы, стремясь расшириться, давят на днище поршня, стенки и головку цилиндра, вызывая при этом поступательное движение поршня, которое при помощи кривошипно-шатунного механизма преобразуется во вращательное движение коленчатого вала.

Затем отработанные газы удаляются из цилиндра, и процесс повторяется снова.

Совокупность этих последовательных и периодически повторяющихся процессов называется рабочим циклом двигателя.

Отдельные процессы рабочего цикла, совершающиеся в цилиндре двигателя за один полный ход поршня, называются тактами (всасывание, сжатие, рабочий ход и выпуск газов). Ход поршня соответствует повороту коленчатого вала на 180 град. От величины хода поршня зависят многие параметры работы двигателя, в частности средняя скорость поршня, по которой судят о быстроходности двигателя. Мощность и экономичность двигателя зависят от величины степени сжатия рабочей смеси.

Основными двигателями внутреннего сгорания, применяемыми в качестве силовых установок на большинстве маломерных судов, являются стационарные и подвесные, двух и четырёхтактные поршневые карбюраторные ДВС, как отечественного, так и иностранного производства.

Двигатель называется четырехтактным потому, что его работа протекает по циклу, совершающемуся за четыре хода поршня или за два полных оборота коленчатого вала.

Двигатель называется двухтактным потому, что рабочий цикл совершается за два такта или за один полный оборот коленчатого вала. Применяются в основном в подвесных лодочных моторах.

Двигатели внутреннего сгорания подразделяются на карбюраторные и дизельные.

В карбюраторных двигателях горючая смесь (смесь паров топлива и воздуха) приготавливается вне цилиндра и воспламеняется в цилиндре от электрической искры, которая проскакивает между электродами запальной свечи, ввернутой в крышку цилиндра.

В дизельных двигателях горючая смесь образуется внутри цилиндра. Топливо впрыскивается в цилиндр через форсунки и воспламеняется под влиянием высокой температуры воздуха, сжатого в нем.

Преимущества карбюраторного двигателя:

- при одинаковой мощности вес в 2 раза меньше облегченного быстроходного дизеля;

- обладает меньшей шумностью и вибрацией;

- дешевле в приобретении;

- всегда обеспечен запасными частями из-за повсеместного применения.

Недостаток один – топливо – бензин – огне и взрывоопасен, дороже дизельного топлива и расход в среднем на 40% больше.

Преимущества дизельного двигателя:

- более высокий КПД;

- отсутствие системы зажигания;

- отсутствие карбюратора;

- работа на дешевом (тяжелом) топливе и меньший удельный его расход.

Недостатки: как правило, больший вес установки; затрудненный пуск при низких температурах; большая шумность; необходимость тщательной фильтрации топлива.

В настоящее время существует пять типов механической установки, применяемой на маломерных судах:

- стационарный двигатель, работающий непосредственно на гребной вал;

- стационарный двигатель с угловой передачей на гребной вал;

- стационарный двигатель с поворотно-откидной колонкой;

- стационарный двигатель с водометным движителем;

- подвесной лодочный мотор в качестве главного двигателя.

В качестве стационарных двигателей на большинстве отечественных катеров применяются автомобильные двигатели общего назначения конвертируемые (от лат. Converto – изменять) в судовые. При конвертации коробка передач заменяется реверсивно – редукторной муфтой (реверс – редуктором), устройством, которое служит для изменения направления вращения гребного вала (передний, задний ход), уменьшения частоты вращения гребного вала.

Система смазки. На преодоление трения между движущимися относительно друг друга деталями приходится затрачивать часть мощности. Для уменьшения износа деталей, потерь мощности на трение и предохранения деталей от нагревания к трущимся деталям, смывания нагара и металлической пыли, уплотнения поршней в цилиндрах, защиты деталей от коррозии в двигатель подается масло. В современных двигателях принята комбинированная система смазки, когда часть деталей двигателя по существующим каналам смазывается под давлением, а часть – разбрызгиванием, за счет создания "масляного тумана".

Система охлаждения служит для поддержания оптимального теплового режима работы двигателя, который при полной нагрузке находится в пределах 85-95 град.С. Система заполняется пресной (желательно мягкой) водой или антифризом.

В настоящее время существует 5 типов механической установки, применяемой на маломерных судах:

• стационарный двигатель, работающий непосредственно на гребной вал;

• стационарный двигатель с угловой передачей на гребной вал;

• стационарный двигатель с поворотно – откидной колонкой (Z – образной передачей на винт);

• стационарный двигатель с водометным движителем;

• подвесной мотор в качестве главного двигателя для моторной лодки.

В качестве стационарных двигателей на большинстве отечественных катеров применяются автомобильные двигатели общего назначения конвертируемые (от лат. Converto – изменять) в судовые. При конвертации коробка передач заменяется реверсивно – редукторной муфтой (реверс – редуктором), устройством, которое служит для изменения направления вращения гребного вала (передний, задний ход), уменьшения частоты вращения гребного вала. В системы охлаждения и смазки двигателя вводятся дополнительно водоводяной и водомасляный радиаторы для более эффективного выполнения этими системами своих функций. Одевается в рубашку водяного охлаждения выхлопной коллектор. Для подачи забортной воды в указанные системы и на охлаждение коллектора устанавливается насос забортной воды с фильтром, воздушный фильтр заменяется сетчатым пламегасителем, устанавливается датчик тахометра для измерения частоты вращения коленчатого вала и т.д.