Двухтактные и четырехтактные дизели

Двухтактными ДВС – называются дизели, у которых полный рабочий цикл в цилиндре происходит за два хода поршня, т.е. за один оборот коленчатого вала.

У четырехтактных дизелей – продувка и зарядка цилиндра свежим воздухом происходят иначе, чем у двухтактных, само же смешение топлива с воздухом и сгорание рабочей смеси у обоих типов дизелей одинаково.

Четырехтактными ДВС – называются дизели, у которых полный рабочий цикл поступление воздуха в цилиндр, перемешивание и сгорание топлива, расширение газов и удаление их из цилиндра осуществляется за четыре хода поршня (такта), за 2 оборота коленчатого вала.

Качество дизеля определяет не его тактность, а надежность, экономичность, конструкционная и технологическая отработанность, долговечность и, наконец, правильный выбор типа дизеля для данного рода службы.

Четырехтактные дизели имеют, как правило, меньший удельный расход топлива, меньшую тепловую напряженность, так как в единицу времени совершают меньшее количество тепловых и силовых циклов, чем двухтактные при тех же условиях.

В двухтактных дизелях проще система газораспределения, но в них хуже очищаются и продуваются свежим воздухом цилиндры. Вместе с тем с 1 л рабочего объема цилиндра при прочих равных условиях у двухтактных дизелей снимается на 60-70% большая мощность, чем у четырехтактных. Однако с увеличением давления наддува все яснее вырисовывается преимущество четырехтактных дизелей перед двухтактными для тепловозов, так как четырехтактные дизели с газотурбинным наддувом имеют более простую систему воздухо-снабжения, более высокую экономичность, а главное лучшую приспособляемость к переменным эксплуатационным нагрузкам и разным сортам топлива и масла.

На тепловозах типов М62 установлены двухтактные дизели 14Д40, а на тепловозах 2ТЭ116, ТЭП70, ТЭМ7, ТЭМ2, ТЭМ1, ЧМЭ2, ЧМЭЗ – четырехтактные дизели (типов Д49, ПД1М). Как показывает мировая практика, четырехтактных дизелей строится 65-70%, а остальные – двухтактные. Двигатели низкого сжатия, за исключением маломощных, изготовляют только четырехтактными.

Требования к транспортным дизелям, условное обозначение дизелей.

Тепловозный дизель должен одинаково надежно работать на всех режимах, в том числе и на холостом ходу и потреблять рядовые (товарные) сорта топлива и масла.

Дизель устанавливают на главную раму тепловоза, длина которой не превышает 18 м, размеры кузова ограничены габаритом 1-Т, допускаемая нагрузка на ось не должна превышать 21т ± 3%. При этом должен быть обеспечен доступ для обслуживания и возможности монтажа и демонтажа оборудования. Эти условия строго ограничивают габарит и вес дизеля. Длина мощного тепловозного дизеля 2700 - 5500 мм, ширина 1400 - 1600 мм, высота 2000 - 2500 мм; удельный вес дизеля для грузовых тепловозов 4 - 5 кг/э.л.с., пассажирских тепловозов 3 - 3,5 кг/э.л.с., маневровых тепловозов 5 - 8 кг/э.л.с.

Чтобы обеспечить вождение большегрузных поездов, мощность дизеля в одной секции магистрального тепловоза должна составлять 3000, 4000, 6000 л.с., для маневровых тепловозов 1200 и 2000 л.с. На дизелях необходимо использовать высокий наддув (2,5 - 3,5 кГ/см²) с охлаждением наддувочного воздуха. Скорость вращения вала дизеля 1000 - 1800 об/мин, среднее эффективное давление 10 - 20 кГ/см², скорость поршня 9 - 11,5 м/сек, удельный расход топлива 150 - 155 г/э.л.с.ч, масла не более 3 г/э.л.с.ч.

На современные тепловозы должны устанавливаться четырехтактные дизели как наиболее экономичные по расходу топлива, надежные в работе, простые при обслуживании. Наиболее компактным является V-образное расположение цилиндров.

Срок службы дизеля должен составлять (до переборки с выемкой поршней) не менее 300 тыс. км пробега тепловоза или 6000 - 8000 час., а до заводского ремонта (моторесурс) не менее 1 - 1,2 млн. км.

Защита дизеля от аварии должна быть автоматизирована, управление дизелем дистанционное. Конструкция дизеля должна обеспечивать полную безопасность обслуживающего персонала при всех эксплуатационных условиях работы дизеля, а также удобную разборку, сборку и возможность ремонта всех его основных деталей.

Условные обозначения дизелей по ГОСТ.

Условные обозначения дизелей должны состоять из букв и чисел, которые обозначают:

Ч – четырехтактный;

Д – двухтактный;

ДД – двухтактный двойного действия;

Н – с наддувом;

Р – реверсивный;

С – с реверсивной муфтой;

П – с редукторной передачей;

К – крейкопфный;

Число перед буквами – число цилиндров;

Число над чертой – диаметр цилиндра в сантиметрах;

Число под чертой – ход поршня в сантиметрах;

Отсутствие в условном обозначении буквы К указывает, что дизель тронковый, буквы Р – дизель нереверсивный.

Пример: условное обозначение дизеля 12ЧНСП18/20 – (двенадцатицилиндровый, четырехтактный, с наддувом, с реверсивной муфтой, с редукторной передачей, с диаметром цилиндра 18 см и ходом поршня 20 см.)