ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ И МОДЕРНИЗАЦИЯ ЦИЛИНДРОВЫХ ВТУЛОК ДВУХТАКТНОГО СРЕДНЕОБОРОТНОГО ДВИГАТЕЛЯ С ВРАЩАЮЩИМСЯ ПОРШНЕМ
Аннотация
По результатам эксплуатации дизелей ZH40/48 выявлены преобладающие скорости изнашивания цилиндровых втулок в районе продувочных окон, которые определяют их ресурс. Проведены термометрические исследования втулки. Зафиксированы температуры, превышающие допускаемые значения. Выполнены расчеты теплового состояния втулки в поясе окон. Предложены варианты модернизации цилиндровой втулки и схемы ее охлаждения. Произведен расчет напряжений в районе уменьшения толщины теплопередающих стенок. Получено одобрение Регистра СССР на модернизацию цилиндровых втулок и схемы охлаждения. Выполнена модернизация цилиндровых втулок в двух вариантах. Проведены термометрические испытания втулок в составе двигателя в рейсе. Достигнуто уменьшение температуры стенок, эквивалентное снижению нагрузки дизеля на 30 %. Полученный уровень температур позволит обеспечить поддержание стабильной масляной пленки на перемычках окон и запас работоспособности при эксплуатационном ухудшении технического состояния поршневой группы, турбокомпрессора и топливной аппаратуры.
Ключевые слова
судовой двигатель, цилиндровая втулка, продувочные окна, износ, исследование, тепловое состояние, механические напряжения, модернизация, испытания
Читать полный текст статьи: PDF
Список литературы
Конкс Г. А. Мировое судовое дизелестроение. Концепции конструирования, анализ международного опыта: учебн. пособие / Г. А. Конкс, В. А. Лашко. - М.: Машиностроение, 2005. - 512 с.
Возниций И. В. Судовые двигатели внутреннего сгорания / И. В. Возницкий. - СПб.: Моркнига, 2007. - 285 с.
Конкс Г. А. Поршневые ДВС. Современные принципы конструирования: учеб. пособие / Г. А. Конкс, В. А. Лашко. - Хабаровск: Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та, 2006. - 560 с.
Возницкий И. В. Современные судовые среднеоборотные двигатели: учеб. пособие / И. В. Возницкий. - СПб., 2003. - 138 с.
Чайнов Н. Д. Конструирование двигателей внутреннего сгорания: учебник / Н. Д. Чайнов, Н. А. Иващенко, А. Н. Краснокутский, Л. Л. Мягков. - М.: Машиностроение, 2011. - 496 с.
Камкин С. В. О влиянии температур зеркала цилиндра на интенсивность износа втулок судовых дизелей с турбонаддувом / С. В. Камкин // Судовые силовые установки. - 1968. - № 7. - С. 54-56.
Чайнов Н. Д. Численное моделирование движения жидкости в полости охлаждения крышки цилиндра среднеоборотного дизеля / Н. Д. Чайнов, Л. Л. Мягков, Н. С. Маластовский // Грузовик. - 2015. - № 5. - С. 4-8.
Руссинковский С. Ю. 3-D моделирование граничных условий теплообмена при расчете теплового состояния деталей цилиндропоршневой группы двигателей внутреннего сгорания // С. Ю. Руссинковский, Н. Д. Чайнов // Двигателестроение. - 2013. - № 4. - С. 3-8.
Кучеров В. Н. Тепловая напряжённость цилиндровой втулки дизеля ZH40/48 в поясе продувочных окон / В. Н. Кучеров, М. В. Флорианская // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2011. - № 1. - С. 176-180.
Шабров Н. Н. Метод конечных элементов в расчётах деталей тепловых двигателей / Н. Н. Шабров. - Л.: Машиностроение, 1983. - 212 с.
Чайнов Н. Д. Конечно-элементная модель анализа напряженно-деформированного состояния деталей, образующих газовый стык среднеоборотного дизеля, от монтажных нагрузок / Н. Д. Чайнов, А. Н. Краснокутский, А. В. Капшуков // Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н. Э. Баумана. - 2015. - № 11. - С. 72-91. DOI: 10.7463/1115.0825549.
Об авторах
Кучеров Владимир Никанорович - кандидат технических наук, профессор.
ФГБОУ ВО «Морской государственный университет им. адм. Г.И. Невельского»
