Конструкции двигателей на судах. Конструкция двигателя судового


Обзор конструкций современных судовых дизелей

За прошедшие 10 — 15 лет в конструкции судовых дизелей произошли радикальные изменения и вызвано это было необходимостью повысить удельную мощность и экономичность, надежность и моторесурс и, одновременно, снизить уровень эмиссии выхлопных газов. Если в 70-80 годы повышение мощности достигалось путем увеличения размеров двигателей (диаметры цилиндров были доведены до 105-106 см), то сегодня наблюдается обратная тенденция — к снижению размеров двигателей. Крейцкопфные двигатели строятся с диаметрами цилиндров в диапазоне 26-96 см., а увеличение мощности обеспечивается наддувом. В свою очередь, форсировка наддувом влечет за собой рост уровней тепловых и механических напряжений в элементах конструкции двигателей. В новых конструкциях снижению нагрузок было уделено особое внимание. Были внедрены новые решения в организацию охлаждения цилиндро-поршневой группы, позволившие снизить температуры рабочих поверхностей поршня, крышки и втулки цилиндра в районе камеры сгорания, уменьшить температурные перепады в их стенках при одновременном повышении температур зеркала цилиндра в его средней и нижней частях, чтобы предотвратить конденсацию на них воды и серной кислоты.

С ростом наддува обычно увеличиваются максимальные давления цикла, что неизбежно влечет за собой рост механических нагрузок, вызывающих повышение напряжений и деформацию конструктивных элементов.

В ряде машин конструкторы пошли на радикальные изменения в организации рабочего процесса. Практически меняется рабочий цикл, — от цикла с высокими степенями повышения давления λ= Рмакс Рс= 1,4-1,5 переходят к λ= 1,05-1,1. (практически — возврат к циклу Р. Дизеля).

Это потребовало изменений в законе подачи топлива, ее продолжительности и качества распыливания (давления впрыска увеличены с 500-700 бар до 1200-1500 бар).

Новые повышенные требования ИМО к чистоте выхлопа вынудили принять меры к устранению дымного выхлопа и уменьшения содержания в выхлопных газах оксидов азота NOx Для дожигания частиц несгоревшего углерода прибегают к дополнительному впрыску топлива на ходе расширения. Для снижения количества NOx в новых двигателях пошли на снижение температур в процессе сгорания как путем реорганизации законов подачи топлива — уменьшения количества впрыскиваемого топлива в начальной стадии подачи, так и путем впрыскивания одновременно с подачей топлива воды, или путем перевода работы двигателей на водотопливные эмульсии.

Дымная работа двигателей обычно отмечается на режимах малых нагрузок и на переходных режимах. Чтобы это устранить  потребовалось улучшить воздухоснабжение двигателей на этих режимах путем реорганизации системы наддува, применения ГТК с болеевысокими кпд, перенастройки их на эффективную работу на пониженных нагрузках и пр.

Ниже приводится информация по судовым двигателям, выпускаемым ведущими фирмами мира. К великому сожалению, отечественная промышленность сегодня находится в тяжелом положении, новые разработки практически не ведутся, а ранее производившиеся модели двигателей не удовлетворяют требованиям современного судостроения. Исключение составляют лишь 2-х тактные малооборотные двигатели модели МС, производимые Брянским Машиностроительным Заводом по лицензии фирмы MAN Diesel.

 

seaspirit.ru

Конструкции двигателей на судах | Англер

09.11.2014 Категория: Судовые двигатели   

Судовые двигатели сегодня используются практически на всех судах речного и морского флота. Двигатели бывают разными, у них самые разные конструкционные особенности. Давайте сегодня поговорим про конструкции судовых дизельных двигателей.

