Возницкий И

2-е изд. — М. Моркнига, 2007. — 121 с.

Прошло 100 лет со дня появления первого дизеля, но он не только не утратил своего значения среди тепловых двигателей, преобразующих тепловую энергию топлива в механическую работу, но благодаря своей высокой экономичности до сих пор занимает лидирующее положение.
Если первые дизели имели КПД, равный 12-15%, то сегодня КПД малооборотных двухтактных двигателей достиг 50,5%, а при утилизации тепла 58%. КПД современных паровых турбин, сопоставимых по мощности с малооборотными дизелями, достигает максимум 35%.
За истекшие 25-30 лет в конструкцию двухтактных двигателей были внесены радикальные изменения. Фирмы-производители "Зульцер" и "МАН" отказались от контурных схем газообмена, и перешли на более перспективную прямоточную схему. Это позволило реализовать в новых моделях двигателей чисто газотурбинный наддув, благодаря которому был достигнут высокого уровень форсировки рабочего процесса (Ре =19 бар).
В новейших моделях внедрена система электронного управления, существенно повысившая эксплуатационные качества двигателей и упростившая их конструкцию и эксплуатацию.
В предлагаемой читателям книге автор стремился подробно ознакомить с перечисленными усовершенствованиями и, тем самым, оказать посильную помощь в эксплуатации двигателей нового поколения.

Содержание:
Предисловие
Малооборотные двигатели, тенденции развития, характеристики
Системы газообмена 2-х тактных двигателей
Газотурбинный наддув
Пожар в подпоршневых полостях, взрывы в картерах
Модельный ряд двигателей зульцер-RTA
Особенности конструкции
Топливо-впрыскивающая аппаратура
Топливные насосы высокого давления
Система VIT двигателей RTA
Форсунки двигателей RD, RND-M и RTA
Форсунки двигателей RTA
Двигатели с электронным управлением - RT - flex
Двигатели с электронным управлением RT — flex
Модельный ряд двигателей фирмы «Ман & Бурмейстер и Вайн» - МС
Особенности конструкции
Топливовпрыскивающая аппаратура
Двигатели с электронным управлением «Ман & Бурмейстер и Вайн» ME
Модельный ряд двигателей «Митсубиши» UEC И UEC-LSE
Воздухоснабжение двигателей при пуске и на маневрах, помпаж ГТК
Влияние выхлопных газов на окружающую среду
Оптимизация тепловой энергии
Использование энергии выхлопных газов в силовых газовых турбинах
Использование энергии выхлопных газов в утилизационных паровых котлах
Горение сажи в утилизационных котлах
Надежность и моторесурс 2-х тактных двигателей
Виды износа
Износы ЦП Г, организация технического обслуживания двигателей
Конструкции поршневых колец, практические рекомендации
Требования, предъявляемые к морским топливам. Стандарт 150 8217:2005
Динамика крейцкопфных двигателей
Неуравновешенность двигателей
Аксиальные колебания
Крутильные колебания
Пропульсивные характеристики
Уравнения мощности и логарифмическая шкала
Нагрузка главных двигателей, винтовые и ограничительные характеристики

• Чтобы скачать этот файл зарегистрируйтесь и/или войдите на сайт используя форму сверху.

Двухтактные малооборотные судовые двигатели фирмы фирмы «МАН Дизель»

Фирма МАН на своем заводе в Аугсбурге совместно с Р. Дизелем в 1893г. создала первый в мире одноцилиндровый дизель, фотография которого представлена на обложке книги. В дальнейшем она развивала конструкции мощных 4-х и 2-х тактных дизелей. В 1960 году двигатели модели KZ имели Рв= 5,2 бар, Р2= 50 бар и де = =220 г\кВт час. В результате модернизаций в модельном ряду KSZ-C (1979 г.)Рв удалось повысить до 14,3 бар и уд. расход топлива снизить до 189 г\кВт час. Последующие работы показали, что применяемая фирмой контурная схема газообмена 2-х тактных двигателей является неперспективной для дальнейшей их форсировки, с ростом которой существенно повышались температуры втулок в зоне выхлопных окон и это приводило к задирам ЦПГ. Поэтому фирма отказалась от дальнейшего развития и производства своих двигателей с контурной схемой газообмена. Был приобретен контрольный пакет акций фирмы Бурмейстер и Вайн и фирма перешла на производство двигателей с прямоточными схемами газообмена. С этого времени (1984г.) объединенная компания получила наименование «MAH&BW». С 01 Сентября 2006г. ее наименование изменилось на «МАН Дизель».

