Исследование эксплуатационных особенностей современных судовых дизелей

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Введение

Целью данной дипломной работы является анализ эксплуатационных особенностей современных судовых дизелей. Развитие дизелестроения приводит к появлению новых возможностей современных судовых дизелей. Рост показателей работы современных судовых дизелей не может не сказываться на их эксплуатации. Для изучения изменения эксплуатационных качеств современных дизелей было проведено исследование, результатом которого стала данная дипломная работа.

В настоящее время на рынке судовых двигателей существует много фирм-производителей, которые предлагают свою продукцию. Среди них немало известных производителей, таких как: Volvo Penta, Mitsubishi, MAN, Wartsila, MAC. Но не все известные производители в настоящее время занимаются выпуском мощных двигателей, которые в широком диапазоне применяются на морском и рыболовном флотах. Среди вышеназванных стоит отметить следующие фирмы, которые производят двигатели для морских и рыболовных судов. Это следующие производители: MAN B&W, Wartsila, MAC.

Все данные, использованные в данной работе, были взяты из официальных каталогов фирм-производителей. Были использованы как печатные виды каталогов, так и электронные версии, размещенные на официальных электронных страницах фирм-производителей. Кроме того, для небольшого ряда двигателей были использованы акты испытаний судовых дизелей. Использование актов испытаний судовых дизелей для всего ряда изучаемых двигателей было затруднено в связи с отсутствием данных материалов, особенно для современных судовых двигателей.

2. Постановка задачи дипломной работы. Сбор статистических данных по испытаниям судовых дизелей

Для проведения исследования выбранных судовых двигателей необходимо было выбрать ряд параметров, по которым возможно было бы провести сравнительный анализ. Кроме того, необходимо было систематизировать отобранные параметры и отобразить их в единой форме для удобства работы с ними и их наглядности.

В качестве основных параметров были приняты следующие показатели работы судовых двигателей:

- Число цилиндров двигателя

- Номинальная мощность двигателя

- Масса двигателя (сухая масса)

- Удельная мощность

- Основные размерения

- Удельный объем

- Максимальное давление сгорания

- Диаметр цилиндра и ход поршня двигателя

- Сорта масла и топлива

- Рабочий ресурс двигателя

- Средняя скорость поршня

Кроме вышеперечисленных параметров были использованы параметры, зависящие от нагрузки двигателя. Это следующие параметры:

- Удельный расход топлива

- Температура выхлопных газов

- Давление наддува воздуха

Все приведенные параметры работы двигателя были включены в таблицу «Эксплуатационные показатели судового двигателя». Такая таблица была составлена для каждого двигателя (см.Приложение 1, Приложение 2). Кроме того, в таблице приведено название двигателя и его маркировка согласно ГОСТ 10150-88 «Дизели судовые, тепловозные и промышленные. Общие технические условия». Одним из выбранных параметров является рабочий ресурс двигателя. Данный параметр является важным критерием в сравнительном анализе. Но, к сожалению, объективных данных о рабочем ресурсе как современных, так и условно старых двигателей найти не удалось.

Анализ изменения эксплуатационных характеристик современных судовых двигателей проводился путем сравнения их показателей работы, с показателями работы ранее изготовленных двигателей. Все найденные особенности работы современных судовых дизелей явились результатом сравнительного анализа вышеперечисленных дизелей.

Для удобства работы и понимания все двигатели, производимые ранее и производимые в настоящее время, были условно разделены на поколения. Дифференциация была произведена по годам производства с интервалом в 20 лет. Присвоенные поколения в зависимости от года производства двигателя можно определить из следующей таблицы:

Табл.Условное разделение существующих судовых двигателей на поколения

Присвоенное поколение	Год производства двигателя
I поколение	1900 - 1920 гг.
II поколение	1920 - 1940 гг.
III поколение	1940 - 1960 гг.
IV поколение	1960 - 1980 гг.
V поколение	1980 - 2000 гг.
VI поколение	после 2000 г.

Таким образом, рассматриваемые в данной работе двигатели относятся к пятому(V) и четвертому (IV) поколениям. Далее в работе будет указываться только поколение, к которому относится двигатель.

3. Сравнительный анализ топливных характеристик двигателей IV и V поколений

Развитие технологий проектирования и дизелестроения привело к тому, что современные двигатели внутреннего сгорания отличаются от предшествующих двигателей более высокими показателями экономичности. Экономичность современных двигателей обусловлена рядом причин. Одной из них является изменение процесса топливоподачи. Расход топлива двигателем напрямую зависит от величины нагрузки двигателя. Ранее была установлена зависимость, описывающая топливную характеристику дизелей V поколения. Эта зависимость имеет следующий вид:

Где - относительный часовой расход

- относительная мощность двигателя

Рис.2.1 Топливная характеристика судовых двигателей IV поколения

Данная зависимость справедлива для двигателей V поколения. В связи с этим, встает вопрос о существовании аналогичной топливной характеристики для двигателей VI поколения. По данным собранных статистических данных современных дизелей были получены величины относительного часового расхода при различных удельных нагрузках двигателя. Величина относительного часового расхода была получена путем пересчета из абсолютных значений удельного расхода топлива. Промежуточные значения и ход перестроения представлены в таблице:

Табл.2.1 Относительный расход топлива двигателей V поколения

Марка судового дизеля	Относительная нагрузка	Удельный расход топлива г/кВт ч	Часовой расход топливакг/ч	Относительный часовой расход
MAN B&W L32/44	0,25	197	165,5	0,28
	0,5	184	309,1	0,52
	0,75	179	451,1	0,76
	0,85	175	499,8	0,84
	1	177	594,7	1,00
MAN B&W V28/33	0,25	217	263,7	0,29
	0,5	197	478,7	0,52
	0,75	189	688,9	0,75
	0,85	188	776,6	0,84
	1	190	923,4	1,00
MAN B&W L40/54	0,25	200	168,0	0,27
	0,5	188	315,8	0,51
	0,75	182	458,6	0,75
	0,85	181	516,9	0,84
	1	183	614,9	1,00
MAN B&W L58/64	0,25	199	167,2	0,29
	0,5	186	312,5	0,53
	0,75	177	446,0	0,76
	0,85	173	494,1	0,85
	1	174	584,6	1,00
MAC M20C	0,5	195	327,6	0,52
	0,75	188	473,8	0,76
	0,85	186	531,2	0,85
	1	186	625,0	1,00
Wartsila 38	0,5	186	312,5	0,51
	0,75	180	453,6	0,74
	0,85	180	514,1	0,84
	1	183	614,9	1,00
Wartsila 46f	0,5	181	304,1	0,50
	0,75	177	446,0	0,74
	0,85	175	499,8	0,83
	1	180	604,8	1,00

С помощью математического пакета программы Microsoft Excel были проанализированы полученные данные. Результатом анализа явилась новая аналитическая зависимость расхода топлива от нагрузки двигателя. Полученная зависимость имеет следующий вид

Где - относительный часовой расход

- относительная мощность двигателя

Рис.2.2 Топливная характеристика судовых двигателей V поколения

Для наглядности ниже представлен график, на котором совмещены топливные характеристики двигателей IV и V поколений.

