Academic literature on the topic 'Суднові ДВЗ'

Ефективність і економічність роботи транспортних суден прямо залежить від витрат на паливо, частка яких в загальних фінансових витратах на експлуатацію судна займає перше місце [1]. Оптимізація витрат палива і підвищення ефективності його використання за рахунок активації його енергетичних характеристик сприяє збільшенню функціонування всієї пропульсивної установки. Відповідно до стандарту на паливо DIS DP-8217, розробленого міжнародною організацією по стандартизації ISO, в суднових двигунах внутрішнього згоряння використовуються два сорти дистилятного палива – чисте дизельне паливо DMB і змішане паливо DMC, а також очищене паливо RM. Важкі сорти мають більш низьку вартість в порівнянні з легкими, що визначає їх використання в суднових дизелях для скорочення фінансових витрат на придбання палива. Також необхідно відзначити, що важкі сорти палив застосовуються для забезпечення роботи суднових дизелів на всіх режимах роботи, в тому числі на режимах пуску та реверсування. Надійна експлуатація дизелів в таких умовах неможлива без процесу паливопідготовки. Підготовка палива до використання в суднових дизелях проводиться комплексно, починаючи з прийому палива на судно і закінчуючи його подачею в циліндр двигуна

Ефективність і економічність роботи транспортних суден прямо залежить від витрат на паливо, частка яких в загальних фінансових витратах на експлуатацію судна займає перше місце [1]. Оптимізація витрат палива і підвищення ефективності його використання за рахунок активації його енергетичних характеристик сприяє збільшенню функціонування всієї пропульсивної установки. Відповідно до стандарту на паливо DIS DP-8217, розробленого міжнародною організацією по стандартизації ISO, в суднових двигунах внутрішнього згоряння використовуються два сорти дистилятного палива – чисте дизельне паливо DMB і змішане паливо DMC, а також очищене паливо RM. Важкі сорти мають більш низьку вартість в порівнянні з легкими, що визначає їх використання в суднових дизелях для скорочення фінансових витрат на придбання палива. Також необхідно відзначити, що важкі сорти палив застосовуються для забезпечення роботи суднових дизелів на всіх режимах роботи, в тому числі на режимах пуску та реверсування. Надійна експлуатація дизелів в таких умовах неможлива без процесу паливопідготовки. Підготовка палива до використання в суднових дизелях проводиться комплексно, починаючи з прийому палива на судно і закінчуючи його подачею в циліндр двигуна

Постановка проблеми в загальному вигляді. Механічні втрати енергії при передачі корисної (індикаторної) потужності від суднового двигуна внутрішнього згоряння (ДВЗ) до споживача лежать у широких межах і можуть становити 6...10 % – у разі експлуатації ДВЗ на номінальному режимі, і до 100 % – під час експлуатації на холостому ходу. Рівень механічних втрат оцінюється механічним коефіцієнтом корисної дії (ККД). Мінімізації цих втрат і забезпечення мінімальних значень протягом тривалого часу є актуальним завданням, на розв’язання якого спрямовано наукові дослідження, що проводяться як дизелебудівними корпораціями, так і окремими науково-виробничими фірмами та інститутами [1]. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Конструкційні та технологічні заходи, що забезпечують зниження механічних втрат енергії під час експлуатації суднових ДВЗ, розглядалися в різних роботах. При цьому увага приділялася модифікації поверхонь циліндро-поршневої групи, забезпеченню мінімальної витрати палива, загальній методології оцінки енергетичних витрат, регенерації властивостей робочих поверхонь основних елементів дизеля.

Постановка проблеми в загальному вигляді. Накопичений досвід і аналіз роботи двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ), які виконують функції головних/допоміжних двигунів суден морського та річкового флоту і експлуатуються на важких сортах нафтового палива, а також результати моніторингу думок фахівцівдвигунобудівників свідчать про те, що якість палива може виявитися причиною ряду неполадок: підвищеного утворення вуглецевих відкладень на деталях циліндро-поршневої групи (ЦПГ) ДВЗ і в відцентрових сепараторах, інтенсифікації корозії і подальшого прогара випускних клапанів і їх сідел, погіршення процесу згоряння, підвищення температури випускних газів. Можуть виникати і такі проблеми, як зношування поршневих кілець, інтенсивне утворення відкладень на поршні, порушення гідравлічної щільності в прецизійних парах паливної апаратури високого тиску

Завдання підвищення енергоефективності та економічності суднових енергетичних установках (СЕУ) розв’язується не тільки за рахунок зростання циліндрової потужності і зниження питомої витрати палива, але й за рахунок використання в суднових двигунах внутрішнього згоряння (ДВЗ) палив підвищеної в’язкості. Традиційно подібні палива використовувалися в малообертових дизелях (МОД), що характеризуються підвищеним часом, відведеним на впорскування палива в циліндр, його самозаймання та подальше згоряння. На даний час високов’язкі палива використовуються і в (СОД), що мають більш короткі фази сумішоутворення і згоряння. При цьому (через зсув процесу згоряння на лінію розширення) можливе погіршення технічного стану та експлуатаційних характеристик дизеля. Це підвищує актуальність розв’язання завдань щодо забезпечення якісної підготовки палива для подібного класу дизелів

