Характерные неисправности ДВС.

В процессе технической эксплуатации судовых ДВС возникают характерные неисправности, которые чаще всего бывают из-за нарушений инструкций заводов-изготовителей и Правил обслуживания судовых дизелей и ухода за ними.
Из-за большого разнообразия конструкций судовых ДВС рассмотреть все случаи и причины неисправностей невозможно, поэтому остановимся лишь на наиболее часто встречающихся неполадках.
1. При пуске ДВС сжатым воздухом коленчатый вал не проворачивается.
Причинами этого могут быть: невыключенное валоповоротное устройство; сильно зажатый сальник дейдвуда; неотжатый тормоз валопровода; неисправность пускового устройства и отсутствие необходимого давления воздуха в пусковой магистрали.
Для устранения неисправностей необходимо выключить валоповоротное устройство, ослабить затяжку сальника дейдвуда и отжать тормоз валопровода.
При заедании главного пускового клапана или пусковых клапанов отдельных цилиндров следует попытаться стронуть их вручную на месте. Если это невозможно, необходимо неисправные клапаны разобрать, очистить от нагара, промыть, смазать и установить на место.
2. Уменьшается частота вращения ДВС при работе его под нагрузкой. Причинами этого могут быть: недостаточный прогрев двигателя перед включением его под нагрузку; неравномерное распределение нагрузки по цилиндрам, перегрузка двигателя; неисправности в работе одного или нескольких ТНВД; засорение впускного коллектора и воздушных фильтров; падение давления продувочного или наддувочного воздуха; неисправность регулятора частоты вращения и уменьшение подачи топлива в цилиндры вследствие сильного загрязнения фильтров.
В случае значительной разницы распределения нагрузки по цилиндрам следует остановить двигатель и выполнить все мероприятия, предусмотренные в этом случае заводской инструкцией.
Если двигатель перегружен, то необходимо немедленно снизить частоту вращения главного ДВС, работающего на винт, или уменьшить нагрузку дизель-генераторов.
Ремонт топливных насосов производится после остановки двигателя. Необходимо проверить отсутствие заеданий плунжера, клапанов и толкателей привода, а также исправность пружин, роликов и кулачных шайб ТНВД. Выявленные дефекты устранить, а негодные детали заменить новыми.
При уменьшении давления продувочного или наддувочного воздуха следует при первой возможности вскрыть (разобрать) продувочный насос или наддувочный агрегат для осмотра и ремонта.
3. Постепенно уменьшается частота вращения двигателя. Основные причины: заедание одного из поршней, а также подплавка одного или нескольких рамовых подшипников. Необходимо остановить двигатель, осмотреть поршни и втулки цилиндров и при обнаружении задира вскрыть рабочий цилиндр, вынуть поршень и тщательно осмотреть все детали кривошипно-шатунного механизма. Проверить системы смазки и охлаждения. В зависимости от характера повреждения дефектные детали зачистить или заменить новыми. Произвести сборку ДВС с установкой номинальных зазоров во всех соединениях. Во втором случае необходимо вскрыть картер и проверить температуру нагрева рамовых подшипников. Сильно нагретые подшипники следует разобрать, устранить дефекты и собрать, установив номинальные зазоры.
4. Двигатель внезапно останавливается. Причинами могут быть: прекращение подачи топлива к ТНВД; содержание в топливе большого количества воды и попадание воздуха в топливный трубопровод и топливные насосы. В первом случае необходимо закачать топливо в расходную цистерну до установленного уровня. Два других случая рассматривались выше.
5. Двигатель стучит во время работы. Это может быть вызвано: большим опережением подачи топлива; большим количеством подаваемого топлива в цилиндры; заеданием игл форсунок; большими зазорами в головном или шатунном подшипниках, а также большими зазорами между зубьями шестерен привода.
Зазоры в подшипниках или шестернях привода устанавливаются в период профилактического ремонта, за исключением случаев, когда дальнейшая эксплуатация двигателя грозит аварией. Устранение остальных неисправностей рассматривалось выше.
6. Во время работы двигателя «стреляют» предохранительные клапаны. Основными причинами являются: перегрузка одного цилиндра или всего двигателя; большое опережение подачи топлива; попадание воды в цилиндр во время его наполнения воздухом, ослабление затяга пружины предохранительного клапана или заедание его в открытом состоянии.
В последнем случае необходимо после остановки двигателя отрегулировать затяжку пружины, расходить предохранительный клапан или заменить его новым.
7. Двигатель не останавливается при переводе рукоятки управления в положение «Стоп». Это происходит из-за неправильной установки (или нарушения во время работы двигателя) «нулевого положения» топливных насосов, неисправности регулятора частоты вращения или заедания связи регулятора с ТНВД. Двигатель в этом случае следует остановить выключением подачи топлива к топливным насосам с помощью быстрозапорного клапана на топливном трубопроводе или индивидуальным выключением каждого топливного насоса.

Реверсирование и остановка ДВС.

Изменение направления движения судна достигается за счет изменения вращения гребного винта. При реверсировании ДВС с непосредственной передачей на винт необходимо установить рукоятку управления в положение «Стоп», выключить подачу топлива в рабочие цилиндры и после остановки двигателя произвести его пуск в обратном направлении. В случаях, связанных с угрозой для жизни людей или опасностью для судна, допускается торможение двигателя сжатым воздухом.
Реверсирование силовых установок с ВРШ должно производиться только за счет разворота лопастей винта в требуемом направлении. Реверсирование двигателем допускается в крайних случаях, при неисправности систем или установок ВРШ в целом. Время реверсирования двигателя и перекладки лопастей ВРШ указывается в инструкции завода-изготовителя. Если эти данные отсутствуют, то необходимое время для реверсирования двигателей с непосредственной передачей на винт или работающих на гребной вал через редуктор не должно превышать 15 с.
Согласно требованиям Правил Регистра СССР при работе двигателя на задний ход должна обеспечиваться следующая мощность: для двигателя с непосредственной передачей на винт—не менее 85% номинальной, а для установок с ВРШ (при реверсе ВРШ) не менее 100 % номинальной мощности.
Остановка ДВС, работающего со средней или полной нагрузкой, производится по команде с мостика. Двигатель рекомендуется останавливать, постепенно уменьшая частоту вращения. Перед остановкой дизель-генераторов сначала " следует снять нагрузку, а затем постепенно уменьшить частоту вращения до нуля.
Остановку ДВС необходимо производить рукояткой на посту управления. На некоторых судах остановку главного ДВС можно осуществлять при помощи дистанционного привода с рулевой рубки (мостика). Пользоваться для этой цели запорным клапаном на топливоподводящем трубопроводе не следует, так как это вызывает подсос воздуха в топливную систему.

Пуск ДВС.

После получения распоряжения с мостика по машинному телеграфу производится пуск главного ДВС в последовательности, изложенной в заводской инструкции по его эксплуатации.
В установках с ВРШ главный двигатель пускается при развороте лопастей, соответствующем «нулевому упору».
После пуска двигатель следует нагружать постепенно, давая ему прогреться. Время, необходимое для прогрева двигателя до включения его под нагрузку после пуска, устанавливается заводской инструкцией и сокращать его запрещается, кроме случаев, вызванных обеспечением безопасности судна и экипажа.
Во время работы судовой силовой установки обслуживающий персонал обязан обеспечивать режим работы ДВС согласно указаний с мостика, осуществлять наблюдение за работой двигателя, обслуживающих его вспомогательных механизмов и систем по показаниям контрольно-измерительных приборов и с помощью системы аварийно-предупредительной сигнализации и защиты. Кроме того, следует не реже чем каждые 30 мин осматривать двигатель, проверяя состояние и температуру всех доступных для осмотра трущихся и движущихся деталей. Не реже одного раза в час необходимо контролировать распределение нагрузки по цилиндрам (по температуре выхлопных газов пли другим приборам), а также смазывать трущиеся детали соответствующей смазкой вручную. Зоны запретных частот вращения (если они есть) должны быть отмечены красными секторами на тахометрах. При изменении частоты вращения следует как можно быстрее проходить указанные зоны.
Во время работы двигателя давление и температура смазочного масла в циркуляционной системе должны поддерживаться в пределах, указанных инструкцией завода-изготовителя. Не реже одного раза в час следует проверять уровень масла веточных цистернах или в картере двигателя. Увеличение или резкое понижение уровня масла свидетельствует о неисправностях в системе, которые необходимо немедленно выявить и устранить.
Очистка масла в циркуляционной системе осуществляется при помощи фильтров и сепараторов. Повышенный перепад давлений масла до и после фильтров свидетельствует об их чрезмерном загрязнении. В этом случае переводят работу системы на второй спаренный фильтр, а загрязненную секцию разбирают, промывают, продувают сжатым воздухом и устанавливают на место. Сепараторы масла также периодически разбираются для очистки от грязи и промывки в установленные сроки.
Насосы высокого давления, подающие масло на смазку рабочих цилиндров и других деталей, должны быть отрегулированы на определенную подачу. Недостаточная смазка приводит к повышенному износу трущихся деталей и к их задирам, а излишняя— к отложению нагара на поршнях и пригоранию поршневых колец (в канавках).
Расходные топливные цистерны должны быть постоянно заполнены топливом не менее чем на половину своей емкости, так как в топливную систему во время качки может попасть воздух. Попадание воздуха в топливные насосы высокого давления в большинстве случаев приводит к вынужденной остановке ДВС. Расходные цистерны должны иметь краны для спуска отстоя, который удаляют 1—2 раза за вахту.
Температура пресной воды в замкнутой системе охлаждения допускается до 60—85 С, а в некоторых случаях и выше. При этом разность температур на входе в двигатель и выходе из него должна быть: для замкнутой системы 7—15 С, а для проточной — 10—20 С. Разность температур следует регулировать за счет перепуска отходящей воды от двигателя в приемную полость насоса охлаждения.
Уровень воды в расширительной цистерне при замкнутой системе охлаждения должен поддерживаться на 2/3 водоуказательного стекла. Значительное падение уровня указывает на утечку воды из системы, а повышение — на попадание забортной воды в пресную.
Баллоны пускового воздуха должны своевременно наполняться и периодически продуваться под пайолы для удаления воды и масла.
При работе двигателей с наддувом необходимо: следить за чистотой воздушных фильтров газотурбонагнетателей, за температурой и давлением наддувочного воздуха, не реже двух раз за вахту удалять из наддувочного ресивера скопившиеся воду и масло, а также периодически (1 раз за вахту) контролировать частоту вращения газотурбонагнетателя.
Температура наддувочного воздуха регулируется изменением подачи воды в воздухохолодильник.
Техническая эксплуатация главных двигателей должна вестись с нагрузками, непревышающими номинальные. Однако в исключительных случаях, грозящих безопасности судна и экипажа, по приказанию капитана допускается работа главного ДВС с перегрузкой. Режим и время работы двигателя с перегрузкой указываются в инструкциях заводов-изготовителей. Правила Регистра СССР требуют, чтобы двигатели допускали возможность перегрузки не менее 10 % номинальной мощности в течение одного часа. Частота вращения при этом не должна превышать номинальную более чем на 3 %.

