книги из ГПНТБ / Эксплуатация корабельных двигателей внутреннего сгорания лекции

4.Перечислите особенности работы дизель-генерато­

ров. Стр. 18-19.

5.Дайте определение режима работы корабельных ДВС.

Стр. 20.

6.Какие режимы работы дизеля относятся к установив­

шимся и неустановившимся? Стр. 20.

7.Дайте характеристику мощности дизеля и опреде­

лите факторы, от которых зависит располагаемая и пот­

ребная мощность корабельного дизеля. Стр. 22-24.

8.Дайте определение экономичности дизеля и эконо­

мичности энергетической установки. Стр. 25-26.

9.Что называется надежностью дизеля? Стр. 26.

10.Какие показатели характеризуют надежность ди­

зеля? Стр. 28-29.

11.Как связаны между собой надежность двигателя и

его ресурс до очередного ремонта или до окончания срока службы? Стр. 27.

12.Выполнением каких мероприятий на корабле инженер-

механик обеспечивает высокую надежность работы дизелей?

Стр. 30-31.

13.Какими показателями определяются маневренные свойства корабельных дизелей? Стр. 31.

14.Дайте характеристику готовности дизеля к пуску.

Стр. 31-32.

15.Что понимается под приемистостью корабельного

дизеля? Стр.32-33.

16.Дайте определение устойчивости работы дизеля.

Стр. 34.

17.Приведите примеры устойчивой и неустойчивой системы двигатель-потребитель. Стр. 37.

18.Дайте характеристику устойчивости работы дизеля

при снижении оборотов по винтовой характеристике, начи­

ная с точки номинального режима работы. Стр. 38-39.

19. Почему дизель на малых оборотах и нагрузках теряет устойчивость работы? Стр. 39.

50

20.От каких факторов зависит уменьшение минимально­

устойчивых оборотов дизеля? Стр. 41-42.

21.В чем заключается влияние шума работающего ди­

зеля на работоспособность личного состава? Стр. 43.

22. Дайте определение силы звука и громкости звука.

Стр. 43-44.

23.В каких единицах измеряется г~юмкость звука?

Стр. 44.

24.Перечислите узлы двигателя, являющиеся источни­

ками звуковых колебаний, покажите причины возникновения звука. Стр. 44-45.

25.Перечислите способы уменьшения шума работы ко­

рабельного дизеля и методы защиты личного состава от

воздействия звуковых колебаний. Стр. 46-47.

26.Перечислите показатели форсировки дизеля и

дайте их характеристику. Стр. 47-48.

Ли т е р а т у р а

1.Брук М.А. Инженерные основы эксплуатации корабель­ ных дизелей. Воениздат, 1968.

2.Брук М.А., Рихтер А.А.Режимы работы судовых ди­ зелей. Судпромгиз, 1963.

3.Петровский Н.В. Режимы работы судовых двигателей.

Изд. "Морской транспорт", 1953.

4.Скудирин А.А., Михеев Е.М. Борьба с шумом и виб­ рацией судовых ДВС. Изд. "Судостроение", 1970.

51

Нагрузка двигателя определяется величиной момента сопротивления, приложенного к фланцу отбора мощности.

На установившемся режиме работы двигателя(n=const)

момент сопротивления потребителя равен крутящему моменту

двигателя (^мс= М г’)? поэтому крутящий момент, так же как и момент сопротивления, является прямым показателем

нагрузки двигателя. Прямыми показателя?.® нагрузки явля­

ются также такие показатели, которые прямо пропорциональ­

А,А^- коэффициенты, объединяющий постоянные числа.

Более правильно было бы оценивать нагрузку двигателя по индикаторным показателям ? так как прямым

следствием преобразования тепловой энергии в двигателе

является получение индикаторной работы, которая рас­ ходуется на преодоление сил как внутреннего, так и внешнего сопротивления. Использование эффективных пока­

Рассмотрим другие показатели нагрузки двигателя.

53

(3 .3 )

(ПАГ C°nSt)

Приближенными показателями нагрузки двигателя являют­ ся цикловая подача и часовой расход топлива. Это можно показать! если значение мощности двигателя, выраженное через цикловую подачу и часовой расход топлива

ео

(3.4)

N e= 6523Hu&T пгкт1е 7

На&т

(3.5)

Ne= 6 3 2 Д Т1е »

подставить в выражение для крутящего момента

В случае оценки нагрузки двигателя по расходу топ­ лива следует учитывать изменение эффективного к. п. д. Зависимость нагрузки от расхода топлива используется

для определения мощности двигателя в корабельных усло­

виях. Определение производится по таблицам, построен­ ным, как N e=f(GT ,Ид~).

Максимальное давление сгорания р г также является

косвенным, хотя и приближенным показателем нагрузки, так как с увеличением нагрузки двигателя возрастает

цикловая подача и увеличивается максимальное давление сгорания. Говоря о максимальном давлении сгорания, как о косвенном показателе нагрузки, следует учитывать, что

р* зависит также от давления наддува, от угла опереже-

54

ния подачи топлива, от внешних условий и других факторов.

