CC BY
20УДК 629.12
Тихонов Николай Федорович Tikhonov Nikolay Fedorovich
Старший преподаватель кафедры прикладной механики и графики Senior Lecturer of the Department of Applied Mechanics and Graphics
Надеждина Оксана Анатольевна Nadezhdina Oksana Anatolyevna Старший преподаватель кафедры прикладной механики и графики Senior Lecturer of the Department of Applied Mechanics and Graphics ФГБОУ ВО «Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова»
"Chuvash state University. I. N. Ulyanov» Петров Александр Алексеевич Petrov Alexander Alekseevich старший преподаватель ФГБОУ ВО «ЧГПУ им. И. Я. Яковлева» " Chuvash State Pedagogical University»
СУДОВЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ НА БАЗЕ ДВИГАТЕЛЯ MAN
MARINE POWER PLANTS BASED ON THE MAN ENGINE
Аннотация: в настоящей статье приводится устройство судовых энергетических установок на базе двигателя MAN производства Германии, который широко применяется на современных судах, является экономичным дизелем и несложен в эксплуатации.
Abstract: the article presents the design of ship power plants on the example of to the base of engine of MAN of production of Germany that is widely used on modern courts is an economical diesel and unbuilt in exploitations.
Ключевые слова: судовая энергетическая установка; малооборотные двигатели; блок цилиндров; выпускной клапан.
Key words: ship power plant, low-speed engines, cylinder block, exhaust valve.
В преамбуле к настоящей статье будет целесообразным отметить, какие достоинства отличают малооборотные двигатели: это - высокая надёжность, значительный моторесурс, простота конструкции и достойная экономичность в части расходования топлива. К числу этих несомненных достоинств также следует добавить возможность обеспечить высокие агрегатные мощности.
«Научные исследования и инновации» Следует напомнить, что к числу малооборотных дизелей относятся мощные
двухтактные двигатели с числом оборотов до 300 в минуту [1, C.32].
Если сравнивать двухтактные и четырёхтактные двигатели, то первые позволяют при равенстве размеров цилиндров и оборотов по сравнению с четырёхтактными двигателями развивать в 1,5- 1,8 раза большую мощность. При этом диаметр цилиндров лежит в диапазоне 260 -980 мм, а отношение хода поршня к диаметру цилиндра (или S|D) для современных моделей двигателей находится в пределах 2,90 - 4,20. Цилиндровая же мощность современных низкооборотных двигателей в зависимости от размеров цилиндров и уровня форсирования находится в пределах 400 -6950 кВт для двигателей марки MAN, а частота вращения лежит в диапазоне 70 -127 об/мин. Особенно важно пояснить, что если в 50- 60-ых годах прошлого столетия стоимость моторного топлива была достаточно низкой и находилась на уровне 23-30 долларов США за тонну, то на нынешний момент она выросла в десятки раз, поэтому одной из наиболее важных задач для судоводителей является экономия топлива [2, 3], особенно при проведении морских буксировок, когда затраты на потраченное в ходе рейса топливо составляют 50-70% от общей суммы заключённого контракта [1, C.33].
Теперь рассмотрим современную модель двигателя MAN B&W 7S80MC (рис. 1 [4]).
Рис. 1 Современная модель двигателя MAN B&W 7880МС
Данный двигатель имеет сварную фундаментную раму, которая крепится к набору корпуса при помощи 60-ти фундаментных и 2-х торцовых болтов через клинья. Поперечные опоры рамы - стальные литые в количестве 8-ми штук. Упорный подшипник встроен в отсек приводов, который расположен в корме судна. Сток масла происходит в циркуляционную цистерну через слив.
Станина двигателя: стальная цельносварная с входными дверями в каждый отсек цилиндров и отсек приводов со стороны управления. Каждый цилиндр имеет по 4 направляющих крейцкопфа, которые приварены к конструкции станины. Предохранительные клапаны картера (6 шт.) расположены в верхней станине со стороны газовыхлопного трубопровода [4].
Фундаментная рама: упрощённой коробчатой формы, цельносварная, крепится к фундаменту корпуса болтами на стальных клиньях. Тонкостенные стальные вкладыши рамовых подшипников залиты баббитом. В кормовой части
«Научные исследования и инновации» поддона фундаментной рамы имеется отверстие для слива смазочного масла в циркуляционную цистерну.
Блок цилиндров: он собран в единый моноблок на призонных болтах из отдельных чугунных блоков. В каждый блок запрессована цилиндровая втулка из 2-х частей с разъёмом выше верхнего уровня блока цилиндров. Обе части втулки из качественного чугуна.
Верхняя часть втулки снаружи закрыта пустотелой чугунной рубашкой охлаждения. В районе камеры сгорания втулка имеет косые сверлильные отверстия для того, чтобы в неё поступала охлаждающая вода. Перепуск охлаждающей воды из блока в рубашку охлаждения происходит по 4-м перепускным патрубкам, а из рубашки в крышку цилиндров - по перепускным трубам.
Втулка цилиндра - цельнолитая, в нижней её части имеется 30 продувочных окон. Бурт верхней части втулки имеет сверления для перетекания охлаждающей воды из зарубашечного пространства в крышку цилиндра. Её постоянная смазка обеспечивается при помощи двух рядов отверстий в верхней части втулки.
