Исследование эксплуатационных особенностей современных судовых дизелей
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
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 поколениеГод производства двигателяI поколение1900 - 1920 гг.II поколение1920 - 1940 гг.III поколение1940 - 1960 гг.IV поколение1960 - 1980 гг.V поколение1980 - 2000 гг.VI поколениепосле 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 относит