zxc ® 07-Oct-2012 17:33
Главные среднеоборотные дизеля морских судов (конструкция, эксплуатация)
Год выпуска: 2008
Язык: русский
Автор: Э.В. Корнилов. Э.И. Голофастов
Издательство: Одесса :: Ассоциация морских инженеров-механиков
Формат: PDF
Качество: OCR с ошибками
Количество страниц: 296
Описание: В предлагаемой книге изложены компоновка, конструкции и эксплуатация современных среднеоборотных дизелей.
Приведены технико-эксплуатационные показатели. Рассмотрено влияние тепловых и механических воздействия на надежность и эксплуатационную прочность дизелей. Освещены особенности эксплуатации СОД на тяжелом топливе, освещены причины выхода и износа деталей двигателя разных дизельстроительных фирм.
Книга предназначена для судовых механиков, эксплуатирующих СОД, а также слушателей курсов повышения квалификации.
Авторы выражают теплую благодарность инженер-механику 1-го разряда СЕРГЕЮ АЛЕКСАНДРОВИЧУ ВИНИЧЕНКО за перевод с английского на русский язык информацию по СОД.
Судовые установки со среднеобротными дизелями (СОД) и ре-дукторной передачей применяются в мировом судостроении уже многие годы. Однако из-за высоких удельных расходов топлива, малой цилиндровой и агрегатной мощности и недостаточной надежности и долговечности СОД долгое время не могли конкурировать с малооборотными двухтактными крейцкопфными дизелями.
В течение с 60-х годов прошлого столетия ведущими дизельст-роительными компаниями велась интенсивная исследовательская и проектно-конструкторская работа по переводу среднеоборотных двигателей на дешевые тяжелые топлива с повышенной цилиндровой и агрегатной мощностью и снижению эмиссии выхлопных газов с растущими требованиями защиты окружающей среды, сниженным удельным расходом топлива. Параллельно решались задачи по повышению надежности и долговечности двигателей.
Сегодня на рынки появилось принципиально новое поколение среднеоборотных дизелей с агрегатной мощностью 30000 кВт и выше, в составе дизель-редукторных агрегатов с отбором мощностей для приводов электроагрегатов, гидронасосов и других судовых механизмов. В новых двигателей - увеличена давление впрыска до 1500-1800 бар, обеспечена оптимизация фаз подачи применительно к каждому режиму работы двигателя.
К основным положительным качествам СОД, следует отнести в первую очередь сравнительно низкие веса и габариты, умеренную первоначальную стоимость. Эти показатели, а также достаточная экономичность, работа дизелей на топливах повышенной вязкости, развитие средств автоматизации и дистанционного управления (работа двигателя длительный период без обслуживающего персонала) создали предпосылки для широкого использования на судах дизель-редукторных установок с СОД.
На судах мирового флота наряду с четырехтактными СОД применяют также двухтактные тронковые дизеля. Особое вниманию развитие двухтактных СОД уделяют такие компании, как «ATLAS МАК», «SULZER», «RUST0N AND HORNSBY», «MITSUBISHI».

СОДЕРЖАНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ.....................................................................................7
ГЛАВА I
КОМПЛЕКСНЫЙ СОСТАВ СРЕДНЕОБОРОТНЫХ
СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ.......................................................................8
1.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ..........................................................................................8
1.2. РЕДУКТОРА И ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ СРЕДНЕОБОРОТНЫХ ДИЗЕЛЕЙ .... 11
1.3. ПЛАНЕТАРНЫЕ РЕДУКТОРА.........................................................................15
1.4. РЕДУКТОР ДЛЯ УСТАНОВКИ С ОДНИМ ДВИГАТЕЛЕМ................................20
1.5. РЕВЕРСИВНЫЙ РЕДУКТОР СОД....................................................................22
1.6. РЕДУКТОРЫ ДЛЯ СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ
С ДВУМЯ СРЕДНЕОБОРОТНЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ .......................................24
1.7. УПРУГИЕ И РАЗОБЩИТЕЛЬНЫЕ МУФТЫ СРЕДНЕОБОРОТНЫХ ДИЗЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК.............................................................................30
