Анализ эксплуатационных качеств и разработка мероприятий на техническое обслуживание судового дизеля 8ЧН20/26 для судов типа «Атлантик 433»

Анализ эксплуатационных качеств и разработка мероприятий на техническое обслуживание судового дизеля 8ЧН20/26 для судов типа «Атлантик 433»

МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

МОРСКАЯ АКАДЕМИЯ

Судомеханический факультет

Кафедра СЭУ

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Эксплуатация судовых ДВС»

на тему: «Анализ эксплуатационных качеств и

разработка мероприятий на техническое обслуживание судового дизеля 8ЧН20/26

для судов типа «Атлантик 433»».

240500.М-592(1).02.00.ПЗ

Выполнил:курсант Асипович Д.Н.

_____________

Проверил:ст.преподаватель Злобин А.В.

______________

МУРМАНСК

2004

Содержание:

стр.

1. Анализ эксплуатационных качеств и надежности двигателя

2. Разработка мероприятий на техническое обслуживание дизеля

3. Разработка и составление программы специальных испытаний дизеля

1. Анализ эксплуатационных качеств и надёжности двигателя 8ЧН20/26

1. Технические характеристики и назначение двигателя 8ЧН20/26.

Таблица1 Технико-эксплуатационные характеристики дизеля 8ЧН20/26

| |Единицы | |

|Наименование |измерения |Параметры |

| | | |

|Обозначение по ГОСТ |--- |8ЧН20/26 |

|3493-82 |--- |8VDS26/20 AL-2 |

|Заводское обозначение |--- |неразделённая |

|Тип камеры сгорания |--- |внутреннее |

|Смесеобразования |--- |газотурбинный |

|Наддув |кВт |839 |

|Эффективная мощность |об/мин |1000 |

|Частота вращения |м/с |8,67 |

|Средняя скорость поршня |--- |средняя |

|Быстроходность |мм |260 |

|Ход поршня |мм |200 |

|Диаметр поршня |--- |8 |

|Число цилиндров |--- |1-2-4-6-8-7-5-3 |

|Порядок работы цилиндров |МПа |1,621 |

|Среднее эффективное | | |

|давление |г/кВт ч |222 |

|Удельный эффективный |кг/ч |1.8 |

|расход топлива |--- |12,5 |

|Удельный расход масла |МПа |3,42 |

|Степень сжатия |МПа |12,7 |

|Максимальное давление | | |

|сжатия |--- |2,7 |

|Максимальное давление | | |

|сгорания | | |

|Степень наддува | | |

|Температура наддувочного |0С |175 |

|воздуха | | |

|а)до холодильника |0С |<55 |

|наддувочного воздуха | | |

|б)после холодильника | | |

|наддувочного воздуха | | |

|Масса двигателя с |кг |10500 |

|маховиком без | | |

|эксплуатационных |мм |4138 |

|материалов |мм |1300 |

|Габариты: |мм |2530 |

|а)длина | | |

|б)ширина |?С |450 |

|в)высота | | |

|Температура выпускных |?С |575 |

|газов за цилиндрами | | |

|Температура выпускных |?С |450 |

|газов перед турбиной | | |

|Температура выпускных | | |

|газов после турбины | | |

Продолжение таблицы 1. Технико-эксплуатационные характеристики дизеля

8ЧН20/26

| | | |

|Наименование |Единицы измерения |Параметры |

| | | |

|Давление срабатывания | |17,3 |

|предохранительного | |180 |

|клапана на крышке |МПа |150 |

|цилиндра |мм | |

|Диаметр рамовой шейки |мм |0,49 |

|Диаметр шатунной шейки | |75 |

|Давление смазочного масла|МПа | |

|перед фильтром | |55 |

|Максимально-допускаемая | | |

|температура смазочного |?С |75 |

|масла на выходе | | |

|Максимально-допускаемая |?С | |

|температура смазочного | |66 |

|масла на входе |?С | |

|Температура заданного | |90 |

|значения охлаждающей воды| | |

|во внутреннем контуре |°C |2,94 |

|Температура охлаждающей | |1,0 |

|воды на входе во |°C | |

|внутренний контур | | |

|Максимально допускаемая | |2,94 |

|температура охлаждающей | |1,0 |

|воды во внутреннем |МПа | |

|контуре |МПа | |

|Давление пускового | | |

|воздуха | | |

|а)максимальное | | |

|б)минимальное | | |

В энергетическую установку траулера входят:

Дизель-редукторный агрегат с двумя главными приводными двигателями типа

6 VDS 48/42 AL-2 мощностью 2650 кВт каждый.

Два вспомогательных дизель-генератора с приводными двигателями типа

8VD26/20AL-2 мощностью 2(839 кВт

В состав гребной установки судна «Атлантик-433» входит дизель-

редукторный агрегат с отбором мощности на валогенераторы.

