ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ ОХЛАЖДЕНИЯ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ
Аннотация
Основной тенденцией развития современного двигателестроения является форсирование двигателей внутреннего сгорания по среднему эффективному давлению и давлению наддува. Это приводит к повышению тепловых и механических нагрузок на основные детали двигателя, росту виброактивности дизелей, что обусловливает необходимость совершенствования систем, обеспечивающих надежную работу двигателя во всем диапазоне эксплуатационных режимов, прежде всего - систем смазки и охлаждения. Одним из факторов, отрицательно влияющих на надежность двигателей с жидкостными системами охлаждения, являются эрозионно-коррозионные разрушения элементов систем, прежде всего, наружных поверхностей цилиндровых втулок, омываемых охлаждающей жидкостью. Статья посвящена актуальной проблеме выбора параметров охлаждения современных двигателей внутреннего сгорания с высоким уровнем форсированности и перспективных двигателей. Методика выбора параметров охлаждения включает выявление наиболее значимых из них и обоснованное определение предпочтительных значений данных параметров с учетом требований экономичности и надежности судовых дизелей. Для решения поставленной задачи предложен алгоритм, учитывающий конструктивные характеристики двигателя, параметры рабочего процесса и режимы охлаждения. В статье приводятся расчетные формулы, позволяющие реализовывать предложенный алгоритм. В качестве основных параметров охлаждения, влияющих на интенсивность эрозионно-коррозионных разрушений и экономичность дизеля, установлены температура и давление в системе охлаждения и водородный показатель охлаждающей жидкости. Результаты проведенных расчетов позволяют оценить влияние указанных факторов на интенсивность эрозионно-коррозионных разрушений и удельный расход топлива, а также рекомендовать наиболее предпочтительные параметры охлаждения. Выводы, сделанные на основании проведенных расчетов, подтверждаются результатами моторных испытаний. В статье предложены технические решения, позволяющие осуществлять автоматическое управление параметрами охлаждения судовых дизелей.
Ключевые слова
судовые двигатели внутреннего сгорания, жидкостные системы охлаждения, эрозионно-коррозионные разрушения, параметры охлаждения, алгоритм выбора параметров охлаждения, свойства охлаждающей жидкости
Читать полный текст статьи: PDF
Список литературы
Ципленкин Г. Е. Уровень форсировки поршневых ДВС нового поколения / Г. Е. Ципленкин, В. И. Иовлев // Двигателестроение. - 2016. - № 1. - С. 25-30.
Безюков О. К. Состояние и перспективы судового двигателестроения в России / О. К. Безюков, В. А. Жуков // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. - 2017. - № 2. - С. 40-53. DOI: 10.24143/2073-1574-2017-2-40-53.
Дорохов А. Ф. Моделирование теплопередачи через стенку рабочего цилиндра поршневого ДВС и управление его напряженно-деформированным состоянием. / А. Ф. Дорохов, Н. В. Пахомов // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. - 2015. - № 1 (45). - С. 68-74.
Гулиев Н. Р. Анализ условий работы деталей цилиндропоршневой группы современных двигателей внутреннего сгорания / Н. Р. Гулиев, В. А. Рыжов, Е. В. Коробов, Д. А. Никитин // Аграрные конференции. - 2017. - № 5 (5). - С. 19-29.
Безюков О. К. Охлаждающие жидкости транспортных ДВС / О. К. Безюков, В. А. Жуков. - СПб.: Изд-во СПГУВК, 2009. - 263 с.
Полипанов И. С. Повышение надежности систем охлаждения / И. С. Полипанов, О. К. Безюков, Е. К. Забелина // Речной транспорт (XXI век). - 1988. - № 3. - С. 30-32.
Безюков О. К. Охлаждение транспортных двигателей внутреннего сгорания / О. К. Безюков, В. А. Жуков, В. Н. Тимофеев. - СПб.: Изд-во ГУМРФ им. адм. С. О. Макарова, 2015. - 272 с.
Большаков В.Ф. Эксплуатация судовых среднеоборотных дизелей / В. Ф. Большаков, Ю. Я. Фомин, В. И. Павленко. - М.: Транспорт, 1983. - 160 с.
Кригер А. М. Жидкостное охлаждение автомобильных двигателей / А. М. Кригер, М. Е. Дискин, А. Л. Новенников, В. И. Пикус. - М.: Машиностроение, 1985. - 176 с.
Камкин С. В. Эксплуатация судовых дизелей / С. В. Камкин, И. В. Возницкий, В. П. Шмелев. - М.: Транспорт, 1990. - 344 с.
Громогласов А. А. Водоподготовка, процессы и аппараты / А. А. Громогласов, А. С. Копылов, А. П. Пильщиков. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 270 с.
Тузов Л. В. Защита элементов жидкостных систем охлаждения ДВС от кавитационно-коррозионных разрушений / Л. В. Тузов, О. К. Безюков, В. А. Жуков // Двигатель-97. Материалы междунар. науч.-техн. конф. - М.: МГТУ, 1997. - С. 67-68.
Тузов Л. В. Вибрация судовых двигателей внутреннего сгорания / Л. В. Тузов, О. К. Безюков, О. В. Афанасьева. - СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2012. - 348 с.
Лебедев О. Н. Двигатели внутреннего сгорания речных судов / О. Н. Лебедев, В. А. Сомов, С. А. Калашников. - М.: Транспорт, 1990. - 328 с.
Churchill R. A. Low-heat rejection engines - a concept review / R. A. Churchill, J. E. Smith, N. N. Clarc, R. A. Turton. - SAE Technical Paper Series, 1989. - № 890153. - Pp. 25-36.
Koch F. W. Cooling System Development and Optimization for DI Engines / F. W. Koch, F. G. Haubner. - SAE Technical Paper Series, 2000. - № 2000-01-0283. - 16 p. DOI: 10.4271/2000-01-0283.
Пат. 2459093 Российская Федерация, МПК F01P 5/10. Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания / О. К. Безюков, В. А. Жуков; заяв. и патентообл. О. К. Безюков, В.А. Жуков. - № 2011113342/06; Заявлено 06.04.2011; опубл. 20.08.2012, Бюл. № 23. - 7 с.
Пат. 2453714 Российская Федерация, МПК F01P 5/10. Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания / В. А. Жуков; заяв. и патентообл. В. А. Жуков. - № 2011113338/06; Заявлено 06.04.2011; опубл. 20.06.2012, Бюл. № 17. - 7 с.
Об авторах
Безюков Олег Константинович - доктор технических наук, профессор
okb-nayka@yandex.ru. kaf_sdvs@gumrf.ru
ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»Жуков Владимир Анатольевич - доктор технических наук, доцент
va_zhukov@rambler.ru. zhukovva@gumrf.ru
ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»Пуляев Андрей Араратович - аспирант
ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»