1.8. КОНСТРУКЦИИ УПРУГИХ И РАЗОБЩИТЕЛЬНЫХ МУФТ СОД....................31
ГЛАВА И
КОНСТРУКТИВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
СРЕДНЕОБОРОТНЫХ ДИЗЕЛЕЙ..................................................36
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ...............................................................................................36
2.1 ДВИГАТЕЛИ ТИПА PC2 ФИРМЫ S.E.M.T. ПИЛСТИК......................................37
2.2. ДВИГАТЕЛИ ПИЛСТИК
ТИПА PC-4, PC-30L, PC-40L ФИРМЫ ВЯРТСИЛЯ...........................................47
2.2.1. Стандартный выпускной клапан...............................................................54
2.3. СРЕДНЕОБОРОТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ
ФИРМЫ MAN ..................................................................................................55
2.3.1. Техническое обслуживание двигателей V 52/55.....................................64
2.4. СРЕДНЕОБОРОТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ ФИРМЫ «В & W»..................................65
2.5. СРЕДНЕОБОРОТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ
ФИРМЫ MAN «В & W» МОДЕЛИ L 40/54...................................................... 70
2.6. ДВИГАТЕЛИ ФИРМЫ «ЗУЛЬЦЕР» ТИПА Z-40...............................................78
2.6.1. Конструктивные узлы двигателя ZAS40..................................................81
2.7. СРЕДНЕОБОРОТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ ФИРМЫ «МАК-КАТЕРПИЛЛАР MOTOREN GMBH»...........................................................................................85
2.8. КОНСТРУКЦИИ СРЕДНЕОБОРОТНЫХ ДИЗЕЛЕЙ ФИРМЫ WARTSILA...... 105
2.9. ДИЗЕЛИ ФИРМЫ ВЕРКСПОР ТИПА ТМ-410; ТМ-620 .................................. 120
2.10. ДВИГАТЕЛИ ФИРМЫ «НОХАБ-ПОЛЯР» ...................................................125
2.11. СРЕДНЕОБОРОТНЫЕ ДИЗЕЛЯ ФИРМЫ ФИАТ ТИПА 550 ........................ 128
2.12. СРЕДНЕОБОРОТНЫЙ ДИЗЕЛЬ 60М
ФИРМЫ «МИТСУИ» (ЯПОНИЯ)....................................................................136
2.13. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ СУДОВЫХ
СОД И ПОД ВЕДУЩИХ ЗАРУБЕЖНЫХ ФИРМ............................................143
ГЛАВА III
ТОПЛИВОВПРЫСКИВАЮЩАЯ АППАРАТУРА
ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ СРЕДНЕОБОРОТНЫХ ДИЗЕЛЕЙ ......145
3.1. ПРОЦЕССЫ СМЕСЕОБРАЗОВАНИЯ, ВОСПЛАМЕНЕНИЯ И СГОРАНИЯ. ВПРЫСК ТОПЛИВА В ЦИЛИНДР .................................................................145
3.1.1. Распределение размеров капель в зависимости
от давления впрыскивания ...........................................................................147
3.2. ТОПЛИВНЫЕ НАСОСЫ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ ДИЗЕЛЕЙ ФИРМ «ВЯРТСИЛЯ» И «МАН» С ПРЕДВПРЫСКОМ ПОДАЧИ ТОПЛИВА..............151
3.3. ОПТИМИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ВПРЫСКА
С ЭКОНОМИЧНЫМ ПЛУНЖЕРОМ ...............................................................152
3.4. ФОРСУНКИ С ЭЛЕКТРОННЫМ УПРАВЛЕНИЕМ ........................................154
3.5. ТОПЛИВНАЯ АППАРАТУРА СРЕДНЕОБОРОТНЫХ ДИЗЕЛЕЙ S.E.M.T. ПИЛСТИК ТИПА PC ......................................................................................158
3.6. ТОПЛИВНАЯ АППАРАТУРА СИСТЕМЫ ТОПЛИВОПОДАЧИ ДИЗЕЛЕЙ
РС20 И РС4 ...................................................................................................163
3.7. ТОПЛИВНАЯ АППАРАТУРА СРЕДНЕОБОРОТНЫХ ДИЗЕЛЕЙ
ФИРМЫ МАН И MAH B@W ..........................................................................165
3.8. ТОПЛИВНАЯ АППАРАТУРА СРЕДНЕОБОРОТНЫХ ДИЗЕЛЕЙ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ ФИРМ ...............................................................168
3.8.1. Схема конструкции топливного насоса «БРАЙС» типа FFOAR.............169
3.8.2. Форсунки ..............................................................................................175
3.9. ДЕФЕКТЫ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ СОД.............................................177
ГЛАВА IV.