Подготовка ДВС к пуску.

Обслуживание судовых ДВС должно вестись в строгом соответствии с инструкциями заводов-изготовителей и Правилами обслуживания судовых дизелей и ухода за ними. Выполнение требований заводских инструкций обязательно и в тех случаях, если они не согласуются с отдельными положениями Правил.
Особого внимания требуют главные ДВС, так как они обеспечивают ход и безопасность плавания судна. Перед пуском двигателя его необходимо осмотреть и подготовить к работе. Одновременно готовятся к работе все системы и механизмы, обслуживающие ДВС. Механизмы управления пуском, реверсом и топливоподачей должны передвигаться без заеданий и применения больших усилий. Уровень масла в картере регулятора частоты вращения должен соответствовать метке на его указательном стекле. Необходимо подать питание на приборы автоматики для проверки действия системы аварийно-предупредительной сигнализации и защиты.
Подготовка смазочной системы начинается с проверки уровня масла в сточных цистернах и картере ДВС, в маслосборниках газотурбонагнетателей, воздуходувок и в насосах высокого давления.
При температуре воздуха в машинном отделении плюс 15 С и ниже масло необходимо предварительно прогреть до температуры 25—45 С. Подогрев масла должен сопровождаться перекачиванием его насосом через двигатель с одновременным проворачиванием вала валоповоротным устройством или вручную.
При охлаждении двигателя забортной водой необходимо прокачать системы, двигатель и газотурбонагнетатель до полного удаления воздуха. При замкнутой системе охлаждения необходимо проверить наличие и уровень пресной воды по водоуказательному стеклу на расширительном баке. Если температура охлаждающей пресной воды ниже плюс 15 С, необходимо прогреть ее до температуры 25—45 С. Для более равномерного прогрева двигателя насос пресной воды должен работать постоянно. Одновременно готовится к работе система забортной воды, для чего открываются соответствующие клинкеты и клапаны и производится пробный пуск насоса забортной воды. Убедившись, что системы функционируют нормально, насос останавливают.
Если форсунки, установленные на двигателе, охлаждаются водой, топливом или маслом, необходимо запорные клапаны в системе установить в рабочее положение и пустить соответствующий насос.
При подготовке топливной системы необходимо подкачать топливо в расходные цистерны, спустить из них отстой, проверить чистоту фильтров и удалить воздух из системы, заполнив ее топливом. При применении тяжелых или высоковязких сортов топлива следует прогреть трубопроводы топливной системы, пустить в ход устройства для подогрева, сепарации и фильтрации топлива, а также переключить клапаны для работы ДВС в период пуска и прогрева на топливе, не требующем подогрева.
При подготовке системы пуска двигателя наполняют баллоны сжатого воздуха, продувают их для удаления скопившегося конденсата и масла.
Если двигатель имеет систему наддува, то необходимо подготовить к работе охладители наддувочного воздуха и обратить внимание на чистоту и крепление фильтра заборника воздуха. Кроме того, следует спустить воду и масло из ресивера продувочного насоса, впускного и выпускного коллекторов, а также из газовой и воздушной полостей газотурбонагнетателей.
Проворачивание и пробные пуски главных ДВС воздухом в силовых установках с прямой передачей мощности на гребной вал производятся только после получения разрешения на это от капитана или вахтенного помощника. При проворачивании и пробных пусках ДВС с разобщительными муфтами или дизель-генераторов такое разрешение с мостика необязательно. Пуск главных дизель-генераторов осуществляется по разрешению старшего механика и с ведома вахтенного электромеханика или другого лица, ответственного за эксплуатацию электрооборудования.
Перед самым пуском ДВС проворачивают валоповоротным устройством при открытых индикаторных клапанах, следят за отсутствием пропусков воды, топлива, масла в местах соединений деталей и систем. Одновременно наблюдают за нагрузкой на электродвигатель валоповоротного устройства по амперметру. Повышение нагрузки сверх допустимой или резкие колебания стрелки амперметра указывают на неисправности в двигателе, которые до пуска необходимо устранить.
Перед пуском главного двигателя с ВРШ следует проверить и подготовить к действию систему управления винтом регулируемого шага. Необходимо согласовать указатели шага винта на всех постах управления и выполнить все указания заводской инструкции по эксплуатации ВРШ.
После этого производятся пробные пуски и реверсы ДВС сжатым воздухом без подачи топлива при открытых индикаторных кранах. При отсутствии замечаний закрывают индикаторные краны и считают двигатель готовым к пуску на топливе.
До пуска главного ДВС в работу необходимо проверить правильность показаний телеграфа в машинном отделении и на мостике и действие всех средств связи машинного отделения с мостиком.
После окончания подготовки главного ДВС к работе вахтенный механик докладывает об этом старшему механику и на командный мостик.

Системы аварийно-предупредительной сигнализации и защиты ДВС.

Системы аварийно-предупредительной сигнализации и защиты служат для извещения обслуживающего персонала о том, что техническое состояние работающего ДВС близко к аварийному. Кроме того, при определенных условиях с помощью специальных приборов и защитных устройств принудительно останавливается двигатель (для предотвращения серьезных поломок или аварий).
Количество контролируемых параметров зависит от типа двигателя, его мощности и быстроходности. Для упрощения и удешевления оборудования системы аварийно-предупредительная сигнализация в современных ДВС обеспечивает постоянный контроль только над основными параметрами, к которым относятся: температуры охлаждающей воды и смазочного масла на выходе из двигателя; давление пресной охлаждающей воды и смазочного масла перед двигателем; давление топлива перед насосами высокого давления; нагрузка на двигатель. В зависимости от конструкции и назначения ДВС в систему аварийно-предупредительной сигнализации могут быть включены и некоторые другие параметры.
Принципиальная схема аварийно-предупредительной сигнализации дана на рисунке:

Она обеспечивает контроль над следующими параметрами: давлением масла перед двигателем, температурой масла после двигателя; температурой пресной охлаждающей воды на выходе из двигателя и уровнем топлива в расходной цистерне. На масляном трубопроводе установлены сильфонные датчики реле минимального давления 16 и температурного реле 15, на водяном — датчики температурного реле 14, а в расходной цистерне — реле уровня 13. Каждое реле сблокировано с двумя лампами 5 и 6 (зеленой и красной) и ревуном. Действие системы аварийно-предупредительной сигнализации заключается в следующем.При номинальных значениях контролируемых параметров микровыключатели 17 и их контакты 18 находятся в разомкнутом состоянии; горят зеленые лампы. При срабатывании любого реле его сильфон воздействует на микровыключатель 17, который замкнет контакт 18 и цепь электромагнита 2. В результате этого замкнется контакт 3, что вызовет срабатывание реле 12, замыкание контакта 10 и подачу звукового сигнала ревуном 9 и зуммером 8. Одновременно с этим контакт 4 переключает питание с зеленой лампы на красную. Зуммер может устанавливаться на центральном посту управления, в штурманской рубке или каюте старшего механика. Вместе с зуммером устанавливается красная лампа 7, которая зажигается при замыкании цепи звуковой сигнализации. Для отключения системы звуковой сигнализации служит выключатель 11. Питание системы аварийно-предупредительной сигнализации осуществляется в основном от судовой электрической сети, при помощи выключателя 1.
Система автоматической защиты служит для остановки двигателя при падении давления масла в смазочной системе ниже допустимого и повышении частоты вращения коленчатого вала выше предельного значения. Приборы и устройства, служащие для автоматической остановки двигателя при аварийных ситуациях, выключают подачу топлива насосами высокого давления. Устройство системы автоматической защиты принципиально не отличается от системы аварийно-предупредительной сигнализации, поэтому они часто объединяются между собой через промежуточное реле времени. В этом случае при достижении одним из параметров предельного значения сначала включаются световая и звуковая сигнализация и реле времени, а затем, через определенный промежуток времени (на который отрегулировано реле) срабатывает защита и двигатель останавливается.
Автоматическая защита обычно не применяется в силовых установках с одним главным ДВС, так как внезапная его остановка при швартовках, проходе проливов и т. п. может привести к аварии судна.

Передача мощности на гребной вал.