Рис.2.3 Сводный график топливных характеристик двигателей IV и V поколений

Важно отметить, что первый член уравнения топливной характеристики характеризует величину расхода топлива на холостом ходу. Из анализа полученных зависимостей видно, что величина расхода топлива на холостом ходу для двигателей VI поколения значительно меньше, чем для двигателей V поколения. Продолжительность работы судовых дизелей на холостом ходу незначительна по сравнению с остальными режимами, однако экономия топлива все равно существует. Данный вывод имеет существенное значение для стационарных дизельных установок. В частности, для тепловозных двигателей, у которых режим холостого хода является более продолжительным по времени по сравнению с судовыми дизельными установками. Кроме того, из сводного графика видно, что современные судовые двигатели отличаются более низким удельным часовым расходом. На основании полученного можно сделать вывод, что современные двигатели отличаются экономичностью по расходу топлива на большинстве режимов работы дизеля.

4. Получение аналитической зависимости диаметра цилиндра двигателя от частоты вращения коленчатого вала

При изучении собранных статистических данных была замечена следующая закономерность: при росте диаметра цилиндра уменьшается частота вращения коленчатого вала двигателя. Это объясняется тем, что с ростом диаметра цилиндра масса движущихся частей цилиндро-поршневой группы увеличивается в кубической зависимости. И для обеспечения малых вибрационных характеристик частоту вращения двигателя уменьшают. Однако, аналитической зависимости изменения частоты вращения коленчатого вала от изменения диаметра цилиндра двигателя не существует. Поэтому одним из вопросов дипломной работы было возможное нахождение зависимости изменения частоты вращения коленчатого вала двигателя от изменения диаметра цилиндра двигателя. Данные, использованные для получения аналитической зависимости, представлены в следующей таблице:

Табл.4.1 Исходные данные для определения аналитической зависимости

Диаметр цилиндра D, мм	Частота вращения коленчатого вала, об/мин
320	750
400	514
200	1000
380	600
320	750
255	750
320	600
800	104
900	104
700	108
820	102
820	80
750	115
740	125
980	100
520	333
420	375
560	170

Используя математический пакет программы Microsoft Excel, была получена корреляционная зависимость следующего вида: .

Рис.4.1 График зависимости изменения диаметра цилиндра двигателя от величины частоты вращения коленчатого вала двигателя

Полученная зависимость может применяться при проектировании новых двигателей для определения оптимального соотношения диаметра цилиндра к частоте вращения коленчатого вала двигателя. В частности, данная зависимость может быть использована при курсовом проектировании по дисциплине «Преобразование тепла в работу».

5. Изменение параметров и показателей работы современных дизелей от увеличения давления наддува воздуха

Современные двигатели имеют высокое давление наддува. Резкий рост давления наддува произошел из-за развития технологий производства и проектирования современных дизелей. Увеличение давления наддува привело к росту термической напряженности современных дизелей.

Необходимо отметить, что все рассматриваемые двигатели, как четвертого, так и пятого поколений, имеют поршни из легкосплавных материалов. Это свидетельствует об их подобии и возможности проводить рассмотрение относительно тепловой напряженности цилиндро-поршневой группы. Для отображения изменения тепловой напряженности современных двигателей необходимо принять один из параметров тепловой напряженности. В рассмотрении был принят следующий параметр тепловой напряженности: отношение цилиндровой мощности двигателя (кВт) к диаметру цилиндра двигателя D (см). Все полученные результаты расчетов представлены в следующей таблице:

Табл. 5.1 Данные тепловой напряженности судовых дизелей различных поколений

Поколение двигателя	Номинальная мощность Ne, кВт	Цилиндровая мощность,кВт	Диаметр цилиндра D, м	, кВт/см
Двигатели V поколения	3360	560	32	18
	4860	810	28	29
	4320	720	40	18
	8400	1400	58	24
	1020	170	20	9
	4050	675	38	18
	7500	1250	46	27
Двигатели IV поколения	1500	375	32	12
	1640	410	32	13
	500	100	20	5
	3720	620	41	15
	492	82	32	3

На основании результатов, представленных в таблице, была построена диаграмма изменения термической напряженности двигателей различных поколений

Рис.5.1 Диаграмма тепловой напряженности двигателей различных поколений.

Исходя из полученной диаграммы видно, что выбранный параметр тепловой напряженности вырос практически в два раза.

Увеличение давления наддува в современных двигателях привело к росту ряда параметров работы современных дизелей. Одним из этих параметров является среднее эффективное давление. Рост давления привел к значительному росту среднего эффективного давления. Ниже приведена таблица, в которой для двигателей двух поколений приведено давление наддува и в соответствии с давлением наддува - среднее эффективное давление.

Табл.5.2 Данные зависимости среднего эффективного давления от давления наддува двигателей различных поколений

Поколение двигателей	Давление наддува, МПа	Среднее эффективное давление, МПа
Современные судовые двигатели	0,399	2,64
	0,41	2,66
	0,377	2,48
	0,381	2,32
	0,33	2,42
	0,32	2,70
	0,3	2,59
	0,32	2,73
	0,3	2,55
	0,31	2,49
	0,34	2,58
	0,33	2,59
	0,31	2,58
	0,33	2,59
	0,24	2,19
	0,27	2,40
	0,22	2,00
Устаревшие судовые двигатели	0,15	0,73
	0,152	0,84
	0,15	0,76
	0,15	0,93
	0,15	0,88
	0,145	0,86
	0,14	0,68
	0,136	0,77
	0,15	0,80
	0,145	0,79
	0,135	0,71
	0,16	0,86
	0,175	0,86
	0,185	1,08
	0,16	0,95
	0,185	1,10

На основании представленных статистических данных был построен график увеличения среднего эффективного давления от увеличения давления наддува.

Используя программный пакет Microsoft Excel, была получена корреляционная зависимость изменения среднего эффективного давления от величины давления наддува. Полученная зависимость имеет следующий вид:

Графическое отображение полученной зависимости представлено на следующем рисунке

Рис.5.2 Диаграмма зависимости среднего эффективного давления от величины давления наддува судовых двигателей

Кроме того, было замечено, что изменение давления наддува оказывает влияние на величину удельного расхода топлива. Для установления зависимости были проанализированы данные дизелей IV и V поколений. Данные, использованные для установления зависимости, представлены в следующей таблице

Табл. 5.3 Данные изменения удельного расхода топлива от величины давления наддува

Удельный расход топлива, г/кВт ч	Давление наддува, МПа
177	0,399
175	0,35
179	0,32
184	0,24
190	0,41
183	0,377
181	0,345
182	0,316
188	0,219
174	0,381
173	0,362
177	0,326
186	0,222
186	0,31
183	0,31
180	0,3
186	0,2587
188	0,24

На основании представленных данных была получена корреляционная зависимость, отображающая изменение удельного расхода топлива двигателями различных поколений от величины давления наддува. Полученная зависимость отображена на следующем графике:



Рис. 5.3.График зависимости изменения удельного расхода топлива от величины давления наддува

На представленной диаграмме видно, что с увеличением давления наддува сокращается удельный расход топлива. Это связано с тем, что высокое давление наддува характерно для современных двигателей. Использование в современных двигателях новых технологий смесеобразования и впрыска топлива является причиной увеличения экономичности современных двигателей.