Первый модельный ряд двигателей компании с прямоточноклапанной продувкой получил наименование МС. Выше приводится таблица параметров этого модельного ряда. Наряду с переходом на прямоточно-клапанную схему газообмена в конструкцию двигателей модельного ряда МС были внесены ряд усовершенствований. Так была увеличена высота головки поршня и снижено расположение поршневых колец относительно поверхности донышка поршня, что повысило надежность и ресурс поршневой группы. В двигателях с большими диаметрами цилиндров перешли с двух форсунок на три, это позволило равномернее распределить тепловые потоки в камере сгорания (рис 15.7), что было особенно важно в связи с дальнейшей форсировкой рабочего процесса ( Ср. эфф. давление увеличилось с 15,1 до 19,1 бар). Для непрерывного контроля температур верхней части втулок цилиндров в них были установлены датчики температуры. По изменению температур обслуживающий персонал получает информацию о возможных нарушениях в работе форсунок и поршневых колец. В целях получения информации о протекании рабочего процесс в цилиндрах двигателя на двух шпильках крепления крышек каждого цилиндра, по желанию заказчика могут быть размещены тензодатчики.Чтобы избежать влияния нагрузок от нормальных сил, подбираются шпильки, расположенные ближе к диаметральной плоскости. Датчики утапливаются в канавки и покрываются защитным покрытием. Сигналы направляются для обработки на компьютер, туда же поступают сигналы от двух оптических датчиков.

Один фиксирует ВМТ, а второй импульсы поворота вала через каждые 0,6 градуса, снимаемые с приклеенной на вал пластиковой ленты с разметкой вида «зебры». С компьютера можно снимать показания среднего индикаторного давления, максимальных давлений сжатия, скорости нарастания давления при сгорании, числа оборотов двигателя и пр. ТНВД новых модификаций двигателей МС оборудованы так называемыми «зонтиками», задача которых предотвращать попадание протечек топлива через зазоры плунжерных пар в систему смазки распределительного вала. Это позволило исключить отдельно существовавшую систему смазки распределительного вала, так как исчезла опасность разжижения масла топливом.

В целях дальнейшего упрощения конструкции, повышения надежности и экономичности, снижения эмиссии вредных составляющих выхлопных газов и пр. фирма, взяв за основу модельный ряд двигателей МС, провела их модернизацию с использованием средств электроники.

Введение электронного управления и гидравлических приводов взамен механических позволило отказаться от:
• Цепного привода распределительного вала;
• Распределительного вала с кулачками привода ТНВД и выхлопного клапана;
• Ранее применявшихся ТНВД и привода выхлопного клапана;
• Привода воздухораспределителя;
• Электронного регулятора с усилителем и валиком управления подачей ТНВД;
• Механически приводных лубрикаторов.
Взамен на двигатели были установлены:
• Гидравлическая система масла высокого давления с насосами приводимыми от двигателя и эл. моторов,
• Новая электронная система управления с датчиками положения вала,
• ТНВД и выхлопные клапаны с гидравлически управляемым приводом,
• Встроенные в систему электронного управления функции регулятора частоты вращения и пуска приводных воздуходувок,
• Электронно управляемые Альфа лубрикаторы,
• Встроенная панель управления.

Литература для судомехов

• Автор: Prima
• Администратор
• Зарегистрирован: 2008-02-14
• Приглашений: 0
• Сообщений: 199
• Уважение: [+4/-0]
• Позитив: [+12/-0]
• ICQ: 227096347
• Провел на форуме:
  1 день 15 часов

Электронный справочник - В ПОМОЩЬ МЕХАНИКУ [/color]

Материал собран из разных источников и будет полезен для механика 1-2-3 разряда.

Формат файла - электронная книга
Язык - Russian

Двигатели внутреннего сгорания:

[list]Анализ развития
Построечные показатели дизелей типа РД и РНД
Эксплуатация и дефекты основных деталей и узлов дизелей [/list]

Крышки цилиндров
Вставки цилиндровых крышек, уплотнительные кольца и втулки
Поршни и поршневые кольца
Цилиндровые втулки
Детали движения
Система выпуска
Топливная аппаратура
Агрегаты турбонаддува
Подшипники
Фундаментная рама и крепеж
Пуско - реверсивное устройство
Регуляторы частоты вращения

Основные системы, обслуживающие дизель. топливо, масла и смазки

Системы охлаждения
Система смазки
Циркуляционные масла и консистентные смазки
Цилиндровые масла
Топливная система и система топливоподготовки
Применяемые топлива
Основные трубопроводы и арматура