По способу передачи мощности от главного ДВС к гребному валу судовые силовые установки разделяются на три основных типа: установки с прямой, редукторной и электрической передачами.
Силовые установки с прямой передачей широко используются на промысловых судах с мощностью главных ДВС от 100 до 70 000 кВт. Эти передачи являются наиболее простыми и характеризуются очень малыми потерями мощности, составляющими примерно 2—5%.
В установках с прямой передачей коленчатый вал главного ДВС жестко соединен с гребным валом, поэтому последний имеет ту же частоту вращения, что и главный двигатель. В зависимости от длины линии валопровода между главным двигателем и гребным валом могут устанавливаться промежуточные валы.
Схемы передачи мощности ДВС на гребной вал:

На рисунке а дана принципиальная схема силовой установки с прямой передачей мощности от главного ДВС 9 с маховиком 8 на гребной вал 3. Коленчатый вал двигателя жестко соединен с гребным валом при помощи короткого упорного вала 6 и двух промежуточных валов 4, установленных в опорных подшипниках 5. Гребной вал вращается в дейдвудной трубе 2. Упорный вал 6 выполнен заодно с упорным гребнем, который передает осевое усилие гребного винта 1 упорному подшипнику 7.
Преимуществами прямой передачи являются высокий КПД передачи, простота ее устройства, надежность в работе.
Недостаток прямой передачи — при работе двигателя на долевых нагрузках его мощность используется неэффективно, что приводит к значительному увеличению удельного расхода топлива. Кроме того, жесткая связь между двигателем и гребным винтом ухудшает маневренные качества судна, а частые реверсы значительно снижают моторесурс двигателя.
Редукторные передачи используются в судовых силовых установках с быстроходными ДВС, применение которых дает определенные преимущества и в первую очередь уменьшение габаритных размеров и массы установок. В последние годы такие передачи нашли применение в сочетании со среднеоборотными ДВС, так называемые дизель-редукторные агрегаты.
Силовые установки с редукторной передачей чаще всего включают в свой состав два главных ДВС, от которых мощность передается на один гребной вал через редуктор. Между коленчатым валом главных ДВС и редуктором устанавливаются индукционные или гидравлические муфты, которые сглаживают колебания крутящего момента двигателя, обеспечивая плавность зацепления шестерен редуктора, быстрое отключение валопровода от коленчатого вала, отключение одного из ДВС при неисправностях и т. д. Широко применяются фрикционные муфты.
Редукторные передачи дают возможность применения в составе силовых установок обратимых электрических валомашин,позволяющих осуществлять отбор мощности от главных двигателей для питания судовых потребителей или, наоборот, использовать мощность судовой электростанции для увеличения скорости движения судна.
На рисунке б дана принципиальная схема силовой установки с редукторной передачей от главных двигателей 5 к гребному винту 1. Главные двигатели через муфты 4 приводят во вращение валы редуктора с шестернями 3 и 6, которые вращают зубчатое колесо, соединенное с валопроводом 2 и гребным винтом 1. Усилие гребного вала воспринимается упорным подшипником, установленным в корпусе редуктора.
К недостаткам редукторных передач (в сравнении с прямыми) относятся сложность конструкции, меньшие моторесурс и КПД передачи. Несмотря на эти недостатки, возможность рационального использования мощности двигателей при различных режимах работы судна, а также применение быстроходных ДВС относительно небольших размеров и массы делают редукторную передачу наиболее перспективной для промысловых судов.
На рисунке в дана принципиальная схема силовой установки с электрической передачей мощности от главных двигателей к гребному винту 1. Главные ДВС 5 приводят в действие генераторы 4, вырабатывающие электрический ток, который подводится к распределительному щиту 3. От него электроэнергия подается к потребителям, в том числе и к гребному электродвигателю 2, соединенному с гребным винтом 1.
Таким образом, происходит двойная трансформация энергии, что приводит к увеличению потерь в передаче и снижению ее КПД.
Электрическая передача имеет ряд преимуществ перед прямой и редукторной. Ее применение позволяет: использовать нереверсивные быстроходные ДВС, размещая их независимо от гребных валов; эффективно использовать мощность силовой установки независимо от скорости вращения гребного винта; легко осуществлять реверс гребного электродвигателя (гребного винта) с помощью переключателей из машинного отделения и рулевой рубки; использовать главные генераторы для обеспечения электроэнергией вспомогательных механизмов.
Несмотря на указанные преимущества силовые установки с электрической передачей на промысловых судах широкого применения не получили из-за сложности, высокой стоимости и низкого КПД оборудования по сравнению с другими видами передач. К недостаткам также относится необходимость увеличения числа обслуживающего персонала (в штат машинной команды дополнительно вводятся электромеханики). В настоящее время такие установки применяются главным образом на производственных рефрижераторах, консервных траулерах и некоторых транспортных судах.

Автоматическое регулирование температуры воды и масла.

Регулирование температуры охлаждающей воды и смазочного масла в судовых ДВС осуществляется следующими способами: дросселированием, обводом и перепуском охлаждающей жидкости.
Способ дросселирования заключается в том, что изменение производительности насоса, подающего охлаждающую жидкость к двигателю, производится за счет изменения проходного сечения трубопровода (вентиля). Этот способ чаще применяется при ручном регулировании в системах циркуляции, снабженных центробежными насосами.
К недостатку этого способа регулирования следует отнести то, что система охлаждения при работе ДВС на малых нагрузках часто оказывается под большим гидравлическим давлением, что отрицательно сказывается на уплотнениях самой системы. Кроме того, для поддержания постоянной температуры на малых нагрузках приходится пропускать через двигатель небольшое количество охлаждающей жидкости, что приводит к ухудшению циркуляции, появлению паровых мешков, местных перегревов и т. д.
Способ обвода заключается в применении дополнительной обводной магистрали, по которой перекачивается часть охлаждающей жидкости, минуя охлаждаемый двигатель. Преимуществом этого способа является то, что напор насоса практически не зависит от положения регулирующего органа.
Способ перепуска заключается в перепуске части отходящей из двигателя охлаждающей    жидкости в приемную магистраль — на слив идет не вся жидкость, а только ее часть. При использовании способа перепуска через систему охлаждения двигателя прокачивается вода при наибольшем ее расходе, что обеспечивает хорошее смывание и бесперебойный теплоотвод от охлаждаемых поверхностей. В системе охлаждения устанавливаются минимальные перепады температур, в результате чего цилиндровая группа ДВС работает в более благоприятных температурных условиях. Наличие перепуска значительно сокращает время прогрева холодного двигателя.
В системах охлаждения двигателей очень широко используются терморегуляторы прямого и непрямого действия.

На рисунке показан терморегулятор прямого действия типа РПД, который применяется в ДВС средней мощности для регулирования температуры воды и масла.
Терморегулятор состоит из двухпроходного корпуса 3, в котором закреплены нижнее 2 и верхнее 4 гнезда сдвоенного клапана 1, нижнего 5 и верхнего 10 штоков, пружины 9 и регулировочной гайки 8, термопатрона 14 с капилляром и сильфоном и др.
Термопатрон устанавливается с помощью ввертыша 13 и гайки 12. При повышении температуры регулируемой среды (воды, масла) давление паров в термопатроне повышается, передается на клапан 1 через штоки 5 и 10 и сжимает пружину 9. Первоначальное натяжение пружины, при котором начинается движение клапана 1, устанавливается регулировочной гайкой 8. Рабочий ход клапана определяется суммарной длиной штоков 5 и 10. В основании 6 терморегулятора установлен нажимной винт 11 сальника, служащего для предотвращения протечки регулируемой среды вдоль штока 5. В процессе эксплуатации сальник периодически поджимается накидной гайкой 7.
Терморегулятор непрямого действия типа ТРП, использующий пневматическую силовую среду, предназначен для регулирования температуры охлаждающей воды и смазочного масла ДВС большой мощности.
Терморегулятор состоит из двух основных узлов — задающего и исполнительного (пневматического регулирующего золотника). Задающий (блок управления терморегулятором) предназначен для выявления отклонений температуры регулируемой среды от заданных значений и преобразования их в изменение давления воздуха в верхней полости мембранного сервомотора пневматического регулирующего золотника.

Автоматическое регулирование скоростного ДВС.

Судовые ДВС работают с переменными скоростными и нагрузочными режимами. При увеличении нагрузки частота вращения будет уменьшаться, в связи с чем для поддерживания постоянной частоты вращения необходимо увеличить подачу топлива в камеру сгорания. С уменьшением нагрузки, наоборот, частота вращения двигателя будет увеличиваться и подачу топлива следует уменьшить.
Автоматические системы регулирования скоростного режима ДВС должны после изменения внешней нагрузки и окончания переходного процесса восстанавливать первоначальную частоту вращения коленчатого вала или установить новую, соответствующую данной нагрузке.
Регулирование частоты вращения ДВС осуществляется вручную или автоматически при помощи регуляторов, которые по принципу действия делятся на предельные и скоростные, а по способу передачи усилия от чувствительного элемента к органу управления — на регуляторы прямого и непрямого действия. Регуляторы непрямого действия могут иметь жесткие и гибкие (изодромные)  обратные связи.
Предельные регуляторы (регуляторы безопасности) ограничивают максимальную частоту вращения двигателя. При повышении частоты вращения на 10—15 % выше номинальной они снижают или полностью выключают подачу топлива в цилиндры.
Регуляторы частоты вращения, автоматически поддерживающие любой скоростной режим, заданный с поста управления двигателем в интервале «Малый ход» — «Полный ход», называются всережимными.
Практически все регуляторы судовых ДВС являются центробежными.