Главная силовая установка, состоящая из двух дизелей типа 6ЧН42/48,

предназначена для передачи мощности на винт, а также для выработки

электроэнергии на судне. Силовая установка состоит из двух главных

двигателей, которые через высокоупругие сцепные муфты (пневматические

двухконусные фрикционные муфты с высокоупругими резиновыми элементами)

работают на общий понижающий редуктор. Благодаря пустотелой конструкции

входных валов понижающего редуктора возможно при отключенных сцепных муфтах

работать только на валогенераторы мощностью по 1500 кВт, приводимые каждый

через вспомогательный выходной вал понижающего редуктора и высокоупругую

муфту, в то время как гребной вал не приводится. При включенных сцепных

муфтах приводятся как гребной винт, так и валогенераторы. При приводе

только гребного винта валогенераторы работают без возбуждения.

Состав судовой энергетической установки:

В состав энергетической установки входят следующие агрегаты и механизмы:

- два главных двигателя типа 6ЧН 42/48;

- две высокоупругие муфты типа Спирофлекс KJR 200;

- две электромагнитные сцепные муфты Pneumaflex KAE 340;

- ВРШ;

- понижающий редуктор типа 10 АО 2*1400*3,57,

- два валогенератора DGFSO 1421-6

- системы и механизмы, обеспечивающие работу энергетической установки

Принципиальная схема главной силовой установки предоставлена на рисунке

1.1.

[pic]

Рисунок 1.1. Принципиальная схема главной силовой установки:

1-МИШ;

2-упорный подшипник;

3,10-валогенератор DGFSO 1421-6;

4-высокоупругие муфты типа Спирофлекс KJR 200;

5-редуктор типа 10 АО 2*1400*3,57;

6,9-две электромагнитные сцепные муфты Pneumaflex KAE 340;

7,8-двигатель 6ЧН42/48; 11-ВРШ.

Основные потребители электроэнергии на судне : траловые лебедки;

консервные линии; компрессоры морозильных установок; судовое освещение;

оборудование камбуза; грузовые лебедки; якорно-швартовные механизмы;

оборудование общесудовых систем.

1.2. Характерные режимы работы двигателя на судне.

Таблица2 Среднесуточные режимы работы дизелей 8ЧН20/26

| |Количество |Средняя |Мощность |Расход |

|Наименование режима |работающих |мощность |вспомогательны|топлива,|

| |дизелей |одного |х двигателей, | |

| | |дизеля, кВт|% |кг/ч |

|1. Переход на |1 |320 |39 |90 |

|промысел | | | | |

|2.Работа на промысле|2 |356 |43 |98 |

| |1 |356 |43 |98 |

|3.Стоянка у базы |1 |285 |35 |82 |

|4. Переход с | |362 |59 |100 |

|промысла в порт |1 | | | |

|5. Стоянка в порту с|1 |333 |41 |93 |

|рыбопродукцией | | | | |

|6. . Стоянка в порту|1 |213 |26 |65 |

|без рыбопродукции | | | | |

Рисунок 2.- Изменение нагрузки вспомогательных двигателей на промысле в

течении суток.

На промысле мощность вспомогательных дизелей используется на 30-70%

номинальной, такая низкая степень загрузки обусловлена применением

валогенераторов для обеспечения электроэнергией судовых потребителей.

1.3.Конструктивные особенности дизеля 8ЧН20/26.

1.3.1.Поршневая группа

Поршневая группа двигателя состоит из составного поршня, поршневых

колец (уплотнительных, маслосъёмных), поршневого пальца.

Условия работы поршня тяжёлые, так как он подвергается воздействию как

механических нагрузок от давления газов и сил инерции, так и термических

нагрузок в следствие необходимости отвода теплоты от головки поршня в

охлаждающую среду.