Обеспечение эффективной и надежной эксплуатации дизелей

Подготовка дизеля к работе
Пуск и ввод дизеля в режим
Реверсирование дизеля
Давления и температуры в системах
Ограничительные и винтовые характеристики
Тепловой баланс и утилизация отбросного тепла
Газораспределение и регулировка дизеля
Обкатка дизеля
Автоматизация энергетических установок
Обобщение данных эксплуатация дизелей

2. Бурмейстер и Вайн

Анализ развития
Главные малооборотные дизели B&W
Устройство
Цилиндро-поршневая группа
Подшипники
Приводные газораспределительные цепи
Регулировка цепного привода

Правила Технической Эксплуатации (вопросы-ответы)

- Топливо
Группы топлива
Сепарация
Система сепарации
Смешивание топлив на борту судна
Экспортные топлива
Использование тяжелых топлив в судовых дизелях

- Масло
Смазочные масла
Сепарация смазочных масел
Фильтрация смазочного масла
Классификация и обозначение моторных масел
Анализ масла

Теория устройства судна

Судовые холодильные установки:
[list]Типичные неисправности [/list]

Краткий русско-английский словарь:

Термины
Некоторые наиболее употребительные слова
Английские меры веса, длины, объема и площади
Предупредительные надписи
Терминология контракта
Команды в машину
Судовые работы
Бункеровка топливом
Ремонт

MAN B - W двигатели модельного ряда МС 50-98

Размер файла: 25 Mb .

Язык: Русский, Английский .

Год издания: 2008 .

Цель книги - оказание практической помощи при изучении конструкции и эксплуатации главных судовых МОД модели МС с диаметрами цилиндра 50-98 см. выпускаемых фирмой «MAN Diesel» и ее лицензиатами. Фирма «MAN B&W» наряду с фирмой «Вяртсиля», занимает ведущее положение е в области судового дизелестроения.

Раздел I. МОД, этапы развития, хар-ки.
Раздел II. Двигатели «MAN - B&W» семейства MC.
Раздел III. ТО МОД - методы повышения эффективности эксплуатации и ресурса.
Раздел IV. Официальные инструкции по эксплуатации и ТО двигателей MAN B&W МС

Раздел I. Малооборотные двигатели, тенденции развития, характеристики

Высокая надежность, большой моторесурс, простота конструкции и высокая экономичность (см Рис. 1.1) являются отличительными чертами малооборотных двигателей. Этим, а также возможностью обеспечить высокие агрегатные мощности (80000 кВт) определяется их преимущественное
К классу малооборотных двигателей относятся мощные двухтактные дизели с числом оборотов до 300 в минуту. Двигатели 2-х тактные, так как использование 2-х тактного цикла в сравнении с 4-х тактным позволяет при равенстве размеров цилиндров и оборотов получить в 1,4 -1,8 раза большую мощность. Диаметр цилиндров находится в диапазоне 260 - 980 мм, отношение хода поршня к диаметру цилиндра в двигателях ранних моделей лежало в пределах 1,5-2,0. Однако стремление повысить мощность путем увеличения объема цилиндра, не увеличивая его диаметр, а также обеспечить лучшие условия для развития факелов топлива и, соответственно, создать лучшие условия лля смесеобразования в камере сгорания за счет увеличения ее высоты, привело к росту отношения 3D. Тенденцию к увеличению S/D можно проследить на примере двигателей Зульцер RTA: 1981 г. -ТГА S/D=2,9; 1984 г. - RTA М S/D= 3,45; 1991 г. - RTA Т S/D=3,75; 1995 г. - RTA48 Т S/D= 4,17.

Цилиндровая мощность современных малооборотных двигателей в зависимости от размесив цилиндров и уровня форсировки лежит в пределах 945-5720 кВт при Ре= 18-18,6 бар (Зульцер чТА), 400-6950 кВт при Ре = 18-19 бар (MAH ME и МС). Частота вращения лежит в пределах 70 - 127 ' мин. и лишь в двигателях с размерами цилиндров менее 50 см. п= 129-250 1\мин.

Важно отметить, что в 50-60 годы стоимость топлив была низкой и находилась на уровне 23-30 $/тонну, и поэтому задача достижения максимальной экономичности двигателя и пропуль-оивного комплекса в целом не являлась превалирующей. Этим можно объяснить, что выбор час--эты вращения двигателя, а, следовательно, и гребного вала, определялся двигателестроителями без учета кпд гребного винта. В восьмидесятые годы стоимость топлив выросла в 10 и более :аз. и задачи повышения экономичности работы всего пропульсивного комплекса встали на первое место. Известно, что кпд гребного винта растет с уменьшением скорости вращения, кстати, уменьшение скорости вращения двигателя способствует и снижению удельного расхода топлива. Это обстоятельство при создании современных дизелей, несомненно, учитывается и, если у дви--ателей ранних поколений частота вращения не спускалась ниже 100 1\мин, то в новом поколении двигателей диапазон оборотов лежит в пределах 50-190. Снижение мощности при уменьшении оборотов компенсируется увеличением объема цилиндров за счет роста S/D и дальнейшей форсировкой рабочего процесса по наддуву. Среднее эффективное давление увеличилось до 19,6-20 бар. В настоящее время малооборотные двигатели производят три фирмы: МАН & Бурмейстер и Вайн, Вяртсиля - Зульцер, Митсубиши (MHI).