На рисунке дана схема предельного регулятора, принцип действия которого заключается в следующем. На вертикальном валу регулятора, который приводится во вращение от коленчатого вала, жестко закреплена крестовина (траверса) 9, на которой шарнирно (на осях) установлены угловые рычаги с грузами 8. Горизонтальные плечи этих рычагов упираются в муфту 10, нагруженную пружиной 7. Муфта может перемещаться вдоль вертикального вала регулятора. Верхним концом она связана с угловым рычагом 6, который может оказывать действие на пружинную связь 2. Последняя в свою очередь через рычаг 4 действует на регулирующий орган — зубчатую рейку топливного насоса 3, тем самым изменяя подачу топлива.
При работе двигателя на установившемся режиме грузы 8 под действием центробежных сил стремятся разойтись и с помощью горизонтальных плеч рычагов приподнять муфту 10. Этому противодействует пружина 7, подобранная с таким расчетом, чтобы при работе двигателя с допустимой частотой вращения ее усилие на муфту было несколько больше усилия, оказываемого на нее рычагами.
При уменьшении нагрузки частота вращения двигателя увеличивается, что приводит к повышению частоты вращения вертикального вала регулятора. Под действием увеличившейся центробежной силы грузы расходятся, угловые рычаги поворачиваются вокруг своих осей и, преодолевая сопротивление пружины, поднимают муфту 10 вверх. Рычаг 6, перемещаясь вместе с муфтой, передвигает пружинную связь 2 влево, которая через рычаг 4 уменьшает (или совсем отключает) подачу топлива насосами высокого давления. В результате двигатель снижает частоту вращения и центробежная сила грузов уменьшается. Пружина регулятора передвигает муфту вместе с рычагом 6 вниз, а пружина 5 возвращает пружинную связь в первоначальное положение, увеличивая цикловую подачу топлива.
Таким образом, предельный регулятор включается в действие, когда частота вращения двигателя превышает предельно допустимую и может привести к выходу его из строя. Рукоятка 1 и тяга 11 служат для включения и выключения ТНВД в работу.
Большинство главных ДВС промысловых судов, которые 60—80 % эксплуатационного времени работают в условиях постоянно изменяющихся нагрузок, имеют всережимные регуляторы.
Одна из конструкций все-режимного регулятора показана на рисунке:

Он состоит из вертикального вала, вращающегося в подшипниках качения, на нижнем конце которого неподвижно закреплена шестерня 12, приводимая во вращение (через зубчатую передачу) коленчатым валом.
В средней части вертикального вала на шпонке установлена крестовина 11, на которой шарнирно (на осях) установлены два груза 10 с угловыми рычагами. Горизонтальные плечи рычагов упираются во втулку 9 и во время работы перемещают ее вдоль вертикального вала. Сверху втулка через муфту 8 нагружена двумя пружинами 6 (внешней и внутренней), упирающимися в подпятник 1. Изменение натяжения пружин осуществляется нижней нарезной частью винта 3, который зафиксирован от проворачивания, но может перемещаться в осевом направлении. Перемещение винта вверх — вниз осуществляется при помощи конической шестерни 2, имеющей винтовую нарезку по внутреннему диаметру. Она выполняет роль гайки и приводится во вращение другой конической шестерней 4, при помощи шпонки жестко закрепленной на горизонтальном валу с маховиком 5 на другом его конце. Вращение маховика в ту или другую сторону сопровождается перемещением винта 3 вверх — вниз, что вызывает изменение силы натяжения пружин.
Муфта 8 рычажной передачей связана с рейкой топливных насосов высокого давления. На любом установившемся режиме двигателя центробежные силы грузов уравновешиваются действием пружин и двигатель вращается с определенной частотой.
При резком сбросе нагрузки и увеличении частоты вращения двигателя выше допустимой работа всережимного регулятора аналогична работе предельного. За счет увеличения частоты вращения грузы 10 расходятся в крайние положения и, преодолевая силу упругости, поднимают втулку 8 и рычаг 7 вверх, тем самым значительно уменьшая подачу топлива в цилиндры. Частота вращения коленчатого вала снижается, центробежные силы грузов уменьшаются и пружины ставят их в положение, близкое к первоначальному. Одновременно с этим подача топлива увеличивается, а частота вращения вновь повышается, но уже на меньшую величину. Так повторяется несколько раз, пока не установится постоянная предельная частота вращения.
Чтобы изменить частоту вращения двигателя в интервале «Малый ход» — «Полный ход», необходимо вращать рукоятку маховика 5 в нужную нам сторону. При вращении его по часовой стрелке винт 3 опускается вниз и через подпятник 1 увеличивает натяжение пружин. Необходимо отметить, что на малых и средних оборотах внутренняя пружина находится в свободном состоянии, а действует только одна внешняя. При дальнейшем-повышении частоты вращения в действие вступают обе пружины. Увеличение силы затяжки пружины приводит к сближению грузов, опусканию втулки 8, увеличению подачи топлива и повышению частоты вращения коленчатого вала.
Уменьшение частоты вращения двигателя достигается с поста управления вращением маховика против часовой стрелки. В этом случае сила натяжения пружин уменьшается, грузы 10 под действием центробежной силы разойдутся, горизонтальные плечи угловых рычагов поднимут втулку 8, которая, действуя на рычаг 7, уменьшит подачу топлива в цилиндры двигателя.

Системы реверсирования ДВС.

Главные судовые ДВС должны обеспечивать возможность изменения направления движения судна, что достигается применением реверсивного  устройства, меняющего направление вращения коленчатого вала при маневрах. Реверсивное устройство компонуется вместе с пусковым. Время реверсирования двигателя от момента получения команды с мостика и до начала вращения гребного вала в обратном направлении по Правилам Регистра СССР не должно превышать 15 с. Кроме указанного способа, изменение вращения гребного вала (гребного винта) может быть достигнуто установкой между нереверсивным двигателем и гребным валом реверсивных передач (реверсивных муфт), а также применением винтов регулируемого шага (ВРШ). В установках с электродвижением изменение вращения гребного вала осуществляется при помощи реверсивного гребного электродвигателя.
Схема устройства для непосредственного реверса ДВС определяется его типом и тактностью, а в двухтактных двигателях— еще и типом продувки. Реверсивное устройство должно-обеспечить правильное чередование фаз газораспределения и подачи топлива при вращении коленчатого вала двигателя в обе стороны. С этой целью на распределительном валу четырехтактного двигателя для каждого цилиндра устанавливаются по два комплекта кулачковых шайб одинакового профиля: один для переднего, другой для заднего хода. Шайбы переднего и заднего хода располагают так, чтобы все фазы газораспределения при работе двигателя на передний и задний ход были одинаковыми. Процесс реверсирования ДВС заключается в переключении управления всасывающими и выхлопными клапанами и ТНВД на кулачковые шайбы противоположного хода.
Для осуществления реверса двигатель сначала останавливают, затем под ролики клапанных рычагов подводят кулачковые шайбы обратного хода, после чего двигатель снова пускают в ход сжатым воздухом.
Реверсирование ДВС мощностью до 220 кВт осуществляется с помощью ручных приводов. При большой мощности ДВС перемещение распределительного вала и быстрое реверсирование становятся затруднительными.

На рисунке показан реверсивный механизм четырехтактного ДВС с осевым перемещением распределительного вала. При реверсировании двигателя рукояткой 14 сжатый воздух (масло) подается в одну из полостей сервомотора 2, в результате чего его поршень 1 перемещается из одного крайнего положения в другое. При этом шток поршня 3, соединенный с зубчатой рейкой 4, передвигает ее и штангу 11. Зубчатая рейка, перемещаясь, поворачивает шестерню 13 и валик 12, в результате чего ролик 6 толкателя 5 отводится от кулачковой шайбы 7. При перемещении зубчатой рейки и штанги 11 между роликами 10 проходит криволинейный участок поверхности штанги, что вызывает перемещение распределительного вала 9. Дальнейшее перемещение поршня сервомотора, а с ним зубчатой рейки и штанги, криволинейный участок поверхности которой сменяется на прямолинейный, сопровождается тем, что ролик 6 толкателя 7 опускается на кулачковую шайбу 8. Двигатель готов к пуску в противоположную сторону.
Кроме осевого перемещения распределительного вала реверс ДВС двигателя может быть произведен за счет проворачивания распределительного вала относительно коленчатого на угол реверса и за счет использования симметричных кулачков, оси симметрии которых совпадают с осью кривошипов коленчатого вала. Последний способ используется в двухтактных ДВС "Русский дизель" и не требует никаких специальных реверсивных устройств.
Устройства для реверсирования двухтактных ДВС значительно проще, чем четырехтактных, так как для их реверса достаточно (в основном) изменить фазы подачи сжатого воздуха пусковым воздухораспределителем. Работа топливных насосов не зависит от направления вращения распределительного вала, так как их кулачковые шайбы имеют симметричный профиль.

Пусковые системы ДВС.

Пуск судовых главных и вспомогательных ДВС производится в основном сжатым воздухом давлением 2,5—3 МПа. Лишь высокооборотные ДВС малой и средней мощности запускаются при помощи электростартера. Двигатели мощностью до 15 кВт могут запускаться в работу вручную. Согласно Правилам Регистра СССР главные судовые ДВС должны безотказно запускаться в холодном состоянии при любом положении коленчатого вала. Температура в машинном отделении при этом не должна быть ниже плюс 8 С.
Система сжатого воздуха должна обеспечивать одновременный пуск и реверсирование всех главных ДВС. Для хранения запаса сжатого воздуха (для пуска главных двигателей) должны быть предусмотрены не менее двух воздухохранителей (или двух групп воздухохранителей). Количество воздуха, находящегося в них, должно обеспечивать не менее 12 пусков каждого главного двигателя попеременно на передний и задний ход.
Если в качестве главных установлены нереверсивные ДВС или дизель-генераторы, то общего запаса воздуха должно быть достаточно для шести пусков двигателя наибольшей мощности из установленных. Пуск вспомогательных ДВС должен осуществляться воздухом из воздухохранителей емкостью, достаточной для выполнения шести пусков двигателя наибольшей мощности, подготовленного к действию. При наличии одного возду-хохранителя для вспомогательных ДВС должна быть предусмотрена возможность их пуска от воздухохранителей главных двигателей.
Для воздушного пуска судовых ДВС применяются две основные схемы: с автоматическими пусковыми клапанами и с пневматическими пусковыми клапанами. В современных двигателях применяются клапаны, управляемые сжатым воздухом, поступающим от распределительного устройства. Схема воздушной системы пуска ДВС с пневматическим управлением пусковых клапанов приведена на рисунке:

Система состоит из баллона пускового воздуха, главного пускового клапана 3, пусковых клапанов 2, пускового воздухораспределителя 1, нагрузочного клапана поста управления, главной воздушной магистрали, воздушных трубопроводов и приборов контроля.
При перемещении рукоятки поста управления из положения "Стоп" в положение "Пуск" открывается нагрузочный клапан (на схеме не показан), в результате чего управляющий воздух поступает к главному пусковому клапану 3. Он открывается и воздух из пускового баллона по главной магистрали поступает к пусковым клапанам 2 рабочих цилиндров и воздухораспределителю 1. От него воздух поступает для открытия пусковых клапанов 2, которые, поочередно открываясь, подают пусковой воздух в цилиндры двигателя. Рукоятку поста управления держат в положении "Пуск" до появления вспышек в цилиндpax двигателя. После этого рукоятка поста управления переводится в положение "Работа" и фиксируется в положении, соответствующем заданному режиму работы. Нагрузочный клапан при этом автоматически закрывается и подача пускового воздуха прекращается.
Остановка двигателя производится переводом рукоятки поста управления из положения "Работа" в положение "Стоп". Пусковой воздухораспределитель, показанный на рисунке ниже, служит для управления открытием и закрытием пусковых клапанов рабочих цилиндров. Он устанавливается на полке блока цилиндров и приводится в действие от распределительного вала двигателя.
Пусковой воздухораспределитель:

В корпусе 2 расположено восемь золотников 3 с направляющими поверхностями 5, перемещающихся в радиальном направлении. Воздух от главного пускового клапана поступает в кольцевую полость А и прижимает все золотники к пусковому кулаку 4. Пусковой кулак имеет сегментный срез, позволяющий золотникам перемещаться к его центру. При этом кольцевая полость А поочередно сообщается с каждой из восьми полостей В, а управляющий воздух поступает к пусковым клапанам соответствующего цилиндра. Величина сегментного среза определяет продолжительность подачи воздуха к пусковым клапанам. Когда под действием кулака золотник занимает исходное положение, полость В соединяется с атмосферой через отверстие С, что обеспечивает выход воздуха из пускового клапана и его закрытие. Полости А и В в это время разобщаются. После пуска двигателя давление в полости А падает, золотники кулаком отбрасываются в исходное (периферийное) положение, где удерживаются фиксаторами, состоящими из шариков 6 и пружины 7. Воздушные полости воздухораспределителя уплотняются прокладкой 8 и резиновым кольцом 1. Главный пусковой клапан предназначен для сообщения пусковой магистрали двигателя с воздушными баллонами при пуске и быстрого отключения и разгрузки ее от давления воздуха после пуска.
Пусковые клапаны, установленные на крышках рабочих цилиндров, служат для подачи воздуха в цилиндры в период пуска. Устройство пускового клапана показано на рисунке:

В чугунном корпусе 2, закрытом крышкой 6, расположен стальной клапан 3, нагруженный пружиной 5. В крышке 6 располагается поршень 7, который под давлением воздуха может перемешаться вниз, действуя на шток клапана 3. Между корпусом клапана и крышкой цилиндра для уплотнения устанавливается красномедная прокладка 1 и два резиновых кольца 4. Полость а пускового клапана соединена с пусковой магистралью двигателя, но клапан 3 не открывается, так как действие пружины на клапан сильнее действия воздуха. Как только воздух от пускового воздухораспределителя поступит в полость b, под его давлением поршень 7 опустится вниз и откроет пусковой клапан. В результате этого воздух из полости а поступит в цилиндр и двигатель начнет вращаться. После поворота кривошипа данного цилиндра на определенный угол пусковой воздухораспределитель сообщит полость в с картером двигателя, давление в ней упадет и под действием пружины 5 пусковой клапан сядет на свое седло. В результате подача воздуха в этот цилиндр двигателя прекратится.

Смазочная система ДВС.

Смазочная система ДВС предназначена для своевременной подачи необходимого количества очищенного и охлажденного масла к узлам трения (для защиты их поверхностей от износа и коррозии); отвода тепла от трущихся поверхностей и деталей; удаления продуктов износа и нагара с поверхностей трения и очистки масел. От совершенства масляной системы и эффективности ее работы в значительной степени зависят надежность и долговечность работы двигателя. В зависимости от способа подвода смазки к трущимся поверхностям деталей и узлов ДВС различают следующие смазочные системы: циркуляционную под давлением, разбрызгиванием и комбинированную. Смазка рамовых, шатунных и головных подшипников, подшипников распределительного вала и приводных вспомогательных агрегатов осуществляется при помощи циркуляционной смазки под давлением 0,15—0,6 МПа. Смазка цилиндровых втулок, направляющих поршней и поршневых колец в двигателях малой и средней мощности осуществляется за счет разбрызгивания масла, вытекающего через зазоры подшипников. В современных мощных среднеоборотных ДВС масло для смазки цилиндровых втулок, поршней и некоторых других узлов подается специальными насосами высокого давления. Автономная смазочная система цилиндров позволяет использовать специальные сорта масел, а также дает возможность регулировать его количество.
В большинстве тронковых ДВС с диаметром цилиндра до 400 мм применяется комбинированная смазочная система, т. е. рамовые, шатунные и головные подшипники и подшипники распределительного вала смазываются маслом, поступающим из циркуляционной системы, а втулки цилиндров, поршни, кольца и т. д. смазываются разбрызгиванием.
Смазочная циркуляционная система в зависимости от расположения маслосборника бывает с мокрым и с сухим картером. В системе с сухим картером масло из поддона двигателя постоянно стекает самотеком или откачивается специальным насосом в отдельную цистерну, установленную вне двигателя. В системе с мокрым картером основной емкостью для масла является поддон или нижняя часть картера, из которой масло забирается масляным насосом двигателя.
В современных судовых двигателях в качестве масляных применяются в основном шестеренные и винтовые насосы. По приводу масляные насосы могут быть навешенными на двигатель или автономными и с независимым приводом (электродвигателем). Насосы главных двигателей дублируются.
Для смазки цилиндров применяются поршневые насосы плунжерного типа, навешенные на двигатель.
Принципиальная схема циркуляционной смазочной системы ДВС дана на рисунке:

Она состоит из двух независимых систем: системы циркуляционной смазки и охлаждения поршней и системы смазки втулок цилиндров.
Система циркуляционной смазки и охлаждения поршней в свою очередь состоит из масляного насоса 16, автономного маслопрокачивающего насоса 12, фильтров грубой 15 и тонкой 13 очистки, масляного холодильника 14, трубопроводов и приборов регулирования и контроля. Из маслосборника ДВС масло забирается насосом 16 и через фильтр грубой очистки 15 и масляный холодильник 14 подается в главную магистраль. Между фильтром грубой очистки и масляным холодильником параллельно в смазочную систему включен сдвоенный фильтр тонкой очистки, проходя через который часть масла (10—15%) очищается дополнительно. Из главной магистрали масло поступает на смазку механизмов и узлов двигателя. По трубам 1 и 2 масло подводится на смазку шестерни распределительного вала и к цапфе промежуточной шестерни. От циркуляционной системы осуществляется смазка подшипников 4 распределительного вала, топливных насосов высокого давления 6, воздухораспределителя 7, выносного подшипника коленчатого вала 9, деталей пульта управления 10 и рамовых подшипников коленчатого вала 17. Кроме того, масло подводится на смазку шариковых подшипников водяного насоса 11.
Во время работы двигателя в ресивере продувочного воздуха может скапливаться масло, которое отводится в сборник по трубе 3. Смазка втулок цилиндров осуществляется при помощи лубрикаторов 5, которые заполняются цилиндровым маслом из бака 8. Лубрикаторы позволяют точно дозировать количество подаваемого масла. Смазка на каждую втулку цилиндра подается в четырех точках в верхней ее части через штуцеры.

Система охлаждения ДВС.

Система охлаждения предназначена для отвода тепла от деталей двигателя, подверженных нагреву горячими газами и для поддержания допустимых температур, определяемых жаропрочностью материалов, термостабильностью масла и оптимальными условиями протекания рабочего процесса. В зависимости от конструкции ДВС количество тепла, отводимого в охлаждающую жидкость, составляет 15—35 % тепла, выделяемого при сгорании топлива в цилиндрах.
В качестве охлаждающей жидкости используется пресная и забортная вода, масло и дизельное топливо.
Для судовых ДВС используются проточная и замкнутая системы охлаждения. При проточной системе охлаждение двигателя осуществляется забортной водой, прокачиваемой насосом. Система забортной воды включает следующие основные элементы: кингстонные ящики с кингстонами, фильтры, насосы, трубопроводы, арматуру и приборы управления, сигнализации и контроля. Согласно Правилам Регистра СССР система должна иметь один днищевой и один—два бортовых кингстона. Система забортной воды может иметь два насоса, один из которых является резервным одновременно для пресной и забортной воды. Аварийное охлаждение двигателей может обеспечиваться от насосов холодильной установки или пожарной системы судна.
Проточная система охлаждения проста по конструкции, требует небольшого количества насосов, но двигатель охлаждается относительно холодной забортной водой (не более 50—55 С). Выше температуру поддерживать нельзя, так как уже при 45 С начинается интенсивное отложение солей на поверхности охлаждения. Кроме того, все полости системы, в которых протекает охлаждающая забортная вода, сильно загрязняются шламом. Отложения солей и шлама значительно ухудшают теплопередачу и нарушают нормальное охлаждение двигателя. Омываемые поверхности подвергаются значительной коррозии.
Современные судовые ДВС имеют, как правило, замкнутую (двухконтурную) систему охлаждения, при которой в двигателе циркулирует пресная забортная вода, охлаждаемая в специальных водяных холодильниках. Водяные холодильники прокачиваются забортной водой.
Одним из основных преимуществ этой системы является возможность поддержания охлаждаемых полостей в более чистом состоянии, так как система заполнена пресной или специально очищенной водой. Это в свою очередь позволяет легко поддерживать наивыгоднейшую температуру охлаждающей воды в зависимости от режима работы двигателя. Температура пресной воды, выходящей из двигателя, поддерживается следующая: для тихоходных ДВС 65—70 С, для быстроходных — 80—90 С. Замкнутая система охлаждения является более сложной, чем проточная и требует повышенного расхода энергии на работу насосов.
Для защиты поверхностей втулок и блоков со стороны охлаждения от коррозионно-кавитационного разрушения и образования накипи применяют антикоррозионные эмульсионные масла ВНИИНП—117/119, «Шелл Дромус ойл В» и другие. Эти масла имеют практически одинаковые физико-химические свойства и методику применения. Они нетоксичны и хранятся в металлической таре при температуре не ниже минус 30 С.
Антикоррозионные масла образуют с пресной водой стойкую непрозрачную эмульсию молочного цвета. Стойкость эмульсии зависит и от жесткости воды. Тонкая пленка антикоррозионного масла, покрывая поверхность охлаждения ДВС, предохраняет ее от коррозии, кавитационного разрушения и отложения накипи. Для сохранения этой пленки на поверхности охлаждения двигателя необходимо постоянно поддерживать рабочую концентрацию масла в охлаждающей воде около 0,5 % и применять воду определенного качества.
Антикоррозионные эмульсионные масла широко применяются в системах охлаждения ДВС, применяемых на промысловых судах. Методы обработки охлаждающей пресной воды приводятся в инструкциях по эксплуатации двигателей.
В системах охлаждения используются центробежные насосы с электроприводом. Иногда встречаются поршневые насосы, которые приводятся в действие от самого ДВС. Насосы охлаждения создают давление 0,1—0,3 МПа. Охлаждение современных среднеоборотных ДВС осуществляется в основном при помощи навешенных центробежных насосов забортной и пресной воды.
Принципиальная схема замкнутой системы охлаждения двигателя приведена на рисунке:

Замкнутый внутренний контур служит для охлаждения двигателя, а проточный внешний — для охлаждения холодильников пресной воды и масла.
Циркуляция воды по замкнутому контуру осуществляется при помощи центробежного насоса 8, подающего воду в нагнетательный трубопровод 10, из которого по отдельным патрубкам она подводится к нижней части блока двигателя для охлаждения каждого цилиндра. Из верхней части блока по переливным патрубкам вода поступает в крышки цилиндров, а из них по отводящему трубопроводу направляется в водяной холодильник 4 и далее во всасывающий трубопровод насоса 8. В системе охлаждения ДВС имеется терморегулятор 3 с термобаллоном 2, который автоматически поддерживает необходимую температуру воды за счет перепуска части ее мимо водяного холодильника 4. Первоначальное заполнение водой внутреннего контура производится через расширительный бак 1. Туда же направляется паровоздушная смесь из отводящего трубопровода двигателя.
Подача воды во внешний контур осуществляется автономным центробежным электронасосом 7, который забирает воду из кингстона через спаренный сетчатый фильтр 9 с запорными клапанами и подает ее последовательно к масляному 5 и водяному 4 холодильникам. Из водяного холодильника вода сливается за борт. Перед масляным холодильником установлен терморегулятор 6, который в зависимости от температуры масла регулирует количество воды, проходящее через холодильник.Температура и давление воды в системе охлаждения контролируется приборами местного и дистанционного контроля и системой аварийно-предупредительной сигнализации.

Смесеобразование в ДВС.

Смесеобразованием называется приготовление рабочей смеси топлива и воздуха для сжигания в цилиндрах двигателя. Процесс смесеобразования происходит почти мгновенно: от 0,03 до 0,06 с в тихоходных ДВС и от 0,003 до 0,006 с —в быстроходных. Для достижения полного сгорания топлива в цилиндрах необходимо обеспечить получение рабочей смеси требуемого состава и качества. При неудовлетворительном смесеобразовании (из-за плохого перемешивания топлива с воздухом) при недостатке кислорода в рабочей смеси происходит неполное сгорание, которое ведет к снижению экономичности работы ДВС. Экономичная работа двигателя достигается в первую очередь за счет обеспечения наиболее полного и быстрого сгорания топлива в цилиндрах вблизи в. м. т. Очень важное значение при этом имеет распыливание топлива на мельчайшие по возможности однородные частицы и равномерное распределение их по всему объему камеры сгорания.
В настоящее время в судовых ДВС применяют в основном однокамерный, предкамерный и вихрекамерный способы смесеобразования.
При однокамерном смесеобразовании топливо в мелкодисперсном состоянии под высоким давлением впрыскивается непосредственно в камеру сгорания, образованную днищами поршня, крышки и стенками цилиндра. При непосредственном впрыскивании топливным насосом создается давление 20— 50 МПа, а в отдельных типах двигателей 100—150 МПа. Качество смесеобразования зависит главным образом от согласования конфигурации камеры сгорания с формой и распределением факелов горения топлива. Для этого сопла форсунок имеют; 5— 10 отверстий диаметром 0,15—1 мм. Топливо во время впрыскивания, проходя через малые отверстия в сопле, приобретает скорость более 200 м/с, что обеспечивает его глубокое проникновение в воздух, сжатый в камере сгорания.
Камера сгорания типа Гессельмана:

Качество перемешивания частиц топлива с воздухом зависит прежде всего от формы камеры сгорания. Очень хорошее смесеобразование достигается в камере, показанной на рисунке выше и впервые предложенной Гессельманом. Она широко используется в четырех- и двухтактных ДВС. Бортики 1 у краев поршня предотвращают попадание частиц топлива на стенки втулки 2 цилиндра, имеющей сравнительно низкую температуру.
ДВС большой мощности часто имеют поршни с вогнутым днищем. Камера сгорания, образованная крышкой цилиндра и поршнем такой конструкции, позволяет добиться хорошего смесеобразования.
При смесеобразовании с непосредственным впрыскиванием топлива в неразделенную камеру последняя может иметь простую форму с относительно малой поверхностью охлаждения. Поэтому ДВС с однокамерным способом смесеобразования просты по конструкции и наиболее экономичны.
Недостатки однокамерного способа смесеобразования следующие: необходимость повышенных коэффициентов избытка воздуха для обеспечения качественного сгорания топлива; чувствительность к изменению скоростного режима (из-за ухудшения качества распыливания при понижении частоты вращения коленчатого вала двигателя); очень высокое давление впрыскиваемого топлива, усложняющее и удорожающее топливную аппаратуру. Кроме того, из-за малых отверстий сопел форсунок необходимо применять тщательно очищенное топливо. По этой же причине очень трудно осуществить однокамерное смесеобразование в быстроходных ДВС малой мощности, так как при незначительном расходе топлива диаметры отверстий сопел форсунок должны быть значительно уменьшены. Изготовить многодырчатые форсунки с очень малым диаметром сопловых отверстий очень трудно, кроме того такие отверстия во время работы быстро засоряются и форсунка выходит из строя. Поэтому в быстроходных ДВС малой мощности более эффективно смесеобразование с раздельными камерами сгорания (предкамерное и вихрекамерное), осуществляемое с однодырчатой форсункой.

На рисунке показан цилиндр ДВС с предкамерным смесеобразованием. Камера сгорания состоит из предкамеры 2, расположенной в крышке, и главной камеры 1 в надпоршневом пространстве, соединенных между собой. Объем предкамеры составляет 25—40 % общего объема камеры сгорания. При сжатии воздух, находящийся в цилиндре, с большой скоростью входит через соединительные каналы 4 в предкамеру, создавая в ней интенсивное вихреобразование. Топливо под давлением 8—12 МПа впрыскивается в предкамеру однодырчатой форсункой 3, хорошо перемешивается с воздухом, воспламеняется, но сгорает лишь частично из-за недостатка воздуха. Оставшаяся (несгоревшая) часть топлива вместе с продуктами сгорания под давлением 5—6 МПа выбрасывается в основную камеру сгорания. При этом топливо интенсивно распыливается, перемешивается с воздухом и сгорает. К преимуществам ДВС с предка-мерным смесеобразованием относится то, что они не требуют наличия топливной аппаратуры, работающей под очень высоким давлением и не нуждаются в топливе высокой степени очистки.
Основными недостатками этих ДВС являются: более сложная конструкция цилиндровых крышек, создающая опасность образования трещин из-за тепловых напряжений; трудность пуска холодного двигателя; повышенный расход топлива из-за несовершенного смесеобразования. Относительно большая поверхность стенок предкамеры вызывает сильное охлаждение воздуха при его сжатии во время пуска двигателя, что затрудняет получение температуры, необходимой для самовоспламенения топлива. Поэтому в двигателях с предкамерным способом смесеобразования допускают более высокое сжатие (степень сжатия достигает 17—18), а также применяют электрические запальные свечи и подогрев засасываемого воздуха в период пуска.

Вихрекамерный способ смесеобразования также применяется в быстроходных ДВС небольшой мощности. В этих двигателях камера сгорания также разделена на две части. Вихревая камера , имеющая шаровую или цилиндрическую форму, помещается в крышке цилиндра или цилиндровом блоке и сообщается с основной камерой сгорания соединительным каналом, направленным по касательной к стенке вихревой камеры. Благодаря этому сжатый воздух, перетекающий в вихревую камеру через соединительный канал 1, получает в ней вращательное движение, способствующее хорошему перемешиванию топлива с воздухом. Объем вихревой камеры составляет 50—80 % общего объема камеры сгорания. Топливо подается в вихревую камеру однодырчатой форсункой 2 под давлением 10—12 МПа. Диаметр отверстия сопла форсунки составляет 1—4 мм.
Применение вихрекамерного способа распыливания топлива обеспечивает достаточно полное сгорание топлива в быстроходных ДВС. Недостатками таких двигателей является повышенный расход топлива и трудность его пуска. Для облегчения пуска ДВС в ход используется электрическая запальная свеча 3, расположенная рядом с форсункой.
Удельный расход топлива у двигателей с предкамерным и вихрекамерным способом смесеобразования на 10—15 % выше, чем у двигателей с однокамерным смесеобразованием.

Топливные насосы и форсунки.

Топливные насосы высокого давления (ТНВД) предназначены для подачи определенного количества топлива к форсункам в строго определенные моменты. В качестве ТНВД используются плунжерные насосы клапанного и золотникового типа. Каждый цилиндр тихоходных ДВС большой мощности имеет свой ТНВД. У быстроходных двигателей ТНВД часто выполняется в виде одного агрегата с числом плунжеров, равным числу цилиндров. Плунжер топливного насоса приводится в движение кулачной шайбой определенного профиля, установленной на распределительном валу двигателя. В исходное положение (ход всасывания) плунжер возвращается под действием пружины. Количество топлива, подаваемое ТНВД, регулируется вручную с поста управления или при помощи центробежного регулятора. Большое распространение в судовых ДВС получили ТНВД золотникового типа, в которых за счет различного положения скоса отсечной кромки плунжера легко осуществляется три способа регулирования подачи топлива: изменением момента конца подачи; изменением момента начала подачи; изменением моментов начала и конца подачи.
В первом случае момент начала подачи топлива (по углу поворота коленчатого вала) остается неизменным на всех режимах, а конец — устанавливается поворотом плунжера, обеспечивающим резкую отсечку топлива. Этот способ регулирования получил широкое распространение, но используется преимущественно в ДВС, работающих с постоянной частотой вращения.
Во втором случае время начала подачи топлива изменяется, в конец — остается неизменным. Такой способ регулирования обеспечивает необходимое изменение опережения подачи топлива в соответствии с изменением частоты вращения коленчатого вала двигателя. Поэтому он используется в главных ДВС, непосредственно соединенных с гребным винтом.
Третий способ регулирования называется смешанным, так как при нем одновременно изменяется время начала и конца подачи топлива. В последнее время этот способ применяется все чаще для главных ДВС, работающих на переменных режимах широкого диапазона, для которых он наиболее приемлем.