Итак, самыми распространенными судовыми дизелями простого действия являются следующие силовые агрегаты:

— судовые дизельные двигатели с продувкой поперечной (производства завода «Русский дизель» и фирм «Зульцер», «Фиат»)

— двигатели прямоточно-клапанные (производства фирм («Бурмейстер и Вайн», «Сторк», «Гетаверкен»)

— двигатели петлевые (производства фирм МАН, «Поляр»)

Следующая конструкционная классификация — двигатели внутреннего сгорания, которые имеют расходящиеся поршни и прямоточную продувку. В большинстве случаев это двигатели отечественные типа ЗД100, фирм «Доксфорд» и «Бурмейстер и Вайн».

Следующая конструкционная классификация — двигатели двойного действия. Производятся по большей части фирмами МАН, «Бурмейстер и Вайн», «Фиат, «Сторк» и др.

На сегодняшний день в мире работают около 20 компаний, которые выпускают порядка сотни конструкций судовых дизельных двигателей. Все они имеют размеры цилиндра от 200 до 350 миллиметров. Номинальная частота вращения коленвала составляет до 1500 оборотов в минуту.

Одной из самых известных зарубежных компаний многие годы остается фирма SKL Motoren und Systemtechnik AG, которая производит судовые двигатели в Магдебурге (Германия). Совсем недавно на производственных площадях компании начали выпускаться двигатели нового поколения NVD (нвд). Согласно принятому стандарту они имеют следующие обозначения: ЧН 20/30, ЧН 24/29 и ЧН 16/18.

В большинстве своем использующиеся на судах двигатели – это двухтактные дизельные агрегаты простого действия. Что касается четырехтактных двигателей, то они в большей степени применяются в качестве вспомогательных, реже в качестве главных с мощностью около 1.1 мВт. Благодаря высокому наддуву эти агрегаты несколько превосходят предыдущие по массе и экономичности. Но во многих странах производятся четырехтактные двигатели с мощностью 4400 — 8000 кВт. Их применение ограничивается применением на круизных судах.

www.angleriks.ru

Устройство судового дизеля | Англер

09.11.2014 Категория: Судовые двигатели   

В судовых двигателях специалисты в первую очередь выделяют несколько основных деталей. Это подвижные детали и неподвижные. К примеру, к неподвижным узлам и элементам относятся фундаментальная рама, станина, цилиндры (или блок-картер), а также крышки цилиндров. Подвижные детали двигателя – это кривошипно-шатунный механизм (все главные детали движения), к числу которых относятся поршни, шатуны, коленчатый вал и маховик. Что касается фундаментной рамой, то она является самой главной деталью, которая и воспринимает все действующие силы в дизельном двигателе. Она обычно крепится к фундаменту судна или корабля. На нее в дальнейшем устанавливаются станины. На станины уже ставятся цилиндры. Но здесь стоит отметить, что на судна речного флота по большому счету станины и цилиндры исполняются в виде одной большой детали или узла. Это узел называется блок-картером. Получается, что внутри блок-картера и фундаментной рамы образуется большое замкнутое пространство, которое специалистами называется картерным. В картерном пространстве движутся все детали кривошипно-шатунного механизма.

Большую часть картерного пространства занимают цилиндры. Сверху они полностью закрыты крышками, в которые вставляются клапаны, некоторые другие детали и форсунки. Внутри цилиндров во время работы всегда повышенные температуры – стенки и крышки цилиндров испытывают большой нагрев. Чтобы это не сказывалось на работе двигателя, стенки и крышки охлаждаются специальной жидкостью, которая поступает сюда из магистрали. Жидкость поступает в нижнюю часть пространства между рядом стоящими втулками цилиндров. Движется она снизу вверх, переходя постепенно в крышку, а далее уходит на охлаждение.

Все устройство дизельного судового двигателя невозможно описать одной статьей. В наших следующих статьях мы опишем все остальные основные узлы и механизмы, которые имеются в двигателях.

Также хотелось бы заметить, что каждый двигатель – это очень сложный механизм, каждый элемент которого выполняет строго определенную задачу или работу.

www.angleriks.ru