ЦИЛИНДРОПОРШНЕВАЯ ГРУППА / ЦИЛИНДРОВЫЕ ВТУЛКИ / ПОРШНИ - ПОРШНЕВЫЕ КОЛЬЦА / ЦИЛИНДРОВЫЕ КРЫШКИ С ВЫПУСКНЫМИ КЛАПАНАМИ
СРЕДНЕОБОРОТНЫХ ДИЗЕЛЕЙ................................................180
4.1. ЦИЛИНДРОПОРШНЕВАЯ ГРУППА .............................................................180
4.2. ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ПОРШНЕЙ И ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ СОВРЕМЕННЫХ СОД И ФИРМЫ - ИЗГОТОВИТЕЛИ................................... 185
4.2.1. Различные патенты фирм на оригинальные системы
охлаждения головок и поршней ...................................................................190
4.2.2. Поршневые кольца СОД........................................................................193
4.2.3. Конструкции поршневых колец современных СОД, фирмы-изготовители..................................................................................... 194
4.2.4. Широко применяемые тины поршневых колец в современных среднеоборотных двигателях изготовителей различных фирм....................196
4.2.5. Втулки цилиндров — их износы.............................................................198
4.2.6. Износы поршневых колец и цилиндровых втулок
среднеоборотных двигателей.......................................................................200
4.3. ЦИЛИНДРОВЫЕ КРЫШКИ С ВЫПУСКНЫМИ КЛАПАНАМИ......................201
4.3.1. Крышки цилиндров двигателя...............................................................202
4.3.2. Выпускные клапаны...............................................................................205
4.3.3. Выпускные клапана дизелей фирмы «B@W»
и фирмы «МАИ» дизелей V52/55, V65/65 .................................................. 209
4.3.4. Выпускные клапана фирмы «ФИАТ» дизелей типа 550 ........................209
4.3.5. Выпускные клапана дизелей фирмы «МАК КАТЕРПИЛЛАР»...............210
4.3.6. Выпускные клапана дизелей фирмы «ВЯРТСИЛЯ-ЗУЛЬЦЕР»..............211
4.3.7. Выпускные клапаны дизелей с нимониковой наплавкой......................213
4.3.8. Нимониковыи выпускной клапан среднеоборотных
дизелей «СЕМТ-ПИЛСТИК» PC....................................................................213
4.3.9. Результаты эксплуатации нимониковых клапанов
на дизелях «ПИСТИК» типа PC.....................................................................216
ГЛАВА V
ЭЛЕКТРОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ СРЕДНЕОБОРОТНЫМИ
ДВИГАТЕЛЯМИ...........................................................................218
5.1. ЭЛЕКТРОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ СРЕДНЕОБОРОТНЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ.... 218
5.2. ЭЛЕКТРОННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДИЗЕЛЕЙ
ФИРМЫ «КАТЕРПИЛЛАР»...........................................................................221
5.2.1. Насос — форсунка с гидроприводом фирмы «КАТЕРПИЛЛАР» ..........222
5.2.2. Электронное управление топливной системой и подачей топлива
в цилиндры СОД............................................................................................224
5.2:3. Принцип работы насос-форсунки в системе электронного управления топливной системы.....................................................................226
5.3. ДИАГНОСТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА «М1Р», ИСПОЛЬЗУЕМАЯ
НА ДИЗЕЛЯХ «ПИЛСТИК» ТИПА PC............................................................229
5.3.1. Состав аппаратных средств....................................................................232
5.3.2. Прикладная программа..........................................................................233
5.3.3. Назначение каждого компонента системы «М!Р» .................................234
5.3.4. Контроль за изменением положения центровки оси вала.....................239
5.3.5. Контроль износа поршневых колец.......................................................242
5.3.6. Контроль износа цилиндровой втулки...................................................244
5.3.7. Система контроля за мотылевыми подшипниками шатуна....................246
5.3.8. Система слежения загазованности картера двигателя..........................247
5.8.9. Система контроля технического состояния головных
подшипников шатуна.....................................................................................249
5.3.10. Система непрерывного контроля за наддувом....................................252
5.3.11. Состав аппаратных средств электронной системы непрерывного контроля наддува двигателя......................................................................... 253
5.3.12. Контроль за работой системы наддува................................................255
ГЛАВА VI
ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ
СРЕДНЕОБОРОТНЫХ ДИЗЕЛЕЙ................................................256
6.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТЯЖЕЛОМ ТОПЛИВЕ...............................................256
6.1.1. Особенности эксплуатации среднеоборотных дизелей
на тяжелом топливе.......................................................................................258
6.1.2. Топливные системы низкого давления среднеоборотных дизелей.......259
6.1.3. Методы улучшения качества тяжелого топлива
с помощью химических присадок.................................................................263
6.1.4. Устранение ненормальноотей топлива
с помощью химических присадок.................................................................264
6.1.5. Методы эффективной сепарации топлива.............................................266
6.1.6. Автоматическая фильтрационная система фирмы «Альфа-Лаваль» .... 268
6.1.7. Фильтрационная установка «ВИНСЛОУ»..............................................270
6.1.8. Очистка топлива фильтрами в системе низкого давления среднеоборотных дизелей............................................................................271
6.1.9. Фильтрационная установка «СКАМАТИК»...........................................273
6.2. СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ СРЕДНЕОБОРОТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ................275
6.2.1. Контроль качества охлаждающей воды
для двигателей фирмы СЕМТ-ПИЛЬСТИК....................................................278
6.2.2. Определение качества охлаждающей воды СОД по показателям........278
6.3. СИСТЕМА СМАЗКИ СОД..............................................................................279
6.3.1. Эксплуатация масляной системы среднеоборотных двигателей.