Также, были предприняты попытки найти зависимость изменения давления наддува воздуха от изменения расхода топлива и температуры выхлопных газов, а также от изменения температуры выхлопных газов и мощности двигателя. Предполагалось, что возможные зависимости имеют следующий вид:

,

Где - относительная величина давления наддува.

- относительная величина температуры выхлопных газов.

-относительная величина часового расхода топлива.

- относительная величина эффективной мощности двигателя.

- искомые параметры

Все вышеприведенные относительные величины были получены путем отнесения их значений на произвольном режиме работы двигателя к величине рассматриваемого показателя на номинальном режиме работы двигателя.

Для анализа указанных зависимостей были выбраны двигатели, для которых возможно было определить все необходимые параметры на произвольных режимах работы. Все двигатели и использованные параметры представлены в таблице 5.4.

Табл. 5.4

Исходные данные для получения аналитических зависимостей

Наименование двигателя
MAN B&W L32/44 CR	0.586	1.029	0.52	0.5
	0.805	0.986	0.758	0.75
	0.877	0.986	0.84	0.85
MAN B&W L40/54	0.581	1	0.51	0.5
	0.838	0.929	0.746	0.75
	0.915	0.943	0.841	0.85
MAN B&W L58/64	0.583	0.919	0.534	0.5
	0.856	0.838	0.763	0.75
	0.95	0.851	0.845	0.85
MAN B&W 7K80MC-C	0.54	0.882	0.5	0.5
	0.78	0.899	0.738	0.75
	0.902	0.937	0.893	0.9
Mitsubishi 7UEC45/115	0.552	0.822	0.513	0.5
	0.779	0.843	0.743	0.75
	0.87	0.894	0.847	0.85
Mitsubishi 6UEC45LA	0.523	0.849	0.509	0.5
	0.738	0.893	0.75	0.75
	0.923	0.938	0.89	0.9

Для определения искомых параметров был использован математический пакет программы MathCad. Ход определения параметров для выше представленных зависимостей можно увидеть на рис.6.4.и рис.6.5.



Рис.5.4 Определение параметров для уравнения



Рис.5.5 Определение параметров для уравнения

Как видно, найти обобщенные параметры найти не удалось. К сожалению, пока найти общую зависимость представленного вида вывести не представляется возможным.

6. Ухудшение ограничительных характеристик современных дизелей с повышенным давлением наддува воздуха

Важно отметить, что увеличение давления наддува современных судовых дизелей привело к стремительному росту термической напряженности двигателей.

Тепловые перегрузки в двигателях возможны в случае, когда топливо впрыскивается в цилиндр, а заряда воздуха, поступающего в цилиндр, недостаточно для эффективного горения. В этом случае температура деталей цилиндро-поршневой группы заметно возрастает, превышая допустимые пределы. Превышение допустимых температур деталей цилиндро-поршневой группы может явиться причиной аварий двигателя. Поэтому для современных дизелей с высокой термической напряженностью контроль отсутствия перегрузки играет важную роль.

Работа судового двигателя на номинальном режиме является самым сложным процессом. Номинальный режим двигателя подразумевает длительную работу дизеля на номинальной мощности, при этом коэффициент избытка воздуха достигает своего минимального значения. Под коэффициентом избытка воздуха понимается отношение действительного заряда воздуха, находящегося в цилиндре, к теоретически необходимому для полного окисления топлива заряду воздуха. Таким образом, на номинальном режиме необходимо обеспечивать достаточное количество воздуха, чтобы не допустить термических перегрузок. На всех режимах эксплуатации двигателя необходимо, чтобы количество потребляемого двигателем воздуха было согласовано с количеством подаваемого воздуха турбокомпрессором. Важно отметить, что современные турбокомпрессоры развивают достаточно высокие давления наддува. При этом характеристика турбокомпрессора тем круче снижается на долевых режимах, чем выше максимальное давление наддува компрессора. Вероятно, это обусловлено температурой выхлопных газов и персоналиями турбокомпрессора.

Существует зависимость относительного избыточного давления от величины относительного часового расхода [6]. Она имеет следующий вид:

Преобразуем имеющееся выражение

Таким образом, получаем

Полученная зависимость удобна для анализа, поскольку все входящие в формулу величины мы можем легко определить для каждого конкретного двигателя. Полученное выражение справедливо для двигателей IV поколения. Возникает вопрос о существовании аналогичной зависимости для современных двигателей. Обозначим показатель степени удельного часового расхода через переменную m. Тогда новая зависимость принимает вид:

Где - давление наддува воздуха на произвольном режиме, МПа

- давление наддува воздуха на номинальном режиме, МПа

- относительный часовой расход топлива

- степень повышения давления для номинального режима работы

6.1 Определение показателя степени m для применения полученной формулы к современным двигателям

Показатель степени m может быть подсчитан для каждого конкретного двигателя. Чтобы определить показатель степени m произведем следующие преобразования

Наиболее простым решением полученной зависимости является графический метод. В качестве решения мы получим уравнение прямой следующего вида: . Данные, использованные для определения уравнения искомой прямой, представлены в следующей таблице:

Табл.6.1 Данные для определения показателя степени m

Удельный часовой расход топлива,
0,52	0,446	0,351	0,284
0,758	0,738	0,132	0,120
0,84	0,836	0,078	0,076
0,51	0,428	0,369	0,292
0,746	0,779	0,108	0,127
0,841	0,884	0,054	0,075
0,534	0,432	0,365	0,272
0,763	0,804	0,095	0,117
0,845	0,932	0,031	0,073
0,256	0,123	0,909	0,592
0,500	0,384	0,416	0,301
0,738	0,707	0,151	0,132
0,893	0,873	0,059	0,049
0,509	0,311	0,507	0,294
0,750	0,622	0,206	0,125
0,890	0,889	0,051	0,051
0,274	0,125	0,903	0,561
0,513	0,337	0,473	0,290
0,743	0,673	0,172	0,129
0,847	0,808	0,093	0,072

Полученные результаты нанесены на область построения. Используя математический пакет программы Microsoft Excel, получена прямая и уравнение прямой, являющееся решением искомой зависимости. Графическое решение представлено на следующем графике



Рис.6.1 Графическое решение зависимости

Полученное решение имеет следующий вид

Таким образом, величина показателя степени m = 1,4063. Подставляя полученное значение в уравнение ограничительной характеристики, получаем

Данную зависимость можно применять для решения задач, связанных с определением необходимого давления наддува современных двигателей на долевых режимах.

Кроме того, на графике нанесены прямые, ограничивающие диапазон существования величины показателя степени m.