Основные требования предъявляемые к конструкции поршня:

-надежное уплотнения цилиндра от пропуска газов

-эффективный отвод теплоты от головки поршня

-высокая износостойкость направляющей поверхности поршня и поршневых колец

-выбор надлежащих материалов для головки и направляющей гарантирующих

надёжную и длительную работу поршня

-обеспечение надёжной смазки направляющей ,поршневых колец и пальца

-максимально возможный срок службы до первой переборки поршневой группы [3]

Днище поршня подвергается высоким механическим и тепловым нагрузкам

Температура нагрева днища поршня из жаропрочной стали достигает 500(С, во

избежание чрезмерных термических напряжений днище поршня охлаждается

маслом. [3]

[pic]

Рисунок 3 Поршень

1-тронк; 2-уплотнительное кольцо; 3-головка; 4-штифт; 5-болт; 6-первое

компрессионное кольцо; 7-резьбовая вставка; 8-второе и третье

компрессионные кольца; 9-маслосъёмное кольцо; 10-крышка; 11-поршневой

палец; 12-шпилька.

Поршень двигателя 8ЧН20/26 является составным. Тронк изготовлен из

высококачественного износостойкого алюминиево-кремниевого сплава, с

головкой из жаропрочной стали.

Он оборудован тремя компрессионными кольцами и двумя маслосъёмными

кольцами. На юбку поршня навинчена его головка из стали. Первое

компрессионное кольцо является хромированным. Маслосъёмное кольцо имеет с

две фаски, его рабочая поверхность хромирована.

Поршневой палец сделан пустотелым и зафиксирован от осевого смещения

крышками. Охлаждающее масло поступает из втулки верхней головки шатуна

через поршневой палец в головку поршня. Пройдя через поршень охлаждающее

масло стекает в картер. [3]

1.3.2.Коленчатый вал

Коленчатый вал–одна из наиболее ответственных напряжённых и трудоёмких

в изготовлении деталей. Вал воспринимает периодические нагрузки от давления

газов а также сил инерции поступательно-движущихся и вращающихся масс,

вызывающих значительные знакопеременные скручивающие и изгибающие моменты

Периодически изменяющийся крутящий момент при определённых условиях

может вызвать крутильные и продольные колебания вала которые приводят к

возникновению дополнительных напряжений Указанные силы кроме того вызывают

трение и износ шеек вала и подшипников а также усталостные явления в местах

наибольшей концентрации напряжений вала

Основные требования предъявляемые к конструкции коленчатого вала:

-надёжность работы коленчатого вала в различных эксплуатационных

условиях

-прочность ,жёсткость и износостойкость

-высокая точность изготовления, а также обеспечение требуемой твёрдости

и чистоты обработки шеек

-динамическая уравновешенность, отсутствие вибрации и зон опасных

крутильных колебаний на рабочей частоте вращения двигателя

Коленчатый вал состоит из следующих отдельных элементов: колен,

коренных и шатунных шеек, щёк и соединительных фланцев

В двигателе 8ЧН20/26 Коленчатый вал откован цельным из легированной

стали и улучшен термически до большой прочности. Он смонтирован в

подшипниках фундаментной рамы

В зависимости от условий использования двигателя к каждой щеке

коленчатого вала привинчен противовес. Передача смазочного масло из

рамовых подшипников в шатунные осуществляется по отверстиям в щеках колен

и в шейках вала.

Для возможности отбора мощности к двигателю прикован фланец, который,

кроме того, несёт на себе шестерню для привода системы газораспределения.

Между последним коленом вала и приводной шестернёй насоса к

коленчатому валу прикован фланец, который служит для прикрепления демпфера

колебаний.

Коленчатый вал должен осматриваться каждые 10000 часов. Такой

контроль необходим для учёта всех влияний на подшипники коленчатого вала,

при работе дизеля допускается наличие небольших рисок или заеданий на

рамовых или мотылёвых шейках, но рельефные участки необходимо удалить.

Также необходим контроль болтов, служащих для крепления противовесов

на наличие трещин. Для мотылёвых и коренных шеек допуск на овальность

составляет 0,015 мм, допуск на цилиндричность 0,01 мм При замене

коленчатого вала двигатель должен пройти обкатку .

[pic]

Рисунок 4 Коленчатый вал

1-мотылёвая шейка; 2-шестерня привода насосов; 3-штифт;

4-противовес; 5-штифт; 6-шестерня привода распределительного

вала; 7-шпонка; 8-заглушка; 9-щека; 10-отверстие; 11-рамовая шейка.

Рамовые подшипники выполнены одинаковыми для всех опорных точек. Они

состоят из двух безбуртиковых тонкостенных полувкладышей готовых к монтажу

и взимозаменяемых.

Верхний полувкладыш фиксируется выступом входящим в масляную канавку

крышки подшипника Верхний полувкладыш снабжён по всей окружности смазочной

канавкой Последняя сообщается отверстиями с масляной канавкой крышки

подшипника.

Направляющий подшипник располагается между 1-ым и 2-ым цилиндрами.

