Okrętowe silniki spalinowe
TWO.06. Organizacja i wykonywanie prac związanych z eksploatacją maszyn, urządzeń i instalacji okrętowych
– technik mechanik okrętowy 315105
Słownik pojęć dla e‑materiału
Blok silnika to podstawowy element silnika spalinowego, który zawiera cylindry, tłokitłoki, korbowódkorbowód, wał korbowy oraz wiele innych elementów silnika. Blok silnika jest zwykle wykonany z żeliwa lub aluminium, a jego głównym zadaniem jest zawieranie i uszczelnianie komory spalania, w której mieszanka paliwowo‑powietrzna jest spalana, aby wytwarzać energię.
Blok silnika zawiera kanały olejowe i chłodzące, które umożliwiają przepływ oleju smarującego i płynu chłodzącego do różnych części silnika, takich jak tłoki, korbowód czy wał korbowy. Blok silnika zapewnia również mocowanie innych elementów silnika, takich jak głowica, pompa wody, pompa oleju czy alternator.
Blok silnika jest jednym z najważniejszych elementów silnika, a jego wytrzymałość i jakość mają kluczowe znaczenie dla wydajności i trwałości całego silnika. Dlatego blok silnika musi być wykonany z materiałów o wysokiej wytrzymałości, a jego produkcja musi być dokładnie kontrolowana, aby zapewnić jakość i niezawodność.
Wizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy dwusuwowyWizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy dwusuwowy
Wizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy czterosuwowyWizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy czterosuwowy
Cylinder w silniku spalinowym to rurkowaty lub cylindryczny element, który jest umieszczony w bloku silnika i stanowi część komory spalania. Cylindry zwykle wykonane są z żeliwa lub aluminium i są zaprojektowane w taki sposób, aby umożliwić ruch tłokatłoka wewnątrz nich.
W cylindrze znajduje się tłok, który porusza się do góry i na dół w odpowiedzi na siłę spalania mieszanki paliwowo‑powietrznej. Kiedy mieszanka jest spalana, ciśnienie powstające w cylindrze wypycha tłok dołu, co z kolei obraca wał korbowy, generując moc.
Cylindry w silniku pełnią również ważną funkcję smarowania, ponieważ olej silnikowy jest pompowany przez cylindry, aby dostarczyć smarowanie do tłoka, pierścieni tłokowych oraz cylindra, co pomaga w utrzymaniu niskiego tarcia i zapobiega nadmiernemu zużyciu części silnika.
W zależności od liczby cylindrów, silnik może być jedno-, dwu-, trzy-, cztero-, sześciocylindrowy lub więcej. Liczba cylindrów ma wpływ na moc i charakterystykę pracy silnika. Na przykład silniki o większej liczbie cylindrów zwykle charakteryzują się wyższą mocą, a silniki o mniejszej liczbie cylindrów zwykle są bardziej ekonomiczne i oszczędne w zużyciu paliwa.
Wizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy dwusuwowyWizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy dwusuwowy
Wizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy czterosuwowyWizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy czterosuwowy
Głowica silnika to jeden z najważniejszych elementów silnika spalinowego, który jest umieszczony na górze bloku silnika. Głowica silnika łączy cylindry silnika z układem dolotowym i wydechowym, a także umożliwia przepływ płynów chłodzących.
Głowica silnika składa się z kilku elementów, w tym zwykle zaworów, uszczelek, wałka rozrządu, przewodów olejowych oraz przewodów chłodzących. Zawory umieszczone w głowicy odpowiadają za regulację przepływu powietrza i paliwa do cylindrów oraz za odprowadzanie spalin z komory spalania. Wałek rozrządu umożliwia otwieranie i zamykanie zaworów w odpowiednim czasie.
Wizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy dwusuwowyWizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy dwusuwowy
Wizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy czterosuwowyWizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy czterosuwowy
System w silniku, który dostarcza olej do elementów ruchomych, takich jak wał korbowy, korbowód, tłoki, zawory, a także smaruje elementy przekładni, turbosprężarki i inne elementy silnika; instalacja olejowa składa się z pompy oleju, filtra oleju, chłodnicy oleju, kanałów olejowych, zaworu ciśnienia oleju i zbiornika oleju.