В связи с тем, что между мощностью двигателя и часовым расходом топлива существует прямая зависимость, было принято решение построить аналогичную диаграмму, только в координатах

Данные, использованные для построения диаграммы, представлены в следующей таблице:

Табл.6.2 Данные для определения показателя степени m альтернативным методом

Удельный мощность двигателя,
0,5	0,446	0,351	0,301
0,75	0,738	0,132	0,125
0,85	0,836	0,078	0,071
0,5	0,428	0,369	0,301
0,75	0,779	0,108	0,125
0,85	0,884	0,054	0,071
0,5	0,432	0,365	0,301
0,75	0,804	0,095	0,125
0,85	0,932	0,031	0,071
0,250	0,123	0,909	0,602
0,500	0,384	0,416	0,301
0,750	0,707	0,151	0,125
0,900	0,873	0,059	0,046
0,500	0,311	0,507	0,301
0,750	0,622	0,206	0,125
0,900	0,889	0,051	0,046
0,250	0,125	0,903	0,602
0,500	0,337	0,473	0,301
0,750	0,673	0,172	0,125
0,850	0,808	0,093	0,071

На рис.6.2. представлена диаграмма, полученная на основании выше представленных данных.

Как видно, полученный показатель степени m равен 1,4199. Погрешность определения составляет 1%. Определение показателя степени m по величине относительной мощности двигателя является альтернативным методом. В случае наличия на судне современных измерительных систем, позволяющих контролировать мощность двигателя на различных режимах, рациональнее применять альтернативный метод.

Рис.6.2 Графическое решение альтернативного метода определения

6.3 Построение ограничительных характеристик современных двигателей

Исходя из полученных данных и возможности использования зависимости() для современных двигателей, можно построить ограничительную характеристику для любого двигателя. В процессе эксплуатации судовых энергетических установок с двигателями внутреннего сгорания нередко возникают вопросы в области длительных, неограниченных по времени допустимых режимов работы. Решением данных вопросов является определение ограничительной характеристики для двигателя и ее сопоставление с винтовой характеристикой.

Протекание ограничительных характеристик, построенных для ряда современных двигателей, представлено на рис.6.3.

Условием протекания ограничительной характеристики является равенство минимальному значению коэффициента избытка воздуха. Минимальное значение избытка воздуха для нормальной работы двигателя -

Рис.6.3 Ограничительные характеристики двигателей V поколения

При этом

Если , тогда

Найдем выражение для определения частоты вращения коленчатого вала двигателя в относительных единицах.

Исходные данные для построения вышеуказанного графика представлены в следующей таблице. Для определения частоты вращения коленчатого вала была использована приведенная формула.

Табл.6.3 Исходные данные для построения ограничительной характеристики двигателей V поколения

Модель двигателя	Относительная мощность	Относительный часовой расход		Относительная частота вращения к.в.
MAN B&W L32/44	0,1	0,152	0,331	0,459
	0,25	0,285	0,419	0,680
	0,5	0,514	0,589	0,872
	0,75	0,752	0,784	0,960
	1	1,000	1,000	1,000
MAN B&W L40/54	0,1	0,152	0,349	0,436
	0,25	0,285	0,436	0,653
	0,5	0,514	0,604	0,851
	0,75	0,752	0,792	0,949
	1	1,000	1,000	1,000
MAN B&W L50/68	0,1	0,152	0,377	0,403
	0,25	0,285	0,474	0,600
	0,5	0,514	0,643	0,799
	0,75	0,752	0,818	0,920
	1	1,000	1,000	1,000

Важно отметить, что ни один из представленных двигателей не может напрямую работать по винтовой характеристике. Превышение нагрузки, соответствующей винтовой характеристики, приведет к термической перегрузке двигателя, а в случае продолжительной работы в этой области - к аварийным ситуациям.

Относительное ухудшение ограничительной характеристики с ростом давления наддува можно наглядно увидеть на представленной диаграмме

Рис.6.4 Ограничительные характеристики двигателей со степенью наддува Пкн = 4

Представленная диаграмма построена для современных двигателей, при этом условно взята степень наддува . На диаграмме представлены ограничительные характеристики с различными величинами показателя степени m. Для наглядного отображения невозможности работы современных дизелей с высоким давлением наддува приведена винтовая характеристика. Винтовая характеристика ограничивает поле допустимого протекания ограничительных характеристик. Кроме того, на диаграмме нанесена предельная ограничительная характеристика, при которой судовой дизель со степенью наддува может работать на винт без тепловых перегрузок. При этом величина показателя степени m = 0,86.

Отмеченные особенности протекания ограничительных характеристик двигателей с наддувом накладывают определенные ограничения на их применение в судовых энергетических установках, а также сопровождаются трудностями их эксплуатации. Очевидно, такие двигатели более приспособлены для работы на винты регулируемого шага или могут использоваться на судах с электродвижением.

7. Разработка оптимального алгоритма определения среднего индикаторного давления по развернутой индикаторной диаграмме

7.1 Постановка задачи

Среднее индикаторное давление характеризует работу действительного рабочего цикла отдельного цилиндра двигателя. Их величины определяют распределение нагрузки по цилиндрам. Отклонения индикаторных давлений по цилиндрам от среднего значения оказывают отрицательное влияние на показатели работы двигателя: экономичность, долговечность, номинальную мощность и равномерность вращения коленчатого вала. В реальной эксплуатации судовых дизелей среднее индикаторное давление практически не контролируется, несмотря на то, что его величина жестко регламентируется действующими нормативными документами:

Отсутствие контроля величины индикаторного давления обусловлено тем, что эксплуатация не располагает надежными и точными средствами для их измерения. Существующие автоматизированные измерительные комплексы (например, Нор Контрол, Ритм-Дизель) перегружены информационно и поэтому дороги. Поэтому, назрела необходимость создания сравнительно простого переносного и удобного в использовании автоматизированного устройства, которое позволило бы измерять с достаточной точностью среднее индикаторное давление (работу цикла или индикаторную мощность цилиндра), максимальное давление и давление сжатия. Такое устройство, безусловно, повысило бы возможности судовых механиков в проведении качественной регулировки двигателей с целью устранения отрицательных последствий работы разрегулированных двигателей. Эксплуатационные испытания свидетельствуют, что отклонения средних индикаторных давлений нередко превышают 10 %.

В данной работе рассматриваются возможности достаточно точного вычисления среднего индикаторного давления по развернутой индикаторной диаграмме . Целью исследования является нахождение метода наиболее приемлемого для реализации в автоматизированном устройстве.

7.2 Возможные методы определения среднего индикаторного давления по диаграмме

При разработке указанного выше автоматизированного устройства единственным достоверным источником информации для вычисления среднего индикаторного давления может быть развернутая диаграмма давлений . Считывание величин давлений на произвольных углах поворота коленчатого вала для современной электронной техники не представляет сложности. Это обстоятельство учтено в данной работе.

Связь перемещения поршня с углом поворота коленчатого вала

Для определения среднего индикаторного давления по классическим методом необходимо перестроить диаграмму в координатах в координаты , где - перемещение поршня, соответствующее углу поворота коленчатого вала . Известны приближенные формулы, связывающие перемещение и



Рис. 7.1 Схема перемещения поршня

Ниже приведена полученная точная формула и ее вывод

Построение эталонной диаграммы по принятой за эталон

Все расчеты в данной работе являются сравнительными и базируются на эталонной зависимости . На её основе получена эталонная диаграмма , по которой определено эталонное значение среднего индикаторного давления.

