Резервы повышения эффективности судовых дизелей (Циулин В.А. и Левшин Г.Ф.) (УДК 621.431.74:621.436)

Эксплуатация судовых механизмов

Отличительная особенность дизельных энергетических установок промысловых судов - широкий спектр нагрузок, в котором значительное место занимают режимы малых - средних мощностей. В то же время известно, что типичный недостаток дизеля - существенное повышение в диапазоне малых - средних мощностей неравномерности распределения нагрузок по цилиндрам. Отмеченное явление обусловлено увеличением степени неравномерности цикловых (объемных) подач топлива 6 насосами высокого давления (НВД). Результат образования δ - рост виброактивности, ухудшение качества индикаторного процесса и экономичности дизеля.

Считается, что снижение величины δ достигается преимущественно улучшением технического состояния и совершенствованием комплектации топливовпрыскивающей аппаратуры дизеля. Однако данный путь повышения эффективности процесса впрыска далеко не исчерпывает возможности уменьшения δ. Поэтому нормативные документы допускают значительные изменения значений δ в зависимости от нагрузки W дизеля или размера цикловой (объемной) подачи топлива V.

На неравномерность цикловых подач оказывает весьма значительное влияние гидродинамический режим системы подачи топлива и НВД.

Таблица 1

(Примечание. Давление подкачки топлива Р_П=0,1 мПа)

Таким образом, можно говорить о целой группе факторов, снижающих эффективность комплекса "дизель - топливная система". Несмотря на это, в дизельстроительной практике не применяются достаточно универсальные средства противоволновой защиты.

Таблица 2

Институтом предложен ряд универсальных технических решений в области управления характеристиками гидродинамического режима системы подачи топлива. Примером такого решения может служить упругая оболочка, соосно встроенная в трубопровод подачи топлива к НВД. В табл. 1-4 приведены некоторые результаты исследований по воздействию упругих оболочек на гидродинамику топливных систем и рабочий процесс дизеля.

Таблица 3

(Примечание. Р_П=0,15 мПа)

Базой для сравнения послужила штатная система топливного стенда судоремонтного предприятия, состоящая из стальных трубопроводов (вариант I). В вариантах II и III предусматривалась установка вместо стального трубопровода резино-тканевых рукавов (дюритов) длиной соответственно 344 и 682 мм. Указанные рукава представляют собой штатные элементы систем подачи топлива к НВД дизелей Д6 (II), Д-2 (III) и предназначены заводом-изготовителем исключительно для снижения вибронагрузок топливного трубопровода.

Таблица 4

(Примечание. Р_П=0,2 мПа, нагрузка 92 кВт)

Изготовление деревянной модели корабля на копировально-фрезерном станке в отраслевой научно-исследовательской лаборатории мореходных качеств судов

Из табл. 1 следует, что вариант III характеризуется (при прочих идентичных условиях) наименьшими средними значениями объемной подачи V_cp В табл. 2 представлена выборка минимально-возможных значений δ для режимов Н=11,5 мм и Н=5,0 мм. Отличительная черта варианта III (по сравнению с вариантами I и II) - достижение минимумов δ на обоих указанных режимах при одном значении Р_П=0,15 мПа, что объясняется лучшими условиями на всасывании НВД, обеспеченными правильным выбором типа системы подачи топлива. Наконец, как видно из табл. 3, для варианта III характерны и наименьшие значения амплитуд Р_Тmax, по меньшей мере, на режиме Н=11,5 мм.

В отраслевой научно-исследовательской лаборатории мореходных качеств судов. Выдержит ли судно удар разрушающей волны?

Заменой на блочном НВД дизеля 6 ЧН 18/22 штатного стального трубопровода на трубопровод с упругой оболочкой (дюритом) удалось заметно улучшить качество рабочего процесса (см. табл. 4).

Итак, от наличия и правильного выбора средств противоволновой защиты зависит реализация значительных резервов улучшения характеристик комплекса "дизель - топливная система".

Выполненное исследование наглядно показало порочность принятой на судоремонтных предприятиях практики регулировки НВД при различной комплектации трубопроводами систем подачи топлива стендов и дизелей. Использование средств противоволновой защиты, в частности, упругих оболочек в топливных системах стендов и дизелей делает стендовый этап регулировки НВД более обоснованным.

Внедрение на промысловом флоте средств противоволновой защиты позволит рыбохозяйственным предприятиям сократить эксплуатационные расходы на десятки тысяч рублей.