Федеральное агентство морского и речного транспорта

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Санкт-Петербургский государственный университет водных коммуникаций

Судомеханический факультет

Кафедра СДВС

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине

“Судовое Главное Энергетическое Обеспечение”

Модернизация двигателя по прототипу 6ЧН 26/34

Вариант №24

Выполнил: ст. гр. СП-41

Ахламов Д.С.

Проверил: Гаврилов В.В.

Cанкт-Петербург

2012г.

Введение

Актуальность работы.

В настоящее время идет конкурентная борьба за рынок дизелей морского и речного флота, в которой отечественные дизеля проигрывают из-за недостаточной экономичности и эксплуатационной надежности. Вопрос снижения расхода топлива также актуален из-за постоянного роста цен на сырье и уменьшении запасов нефтепродуктов в земной коре.

Поэтому создание новых и модернизация используемых дизелей с целью улучшения их экономичности является приоритетной для отечественного дизелестроения.

С учетом этого цель данного проекта состоит в разработке дизельного двигателя с уменьшенным удельным эффективным расходом топлива, повышенным уровнем форсировки по среднему эффективному давлению при обеспечении требуемого уровня надежности и экологических показателей.

1 Анализ двигателя-прототипа

1.1 Анализ параметров и показателей двигателя-прототипа

В курсовом проекте поставлена задача повысить топливоэкономичность и эффективную мощность двигателя-прототипа. Для этого необходимо улучшить ряд параметров рабочего процесса.

Параметры рабочего процесса двигателя-прототипа:

Среднее эффективное давление p_e = 1,957 МПа

Давление наддува p_k = 0,330 МПа

Удельный эффективный расход топлива g_e = 0,209 кг/кВт∙ч

Максимальное давление = 13 МПа

Степень сжатия = 12,5

Степень повышения давления λ = 1,5

Коэффициент продувки =1,05

Давление наддува в двигателе-прототипе является не достаточным для обеспечения требуемой мощности, для чего его необходимо повысить.

Удельный эффективный расход топлива в прототипе высок для современных дизелей данного класса.[см.источник 3] С целью его уменьшения необходимо повысить максимальное давление сгорания и для этого увеличить недостаточно высокую степень сжатия. Но это приводит к росту термических напряжений, что вызывает необходимость уменьшения степени повышения давления λ.

Коэффициент продувки является одним из важнейших показателей совершенства системы продувки и наполнения рабочих цилиндров. В двигателе-прототипе соответствует современным требованиям(см.источник 3)

1.2 Анализ особенностей конструкции двигателя-прототипа

Дизель 6ЧН26/34 – четырехтактные, нереверсивные, с вертикальным однорядным расположением цилиндров, с непосредственным впрыском топлива, с газотурбинным наддувом и охлаждением наддувочного воздуха.

Дизель 6ЧНП 26/34 с понижающим редуктором устанавливается на судовой фундамент и жестко крепится к нему. Дизель оборудован местным постом управления и дистанционным автоматизированным управлением режимами.

Остов дизелей состоит из блок-картера и фундаментной рамы, скрепленных анкерными связями, образующих жесткую конструкцию, на которой смонтированы все остальные детали и узлы.

На переднем торце дизеля размещены: турбокомпрессор, охладитель наддувочного воздуха, фильтр топлива, насосы воды, масла, топливоподкачивающий и маслопрокачивающий насосы.

Со стороны заднего торца размещены: щит приборов, главный пусковой клапан, распределитель воздуха, механизм безопасности, регулятор скорости, привод распредвала.

На верхней части дизеля размещены крышки рабочих цилиндров, к которым крепятся: впускной коллектор, выпускной коллектор и коллектор отвода воды из крышек цилиндров.

На стороне управления дизелем размещены: распределительный вал, топливные насосы и их приводы, привод впускных и выпускных клапанов, механизм регулирования подачи топлива, тяга с защелками механизма безопасности и фильтр тонкой очистки масла.

На противоположной управлению стороне дизеля расположены: коллектор подачи охлаждающей воды к втулкам рабочих цилиндров, предохранительные противовзрывные клапаны, охладители масла и воды с регуляторами температуры прямого действия.

Коленчатый вал стальной. Со стороны переднего торца на коленчатом вале располагаются шестерни привода насосов воды и масла, с заднего торца - шестерня привода распределительного вала.

Для гашения колебаний и обеспечения необходимой степени неравномерности вращения коленчатого вала дизель 6ЧНП 26/34 имеет силиконовый демпфер, который одновременно является маховиком, а также составляет часть упругой муфты отбора мощности.

Поршень цельный, чугунный, охлаждаемый маслом.

Шатун стальной, штампованный с прямым разъемом нижней головки.

Турбокомпрессоры с фильтром - глушителем на входе.

Регулятор скорости гидравлический, непрямого действия, со встроенным серводвигателем и стоп-устройством.

Топливная система состоит из шестеренчатого топливоподкачивающего насоса с редукционным клапаном, сдвоенного фильтра тонкой очистки, отдельных топливных насосов высокого давления для каждого цилиндра и форсунок.

Система смазки циркуляционная, под давлением, со свободным сливом масла в раму и откачиванием в отдельно расположенный маслобак. На дизеле установлен двухсекционный масляный насос. Первая секция насоса - нагнетает масло через фильтры из маслобака в дизель, вторая секция - откачивает масло из картера в маслобак. Предпусковая прокачка дизеля маслом производится пневмоагрегатом, смонтированным на подмоторной раме. Фильтрация масла производится фильтром полнопоточным тонкой очистки со сменными фильтрующими элементами и центробежным фильтром, расположенным на маслобаке.

Система охлаждения дизеля водяная двухконтурная, состоит из двух водяных насосов внутреннего и внешнего контуров, охладителя наддувочного воздуха, охладителя масла, охладителя воды, регулятора температуры масла, регулятора температуры воды и расширительного бачка. Дизель и турбокомпрессор охлаждаются циркулирующей пресной водой внутреннего контура, а наддувочный воздух, масло и вода охлаждаются в охладителях воздуха, воды и масла проточной водой внешнего контура (забортной водой).

Система пуска пневматическая (сжатым воздухом давлением 25-30 кГс/см2) состоит из пусковых баллонов, главного пускового клапана, воздухораспределителя золотникового типа и пусковых клапанов на крышках цилиндров.

Средства контроля над работой дизеля и состоянием параметров расположены на щите приборов дизеля:

Манометры масла, топлива, наддувочного воздуха.

Термометры воды, выходящей из дизеля; масла, поступающего в дизель.

Система для измерения температуры выпускных газов на выходе из каждого цилиндра, перед турбокомпрессором и за турбокомпрессором.

Тахометр частоты вращения коленчатого вала.

Топливо для работы применяется дизельное марки Л по ГОСТ 305-82, моторное ДТ ГОСТ 1667-68 и мазут Ф5 ГОСТ 10585-75.

Масло в дизеле должно применяться марок М-10Г2ЦС, М10ДЦЛ20, М14ДЦЛ20 ГОСТ 12337-84. Заменителями указанных масел могут быть масла зарубежных фирм с классом вязкости SAE-30.

Охлаждающая жидкость внутреннего контура - пресная вода с временной жесткостью 1,5-3,0 мГм. экв/л. с добавлением антикоррозионной присадки.