Общие сведения............................................................................................282
6.4. НАДДУВ СРЕДНЕОБОРОТНЫХ ДИЗЕЛЕЙ...................................................284
6.4.1. Четырехтактные двигатели с турбонаддувом........................................284
6.4.2. Сравнение систем наддува СОД............................................................285
6.4.3. Применение изобарного наддува..........................................................285
6.4.4. Наддув — возникновение проблемы......................................................288
6.4.5. Модульный преобразователь давления.................................................289
6.4.6. Вспомогательная (дополнительная) турбина.........................................290
6.4.7. Двухступенчатый воздухоохладитель....................................................294
ЛИТЕРАТУРА....................................................................................296

ГЛАВА I КОМПЛЕКСНЫЙ СОСТАВ СРЕДНЕОБОРОТНЫХ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ

1.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Среднеоборотные двигатели с зубчатыми передачами (редукторами) находят все больше применение в качестве главной силовой установки на судах, несмотря на то, что редукторы подвержены износу, усложняют конструкцию и создают в эксплуатации дополнительные трудности. Происходит это потому, что редукторы и эластичные муфты имеют существенные преимущества, такие, как возможность устранения в силовой установке влияния перекашивания фундамента и неравномерной (толчками) работы дизеля и гребного винта. При применении редуктора со смещенной осью шестерни двигатель можно установить сбоку, около гребного вала или над ним. Имеются редукторы, допускающие возможность наклонного расположения линии гребного вала по отношению к оси вала двигателя. Кроме того, у редуктора можно предусмотреть дополнительный выходной вал для присоединения генератора. При применении промежуточных зубчатых колес можно обеспечить оптимальную частоту вращения генератора, положение генератора внутри судна приспособить к обводам корпуса судна, т.е. оптимально использовать имеющийся на судне объем.
Если два или более двигателей работают на один общий редуктор, соединенный с двигателями упругими муфтами сцепления, имеется возможность, в зависимости от потребляемой мощности судна включать или выключать отдельные двигатели и производить необходимый ремонт и осмотр остановленного дизеля, в то время как другой работает на винт.
В этом случае, а также в случае полного выхода из строя одного двигателя, судно может двигаться со сниженной скоростью.
Применение редуктора дает возможность установить на судне I оператор для снабжения электроэнергией при стоянке в порту, приводимого в действие от главного двигателя, экономично рабо-1ающего на тяжелом топливе.
Установки с редукторами и двигателями, включаемыми на передний и задний ход с помощью соединительных реверсивных муфт, рассчитанных на передачу высоких мощностей, обеспечивает хорошую маневренность судна.
Ниже приведены наиболее характерные конструкции для различных силовых установок, обеспечивающие оптимальное решение передачи мощности и частоты вращения от двигателя к гребному валу.
Наиболее популярной среди многомашинных установок явля-огся установки с двумя дизелями одинаковой мощности, работающими через редуктор на один гребной вал, как показано на рис. 1.1, где одним из элементов комплексного состава СОД является отбор мощности для привода генератора.
На рис. 1.2 представлена силовая установка сухогрузного судна < двумя СОД разной мощности. Двигатель малой мощности предназначен для генерирования электроэнергии на стоянке судна, а ыкже во всех случаях, когда при движении судна требуется малая мощность. При большой мощности могут включаться оба двигателя. Поочередная работа двигателей может практиковаться также при ремонте каждого из двигателей.
Передача мощности на гребной винт осуществляется через зубча-гый редуктор, что обеспечивает оптимальную частоту вращения гребного винта на номинальном режиме хода судна. Каждый двигатель имеет отбор мощности с носового торца коленчатого вала для привода н действие электрогенераторов и насосов (см. рис. 1.3 и 1.4).
В представленных выше схемах комплектации многомашинных установок между двигателями и редуктором устанавливают гидравлические либо механические кулачковые муфты сцепления. При наличии муфты кулачкового типа применяются в сочетании с вин-юм фиксированного шага и реверсивными двигателями, и ее попе рхн ость сцепления должна быть достаточной, чтобы противосто-и гь ударным нагрузкам при реверсе, кроме того, муфты должны быть расположены так, чтобы рассеивать теплоту, образующуюся в период маневрирования.
Rating: 4.9 / 5 (Votes: 12)
Reply
Similar releases
Сборник всех книг автора - Возницкий И.В. [1971 - 2008]
  • Reply

The time now is: Today 05:54

All times are GMT + 3 Hours