1. Системы газообмена двухтактных двигателей.

В двухтактных дизелях в отличие от четырехтактных отсутствуют такты наполнения воздухом (всасывания) и очистки от продуктов сгорания (выталкивания поршнем). Поэтому процессы очистки цилиндров от продуктов сгорания и наполнение воздухом в них осуществлялось принудительно под давлением 1,12-1,15 ата. Для сжатия воздуха использовались поршневые продувочные насосы.

Внедрение газотурбинного наддува в 2-х тактных двигателях в сравнении с 4-х тактными двигателями заняло значительно больше времени. По этой причине среднее эффективное давление оставалось на уровне 5-6 бар. и для увеличения цилиндровой и агрегатной мощностей конструкторам приходилось прибегать к увеличению диаметра цилиндров и хода поршня. Были построены двигатели с D=980-1080 мм. и ходом поршня S= 2400-2660 мм. Однако этот путь вел к увеличению габаритов и весовых характеристик двигателей и дальнейшее его применение было нерациональным. Причины затруднений при внедрении газотурбинного наддува заключались в том, что в 2-х тактный цикл для реализации продувки цилиндров требовал на 20-30% больше воздуха, температура выпускных газов, представляющая собою смесь продуктов сгорания и продувочного воздуха, была существенно ниже и энергия газов была недостаточна для привода ГТК.

Лишь в 1954г. были построены первые 2-х тактные двигатели с газотурбинным наддувом, при этом, в помощь турбонаддувочному агрегату фирмы МАН и Зульцер стали использовать подпоршне-вые полости — см. Рис. 1.2. Как видно из этого Рис.унка воздух из турбокомпрессора через воздухоохладитель 2 поступает в первый отсек ресивера 3 и оттуда при поднимающемся вверх поршнем через невозвратные пластинчатые клапаны 4 во второй отсек 5, и в подпоршневое пространство 6.

При опускании поршня воздух в полости 2 дополнительно сжимается от 1,8 до 2,0-2,2 бар и при открытии поршнем продувочных окон поступает в цилиндр.
В рассматриваемом варианте подпоршневые полости создают лишь кратковременный импульс давления в начальной стадии продувки, тем самым, исключая заброс газов из цилиндра в ресивер и одновременно повышая импульс давления газов, поступающих на газовую турбину, что способствует увеличению ее мощности. Давление в отсеке 5 постепенно падает и дальнейшая продувка, и зарядка цилиндра происходят при давлении, создаваемым надувочным агрегатом. В этот период, чтобы исключить потерю заряда воздуха, золотник дозарядки перекрывает выхлопной канал.
Фирма МАН для решения этих задач прибегала к более сложным решениям использования под-поршневых полостей, ряд ППП включалась последовательно с ГТК и ряд параллельно.

Существенно, что дальнейшее развитие газотурбинного наддува, увеличение производительности и КПД ГТК, рост давлений наддува и располагаемой энергии выхлопных газов позволило в двигателях с контурными схемами газообмена отказаться от подпоршневых полостей, так как продувка и зарядка цилиндров воздухом полностью обеспечивалась ГТК.

Двигатели Бурмейстер и Вайн с прямоточно-клапанной схемой газообмена с самого начала не нуждались в подпоршневых полостях, так как необходимая для ГТК энергия газов легко обеспечивалась за счет более раннего открытия выхлопного клапана. Но при пуске двигателя и работе на маневрах, когда ГТК практически еще не работает, до сих пор приходится прибегать к электроприводным центробежным насосам.
Схемы газообмена 2-х тактных дизелей в зависимости от направления движения потоков воздуха внутри цилиндра подразделяются на два основных типа - контурные и прямоточные.

Контурные схемы. Контурные схемы газообмена благодаря своей простоте были широко распространены в судовых малооборотных дизелях, выпускавшихся до 80-х годов фирмами МАН, Зульцер, Фиат, Русский Дизель и др. Типичная для контурной схемы организация газообмена заключается в том, что поступающий через продувочные окна поток продувочного воздуха и вытесняемые им выпускные газы в своем движении описывают контур цилиндра.