Для построения эталонной диаграммы принятую за эталон диаграмму разбиваем на сегменты Дц = 100, определяем ординаты полученных точек и по полученной ранее зависимости перемещения поршня от угла поворота коленчатого вала находим величины объема цилиндра.

Также был проведен анализ, результатом которого явился график, который представлен на рис…. На рисунке представлен график изменения погрешности определения среднего индикаторного давления от величины относительного шага разбивки

Определение оптимального интервала разбиения индикаторной диаграммы позволит упростить механизм считывания угла поворота коленчатого вала, так как таким образом мы увеличиваем до максимально допустимой величину интервала поворота коленчатого вала.



Рис.7.2 Таблица перестроения развернутой индикаторной диаграммы в диаграмму в координатах P-V

Рис.7.3 Таблица перестроения развернутой индикаторной диаграммы в диаграмму в координатах P-V

Определение среднего индикаторного давления по методом, изложенным в [2]

Метод основан на разложении развернутой индикаторной диаграммы в ряд Фурье. Для разложения в ряд Фурье мы разбиваем индикаторную диаграмму по оси абсцисс на 24 сегмента (по 150 поворота коленчатого вала). Далее с индикаторной диаграммы мы снимаем ординаты крайних точек интервалов и по известному алгоритму определяем среднее индикаторное давление.

Табл.7.4 Данные для применения метода, изложенного в [2]

Размещено на http://www.allbest.ru/

Определение среднего индикаторного давления по величине среднего касательного усилия tср

В общем случае касательное усилие tср складывается из двух слагаемых: силы давления газов и силы инерции.

Графическое отображение представлено на следующем рисунке:

Рис.7.5 Схема усилий, действующих на поршень

При этом, величина усилия за цикл от сил инерции равна нулю.

Работу цикла можно определить по величине крутящего момента следующем образом:

В тоже время, работа цикла связана с индикаторным давлением:

Сопоставляя полученные выражения, получаем:

Окончательно получаем, что среднее индикаторное давление связано с величиной среднего касательного усилия следующим образом:

Данные и результат расчета по данному методу представлены в таблице:

Табл.7.6 Данные величины касательного усилия от угла поворота коленчатого вала



Определение среднего индикаторного давления по величине скорости поршня хп

Работу цикла также можно выразить через скорость поршня следующим образом

Таким образом, зависимость для определения работы цикла имеет следующий вид

Работа цикла, связанная с индикаторным давлением имеет следующий вид

Табл.7.7 Определение работы цикла

Размещено на http://www.allbest.ru/

8. Сравнительные данные по точности определения среднего индикаторного давления

Во всех сравнительных расчетах использованы одни и те же значения давлений . Поэтому результаты сравнительных расчетов характеризуют сравнительную по отношению к эталону точность определения среднего индикаторного давления различными методами.

Рис.8.1 Диаграмма для сравнения точности определения среднего индикаторного давления рассмотренными методами

На представленной диаграмме видно, что наименьшую величину погрешности определения среднего индикаторного давления имеет метод определения через работу цикла, связанной со скоростью поршня.

двигатель судовой дизель цилиндр

9. Выводы дипломной работы

По результатам проведенных исследований был получен ряд новых зависимостей:

- зависимость изменения диаметра цилиндра двигателя от изменения частоты вращения коленчатого вала двигателя.

- Зависимость изменения удельного расхода топлива с увеличением давления наддува

- Зависимость изменения среднего эффективного давления от увеличения давления наддува

- Топливная характеристика судовых дизелей V поколения

- Формула ограничительной характеристики по термическим нагрузкам для современных двигателей

Полученные зависимости рекомендуется использовать при проектировании дизелей, в частности при курсовом проектировании.

Было сделано заключение о повышении экономичности современных судовых двигателей. Отмечен значительный рост термической напряженности дизелей V поколения по сравнению с двигателями IV поколения.

Были исследованы ограничительные характеристики современных двигателей. Результатом исследований является невозможность работы современных судовых двигателей на винт фиксированного шага из-за особенностей протекания ограничительных характеристик двигателей с повышенным давлением наддува. Рекомендуется использовать рассмотренные двигатели для работы с винтами регулируемого шага или, как альтернативный, но неперспективный вариант, использование на судах с электродвижением.

При создании автоматизированных измерительных систем для судовых дизелей целесообразно определять не среднее индикаторное давление, а работу цикла. Дело в том, что конечной целью является определение индикаторной мощности двигателя.

Представленный алгоритм определения работы цикла через скорость поршня является наиболее простым и оптимальным для определения по индикаторной диаграмме величины работы цикла Lц и индикаторной мощности Ni.э. Использование предложенного алгоритма позволит создать простой и информативный прибор контроля работы двигателя. Применение подобного прибора в эксплуатации судовых дизелей значительно сократит трудозатраты обслуживающего персонала.

Аннотация

Представленная дипломная работа на тему «Исследование эксплуатационных особенностей современных судовых дизелей» направлена на анализ эксплуатационных особенностей современных судовых двигателей. В данной работе рассмотрены данные девяти современных и семи условно устаревших двигателей.

На основании анализа статистических данных получен ряд новых аналитических зависимостей. Это зависимость изменения диаметра цилиндра двигателя от изменения частоты вращения коленчатого вала двигателя, зависимость изменения удельного расхода топлива с увеличением давления наддува, зависимость изменения среднего эффективного давления от увеличения давления наддува, топливная характеристика судовых дизелей пятого поколения, формула ограничительной характеристики по термическим нагрузкам для современных двигателей.

Также рассмотрено влияние увеличения давления наддува на изменение удельного расхода топлива, среднего эффективного давления. Отмечен значительный рост термических нагрузок современных двигателей.

Изучено влияние увеличения термических нагрузок современных двигателей на условия их работы. Построены ограничительные характеристики современных двигателей и отмечено отсутствие возможности их работы на винт фиксированного шага. Предложено использовать рассмотренные двигатели для работы с винтом регулируемого шага.

В качестве узлового вопроса рассмотрены методы определения среднего индикаторного давления по развернутой индикаторной диаграмме. Определен оптимальный алгоритм определения среднего индикаторного давления для реализации в современных измерительных системах.

Алгоритм определения работы цикла через скорость поршня является наиболее простым и оптимальным для определения по индикаторной диаграмме величины работы цикла Lц и индикаторной мощности Ni.э. Использование предложенного алгоритма позволит создать простой и информативный прибор контроля работы двигателя.

The summary

The presented degree work on a subject «Research of operational features of modern ship diesel engines» is directed on the analysis of operational features of modern ship engines. In the given work the data of nine modern and seven conditionally out-of-date engines is considered.

On the basis of the analysis of the statistical data a number of new analytical dependences is received. It is dependence of change of diameter of the cylinder of the engine on change of frequency of rotation of a cranked shaft of the engine, dependence of change of the specific expense of fuel with increase in pressure of pressurisation, dependence of change of average effective pressure on increase in pressure of pressurisation, the fuel characteristic of ship diesel engines of the fifth generation, the formula of the restrictive characteristic on thermal loadings for modern engines.

