1.6.2.1 Головний двигун

Головний двигун жорстко встановлений на металевих клинах на фундаменту. Двигун має рядне, вертикальне розміщення циліндрів та пряме вприскування палива в циліндр. Поперечний переріз головного двигуна наведено на рис. 1.1. Зовнішній вигляд наведено на рис. 1.2.

Рис. 1.1 Поперечний переріз головного двигуна

Рисунок 1.2 – Зовнішній вигляд головного двигуна

1.6.2.3 Технічні характеристики двигуна 6s35mc-c7:

Розміщення та кількість циліндрів рядне; 6;

Діаметр циліндра, D 350 мм;

Хід поршня, S 1400 мм;

Відношення S/D 4;

Робочий об'єм циліндру 0,135 м³/цил.;

Циліндрова потужність 740 кВт;

Частота обертання колінчастого валу 173 хв^-1;

Питома витрата паливапри навантаженні: 100 % 178 г/(кВт·год.);

80 % 176 г/(кВт·год.);

75 % 173 г/(кВт·год.);

50 % 171 г/(кВт·год.);

Питома витрата мастила 1,7 – 2,2 г/(кВт·год.);

Середня швидкість поршня 9,6 м/с;

Турбокомпрессори один – імпульсний типу MAN TCR22, ABB TPL69-BA10 або MHI MET42MA.

1.6.2.5 Конструкція й технічні особливості двигуна

Введення нової серії двигунів ME-B знаменує собою крок у напрямку зміцнення малого діаметра, двотактний двигун діапазоні. Стан сучасних двигунів дозволяє власникам вибрати сучасний, орієнтований на майбутнє двотактний двигун.

Двотактні двигуни малого діаметру MAN B&W є світовим лідером у своєму сегменті ринку протягом десятиліть.

Після постачання перших L35MC в 1982 році в загальній складності 1000 L35MC. 500 S35MC. 200 і 250 L42MC S42MC двигунів було виготовлено на замовлення або та доставлені.

Тим не менш, ринок завжди рухається, і вимоги до більш конкурентоспроможними двигунів, тобто мінімально можливою швидкістю гвинта, низьку витрату палива, знизити споживання мастила і велику гнучкість щодо викидів і легке регулювання параметрів двигуна, закликають до переоцінки дизайн параметрів, управління двигуном і макет.

Дослідження в цьому сегменті, в тому числі ретельне регулювання гвинта на швидкість для танкерів, контейнерів і балкарів, показали, що 35 см діаметр циліндра двигуна з трохи зниженою швидкістю і більш високою потужністю двигуна підійде краще. У сегменті S42MC типу, 40 см діаметр циліндру двигуна з 146 оборотів в хвилину буде, разом з оновленою 35 см діаметром.

Ринковий попит на двигуни з електронним управлінням в даний час перетворюється в значний попит цих двигунів. Новий двигун з електронним управлінням паливною системою буде призначений ME-B, тобто S35ME-B і S40ME-B, відповідно.

ME-B Переваги

• Низька питома витрата палива (SFOC)

• Збільшення потужності двигуна

• Низька витрата мастила

• Довгий час між капітальними ремонтами (ТПВ)

• Легке регулювання параметрів

• Низький рівень викидів

• Низька швидкість гвинта

• Низька мінімальна швидкість бігу

• Висока надійність.

Нові двигуни будуть введені з середнім ефективним тиском 2,1 МПа, пропонуються такі дані двигуна, див. таблиця 1.

Питома витрата палива була скорочена на 2 г/кВтг за допомогою підвищення тиску.

Таблиця 1. Характеристики двигунів 5-8S35ME-B і 5-8S40ME-B

Engine data
	5-8S35ME-B	5-8S40ME-B
Bore (mm)	350	400
Stroke (mm)	1550	1770
MEP (bar)	21	21
Engine speed (r/min)	167	146
Mean piston speed (m/s)	8.6	8.6
Power output (kW/cyl.)	870	1135
SFOC (g/kWh)	171-176	170-175

ME-B системи управління вприску палива

Невеликий розподільний вал управляє випускними клапанами у звичайній манері, ПНВТ виконанні у вигляді одного паливного впорскувача на циліндр, відповідно до звичних ME двигунів. Бустери встановлені на гідроциліндр (HCU) два бустери на кожен гідроциліндр. Гідравлічне масло подається до HCU через одну трубу палива, укладені в місце розподільного валу. Акумулятори, що використовуються в HCU цього двигуна ME замінюються на один буфер гідравлічного масла, яким виступає кожен HCU, який, у свою чергу, служить обслуговувачем двох циліндрів. Стиснення палива у відповідності з його густиною розраховується модулем для максимального ефекту від акумулятора.

Два насоси з електричним приводом забезпечують гідравлічну енергію для системи упорскування. У разі виходу з ладу одного насоса, більш ніж 50% потужності двигуна залишиться доступним, що дозволяє забезпечити приблизно 80% швидкості судна.

ME-B системи будуть мати ті ж можливості, що і даний MС двигун. Впорскування контролюється пропорційним клапаном, який дозволяє безперервно змінювати тиск упорскування. Як правило, поступове підвищення тиску під час впорскування, є оптимальним.

Упорскування впливає на SFOC, а також викиди. Один профіль часто сприятливі для SFOC, однак занадто високий рівень викидів NOx, у той час як протилежне відноситься і до інших профілів вприску. Упорскування, відображає компроміс між SFOC і NOx. Таким чином, свобода вибору упорскування, є інструментом, який може бути використаний для мінімізації SFOC, зберігаючи при цьому викиди в заданих межах.

