Дизельные двигатели речных судов
Курсовой проект - Транспорт, логистика
Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика
?ремя на мировом рынке представлено свыше 20 фирм, выпускающих более 100 конструкций двигателей, имеющих диаметр цилиндра 200-350 мм и номинальную частоту вращения коленчатого вала до 1500 об/мин.
Наиболее вероятным зарубежным партнером по-прежнему остается фирма SKL Motoren und Systemtechnik AG ( Магдебург, Германия ),которая в последнее время приступила к выпуску дизелей нового поколения: ЧН 20/30, ЧН 24/29 и ЧН 16/18.
Поэтому как альтернатива двигателям 6-8 NVD 48 и Г-60, Г-70,наибольший интерес представляет дизель 6VDS 29/24 AL (6 ЧН24/29). Этот двигатель имеет три степени форсированности по наддуву Ре и два варианта по частоте вращения коленчатого вала -1000 и 750 об/мин. при Рmax, достигающем 16 МПа.
Ожидаемые сроки службы основных деталей при работе на тяжелом топливе составляют 50 тысяч часов при частоте вращения 1000 об/мин. и 64 - 70 тысяч часов при n=750 об/мин.
Особенный интерес представляют продукция транснационального концерна Wartsila, охватывающая весь диапазон дизелей, который может быть использован речным флотом, от мощных главных двигателей до маломощных вспомогательных: WARSILA VASA (Финляндия) - R20(ЧН 20/28); V22 (ЧН 22/24); R22/26, NOHAB( Швеция ) - R25, V25 ( ЧН 25/30); STORK - WERSPOOR (Нидерланды) - SW 28О( ЧН 28/3О), R 21О (ЧН 21/3О); Duvant Crepelle (Франция) - Crepelle 26 ( ЧН 26/28 ), Crepelle 26L( ЧН 26/32); ACM DIESEL (Франция ) - UD 45 ( ЧН 24/22), UD 33( ЧН 9.5/18), UD 23V12 12ЧН 14.2/16.6), UD 19 (ЧН12.7/14.5), UD 18 (ЧН13.5/12.2), UD Х ( ЧН 14.2/13); WICHMANN (Норвегия ) - 28 ( ЧН 28/36).
Транснациональный концерн, в состав которого входят фирмы МАН - В&W, SEMT - Pielstick и Sulzer и др. производит следующие двигатели: МАN - B-W (Германия) - L, V 32/36 ( ЧН 32/36); L, V28/32 (ЧН 28/32); L 23/30 (ЧН 23/30); L,V20/27 (ЧН 20/27); ALFA MAN-B-W (Дания)- 28/32А (16ЧН 28/32);SEMT-Pielstick ( Франция )- РА6СL (ЧН 28/30), РА6 (ЧН 28/29); Sulzer ( Швейцария )- АТ 25 ( ЧН 25/30), A2О ( ЧН 20/24); GМТ ( Италия ) - А320 (ЧН 32/36), B 230 (ЧН 23/27).Тенденции развития зарубежного и отечественного дизелестроения свидетельствует о том, что магистральным направлением развития дизелестроения остается повышение топливной экономичности в сочетании со снижением массогабаритных показателей. Уже в ближайшей перспективе для дизелей с частотой вращения коленчатого вала до 1500 об/мин реально достижение удельного расхода топлива не более 180-190 г/кВтч. Наряду с этим все большее значение приобретают работы по повышению их надежности, расширению диапазона применяемых топлив и их эмульсий, уменьшению вредных выбросов в окружающую среду, в том числе и с охлаждающей водой.
Наддув судовых дизелей
Судовой дизель - это тепловой двигатель, поэтому повышение его мощности может быть достигнуто только за счет увеличения массы сжигаемого в цилиндрах топлива. Процесс горения будет эффективным и полным только тогда, когда одновременно с будет увеличена подача окислителя - кислорода воздуха.
Таким образом, повышение мощности существующего дизеля может быть обеспечено только одновременным изменением его топливной аппаратуры и системы воздухоснабжения. Для достижения последней цели служит наддув - метод увеличения плотности, а следовательно и массы воздуха, поступающей в цилиндры двигателя на такте всасывания.
Повышение мощности оценивается степенью наддува, представляющей собой отношение среднего эффективного давления дизеля с наддувом к среднему эффективному давлению у такого же дизеля без наддува. Наибольшие значения у четырехтактного дизеля не превышают 4, у двухтактного - 2,5.
С повышением давления наддува растет влияние КПД турбокомпрессора на удельный расход топлива.
Агрегат, состоящий из компрессора и турбины, называется турбокомпрессором.
В подавляющем числе случаев нашли применение компрессоры центробежного типа, отличающиеся простотой, компактностью конструкции и небольшой массой.
Для их привода при небольших расходах газа в турбокомпрессорах используют одноступенчатые центростремительные турбины. С повышением
мощности дизеля возрастает количество выпускных газов, что позволяет применять одноступенчатые осевые турбины.
Для наддува судовых ДВС выпускаются турбокомпрессоры стандартного ряда (ГОСТ 9658--81): типа ТКР - состоящие из одноступенчатого центробежного компрессора и радиально-осевой центростремительной турбины (ТКР-5.5, ТКР-7, ТКР-8.5, ТКР-11, ТКР-14, ТКР-18, ТКР-23); типа ТК - состоящие из одноступенчатого центробежного компрессора и одноступенчатой осевой турбины (ТК-16, ТК-18, ТК-21, ТК-23, ТК-26, ТК-30, ТК-35, ТК-41, ТК-48, ТК-56, ТК-65, ТК-75).
1.2 Выбор проектируемого двигателя
№ п/пНаименование показателяЕд.изм.Заменяемый дизель.Перспективный дизель.6ЧНСП 18/22WD 6151Номинальная мощность. NeкВт165*176*2Номинальная частота вращения.nмин-175015003Число цилиндров.i664Диаметр цилиндра.Dмм1801265Ход поршня.Sмм220130Габариты:6Длинна. Lмм322323047Ширина.Bмм10849378Высота. Hмм172413869Сухая масса двигателя с маховиком.Mдвкг4350176010Удельный расход топлива.geг/кВт-ч23321511Удельный расход масла. gmг/кВт-ч1,420,86
Таблица.1
Из данных двигателей приведенных в таблице 1 выбираем дизель с наименьшим удельным расходом топлива, масла, меньшими габаритами и с наибольшим ресурсом до капитального ремонта.
Данным требованиям соответствует дизель WD 615
С параметрами:
Ne=176 кВт
n=1500 об/мин
i= 6
ge= 215
Для выбранного двигателя не требуется расчёт гр. винта т.к он оборудован реверс - редуктором марки РД1241с передаточным отношением:
п.х-3,0
з.х-3,0
1.3 Многовариантный тепловой расчет четырехтактного дизеля
На первом этапе дипломного проектирования в соответствии с рекомендациями был выполнен анализ современного состояния судового дизелестроения с целью получения характеристик основных показателей характеризующих качеств