Instalacja olejowa oznaczana jest kolorem żółtym.
Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego dwusuwowego”Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego dwusuwowego”
Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego czterosuwowego”Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego czterosuwowego”
System, który służy do pobierania, przetwarzania i dostarczania wody morskiej do różnych zastosowań na statku, takich jak chłodzenie silników, systemy sanitarno‑higieniczne i zasilanie kotłów parowych.
Instalacja ta składa się z różnych elementów, w tym pomp, filtrów, wymienników ciepła i systemów przewodów. Pierwszym elementem jest pompa, która pobiera wodę morską z otwartego morza i przepompowuje ją do instalacji wody morskiej na statku.
Następnie woda morska jest przefiltrowywana, aby usunąć zanieczyszczenia, takie jak piasek, kamienie, glony, czy małe ryby. Filtry te zwykle są zainstalowane w pobliżu pompy i pomagają chronić system przed uszkodzeniami spowodowanymi przez zanieczyszczenia.
Kolejnym elementem jest wymiennik ciepła, który pozwala na wykorzystanie wody morskiej jako medium chłodzącego w różnych aplikacjach, takich jak chłodzenie silników, kondensacja pary wodnej i inne procesy wymagające chłodzenia. Wymiennik ciepła składa się z rur, w których przepływa woda morska, i płaszczów, w których przepływa płyn chłodzący.
Instalacja wody morskiej jest również stosowana do zasilania kotłów parowych. Woda morska jest przetwarzana przez różne systemy oczyszczania, aby usunąć zanieczyszczenia, takie jak sól, magnez, siarka, itp. Następnie woda jest podgrzewana w kotłach, a para wodna jest wykorzystywana do napędu różnych urządzeń mechanicznych na statku.
Instalacja wody morskiej na statku jest bardzo ważna, ponieważ zapewnia dostęp do wody morskiej do różnych zastosowań i umożliwia funkcjonowanie wielu systemów na statku. Jednakże woda morska ma swoje ograniczenia i nie może być używana do zaspokojenia potrzeb wody pitnej lub wody do mycia, dlatego na statkach musi być również zainstalowana instalacja słodkiej wody pitnej.
Instalacja wody morskiej oznaczana jest kolorem zielonym.
Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego dwusuwowego”Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego dwusuwowego”
Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego czterosuwowego”Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego czterosuwowego”
Na instalację wody słodkiej składają się zwykle elementy liniowe, odpowiednie do transportu danego medium, takie jak rury. W celu kierowania przepływem wody słodkiej wykorzystuje się między innymi pompy, zawory, zbiorniki, bezpieczniki, filtry, przetworniki.
W celu schłodzenia wody wykorzystuje się chłodnice, w których znajduje się woda morska.
Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego dwusuwowego”Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego dwusuwowego”
Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego czterosuwowego”Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego czterosuwowego”
Koło zamachowe to element napędowy silnika spalinowego, który jest umieszczony na końcu wału korbowego. Jego głównym zadaniem jest magazynowanie energii kinetycznej, która jest wykorzystywana podczas rozruchu silnika oraz podczas zmiany biegów w przypadku silników z manualną skrzynią biegów.
Koło zamachowe składa się zwykle z dwóch części: tarczy zamachowej oraz sprężyny ciągnącej. Tarcza zamachowa jest zamocowana na wałku korbowym i jest zwykle wykonana z ciężkiego metalu, takiego jak żeliwo lub stal. Sprężyna ciągnąca znajduje się między tarczą a mocowaniem na wałku korbowym i pozwala na amortyzowanie drgań i wibracji powstałych podczas pracy silnika.
Koło zamachowe jest ważnym elementem silnika spalinowego, wpływając na jego wydajność i trwałość. Uszkodzone koło zamachowe może prowadzić do drgań i wibracji silnika, co z kolei może prowadzić do uszkodzenia innych elementów silnika. Dlatego ważne jest, aby koła zamachowe były regularnie kontrolowane i wymieniane, gdy wystąpią uszkodzenia lub awarie.
Wizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy dwusuwowyWizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy dwusuwowy
Wizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy czterosuwowyWizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy czterosuwowy
Korbowód to element silnika, który łączy tłoktłok z wałem korbowym. Korbowód składa się z trzech głównych elementów: korby, górnego i dolnego łożyska.
Korba jest częścią korbowodu, która łączy tłok z wałem korbowym i jest wykonana zwykle z żeliwa lub stali. Na jednym końcu korba jest przypięta do tłoka, a na drugim końcu jest połączona z wałem korbowym poprzez górne i dolne łożyska. Podczas pracy silnika, korba obraca się wraz z ruchem tłoka w cylindrze, a ta ruchoma część jest elementem napędzającym innych elementów silnika, takich jak wał korbowy czy skrzynia biegów.
Górne i dolne łożyska to części korbowodu, które zapewniają stabilność ruchu tłoka w cylindrzecylindrze i umożliwiają przeniesienie sił wynikających z pracy silnika na wał korbowy. Łożyska muszą być wykonane z materiałów o wysokiej wytrzymałości, ponieważ podczas pracy silnika narażone są na duże obciążenia. W zależności od rodzaju silnika, korbowody mogą mieć różne kształty i wymiary, a ich liczba może być różna, w zależności od liczby cylindrów.
Korbowód jest jednym z najważniejszych elementów silnika, ponieważ przekazuje energię z ruchu tłoka na wał korbowy, który generuje moc napędową. Korbowód musi być wykonany z materiałów o dużej wytrzymałości, a jego produkcja musi być dokładnie kontrolowana, aby zapewnić wysoką jakość i niezawodność.
Wizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy dwusuwowyWizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy dwusuwowy
Wizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy czterosuwowyWizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy czterosuwowy
Paliwo ciężkie to rodzaj paliwa, który charakteryzuje się wyższą masą cząsteczkową i gęstością niż paliwo lekkie. Paliwa ciężkie mają również wyższą lepkość i wyższą temperaturę wrzenia w porównaniu do paliw lekkich.
Paliwo ciężkie jest znane z wydajności i trwałości, co sprawia, że jest odpowiednie do zastosowań wymagających dużej mocy i ekonomicznego spalania.
Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego dwusuwowego”Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego dwusuwowego”
Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego czterosuwowego”Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego czterosuwowego”
Paliwo lekkie to rodzaj paliwa stosowanego do napędzania silników spalinowych na przykład w pojazdach drogowych. Charakteryzuje się ono tym, że jest stosunkowo lekkie i łatwo parujące, co sprawia, że jest odpowiednie do zastosowań, w których konieczne jest uzyskanie wysokiej mocy i dużego zakresu prędkości obrotowych silnika.
Paliwo lekkie jest produkowane na bazie rafinacji ropy naftowej i zawiera głównie węglowodory, takie jak węglowodory aromatyczne i alifatyczne. W zależności od specyfikacji i destylacji, mogą występować różne rodzaje benzyn, a także dodatki, takie jak detergenty i środki przeciwrdzewne, które poprawiają wydajność i trwałość silników.
Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego dwusuwowego”Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego dwusuwowego”
Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego czterosuwowego”Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego czterosuwowego”
Panewki to elementy znajdujące się w silniku spalinowym, które zapewniają właściwe połączenie pomiędzy wałem korbowym a korbowodem. Ich zadaniem jest zmniejszenie tarcia pomiędzy tymi elementami oraz zapewnienie właściwej stabilizacji wału korbowego.
Panewki składają się z metalowych półek, które są umieszczone w korbowodzie, oraz warstwy materiału ślizgowego, zwykle wykonanej z bimetalu lub cynku, która jest umieszczona na półkach i pochodzi w kontakcie z wałem korbowym. Warstwa ślizgowa ma za zadanie zmniejszać tarcie, co pozwala na płynne i skuteczne działanie silnika.
Wizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy dwusuwowyWizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy dwusuwowy
Wizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy czterosuwowyWizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy czterosuwowy
Urządzenie, które zapewnia przepływ cieczy w obiegu.
Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego dwusuwowego”Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego dwusuwowego”
Urządzenie, które pompuje olej przez instalację olejową, zapewniając odpowiedni przepływ oleju do elementów ruchomych; pompy oleju mogą być napędzane przez wał korbowy, łańcuch lub pas klinowy.
Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego dwusuwowego”Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego dwusuwowego”
Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego czterosuwowego”Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego czterosuwowego”
W silniku dwusuwowym jeden cykl pracy realizowany jest w ciągu jednego obrotu wału korbowego, czyli dwóch suwów: wymiany czynnika roboczego i sprężania oraz pracy.
Wizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy dwusuwowyWizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy dwusuwowy
Wizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy czterosuwowyWizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy czterosuwowy
Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego dwusuwowego”Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego dwusuwowego”
Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego czterosuwowego”Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego czterosuwowego”
W silniku czterosuwowym jeden cykl pracy realizowany jest w ciągu dwóch obrotów wału korbowego, czyli czterech suwów: napełniania (ssania), sprężania, pracy i wylotu.
Wizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy dwusuwowyWizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy dwusuwowy
Wizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy czterosuwowyWizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy czterosuwowy
Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego dwusuwowego”Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego dwusuwowego”
Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego czterosuwowego”Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego czterosuwowego”
Ssanie pompy odnosi się do procesu, w którym pompa wciąga ciecz z jednego miejsca i przesuwa ją lub wypycha w inne miejsce.
Podczas ssania pompa tworzy obszar niższego ciśnienia wokół siebie, co powoduje, że ciecz jest wciągana do pompy. Może być to osiągnięte na różne sposoby, w zależności od typu pompy. Na przykład w przypadku pomp odśrodkowych wirnik obraca się, tworząc siłę odśrodkową, która wciąga ciecz do pompy. W pompach próżniowych, ssanie jest osiągane przez zmniejszenie ciśnienia wewnątrz pompy, co powoduje, że ciecz jest wypychana do pompy przez różnicę ciśnień.
Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego dwusuwowego”Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego dwusuwowego”
Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego czterosuwowego”Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego czterosuwowego”
Tłok to element silnika spalinowego, który pełni rolę ruchomego tłoka powietrza i paliwa, które zostają spalone w komorze spalania. Tłok jest umieszczony w cylindrze silnika i porusza się tam w górę i w dół w wyniku pracy mechanizmu korbowo‑tłokowego.
Tłok składa się z kilku elementów, m.in. korpusu, pierścieni tłokowych, tłoczyska oraz stopki. Korpus tłoka jest wykonany zwykle z aluminium lub innych stopów metali lekkich, co pozwala na zmniejszenie masy i poprawienie wydajności silnika. Pierścienie tłokowe są umieszczone w rowkach tłoka i zapobiegają wyciekowi paliwa i oleju z komory spalania. Tłoczysko połączone jest z tłokiem za pomocą sworznia tłokowego, a stopka tłoka jest elementem, który łączy tłok z mechanizmem korbowym.

Wizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy dwusuwowyWizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy dwusuwowy
Wizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy czterosuwowyWizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy czterosuwowy
Element, w którym porusza się tłok.

Wizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy dwusuwowyWizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy dwusuwowy
Wałek rozrządu to element silnika spalinowego, który umożliwia sterowanie otwarciem i zamknięciem zaworów w silniku. Wałek rozrządu jest połączony z kołem rozrządu, które z kolei jest połączone z wałem korbowym. Wałek rozrządu napędza koło rozrządu, które umożliwia otwieranie i zamykanie zaworów w odpowiednim czasie.
Zadaniem wałka rozrządu jest zapewnienie precyzyjnego otwierania i zamykania zaworów w odpowiednim czasie, co umożliwia skuteczne spalanie mieszanki paliwowo‑powietrznej w komorze spalania silnika. Wałek rozrządu jest zwykle napędzany przez pasek klinowy lub łańcuch rozrządu, a w niektórych silnikach może być również napędzany bezpośrednio przez wał korbowy.

Wizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy dwusuwowyWizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy dwusuwowy
Wizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy czterosuwowyWizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy czterosuwowy
Urządzenie, które służy do oddzielania cząstek stałych lub cieczy o różnej gęstości od oleju. Wirówka oleju działa na zasadzie wykorzystania siły odśrodkowej, która powoduje oddzielanie się lżejszych substancji od cięższych.
W przypadku wirówek oleju stosowanych w silnikach spalinowych, olej zanieczyszczony cząstkami stałymi i metalicznymi jest wprowadzany do wirówki, gdzie obraca się z dużą prędkością. Dzięki temu, cięższe zanieczyszczenia, takie jak metalowe opiłki, opadają na dno wirówki, podczas gdy czysty olej jest oddzielany na zewnątrz.

Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego dwusuwowego”Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego dwusuwowego”
Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego czterosuwowego”Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego czterosuwowego”
Element filtracji paliwa w układzie zasilania silnika, który umożliwia oddzielanie zanieczyszczeń z paliwa; wirówka paliwa składa się z wirnika i komory, w której znajduje się paliwo.
Podczas przepływu paliwa przez wirówkę wirnik obraca się z dużą prędkością, co powoduje oddzielenie zanieczyszczeń z paliwa. Wirówka działa na zasadzie sił odśrodkowych - zanieczyszczenia, które są cięższe od paliwa, zostają wyrzucone na zewnętrzną ściankę wirówki, a oczyszczone paliwo przepływa dalej do elementów zasilania silnika.
Wirówki paliwa są zazwyczaj stosowane w układach zasilania silników wysokoprężnych, ponieważ takie silniki są bardziej podatne na zanieczyszczenia paliwa, takie jak woda, pył czy drobne cząstki. Wirówka paliwa zapobiega przedostawaniu się tych zanieczyszczeń do układu wtryskowego silnika, co chroni go przed uszkodzeniami i zapewnia jego sprawne działanie.

Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego dwusuwowego”Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego dwusuwowego”
Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego czterosuwowego”Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego czterosuwowego”
Wtryskiwacz to element silnika spalinowego, który umożliwia wtrysk paliwa bezpośrednio do komory spalania silnika. W silnikach wysokoprężnych wtryskiwacz jest szczególnie ważnym elementem, ponieważ jest on odpowiedzialny za wtrysk precyzyjnej ilości paliwa, co wpływa na osiągi, emisję spalin oraz ekonomikę silnika.
Wtryskiwacz działa na zasadzie wtrysku ciśnieniowego. Paliwo jest pod ciśnieniem wtryskiwane przez specjalną dyszę wtryskową bezpośrednio do komory spalania. Współczesne wtryskiwacze są zwykle sterowane elektronicznie i umożliwiają precyzyjną kontrolę wtrysku paliwa, co przyczynia się do poprawy wydajności silnika i ograniczenia emisji spalin.
Wtryskiwacze są ważnym elementem silnika i ich stan wpływa na jego wydajność i trwałość. Uszkodzone lub niesprawne wtryskiwacze mogą prowadzić do problemów z rozruchem silnika, nieprawidłowego spalania paliwa, zwiększonej emisji spalin i spadku wydajności silnika. Dlatego ważne jest, aby wtryskiwacze były regularnie kontrolowane i wymieniane, gdy wystąpią problemy z ich działaniem.
Wizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy dwusuwowyWizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy dwusuwowy
Wizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy czterosuwowyWizualizacja „Okrętowy silnik spalinowy czterosuwowy
Urządzenie służące do wymiany ciepła pomiędzy dwoma płynami.
Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego dwusuwowego”Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego dwusuwowego”
Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego czterosuwowego”Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego czterosuwowego”
Element instalacji olejowej lub paliwowej, który przechowuje olej lub paliwo dla silnika i zapewnia jego dostępność do pompowania; zbiornik oleju może być wykonany z różnych materiałów, takich jak aluminium lub tworzywa sztuczne, i może mieć różne pojemności w zależności od wielkości silnika.
Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego dwusuwowego”Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego dwusuwowego”
Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego czterosuwowego”Symulator „Praca okrętowego silnika spalinowego czterosuwowego”