Двигатели внутреннего сгорания (ДВС)
являются поршневыми тепловыми двигателями, в которых топливо сгорает непосредственно внутри рабочего цилиндра. Образующаяся при сгорании смесь газов, расширяясь, перемещает поршень, совершающий
механическую работу — вращение вала.
В качестве судовых ДВС в большинстве случаев применяются
только дизели. Дизелями называются такие ДВС, в которых топливо, вводимое в цилиндр, в конце сжатия в нем поршнем свежего
воздуха самовоспламеняется под действием температуры, поднявшейся вследствие образовавшегося в цилиндре высокого давления.
Двигатели, работающие на бензине с внешним смесеобразованием (карбюраторные двигатели) и с искусственным зажиганием
топлива от электрической искры, устанавливают преимущественно
на легких судах и быстроходных катерах.
Двигатели, в которых свежий воздух поступает в цилиндры под
давлением выше атмосферного, называются двигателями
с наддувом . Большинство ДВС средней и большой мощности
бывают двигателями с наддувом.
Как известно, двигатели делятся на четырёхтактные ,
в которых рабочий цикл совершается за четыре хода поршня, и
двухтактные , в которых рабочий цикл совершается за два
хода поршня.
В соответствии с количеством оборотов коленчатого вала различают двигатели тихоходные и быстроходные . Дизели,
совершающие 100—200 об/мин, называются малооборотными.
Двигатели внутреннего сгорания разделяются на реверсивные — те, которые
могут менять направление вращения, и на нереверсивные . Судовые двигатели в большинстве случаев являются реверсивными. Нереверсивные двигатели устанавливают
для привода электрических
генераторов.
Рис. 73. Схема устройства для работы
дизеля подводной лодки на перископной
глубине.
1 — воздушная шахта; 2 — обтекатель; 3 — головка с клапаном; 4 — шаровой поплавок, управляющий клапаном; 5 — козырек выхлопной
шахты; 6 — выхлопная шахта; 7 — клапан;
8 — рычаг.
При работе нереверсивных
двигателей на винт их снабжают реверсивными муфтами
или реверс-редукторами, обеспечивающими изменение вращения винта без остановки
двигателя или перемены направления вращения коленчатого вала. Нереверсивные двигатели могут быть применены
при использовании винтов регулируемого шага (ВРШ).
Обычно судовые дизели средней и большой мощности делаются реверсивными с особым устройством, обеспечивающим перемену направления
вращения коленчатого вала.
В качестве топлива для судовых дизелей используют тяжелые
сорта жидкого топлива — дизельное и моторное.
Эффективный к. п. д. современных малооборотных дизелей достигает 42%, быстроходных— 37%. Наибольший эффективный
к. п. д. и наименьший удельный расход топлива—у двигателей
большой мощности. В опытных образцах двигателей с высоким
наддувом эффективный к. п. д. достигает 45%.
Пуск в ход дизелей осуществляется сжатым воздухом, подаваемым из специальных пусковых баллонов под давлением 25—
30 атм, содержащих запас воздуха не менее чем на 6 пусков.
На судах применяют как четырехтактные, так и двухтактные
двигатели. Наибольшая мощность четырехтактных двигателей
обычно не превышает 1500 э. л. с, поэтому в большинстве случаев
на судах они применяются как вспомогательные и лишь в установках малой мощности — в качестве главных двигателей. В качестве же главных двигателей средней и большой мощности применяют двухтактные двигатели. На современных морских теплоходах
ставят мощные малооборотные двигатели с непосредственной перодачей вращения на гребной вал.
«Единый двигатель» представляет собой энергетическую установку, обеспечивающую работу обычного дизеля подводной лодки
в подводном положении по замкнутому циклу. Эта установка работает на окислителе, которым служит газообразный или жидкий
кислород, содержащейся в баллонах. Выхлопные газы дизеля, очищенные и обогащенные кислородом, снова подаются во всасывающий коллектор, а избыточное количество газов отводится за борт.
На опытной немецкой подводной лодке среднего водоизмещения, построенной в период второй мировой войны, была предусмотрена установка, работающая по замкнутому циклу, мощностью всего лишь 1500 л. с. Суммарный удельный расход топлива
и кислорода при работе этой установки был очень велик. Поэтому
основными недостатками подводных лодок с-«единым двигателем»
является малая дальность плавания, зависящая от запасов кислорода, а также повышенная взрыво- и пожароопасность в помещениях лодки.
Работа дизеля под водой (РДП) обеспечивается устройством,
выдвигающимся на поверхность воды при плавании подводной
лодки на перископной глубине и подающим наружный воздух.
Впервые это устройство было применено в 1944 г. на немецких
подводных лодках и получило название «шноркеля».
Принципиальная схема такого устройства показана на рис. 73.