Also influence of increase in pressure of pressurisation on change of the specific expense of fuel, average effective pressure is considered. Considerable growth of thermal loadings of modern engines is noted. Influence of increase in thermal loadings of modern engines on conditions of their work is studied. Restrictive characteristics of modern engines are constructed and absence of possibility of their work on the screw of the fixed step is noted. It is offered to use the considered engines for work with the screw of an adjustable step.

As a central question methods of definition of average display pressure under the developed display diagramme are considered. The optimum algorithm of definition of average display pressure for realisation in modern measuring systems is defined. The algorithm of definition of work of a cycle in speed of the piston is the most simple and optimum for definition under the display diagramme of size of work of cycle Lц and display capacity Ni.э. Use of the offered algorithm will allow to create the simple and informative device of the control of work of the engine.

Список использованной литературы

1. ГОСТ 10150-88. Дизели судовые, тепловозные и промышленные. Общие технические условия. - Введ. 01.01.91. -М. : Госстандарт России : Изд-во стандартов, 1998. -37(А5) с.

2. Ваншейдт В.А. Дизели. - Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1958

3. Возницкий И.В. Судовые двигатели и их эксплуатация. - М.:Транспорт, 1990 - 360 с.

4. Возницкий И.В. Современные судовые среднеоборотные двигатели. - СПб.: Санкт-Петербург, 2005 - 148 с.

5. Королев Н.И. Регулирование судовых дизелей. - М.:Транспорт, 1983 - 144 с.

6. Моделирование процессов в судовых поршневых двигателях и машинах В.В. Лаханин и др.] - Л. : Судостроение, 1967. - 271 с

7. Пахомов Ю.А. Судовые энергетические установки с двигателями внутреннего сгорания. Учебник. - М.:ТРАНСЛИТ, 2005 - 528 с.

8. Самсонов В.И., Худов Н.И. Двигатели внутреннего сгорания морских судов.- 2-е изд., перер. и доп. - М., 1990. - 368 с.

9. Справочник судового механика (в двух томах) / под ред. Л.Л. Грицая. - М. : Транспорт, 1974. - 2 т

10. Сизых В.А. Судовые энергетические установки. - М.:РКонсультант, 2002 - 264 с.

Приложение 1

Двигатель	Число цилиндров
L 32/44 CR (ЧН32/44)	6	7	8	9	10
Фирма-изготовитель	Номинальная мощность
MAN B&W	3360	3920	4480	5040	5600
частота вращения	n (об/мин)	750	750	750	750	750
Масса, тонн	М	39	43	48	52	56
Удельная мощность		11,607	10,969	10,714	10,317	10,000
Основные размерения, мм	L	6,155	6,685	7,745	8,275	8,805
	B	2,355	2,521	2,521	2,521	2,521
	H	4,165	4,401	4,401	4,401	4,401
Удельный объем		0,0180	0,0189	0,0192	0,0182	0,0174
Нагрузка двигателя	%	100	85	75	50	25
Удельный расход		177	175	179	184	197
Давление наддува, Мпа		0,399	0,35	0,32	0,23
Температура выхлопных газов		345	340	340	355
Максимальное давление сгорания		23,0
Диаметр поршня\Ход поршня	D\S (мм)	320\440
Средняя скорость поршня	м\с	11,0
Рабочий ресурс	Т, тыс.час	нет данных
Сорт масла		среднещелочное масло, вязкость SAE 40
Сорт топлива	дизельное топливо	вязкость при 40 градусах Цельсия - более 2.5 сст, но менее 11 сст. Содержание серы менее 2%
	тяжелое топливо	вязкость при 50 градусах Цельсия - не более 700 сст. Содержание серы не более 4,5 %

Приложение 2

Двигатель	Число цилиндров
V 28/33 D ЧН28/33	12	14	16
Фирма-изготовитель	Номинальная мощность
MAN B&W	4860	6480	8100
частота вращения	n (об/мин)	1000	1000	1000
Масса, тонн	М	30	37	46
Удельная мощность		6,173	5,710	5,679
Основные размерения, мм	L	5,524	6,442	7,362
	B	2,1	2,1	2,1
	H	3,19	3,19	3,19
Удельный объем		0,0076	0,0067	0,0061
Нагрузка двигателя	%	100	85	75	50	25
Удельный расход		190	188	189	197	217
Давление наддува, Мпа		0,41
Температура выхлопных газов		429
Максимальное давление сгорания		21,0
Диаметр поршня\Ход поршня	D\S (мм)	280\330
Средняя скорость поршня	м\с	11,0
Рабочий ресурс	Т, тыс.час	нет данных
Сорт масла		среднещелочное масло, вязкость SAE 40
Сорт топлива	дизельное топливо	вязкость при 40 градусах Цельсия - более 2.5 сст, но менее 11 сст. Содержание серы менее 2%

Приложение 3

Двигатель	Число цилиндров
L 40/54 ЧН 40/54	6	7	8	9
Фирма-изготовитель	Номинальная мощность
MAN B&W	4320	5040	5760	6480
частота вращения	n (об/мин)	514	514	514	514
Масса, тонн	М	70	80	89	97
Удельная мощность		16,204	15,873	15,451	14,969
Основные размерения, мм	L	7,52	8,6	9,155	10
	B	2,6	2,75	2,815	2,815
	H	4,345	4,38	4,38	4,38
Удельный объем		0,0197	0,0206	0,0196	0,0190
Нагрузка двигателя	%	100	85	75	50	25
Удельный расход		183	181	182	188	200
Давление наддува, Мпа		0,377	0,345	0,316	0,219
Температура выхлопных газов		350	330	325	350
Максимальное давление сгорания		18,0
Диаметр поршня\Ход поршня	D\S (мм)	400\540
Средняя скорость поршня	м\с	9,9
Рабочий ресурс	Т, тыс.час	нет данных
Сорт масла		среднещелочное масло, вязкость SAE 40
Сорт топлива	дизельное топливо	вязкость при 40 градусах Цельсия - более 2.5 сст, но менее 11 сст. Содержание серы менее 2%
	тяжелое топливо	вязкость при 50 градусах Цельсия - не более 700 сст. Содержание серы не более 4,5 %

Приложение 4

Двигатель	Число цилиндров
L 58/64 ЧН58/64	6	7	8	9
Фирма-изготовитель	Номинальная мощность
MAN B&W	8400	9800	11200	12600
частота вращения	n (об/мин)	428	428	428	428
Масса, тонн	М	149	170	189	208
Удельная мощность		17,738	17,347	16,875	16,508
Основные размерения, мм	L	9,19	10,6	11,6	12,6
	B	2,3	2,3	2,3	2,3
	H	5,14	5,14	5,14	5,14
Удельный объем		0,0129	0,0128	0,0122	0,0118
Нагрузка двигателя	%	100	85	75	50	25
Удельный расход		174	173	177	186	199
Давление наддува, Мпа		0,381	0,362	0,326	0,222
Температура выхлопных газов		370	315	310	340
Максимальное давление сгорания		15.0
Диаметр поршня\Ход поршня	D\S (мм)	580\640
Средняя скорость поршня	м\с	9,1
Рабочий ресурс	Т, тыс.час	нет данных
Сорт масла		среднещелочное масло, вязкость SAE 40
Сорт топлива	дизельное топливо	вязкость при 40 градусах Цельсия - более 2.5 сст, но менее 11 сст. Содержание серы менее 2%
	тяжелое топливо	вязкость при 50 градусах Цельсия - не более 700 сст. Содержание серы не более 4,5 %