В соответствующие выточки по обеим сторонам подшипниковой постели рамы

закладывают упорные кольца из свинцовистой бронзы. Привинченные к крышкам

подшипников шайбы препятствуют вращению упорных колец совместно с валом.

Направляющий подшипник смазывается маслом вытекающим из рамовых

подшипников.

На рабочих поверхностях подшипниковых вкладышей в процессе работы

могут появиться риски, запрессовки, эрозия и иные механические повреждения.

Такие явления в общем имеют ограниченное действие по времени и месту. Если

подшипниковый вкладыш выдержал такие явления не показывая при демонтаже

серьёзных повреждений, то имеется гарантия в надёжности дальнейшей работы.

Также необходимо осуществлять контроль зазоров в подшипниках его

осуществляют тогда когда давление масла за фильтром станет меньше 0,34 МПа.

Зазор в направляющем подшипнике должен контролироваться через каждые 5000 ч

работы.[3]

Таблица3 Зазоры направляющего подшипника.

| | | |

|Зазор между: |Монтажный |Предельный зазор мм |

| |зазор мм | |

|рамовой шейкой и | | |

|вкладышем подшипника |0,15-0,24 |0,35 |

| | | |

|коленчатым валом и |0,50-0,90 |2,0 |

|направляющим подшипником | | |

Указываемые зазоры действительны для замеров на холодном двигателе.

Предельные зазоры следует рассматривать следует рассматривать как

ориентировочные величины.

В направляющем подшипнике необходимо контролировать осевой зазор. В

случае превышения предельного зазора закладываются новые упорные кольца[3]

1.3.3.Шатун

Шатунный механизм служит для передачи действующего на поршень усилия от

давления газов на шейку кривошипа коленчатого вала

Шатун тронковых двигателей состоит из: стержня, поршневой и кривошипной

головок, вкладышей головок и шатунных болтов.

Условия работы шатунной группы: нижняя часть верхней головки и

верхняя часть нижней головки шатуна подвергаются сжатию движущей

силой, а стержень – сжатию и продольному изгибу

Шатун откован в штампе из целой заготовки. Разъем между стержнем и

крышкой шатуна выполнен косым под углом 45°. Обе части соединяются друг

с другом жестко при помощи четырех шатунных болтов с упругим стержнем.

Такая конструкция шатуна позволяет осуществить выем шатуна через цилиндр,

но непозволяет осуществлять реверс двигателя. [3]

Верхняя головка шатуна неразъёмная, головным подшипником служит

запрессованная бронзовая втулка. В ней имеется канавка с тремя отверстиями

для подвода масла к головному подшипнику и поршневому пальцу.

Мотылёвый подшипник состоит из двух безбуртиковых, тонкостенных

полувкладышей, находящихся в готовом к монтажу состоянии и заменяемых

каждый в отдельности. Оба полувкладыша фиксируются выступами, входящими в

масляную канавку подшипникового корпуса шатуна. Вкладыши залиты слоем

бронзы толщиной 0,6-1,2 мм, слоем баббита толщиной 0,3-0,6 мм, поверх

гальванически наносится слой никеля.

Новые полувкладыши покрываются слоем олова для защиты от коррозии.

Смазочное масло в шатунный подшипник подаётся по отверстиям в

коленчатом валу. Через соответственно высверленные отверстия масло

поступает во втулку под поршневой палец.[3]

1.3.4.Фундаментная рама

Фундаментная рама является основанием остова двигателя и опорой рамовых

подшипников коленчатого вала. Рама представляет собой две жесткие

продольные балки, связанные между собой поперечными балками, расположенными

между цилиндрами. Эти поперечные перегородки разделяют раму на семь

отдельных отсеков и служат опорами для установки рамовых подшипников.

Условия работы фундаментной рамы определяются действием сил газов,

сил инерции деталей движения, сил, возникающих при деформации

корпуса судна и тепловой деформации остова.

Стенки фундаментной рамы по высоте выходят за пределы опорных точек.

Благодаря этому повышается жёсткость фундаментной рамы и опора не

деформируется усилиями, возбуждающимися в месте соединения фундаментной

рамы с блоком цилиндров.

Конструкция фундаментной рамы предусматривает наличие картерных люков с

крышками для доступа к кривошипно-шатунному механизму.

[pic]

Рисунок .5 - Фундаментная рама

1-фундаментная рама; 2-лючок; 3-крышка рамового подшипника;

Фундаментная рама служит заодно и поддоном двигателя, что позволяет

Страницы: 1, 2