Выпускной клапан. Конструкция и поперечное сечение (рис. 2 [4]). Его корпус имеет заменяемое седло, а веретено шпинделя перемещается в направляющих втулках. Корпус клапана охлаждается водой, которая поступает из блока цилиндров системы охлаждения дизеля, которая потом отводится из верхней части через дроссельные шайбы. Смотровые люки служат для очистки внутренней полости. На верхнем конце шпинделя установлены два поршня [4]:
- гидравлический поршень, предназначен для открытия клапана;
- пневматический поршень, служит для закрытия выпускного клапана.
Рис. 2 Конструкция выпускного клапана
Судовой двигатель MAN B&W 7S80MC имеет общепринятую систему пуска, которая включает в себя: главный пусковой клапан, пусковые клапаны цилиндров и золотниковый распределитель воздуха. При реверсе двигателя работают только распределитель воздуха и толкатели топливного насоса высокого давления (ТНВД).
Усовершенствование судового двигателя MAN B&W 7S80MC
Немецкие конструкторы этой марки дизеля одни из первых в Европе перешли на прямоточную систему газообмена, в связи с чем в конструкцию двигателя был внесён ряд усовершенствований. Например, была увеличена высота головки поршня и снижено расположение поршневых колец относительно донышка поршня, что улучшило надёжность поршневой группы и повысило её моторесурс. Кроме того, так как у двигателя были большие диаметры цилиндров, конструкторы предложили вместо 2-х форсунок использовать 3, что позволило более равномерно распределить тепловые потоки в камере сгорания (при этом среднее эффективное давление увеличилось с 15,1 до 19,1 Бар) [5].
Но самое интересное решение состояло в том, что были установлены датчики температуры в верхней части втулок цилиндров. По изменению
«Научные исследования и инновации» температуры персонал машинного отделения получает ценную информацию о
возможных нарушениях в работе как форсунок, так и поршневых колец. Для
того, чтобы получить полную информацию о процессах, протекающих в
цилиндрах двигателя, на двух шпильках крепления крышек каждого цилиндра
были установлены тензодатчики. Во избежание воздействия повышенных
напряжений специально подбирались те шпильки, которые ближе к
диаметральной плоскости судна.
Датчики посылают сигнал для обработки на судовой компьютер, и туда же
поступают сигналы от оптических датчиков. Один датчик фиксирует значения
верхней мертвой точки, а второй показывает импульсы поворота гребного вала
каждые 0,6 градусов с помощью, наклеенной на вал пластиковой ленты. Данные
содержат: показания среднего индикаторного давления, максимальных давлений
сжатия, скорости нарастания давления при сгорании топлива, число оборотов
двигателя и т.п. [5].
Библиографический список:
1. И. В. Возницкий «Двигатели MAN B&W модельного ряда МС50-98. Конструкция, эксплуатация и техническое обслуживание», Москва, изд. «Моркнига», 2016 год, С.264.
2. Патент на полезную модель № 166326 U1 Российская Федерация, МПК B63H 23/24. Судовая энергосберегающая установка : № 2016119864/11 : заявл. 23.05.2016 : опубл. 20.11.2016 / В. Н. Тимофеев, Л. В. Тузов, О. К. Безюков [и
др].
3. Патент на полезную модель № 167801 U1 Российская Федерация, МПК B60K 11/02, F01P 3/20. Система автоматического регулирования теплового режима судового двигателя внутреннего сгорания : № 2016113248 : заявл. 06.04.2016 : опубл. 10.01.2017 / В. Н. Тимофеев, Н. Ф. Тихонов.
4. Судовой двигатель MAN B&W 7S80MC - анализ конструкции [Электронный ресурс], URL: http://korabley.net/news/sudovoj_dvigatel_man_b_w_ 7s80mc analiz konstrukcii/2011-11-24-1018
VМеждународная научно-практическая конференция 5. Обзор конструкций судовых дизелей [Электронный ресурс], URL: https://mirmarine.net/dvs/osnovy-dvs/1084-obzor-konstruktsij-sudovykh-dizelej.
УДК 621.321
Черноусова Мария Александровна Chernousova Maria Alexandrovna Старший преподаватель Senior Lecturer Васильченко Игорь Игоревич Кудинов Иван Вячеславович Vasilchenko Igor Igorevich Kudinov Ivan Vyacheslavovich
Студент Student
Волгоградский государственный аграрный университет Volgograd State Agricultural University
ИСТОЧНИКИ СВЕТА ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЕ, СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ
LIGHT SOURCES GENERAL PURPOSE, CURRENT STATE
Аннотация : Рассмотрены положительные и отрицательные стороны светотехнических и технико-экономических характеристик современных источников света общего назначения.
Abstract: The positive and negative lighting and technical and economic characteristics of modern general-purpose light sources are considered.
Ключевые слова: ртутьсодержащие лампы, компактные люминесцентные лампы, светодиодные лампы, лампы накаливания.
Key words: mercury-containing lamps, compact fluorescent lamps, LED lamps, incandescent
lamps.