Розвиток судноплавства на водних шляхах призвів до будівництва нового, сучасного флоту з потужними енергетичними установками. Масова експлуатація такого флоту супроводжується інтенсивним зростанням його впливу на навколишнє середовище. Один з найважливіших компонентів суспільного і економічного розвитку, який поглинає значну кількість ресурсів і надає серйозний вплив на природне середовище, є морський транспорт. В роботі проаналізовано можливість зменшення кількості шкідливих викидів судновими ДВЗ за рахунок системи рециркуляції відпрацьованих газів.

Постановка проблеми в загальному вигляді. Під час експлуатації двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ) морських і річкових суден здійснюється безперервний і періодичний контроль не тільки показників, що характеризують робочий цикл дизеля (тиску і температури в характерних точках, частоти обертання, потужності, температури випускних газів), але також експлуатаційних і реологічних характеристик моторного мастила [1]. Аналіз останніх досліджень і публікацій. У зв’язку зі збільшенням тиску і температури циклу, підвищенням крутного моменту, зміною конструкції, ускладненням умов експлуатації, підвищенням часу роботи сучасних дизелів на максимальних навантаженнях умови роботи мастил як в лубрикаторних, так і в циркуляційних системах мащення, стали більш жорсткими. Водночас терміни заміни мастил безперервно збільшуються завдяки поліпшенню їх експлуатаційних властивостей. Визначення оптимальної періодичності заміни мастил є трудомісткою тривалою роботою, спочатку визначається заводом-виробником, коригується за результатами експлуатації та тягне за собою фінансові та експлуатаційні витрати [2]. Тому актуальним є розв’язання завдання регенерації експлуатаційних характеристик мастила в процесі його експлуатації

Постановка проблеми в загальному вигляді. Робочий цикл суднового двигуна внутрішнього згоряння (ДВЗ) складається з послідовності окремих, але поєднаних процесів: наповнення циліндра свіжим повітрям; стиснення суміші свіжого повітря та залишкових газів до температури, що забезпечує надійне самозаймання палива; згоряння палива, розширення продуктів згоряння, випуску та продування. Перебіг робочого циклу, та отримання корисної роботи від його здійснення не можливо безупинної подачі повітря у циліндр дизеля, яке забезпечує та здійснює не лише процес згоряння, а також процеси очищення циліндра від випускних газів (ВГ) та його наповнення. Подача повітря у циліндр дизеля здійснюється за допомогою системи наддува и виконується турбокомпресором (ТК). Потужність, яку може розвивати дизель, безпосередньо залежить від кількості повітря і палива, які надходять в циліндри дизеля. Значить домогтися підвищення потужності двигуна можна шляхом збільшення кількості цих складових. Збільшення кількості палива марно, якщо одночасно не збільшується об'єм повітря, необхідний для його згоряння. Одним з рішень цієї проблеми є збільшення обсягу повітря, що надійшло в циліндри, при цьому спалювання великої кількості палива дає можливість отримати більшу енергію та перетворити її у корисну роботу. Розв’язання цього завдання неможливе без підвищення ефективності процесу наддува дизелів, що встановлені на суднах річкового та морського транспорту

Постановка проблеми в загальному вигляді. Під час експлуатації двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ) суден річкового та морського транспорту здійснюється безперервний і періодичний контроль не тільки показників, що характеризують робочий цикл дизеля (тиску і температури в характерних точках, частоти обертання, потужності, температури випускних газів), але також експлуатаційних і реологічних характеристик моторного мастила (ММ). При цьому, основними параметрами, контроль яких обов’язковий в процесі експлуатації дизеля, є в’язкість, густина, кислотне число, температура спалаху, зміст води і механічних домішок. Під час експлуатації ці параметри постійно змінюються, причому в деяких випадках можуть перевищувати гранично допустимі значення (бракувальні показники). Це неминуче призводить до збільшення контактних напруг в основних трибологічних системах і підвищення втрат енергії, що витрачається на їх подолання. Найпростішим, а тому і найпоширенішим способом відновлення реологічних характеристик ММ є їх очищення (шляхом частково- або повно-проточної фільтрації і сепарації), а також додавання в обсяг ММ, яке вже знаходиться в мастильній системі, свіжого мастила (як чистого, так і зі спеціальними присадками). При цьому необхідно забезпечувати не тільки вимоги щодо отримання ефективної потужності і підтримки екологічних параметрів дизелів суден річкового та морського транспорту, але й мінімальний рівень механічних втрат під час перетворенні вхідної енергії на корисну роботу [1, 2]. Тому зниження механічних втрат у суднових дизелях є актуальним завданням, розв’язання якого сприятиме підвищенню потужності та забезпеченню надійності роботи дизелів річкового та морського транспорту