На рисунке показан топливный насос золотникового типа, состоящий из плунжера 8, втулки 5, нагнетательного клапана 2 с пружиной 1, втулки 6 с шестерней 9 и зубчатой рейки 10.
При движении плунжера вниз топливо поступает в насос через два отверстия 3, а при движении вверх — проходит через нагнетательный клапан 2 и далее по трубам высокого давления к форсунке. В верхней части плунжер имеет продольную прямую канавку 4 и выфрезерованную полость с винтовой кромкой, служащей для открытия одного из всасывающих отверстий 3.В момент отсечки подача топлива прекращается, так как оно из нагнетательной полости насоса через канавку 4 и отверстие 3 перетекает во всасывающую трубу. При этом давление в нагнетательной полости насоса быстро падает и нагнетательный клапан закрывается. Количество топлива, подаваемого насосом, регулируется  поворотом плунжера,  который осуществляется при помощи втулки 6 с шестерней 9, свободно насаженной на втулку 5. Втулка 6 в нижней части имеет прорези 7, в которые входят выступы плунжера топливного насоса. Зубчатая рейка 10 входит в зацепление с шестерней 9 и, перемещаясь в ту или другую сторону, поворачивает шестерню со втулкой 6, а с ними и плунжер 8. Винтовая кромка плунжера, поворачиваясь, изменяет момент открытия всасывающего отверстия, а следовательно, и количество подаваемого топлива.
Топливо к ТНВД может поступать самотеком из расходных цистерн, расположенных на определенной высоте над двигателем. Но в большинстве случаев оно подается топливоподкачивающим насосом под давлением 0,05—0,15 МПа, что позволяет преодолеть сопротивление топливоподводящего трубопровода.
Топливный насос клапанного типа с приводом показан на рисунке:

В корпусе 11 устанавливается втулка плунжера 14, крепящаяся нажимной гайкой 12. Движение плунжера 15 вверх осуществляется от кулачков распределительного вала через ролик 1 и толкатель 2. Возвратное движение плунжера происходит под действием пружины 13.
Всасывание топлива происходит через клапан 8, которым управляют толкатели 4 и 7. Всасывающий клапан крепится гайкой 9 и служит также для регулирования подачи топлива за каждый ход плунжера через нагнетательный клапан 10. Отсечной рычаг 16 опирается на эксцентриковую шейку валика 3. Правый конец отсечного рычага получает качательное движение от толкателя плунжера, а левый — при помощи толкателей 4 и 7 действует на всасывающий клапан. Когда плунжер насоса под действием пружины 13 движется вниз, левый конец рычага 16 поднимается вверх и при помощи толкателей открывает всасывающий клапан. В результате этого топливо из магистрали заполняет полость над плунжером. При движении плунжера вверх топливо вытесняется обратно во всасывающую полость насоса до тех пор, пока левый конец отсечного рычага 16 не опустится настолько, что всасывающий клапан полностью закроется. С этого момента оставшееся над плунжером топливо сжимается и, преодолевая усилие пружины форсунки, впрыскивается в цилиндр двигателя. Чем позже закроется всасывающий клапан, тем меньше топлива будет подано в цилиндр двигателя за один ход плунжера. Если клапан не закроется совсем, то все топливо при нагнетательном ходе плунжера вытеснится во всасывающую полость насоса и подача его в цилиндр двигателя прекратится.
Момент закрытия всасывающего клапана изменяется за счет длины толкателя 4, имеющего для этой цели регулировочный болт 6 с контргайкой 5. Кроме того, момент закрытия всасывающего клапана изменяется поворотом эксцентрикового валика 3, на конце которого насажен рычаг, соединенный с тягой, общей для всех насосов. Перемещение этой тяги рукояткой поста управления или регулятором частоты вращения двигателя вызывает изменение подачи топлива одновременно всеми насосами.
При регулировании момента закрытия всасывающего клапана топливного насоса одновременно с изменением количества подаваемого топлива изменяется и момент начала подачи топлива в цилиндр ДВС.
Форсунки двигателей служат для распыливания и равномерного распределения топлива в камере сгорания и обеспечения резкого прекращения подачи топлива в определенный момент. Форсунки разделяются на два основных типа: открытые и закрытые.
Открытые форсунки не имеют запорного органа (иглы), разделяющего нагнетательный трубопровод и сопловые отверстия.
В настоящее время в судовых двигателях применяются в основном закрытые форсунки, исключающие резкое ухудшение распыливания топлива при малых нагрузках и низкой частоте вращения. В закрытых форсунках игольчатый клапан (игла) разобщает сопловые отверстия и нагнетательный трубопровод. Игла нагружена пружиной и открывается автоматически давлением топлива или при помощи механического привода.

На рисунке показана закрытая форсунка, состоящая из корпуса 4 с щелевым фильтром 9. Внутри корпуса располагается толкатель 5 с пружиной 6, натяжение которой регулируется винтом 7 с контргайкой 8. Распылитель 1 крепится к корпусу форсунки накидной гайкой 3. Торцевые поверхности корпуса и распылителя тщательно притираются друг к другу. Нижний торец корпуса форсунки закален и является ограничителем подъема иглы 2 распылителя. Пружина 6, расположенная внутри корпуса, при помощи стержня толкателя 5 прижимает иглу 2 к уплотняющему конусу распылителя. Последний имеет отверстия, через которые топливо впрыскивается в цилиндр двигателя. Топливо к распылителю подводится через щелевой фильтр 9 по каналу А. При соответствующем давлении топлива на дифференциальный конус иглы последняя поднимается и топливо распыливается через сопловые отверстия.
Форсунка на крышке цилиндра крепится двумя шпильками. Между форсункой и крышкой цилиндра устанавливается уплотнительная красномедная прокладка, которая предварительно отжигается.

Система топливоподачи.

Топливо, используемое в судовых ДВС, должно обеспечивать легкий и надежный пуск, качественное распыливание, полное сгорание и бездымный выхлоп, отсутствие повышенного нагарообразования в камере сгорания и т. д. Используемые в ДВС топлива получаются путем переработки нефти и делятся на две группы: дистиллятные и тяжелые.
К дистиллятным топливам относятся дизельные сорта, выпускаемые по ГОСТ 4749—73 и не требующие подогрева. Они предназначены для применения в средне- и высокооборотных ДВС, а также в малооборотных ДВС во время пуска и маневров. Топливо по ГОСТ 4749—73 вырабатывается следующих марок: ДА — дизельное арктическое; ДЗ — дизельное зимнее; ДЛ — дизельное летнее и ДС — дизельное специальное.
К группе дистиллятных относится также газотурбинное топливо, которое в последние годы находит применение в судовых ДВС. К нему относится газотурбинное топливо (ГОСТ 10433—75), характеризующееся малой вязкостью (до 3 градусов ВУ50), низкой зольностью (до 0,02%), незначительным содержанием механических примесей (до 0,03%), но высоким содержанием серы (до 2,5%) и смолистых веществ (до 25%). Малая вязкость и невысокая стоимость газотурбинного топлива позволяют использовать его в главных и вспомогательных ДВС без предварительного подогрева. Газотурбинное топливо по качественным показателям значительно уступает дизельному. Оно имеет повышенную температуру застывания, склонность к значительному нагарообразованию и отложению смолистых веществ, что сдерживает более широкое его использование в судовых ДВС.
Тяжелые топлива, применяемые в судовых ДВС, в зависимости от вязкости подразделяют на средне- и высоковязкие сорта.
К средневязкому топливу относятся моторное топливо ДТ (ГОСТ 1667—68) и флотские мазуты Ф5 и Ф12 (ГОСТ 10585—75). Моторное топливо ДТ используется в малооборотных и среднеоборотных ДВС. Оно имеет более высокую вязкость и более низкое качество по сравнению с дизельным топливом, а поэтому требует предварительного подогрева и более тщательной очистки перед подачей в цилиндры двигателя.
Флотские мазуты Ф5 и Ф12 применяют в малооборотных и среднеоборотных судовых ДВС, а в последнее время и в высокооборотных ДВС.
К высоковязкому топливу относятся моторное топливо ДМ (ГОСТ 1667—68), экспортный мазут +10°С (МРТУ 12Н41—63) и топочный мазут 40 (ГОСТ 10585—75). Высоковязкие топлива используются в судовых малооборотных ДВС. Относительно низкая стоимость этих топлив способствует их использованию с целью повышения экономических показателей судовой силовой установки. Но их успешное применение требует выполнения целого ряда подготовительных мероприятий.
Система топливоподачи служит для подвода топлива к главным и вспомогательным двигателям. Она состоит из топливной аппаратуры и топливной системы. К топливной аппаратуре относятся форсунки и топливные насосы высокого давления (ТНВД). Топливная система состоит из цистерн и отсеков для хранения запасов топлива, расходных цистерн, перекачивающих и подкачивающих насосов, сепараторов, подогревателей, фильтров, трубопроводов, арматуры, контрольно-измерительной аппаратуры и т. д. Цистерны для хранения запасов топлива располагаются в основном в отсеках двойного дна. Согласно Правилам Регистра СССР на судне должен быть аварийный запас топлива, рассчитанный не менее чем на 24 ч хода и расходуемый в крайнем случае, когда весь запас из междудонных цистерн использован. Аварийный запас топлива хранится вне междудонного пространства.
Схема системы топливоподачи ДВС дана на рисунке:

Топливо из расходной цистерны (бака) подается топливо-подкачивающим насосом 2 по трубопроводу 3 через двухсекционный фильтр 4 в главную магистраль 10. Давление топлива регулируется редукционным клапаном 1. Из главной магистрали топливо по трубам 9 подводится к топливным насосам высокого давления 5. От них под давлением 20—50 МПа и более топливо по трубам 7 подается к форсункам 6. При заполнении системы топливом воздух удаляется через пробки, расположенные на топливных насосах, а также через спускное устройство 8.
Для подачи топлива из запасных цистерн в расходный бак устанавливают топливоподкачивающий насос, который может быть использован для прокачки и опрессовки топливной системы.
Топливоподкачивающие насосы имеют автономный привод или приводятся в действие от коленчатого вала двигателя. По конструкции они бывают шестеренчатые, плунжерные и коловратные.
На трубопроводе перед насосами высокого давления устанавливают манометр и реле давления, сблокированное со световой и звуковой сигнализацией.
Для обеспечения бесперебойной работы топливной аппаратуры топливо необходимо предварительно очищать от воды и механических примесей. Для этого служат отстойные цистерны, сепараторы, фильтры грубой и тонкой очистки. Грубую предварительную очистку топливо проходит в сетчатых, каскадных или пластинчато-щелевых фильтрах, улавливающих частицы загрязнений размером свыше 0,06—0,12 мм. В фильтрах тонкой очистки в качестве фильтрующего материала используется фетр, хлопчатобумажная пряжа, фильтровальная бумага или специальная пористая масса.
Применяются также вставки в виде барабана с плотно прилегающими витками проволоки. Удаление воды из топлива осуществляется отстоем в специальных цистернах или при помощи сепараторов.

Наддув ДВС.

Одним из наиболее эффективных способов повышения цилиндровой мощности ДВС является наддув. В судовых ДВС с наддувом воздух в цилиндры поступает под определенным давлением, создаваемым в специальных наддувочных агрегатах, установленных на двигателе. За счет увеличения массы заряда воздуха и цикловой подачи топлива достигается значительное повышение цилиндровой мощности и мощности всего ДВС.
Системы наддува состоят из наддувочных агрегатов (компрессоров), воздухоохладителей, распределительных органов и ресиверов. В зависимости от привода компрессоров наддув разделяют на механический, газотурбинный и комбинированный. В ДВС с механическим наддувом центробежный, роторный или поршневой нагнетатель воздуха приводится в действие от коленчатого вала двигателя, на что затрачивается 10 % и более эффективной мощности и снижается экономичность двигателя. Механический наддув применяется в судовых ДВС небольшой мощности.
Схема газотурбинного наддува:

Использование газотурбинного наддува дает возможность повысить мощность двигателя в более широких пределах, чем при механическом наддуве. В этом случае подача воздуха во всасывающий ресивер двигателя осуществляется через воздухоохладитель ВО компрессором К, приводимым во вращение газовой турбиной Т, использующей энергию выхлопных газов. Компрессор и газовая турбина компонуются в один агрегат, который называется газотурбокомпрессором (ГТК). В зависимости от назначения ДВС турбина работает при постоянном или переменном давлении выхлопных газов, средняя температура которых перед турбиной составляет 400 — 450 С. Газотурбинный наддув широко применяется в четырехтактных ДВС, а также в малооборотных двухтактных ДВС с прямоточной клапанной продувкой.
Комбинированный наддув применяется в основном в мощных малооборотных двухтактных ДВС с контурной продувкой, когда мощность газовых турбин недостаточна для привода воздухонагнетателя. При этом одновременно используется газотурбинный и механический наддув. Недостаточная мощность газотурбонагпетателя  (ГТН)  компенсируется мощностью воздухонагнетателя, приводимого в действие от коленчатого вала ДВС или от электродвигателя. В крейцкопфных ДВС в качестве воздухонагнетателя широко используются подпоршневые полости рабочих цилиндров. Это улучшает маневренность двигателя, так как при малых нагрузках и низкой частоте вращения мощность газовых турбин резко снижается. Подпоршневые воздухонагнетатели при отключенных ГТН обеспечивают работу ДВС и скорость хода судна до 75 % от номинальной. При умеренном наддуве давление воздуха, создаваемого нагнетателем, составляет 0,13—0,15 Ml 1а, при высоком наддуве — 0,17—0,25 МПа и выше.
Для увеличения массы заряда воздуха, поступающего в цилиндр, и снижения тепловой напряженности деталей цилиндро-поршневой группы применяются воздухоохладители, позволяющие повысить мощность двигателя и его экономичность. В судовых ДВС используется несколько типов воздухоохладителей: с круглыми трубками без оребрения; с плоскими оребренными трубками и др.

Продувка двухтактных ДВС.

Процесс газообмена в двухтактных ДВС существенно зависит от совершенства системы продувки и выпуска, влияющей на работу двигателя, его мощность и экономичность. Качественная продувка обеспечивает хорошую очистку цилиндров от продуктов сгорания при малом расходе продувочного воздуха, который подается в цилиндры под давлением 0,01—0,04 МПа и выше через продувочные окна. В это же время продукты сгорания с большой скоростью удаляются из цилиндров через выпускные окна или клапаны.
Схемы систем продувки двухтактных ДВС:

По характеру движения потока воздуха в цилиндрах системы продувки двигателей разделяются па контурные и прямоточные. Схема контурной поперечной щелевой системы продувки дана на рисунке а. Продувочные окна выполнены наклонными, благодаря чему поток воздуха направляется в верхнюю часть цилиндра. Продувочные окна 1 расположены напротив выпускных 2, причем последние имеют большую высоту и поэтому закрываются позже продувочных. Это является недостатком поперечной щелевой продувки, так как значительная часть свежего воздуха смешивается в период продувки с продуктами сгорания и теряется. Основным достоинством этой системы продувки является простота устройства, что способствует ее широкому применению.
В судовых малогабаритных ДВС часто применяется контурная петлевая щелевая система продувки с лучевым расположением окон в плоскости, перпендикулярной оси цилиндра (рис. 6). Выпускные окна 2 расположены под продувочными 1, имеющими наклон около 10—15 градусов. При движении поршня вниз сначала открываются выпускные окна, затем продувочные. Воздух, поступающий через продувочные окна, вогнутым днищем поршня направляется вверх, описывает петлю и поступает к выпускным окнам, вытесняя через них продукты сгорания. Расположение выпускных окон над продувочными способствует снижению расхода воздуха на продувку, но при этом теряется значительная  часть  заряда  свежего воздуха.
В двухтактных ДВС применяются два типа прямоточной продувки: клапанно-щелевая и щелеваяч
Схема прямоточной клапанно-щелевой продувки приведена на рис. в. Продувочный воздух поступает через окна 1, расположенные по всей окружности цилиндровой втулки в нижней ее части. Продувочные окна расположены тангенциально в плоскости, перпендикулярной оси цилиндра. Это создает круговое движение воздуха и способствует улучшению очистки цилиндра от продуктов сгорания и повышению качества смесеобразования. Выпуск продуктов сгорания осуществляется через выпускной клапан 2, расположенный в крышке цилиндра и приводящийся в действие от распределительного вала. При клапанно-щелевой продувке выпускной клапан закрывается раньше, чем продувочные окна, что создает возможность дозарядки цилиндра воздухом. По качеству очистки цилиндров от продуктов сгорания прямоточные клапанно-щелевые системы продувки превосходят контурные, но уступают прямоточным щелевым.
Прямоточная щелевая продувка применяется в двигателях с противоположно движущимися поршнями (рис.г). При движении поршней навстречу друг другу в цилиндре происходит сжатие воздуха. При расширении газов поршни расходятся; сначала верхний поршень открывает выпускные окна 2, а затем нижний — продувочные 1. Опережение открытия выпускных окон составляет 5—10 градусов поворота коленчатого вала. Продувочные окна также расположены тангенциально, а выпускные в большинстве случаев располагаются радиально.
Для подачи необходимого количества воздуха во всасывающий ресивер двухтактного ДВС применяются специальные продувочные нагнетатели (насосы) поршневого, роторного и центробежного типов. В некоторых ДВС (с небольшим объемом рабочих цилиндров) продувочным насосом может служить кривошипная камера или пространство между кривошипной камерой и цилиндром. Поршневые продувочные насосы просты по своему устройству, надежны в работе и применяются в судовых малооборотных ДВС.
Широкое распространение на судах промыслового флота получили роторные продувочные насосы. Такой насос показан на рисунке:

В корпусе 6 вращаются роторы 4 и 5. Валы роторов, установленные в подшипниках качения, соединены между собой посредством шестерен и приводятся в действие от коленчатого вала двигателя. Между коленчатым валом и ведущим валом роторного насоса установлена упругая муфта (демпфер). Роторы 4 и 5 во время работы не соприкасаются друг с другом, так как между ними установлен небольшой зазор. Определенный зазор должен быть также между торцевыми поверхностями роторов и передней и задней крышками корпуса насоса.
При вращении роторов в направлении указанном стрелками, воздух засасывается через автоматически открывающиеся клапаны 7. В насосе он сжимается до давления 0,015—0,025 МПа и через нагнетательный патрубок 1 направляется в продувочный ресивер двигателя. Всасывающие клапаны 3 при этом должны быть плотно закрыты. При реверсировании двигателя направление вращения роторов изменится. Перед изменением направления вращения коленчатого вала золотник 2 при помощи воздушного сервомотора повернется и перекроет полость, расположенную в корпусе насоса справа, а полость слева соединит с нагнетательным патрубком 1. Роторы, вращаясь в обратную сторону, будут засасывать воздух через всасывающие клапаны 3, а клапаны 7 автоматически закроются.
Преимуществами роторных воздушных насосов являются простота конструкции, меньшая масса и габаритные размеры по сравнению с поршневыми. Серьезный недостаток этих насосов — большой шум, создаваемый ими во время работы.