Что движет подводные лодки

В конце XIX века появились карбюраторные двигатели. Их сразу же стали устанавливать на подводных лодках. Карбюраторные двигатели по сравнению с паровыми машинами обладают большими преимуществами.

Дизель очень удобен в эксплуатации, безопасен в работе и экономичен, но он годится только для плавания лодки в надводном положении.
Основой дизелю служит рама 1 , устанавливаемая на фундаменте, который прочно приварен к корпусу лодки. На подшипники фундаментной рамы уложен коленчатый вал дизеля 2. С рамой при помощи болтов соединен блок цилиндров 3. На подводных лодках такой блок состоит из шести — восьми цилиндров. Внутри каждого цилиндра запрессована рабочая втулка 4. Пространство между стенками цилиндра и втулки называют охлаждающей рубашкой. Здесь во время работы дизеля непрерывно циркулирует охлаждающая вода. Каждый цилиндр сверху закрыт крышкой 6. Внутри втулки ходит вверх и вниз поршень 5. Он соединен с верхней головкой шатуна 9 стальным пальцем. Нижняя головка шатуна охватывает шейку коленчатого вала. Верхняя часть шатуна двигается вместе с поршнем, а нижняя часть вращает коленчатый вал. Коленчатый вал двигателя соединен с валопроводом, заканчивающимся гребным валом с находящимся на нем винтом.
Фундаментная рама, блок цилиндров, втулки и крышки цилиндров являются главными неподвижными деталями дизеля, составляющими его остов. Система впуска служит для наполнения цилиндра свежим воздухом, система выпуска — для отвода во внешнюю среду продуктов сгорания. Эти системы состоят из впускных и выпускных клапанов и коллекторов.
Топливная система используется для подачи и распы- ливания топлива. Она состоит из топливных насосов, трубопроводов и форсунок, отмечают специалисты Техногресс.
В нее входят масляный насос и трубопроводы.
Система распределения служит для открывания и закрывания впускных и выпускных клапанов и для управления топливным насосом. Эта система состоит из распределительного вала и приводов.
Для того чтобы дизель работал, в его цилиндры периодически должны поступать воздух и топливо. После сгорания топлива и расширения продуктов сгорания последние должны удаляться из цилиндра. Совокупность после
довательных процессов, периодически повторяющихся в каждом цилиндре дизеля, называется рабочим ц и к- л о м.
Процесс, происходящий за один ход поршня, называется тактом.
Рассмотрим подробно процессы, происходящие в работающем четырехтактном дизеле.
Первый такт (впуск). При движении поршня из верхнего положения в нижнее в цилиндре происходит разрежение, вследствие чего в цилиндр через открытый впускной клапан 10 (см. рис. 16) будет поступать воздух. К моменту, когда поршень придет в нижнее положение, цилиндр будет заполнен воздухом.
Второй такт (сжатие). Поршень движется от нижнего крайнего положения в верхнее и с момента закрытия впускного клапана 10 сжимает поступивший в цилиндр воздух до давления 35—50 кг/см2у при этом температура воздуха повышается до 550—600° С.
Третий такт (расширение). В конце такта сжатия в цилиндр топливным насосом через форсунку 8 подается очередная порция топлива. Топливо, попадая в сильно нагретый от сжатия воздух, нагревается, самовоспламеняется и сгорает. В процессе сгорания топлива выделяется большое количество теплоты, вследствие чего температура газов, образующихся в цилиндре, возрастает до 1700° С, а давление при этом достигает 50—70 кг/см2. Под давлением газов поршень движется от верхнего крайнего положения в нижнее положение — происходит расширение газов. При расширении газов тепловая энергия сгоревшего топлива превращается в механическую работу. Температура газов в конце расширения понижается до 600—700° С, давление — до 2,5—3,5 кг!см2.
Четвертый такт (выпуск). В конце такта выпускной клапан 7 и поршень при движении вверх вытесняет из цилиндра отработавшие газы в атмосферу. После выпуска отработавших газов клапан 7 закрывается, а для нового приема атмосферного воздуха вновь открывается клапан 10у и далее все процессы повторяются.
В подводном положении лодка двигается под электродвигателями. Первый в мире электродвигатель изобрел русский ученый Б. С. Якоби в 1838 г. Чтобы доказать практическую ценность электродвигателя, он установил его на судне и испытал на Неве. Электродвигатель получал электрический ток от гальванической батареи.
На судно он вернулся снова почти через пятьдесят лет. Русский изобретатель С. К. Джевецкий установил электродвигатель на своей подводной лодке в 1884 г.