При эксплуатации двигателя величина pz используется

для качественного анализа состояния равномерности нагруз­

ки цилиндров и двигателя в целом.

Температура выпускных газов по цилиндрам и в вы­

пускном коллекторе tr,"tr также являются косвенными

показателями нагрузки двигателя, так как с изменением нагрузки в ту же сторону изменяется температура выпускных

газов. Однако, как и для максимального давления сгорания,

следует учитывать, что температура выпускных газов зави­ сит также от угла опережения подачи топлива, от режима охлаждения и некоторых других факторов. Величина темпе­ ратуры газов используется для качественной оценки нагруз­ ки цилиндров и двигателя в целом.

Во время работы двигателя в результате сгорания топ­

лива, протекания рабочего процесса и передачи крутящего

момента потребителю в деталях возникают тепловые и меха­

нические напряжения, которые определяют его надежность

и долговечность работы.

Механическая напряженность двигателя характеризует­ ся величиной и характером изменения механических напря­ жений, деформаций и удельных давлений, возникающих в деталях и подшипниках при работе двигателя под влиянием нагрузки. Механические напряжения, деформации и удельные давления определяются величинами и характером изменения сил, действующих в деталях двигателя во время его рабогты. От уровня механической напряженности двигателя зави­ сит его работоспособность, условия смазки и износ, воз­ можность появления усталостных напряжений и поломок в отдельных деталях, приводах и подшипниках.

Рабочий уровень механической напряженности двигате­

ля обычно обеспечивается достаточно высоким коэффициен­ том запаса прочности, однако в некоторых форсированных

дизелях уже теперь имеются отдельные узлы, механическая

напряженность которых близка к предельной. Если под

55

влиянием каких-либо эксплуатационных факторов возрастет

величина или изменится характер действия сил, то может

произойти поломка детали, которая выведет двигатель из

строя. Об этом свидетельствуют случаи аварий двигателей

из-за поломок шатунов, коленчатых валов, трещин в осто­

ве двигателя и в других деталях.

Тепло, выделяющееся в цилиндре двигателя при сгора­

нии топлива, расходуется на совершение индикаторной

деталями двигателя, нагревают их до высокой температуры

при которой возможно разложение и выгорание смазочного

масла на трущихся поверхностях поршня, поршневых колец, на зеркале цилиндра. Следствием этого будет нарушение

смазки перечисленных деталей, ускоренный износ или даже

задир поршня. В результате нагрева происходит также

снижение механической прочности материалов деталей.

С целью поддержания температуры деталей в пределах

норм, обеспечивающих надежную смазку, и для обеспечения необходимей механической прочности деталей, двигатель охлаждается.

Врезультате охлаждения в деталях, нагреваемых при

сгорании топлива, устанавливается перепад температур и

возникают температурные напряжения.

Для оценки эксплуатационной надежности деталей дизеля, находящихся в области интенсивного теплообмена

ивысоких температур, существуют два основных критерия: температура и температурный градиент между нагретой и

охлаждаемой сторонами детали. Эти критерии обусловливают

температурное состояние деталей.

Влитературе по двигателям внутреннего сгорания широ­

ко применяется критерий теплонапряженности, иногда име­ нуемый тепловой нагрузкой на детали двигателя, являющийся не чем иным, как тепловым потоком через поверхность деталей в .единицу времени:

56

тельных данных оценить температуру поверхности. Однако

сам по себе тепловой поток еще не обеспечивает оценку теплового состояния, температурных напряжений и других

факторов, обусловливающих надежность и работоспособность

деталей. Надежность, работоспособность и долговечность

в условиях изменяющегося теплового режима дизеля может

2) температурные напряжения (эи от перепадов температур, которые алгебраически суммируются с напря­ жениями от механических нагрузок, или безразмерные параметры, представлякщие отношения этих напряжений к предельно допустимым,

(З.П)

57

неперпендикулярности плоскостей гайки к оси шпильки или к опорной плоскости. Это вызывает значительные дополни­

тельные напряжения изгиба.

Дополнительные напряжения в деталях остова, в анкер­

ных и крышечных связях могут возникнуть также в результа­ те вибраций этих деталей или при деформациях корпуса

корабля.

Кривошипно-шатунный механизм (к. ш. м.) двигателя

работает под воздействием переменных циклических нагру­

зок, и поэтому разрушение деталей носит усталостный

характер. Величины усталостных напряжений в деталях

зависят от амплитуд сил, действующих на детали движения.

Чтобы определить косвенные показатели механической на­

пряженности к. ш. м..необходимо рассмотреть силы, дей­

ствующие на его детали, а также влияние нагрузки и ре­

жима роботы двигателя на характер циклического изменения сил.

Pj - сила инерции поступательно движущихся масс

значительной величины и малой зависимости от режима

роботы двигателя. Таким образом, с достаточной точностью можно принять

Кроме того, на детали движения действуют центробежные

силы инерции вращающихся масс шатуна и коленчатого вала, а также силы, возникающие в результате крутильных коле­

59