Приложение 5

Двигатель	Число цилиндров
M20C (ЧН 20/28)	6	8	9
Фирма-изготовитель	Номинальная мощность
MAC	1020	1360	1530
частота вращения	n (об/мин)	1000	1000	1000
Масса, тонн	М	10,7	14	15
Удельная мощность		10,490	10,294	9,804
Основные размерения, мм	L	4,049	4,846	5,176
	B	1,558	1,693	1,693
	H	2,099	2,235	2,235
Удельный объем		0,0130	0,0135	0,0128
Нагрузка двигателя	%	100	85	75	50
Удельный расход		186	186	188	195
Давление наддува, Мпа		0,31
Температура выхлопных газов		380
Максимальное давление сгорания		18,0
Диаметр поршня\Ход поршня	D\S (мм)	200\280
Средняя скорость поршня	м\с	9,3
Рабочий ресурс	Т, тыс.час	нет данных
Сорт масла		среднещелочное масло, вязкость SAE 40
Сорт топлива	дизельное топливо	вязкость при 40 градусах Цельсия - более 1.5 сст, но менее 6 сст. Содержание серы менее 2%
	тяжелое топливо	вязкость при 50 градусах Цельсия - не более 950 сст. Содержание серы не более 4,5 %

Приложение 6

Двигатель	Число цилиндров
Wartsila 38 (ЧН 38/47,5)	6	8	9	12	16
Фирма-изготовитель	Номинальная мощность
Wartsila	4050	5400	6075	8100	10800
частота вращения	n (об/мин)	600	600	600	600	600
Масса, тонн	М	51	63	72	88	110
Удельная мощность		12,593	11,667	11,852	10,864	10,185
Основные размерения, мм	L	6,22	7,545	8,145	7,385	8,945
	B	2,19	2,445	2,445	3,03	3,03
	H	4,25	4,25	4,25	4,32	4,32
Удельный объем		0,0143	0,0145	0,0139	0,0119	0,0108
Нагрузка двигателя	%	100	85	75	50
Удельный расход		183	180	180	186
Давление наддува, Мпа		0,3
Температура выхлопных газов		389	309	307	323
Максимальное давление сгорания		21,0
Диаметр поршня\Ход поршня	D\S (мм)	380\475
Средняя скорость поршня	м\с	9,5
Рабочий ресурс	Т, тыс.час	нет данных
Сорт масла		среднещелочное масло, вязкость SAE 40
Сорт топлива	дизельное топливо	вязкость при 40 градусах Цельсия - более 1.5 сст, но менее 6 сст. Содержание серы менее 2%
	тяжелое топливо	вязкость при 50 градусах Цельсия - не более 950 сст. Содержание серы не более 4,5 %

Приложение 7

Двигатель	Число цилиндров
Wartsila 46f (ЧН 46/58)	6	7	8	9
Фирма-изготовитель	Номинальная мощность
Wartsila	7500	8750	10000	11250
частота вращения	n (об/мин)	600	600	600	600
Масса, тонн	М	97	113	124	140
Удельная мощность		12,933	12,914	12,400	12,444
Основные размерения, мм	L	8,62	9,44	10,26	11,08
	B	2,93	2,95	2,95	2,95
	H	4,93	5,23	5,23	5,23
Удельный объем		0,0166	0,0166	0,0158	0,0152
Нагрузка двигателя	%	100	85	75	50
Удельный расход		180	175	177	181
Давление наддува, Мпа		0,3
Температура выхлопных газов		373	322	327	299
Максимальное давление сгорания		21,0
Диаметр поршня\Ход поршня	D\S (мм)	460\580
Средняя скорость поршня	м\с	11,6
Рабочий ресурс	Т, тыс.час	нет данных
Сорт масла		среднещелочное масло, вязкость SAE 40
Сорт топлива	дизельное топливо	вязкость при 40 градусах Цельсия - более 1.5 сст, но менее 6 сст. Содержание серы менее 2%
	тяжелое топливо	вязкость при 50 градусах Цельсия - не более 950 сст. Содержание серы не более 4,5 %

Приложение 8

Двигатель		Число цилиндров
L 51/60 DF	ЧН 51/60	6	7	8	9	12	14	16	18
Фирма-изготовитель		Номинальная мощность
MAN B&W		3000	3500	4000	4500	6000	7000	8000	9000
частота вращения	n (об/мин)	500	500	500	500	500	500	500	500
Масса, тонн	М	106	119	135	148	189	213	240	265
Удельная мощность		35,333	34,000	33,750	32,889	31,500	30,429	30,000	29,444
Основные размерения, мм	L	8,615	9,435	10,46	11,425	11,1	12,1	13,1	14,45
	B	3,195	3,195	3,325	3,325	4,72	4,72	4,72	4,72
	H	5,36	5,36	5,36	5,36	5,42	5,42	5,42	5,42
Удельный объем		0,049	0,046	0,047	0,045	0,047	0,044	0,042	0,041
Нагрузка двигателя	%	100	85	75	50	25
Удельный расход		181	179	180	185	198
		181	179	180	185	198
Давление наддува, Мпа		0,38	0,33	0,29	0,19
Температура выхлопных газов		361	363	373	419
Максимальное давление сгорания		19,0
Диаметр поршня\Ход поршня	D\S (мм)	510\600
Средняя скорость поршня	м\с	нет данных
Рабочий ресурс	Т, тыс.час	нет данных
Сорт масла		среднещелочное масло, вязкость SAE 40
Сорт топлива	дизельное топливо	вязкость при 40 градусах Цельсия - более 2.5 сст, но менее 11 сст. Содержание серы менее 2%
	тяжелое топливо	вязкость при 50 градусах Цельсия - не более 700 сст. Содержание серы не более 4,5 %

Приложение 9

Двигатель		Число цилиндров
L 48/60B	ЧН 48/60	6	7	8	9	12	14	16	18
Фирма-изготовитель		Номинальная мощность
MAN B&W		7200	8400	9600	10800	14400	16800	19200	21600
частота вращения	n (об/мин)	500	500	500	500	500	500	500
Масса, тонн	М	104	118	134	146	186	209	236	259
Удельная мощность		14,444	14,048	13,958	13,519	12,917	12,440	12,292	11,991
Основные размерения, мм	L	8,615	9,435	10,46	11,425	11,1	12,1	13,1	14,45
	B	3,195	3,195	3,325	3,325	4,72	4,72	4,72	4,72
	H	5,36	5,36	5,36	5,36	5,42	5,42	5,42	5,42
Удельный объем		0,020	0,019	0,019	0,019	0,020	0,018	0,017	0,017
Нагрузка двигателя	%	100	85	75	50	25
Удельный расход		178	175	178	186	203
		176	173	176	184	201
Давление наддува, Мпа		0,403	0,384	0,344	0,232
Температура выхлопных газов		395	340	340	350
Максимальное давление сгорания		19,0
Диаметр поршня\Ход поршня	D\S (мм)	480\600
Средняя скорость поршня	м\с	нет данных
Рабочий ресурс	Т, тыс.час	нет данных
Сорт масла		среднещелочное масло, вязкость SAE 40
Сорт топлива	дизельное топливо	вязкость при 40 градусах Цельсия - более 2.5 сст, но менее 11 сст. Содержание серы менее 2%
	тяжелое топливо	вязкость при 50 градусах Цельсия - не более 700 сст. Содержание серы не более 4,5 %