Всі лубрикаторні системи суднових ДВЗ мають загальну структуру. Однак, за спільністю цієї структури ховається велике різноманіття конструкцій окремих елементів мастильних пристроїв і систем у цілому. Приводи лубрикаторів забезпечують синхронне переміщення нагнітальних елементів з певним положенням поршня в циліндрі, а також мають зв'язок з навантаженням двигуна. Як показують дослідження [1] істотний вплив на процес надходження масла до поверхонь тертя має геометрія каналу розташованого в стінках циліндрової втулки, що з однієї сторони через запірний клапан періодично поповнюється маслом, а з іншого боку - постійно випробовує вплив газів з боку порожнини циліндра. Це значить, що ділянка нагнітального тракту системи між клапаном і дзеркалом циліндра знаходиться під впливом тиску газів величиною 1,5...3 МПа. Причому, у двигунів MAN-B&W (з верхнім підведенням масла), такий вплив відбувається на кожному ході поршня.

Шаповалов, Ю. О. Удосконалення рідинного охолодження циліндро- поршневої групи суднових ДВЗ / Ю. О. Шаповалов, М. М. Семенов // Матеріали міжнар. наук.-техн. конф. "Сучасний стан та проблеми двигунобудування". – Миколаїв : НУК, 2014.
Основними факторами корозійно-ерозійних процесів у системі охолодження ДВЗ є сольовий склад охолоджувальної рідини, присутність у ній розчинених кисню та вуглекислого газу в сукупності з наявністю локальних ділянок з високим температурним потенціалом. Зниження негативних наслідків корозійних процесів може бути досягнуте глибокою рН - корекцією сольового складу вихідної рідини. Корекцію сольового складу вихідної охолоджувальної рідини можливо здійснити шляхом рН – корекції, що дозволяє створити компактний блоковий модуль із тривалим циклом роботи.

В ходе полевых экспедиционных работ в 2016 году сотрудники ФГБУ «Национальный парк “Русская Арктика”» посетили остров Восточный архипелага Большие Оранские острова, который расположен у северной оконечности Новой Земли. Здесь были обнаружены фрагменты неизвестного судна. В литературе информации об этом судне найти не удалось. Однако Д.Ф. Кравченко в отчете об археологических работах в 1979 году на севере Новой Земли упоминает «разрушенную небольшую часть парусника 19 в.», которую его экспедиция обнаружила во время разведки на Больших Оранских островах. Скопление фрагментов судна расположено в центральной части острова у юго-восточного склона плато, примерно в 150 м к северу от южного берега острова и в 230 м к западу от восточного берега острова, в точке с координатами N 77°02 36,9 E 67°45 25,4 . Сотрудниками национального парка «Русская Арктика» были проведены первичное обследование руин судна и их фотофиксация. Самым большим обнаруженным фрагментом является киль судна длинной около 5 метров. По периметру вокруг него находятся восемь фрагментов шпангоутов различной габаритов, два штевня, две кницы штевней, два бортовых пояса с привальными брусьями и многочисленные фрагменты досок обшивки бортов. Все детали имеют следы значительного выветривания древесины и загрязнения. На некоторых фрагментах имеются наросты лишайников и мхов. Киль судна - широкий и плоский - выполнен из единого ствола дерева. На концах имеет небольшой загиб кверху. В киле сохранились несколько нагелей для крепления шпангоутов. Штевни так же, как и шпангоуты, выполнены из комля. На шпангоутах хорошо читаются царапины, которые были нанесены на них острым предметом. Царапины совпадают со «ступеньками» - выборками для прилегания досок борта, сшитых внахлест. На изогнутых кницах штевней выполнены прямые накладные замки крепления. Одина из книц имеет сквозное отверстие. Борта судна сшиты из тесаных досок внахлест. Доски обшивки бортов связаны между собой и прикреплены к элементам набора с помощью деревянных жгутов - «вицы», которая, как нитка, продевалась через отверстия в досках и скрепляла их. Все детали судна, в том числе и доски обшивки, имеют следы рубки топором. Сохранились верхние части штевней. Судя по их форме, они были изогнутыми, с небольшим завалом наружу. В целом технология производства судна, обнаруженного на Оранских островах, архаичная. Несмотря на довольно высокую степень его сохранности, пока сложно точно охарактеризовать тип судна, его линейные характеристики. Для этого прежде всего необходимо более детальное обследование остатков. По результатам первичного обследования можно сделать несколько осторожных предположений. Прежде всего, судно построено из хвойных пород древесины, скорее всего сосны, без применения металлических деталей. Вероятно, это был поморский промысловый карбас, который доставило на Новую Землю более крупное судно. Здесь же он использовался для каботажного плавания. На Восточном острове Больших Оранских островов до сих пор есть моржовое лежбище. Сохранились и стены небольшой промысловой избы.