Встановлюється один гідравлічний циліндровий юніт (HCU) на два циліндри. HCU оснащений двома тисковими контролерами, два ELFI клапанами і двома Alpha лубрикаторами.

Гідравлічний блок живлення (HPS), використовуваних для нового двигун малого діаметра встановлений в передній частині двигуна. HPS оснащений електричним приводом і складається з двома електродвигунами кожного ведучого гідравлічного насоса.

Тиск гідравлічного масла для нової системи було збільшено з 250 бар (для системи ME) до 300 бар. Кожен з насосів має запас потужності, що відповідає 50% від потужності двигуна, розвиває приблизно 80% швидкості.

Система управління може бути змінена і випускні клапани будуть механічно активовані.

У разі несправності одного з насосів, як і раніше можна використовувати двигун з 50% потужності.

Остов двигуна

Структурні частини були розроблені стосовно жорсткості та міцності для забезпечення більш високої продуктивності для цих двигунів.

Остов має добре зарекомендувавшу себе зварну конструкцію. Для нових двигунів, зазвичай литі частини для основної балки підшипників виготовлені з листового прокату сталі. Це забезпечує однорідність матеріалу без ризику недоліків лиття, що виникають в процесі остаточної обробки.

Блок-картер має добре зарекомендувавший себе дизайн трикутної форми, з двома анкерними болтами дає відмінну підтримку сил направляючих крейцкопф. Дана конструкція остова тепер є стандартним типом для всіх оновлених двигунів.

Для циліндрової рами, два можливі варіанти конструкції доступні:

• Чавун

• Зварні конструкції з інтегрованим ресиверами надувного повітря.

Було вирішено використовувати чавуну з кулястим графітом завдяки своїй високій міцності і високого Е-модулю, для цього матеріалу відмінною є можливість протидіяти високій силі запалювання. У порівнянні з матеріалом сірого чавуну, вага рами циліндра 6S35ME-B може бути скороченою на 3 тис. тонн.

Жорсткість і рівень напруження ретельно оцінюються в основні структури з розрахунками МСЕ, і всі деформацій й напруги, нижче або рівні використовуваному для інших існуючих двигунів, тобто надійність структури двигуна буде принаймні на тому ж рівні як існуючих двигунів, які вже довели свою дуже високу продуктивність.

Колінчастий вал

Хоча співвідношення хід / діаметр було збільшено для нових двигунів, відстань між циліндрами була лише злегка збільшена.

FEM розрахунки проводилися для того, щоб геометрія (включаючи журнал діаметрів) колінчастого валу була оптимізована для підтримки жорсткості, гарячої посадки і відповідає тому ж рівню, що й інші MC-C двигуни.

Шатун

Шатун використано на відомій конструкції, які використовувалися для програми по двигунах всього малого діаметра і спочатку введені для L35MC.

Щоб зменшити осцилюючі сили, новий дизайн виконаний у вигляді сполучення дизайну використованого для MC-C і 35MC двигунів.

Дизайн для контактних крейцкопфа взято з S50MC-C, в той час як розмір підшипника була заснована на багаторічному досвіді роботи з 35MC, тобто з загартованої робочої поверхні на висновку, див. рис. 1.3.  Конструкція підшипників нового дизайну з низьким тертям, а також відмінна від конструкції у двигуна великого діаметру циліндра.  Низькопрофільна конструкція полегшує тертя та забезпечує низьке споживання масел.

Рис 1.3. Конструкція двигуна малого діаметру циліндра

Підшипники

Підшипники, використовувані для нових двигунів мають той же дизайн, як ті, які використовується з дуже добрими результатами на інших двигунах малого діаметру вже більше 15 років. Підшипник з thinshell дизайну. Навантаження на великих підшипників у всіх випадках значно нижче допустимих даного дизайну.

Камера згоряння

Зі збільшенням потужності нового ME-B двигуна, камери згоряння були ретельно досліджені для компенсації підвищеного тиску займання і високим тепловим навантаженням - було збільшено надійність компонентів і подальше збільшення TBOs.

Втулка циліндра

Тонкі гільзи циліндра, який також використовується на інших двигунах малого діаметра MC-C/ME можливо для обох типів двигунів, але матеріал для гільзи циліндра був оновлений щоб протидіяти вищму тиску займання. 

Поршень

Поршень з отвором для охолодженням і з збільшеною товщиною поршневого днища. Форма головки поршня проти камери згоряння була ретельно досліджена, щоб впоратися зі зростом потужності нового двигуна.  FEM розрахунки були використано в розробці геометрії поршня.

Пакет поршневих кілець схожий на кільця, що використовується для існуючих двигунів малого діаметра. Всі кільця з Alucoat на поверхні кочення для безпечної підробітки поршневих кілець. Якщо потрібен тривалий час між капітальними ремонтами, спеціальна упаковка кілець з твердим покриттям на поверхні кочення для поршневих кілець може поставлятися в якості опції.

Альфа Lubricator входить в стандартну комплектацію нового двигуна малого діаметра. АКК режим мастила. Таким чином, тепер також доступна для двигунів малого діаметра на користь дуже низького загального обсягу споживання масел і зберігши циліндра в дуже хорошому стані.

Розрахункова температура рівня для горіння частин і всередині нашого розрахункового значення, як показано на рис. 1.4.

Рис. 1.4 Температурні зони в камері згоряння

Заключні зауваження

Введення нових двигунів даної марки є кроком на шляху зміцнення позиції двотактних двигунів малого діаметра на ринку.