Приложение 10

Двигатель	Число цилиндров
Vasa 32 D ЧН 32/40	4	6	8	9	12	16	18
Фирма-изготовитель	Номинальная мощность
Wartsila	1500	2250	3000	3375	4500	6000	6750
частота вращения	n (об/мин)	750	750	750	750	750	750	750
Масса, тонн	М	18,5	26	36,5	40	43	52	56
Удельная мощность		12,333	11,556	12,167	11,852	9,556	8,667	8,296
Основные размерения, мм	L	3,825	4,955	5,985	6,485	5,686	6,806	7,44
	B	1,905	1,96	1,945	2,115	2,24	2,34	2,47
	H	3,394	3,48	3,752	3,784	3,653	3,823	3,945
Удельный объем		0,016	0,015	0,015	0,015	0,010	0,010	0,011
Нагрузка двигателя	%	100	85	75	50	25
Удельный расход		188		191	197
		186		189	195
Давление наддува, Мпа		0,24
Температура выхлопных газов		340	335	330	315
Максимальное давление сгорания		14,0
Диаметр поршня\Ход поршня	D\S (мм)	320\400
Средняя скорость поршня	м\с	нет данных
Рабочий ресурс	Т, тыс.час	нет данных
Сорт масла		среднещелочное масло, вязкость SAE 40
Сорт топлива
	тяжелое топливо	вязкость при 50 градусах Цельсия - 730 сст. Содержание серы не более 5 %

Приложение 11

Двигатель	Число цилиндров
Vasa 32 E (ЧН 32/40)	4	6	8	9	12	16	18
Фирма-изготовитель	Номинальная мощность
Wartsila	1640	2640	3280	3690	4920	6560	7380
частота вращения	n (об/мин)	750	750	750	750	750	750	750
Масса, тонн	М	18,5	26	36,5	40	43	52	56
Удельная мощность		11,280	9,848	11,128	10,840	8,740	7,927	7,588
Основные размерения, мм	L	3,825	4,955	5,985	6,485	5,686	6,806	7,44
	B	1,905	1,96	1,945	2,115	2,24	2,34	2,47
	H	3,394	3,48	3,752	3,784	3,653	3,823	3,945
Удельный объем		0,015	0,013	0,013	0,014	0,009	0,009	0,010
Нагрузка двигателя	%	100	85	75	50	25
Удельный расход		190		191	198
		188		189	196
Давление наддува, Мпа		0,24
Температура выхлопных газов		325	320	310	285
Максимальное давление сгорания		14,0
Диаметр поршня\Ход поршня	D\S (мм)	320\580
Средняя скорость поршня	м\с	нет данных
Рабочий ресурс	Т, тыс.час	нет данных
Сорт масла		среднещелочное масло, вязкость SAE 40
Сорт топлива
	тяжелое топливо	вязкость при 50 градусах Цельсия - 730 сст. Содержание серы не более 5 %

Приложение 12

Двигатель	Число цилиндров
L20\27 и V20\27 (ЧН20/27)	5	6	7	8	9	12	14	16
Фирма-изготовитель	Номинальная мощность
Wartsila	500	600	700	800	900	1200	1400	1600
частота вращения	n (об/мин)	1000	1000	1000	1000	1000	1000	1000	1000
Масса, тонн	М	5,5	6,3	7	7,8	8,4	11,5	12,7	14
Удельная мощность		11,000	10,500	10,000	9,750	9,333	9,583	9,071	8,750
Основные размерения, мм	L	2,7	3	3,25	3,55	3,8	3,6	3,95	4,3
	B	1,35	1,35	1,35	1,35	1,35	1,51	1,51	1,51
	H	1,9	1,9	2,15	2,15	2,15	2,6	2,75	2,75
Удельный объем		0,014	0,013	0,013	0,013	0,012	0,012	0,012	0,011
Нагрузка двигателя	%	100	85	75	50	25
Удельный расход
Давление наддува, Мпа
Температура выхлопных газов
Максимальное давление сгорания
Диаметр поршня\Ход поршня	D\S (мм)	200\270
Средняя скорость поршня	м\с	9,0
Рабочий ресурс	Т, тыс.час	нет данных
Сорт масла		среднещелочное масло, вязкость SAE 40
Сорт топлива
	тяжелое топливо	вязкость при 50 градусах Цельсия - 730 сст. Содержание серы не более 5 %

Приложение 13

Двигатель	Число цилиндров
TM 410 (ЧН 41/47)	6	8	9	12	16	18
Фирма-изготовитель	Номинальная мощность
SWDiesel	3720	4960	5580	7440	9920	11160
частота вращения	n (об/мин)	600	600	600	600	600	600
Масса, тонн	М	61	78	88	98	130	140
Удельная мощность		16,398	15,726	15,771	13,172	13,105	12,545
Основные размерения, мм	L	6,845	8,585	9,285	6,93	10,5	11,2
	B	2,72	2,72	2,72	4,4	4,4	4,4
	H	4,51	4,51	4,51	4,35	4,35	4,35
Удельный объем		0,023	0,021	0,020	0,018	0,020	0,019
Нагрузка двигателя	%	100	85	75	50	25
Удельный расход
Давление наддува, Мпа
Температура выхлопных газов
Максимальное давление сгорания
Диаметр поршня\Ход поршня	D\S (мм)	410\470
Средняя скорость поршня	м\с	9,4
Рабочий ресурс	Т, тыс.час	нет данных
Сорт масла		среднещелочное масло, вязкость SAE 40
Сорт топлива
	тяжелое топливо	вязкость при 50 градусах Цельсия - 730 сст. Содержание серы не более 5 %

Приложение 14

Двигатель	Число цилиндров
NVD 48-2 U (ЧН 32/48)	6	8
Фирма-изготовитель	Номинальная мощность
SKL	492	656
частота вращения	n (об/мин)	428	428
Масса, тонн	М	1,86	2,25
Удельная мощность		3,780	3,430
Основные размерения, мм	L	4,935	5,895
	B	1,637	1,637
	H	2,769	2,769
Удельный объем		0,045	0,041
Нагрузка двигателя	%	100	85	75	50	25
Удельный расход		214
Давление наддува, Мпа
Температура выхлопных газов
Максимальное давление сгорания
Диаметр поршня\Ход поршня	D\S (мм)	320\480
Средняя скорость поршня	м\с	нет данных
Рабочий ресурс	Т, тыс.час	нет данных
Сорт масла		среднещелочное масло, вязкость SAE 40
Сорт топлива
	тяжелое топливо	вязкость при 50 градусах Цельсия - 730 сст. Содержание серы не более 5 %

Размещено на Allbest.ru