Расчет судового двигателя внутреннего сгорания. Анализ конструкции судовых двигателей различных типов. Общий вид дизельного двигателя серии MAN B&W S50-98MC, страница 52

•  Максимальное суммарное напряжение в шатуне двигателя составляет σш 73,30 МПа, что меньше предельно допустимого напряжения равного 130,00 МПа.

Основные выводы по результатам расчета прочности шатунных болтов:

•  Максимальное суммарное напряжение в шатунных болтах двигателя составляет σб 125,18 МПа, что меньше предельно допустимого напряжения равного 130,00 МПа.

Основные выводы по результатам расчета прочности поршневого кольца:

•  Максимальное суммарное напряжение в поршневом кольце двигателя при его сжатии до диаметра цилиндра составляет σк' 49,49 МПа, что меньше предельно допустимого напряжения равного 120,00 МПа;

•  Максимальное суммарное напряжение в поршневом кольце двигателя при его надевании на поршень двигателя составляет σк'' 52,31 МПа, что меньше предельно допустимого напряжения равного 120,00 МПа;• Сила давления поршневого кольца на стенку цилиндра двигателя Qпк 0,02 МПа, что меньше рекомендуемого значения равного 0,10 МПа.

Основные выводы по результатам расчета прочности анкерной связи:

•  Максимальное суммарное напряжение в анкерной связи фундамента двигателя составляет σа 146,04 МПа, что меньше предельно допустимого напряжения равного 180,00 МПа.

4. Регулировка и выбор режима работы судового двигателя внутреннего сгорания

4.1. Работа двигателя при утяжеленной винтовой характеристике 

Поле возможных режимов роботы главного судового двигателя в общем случае определяется заштрихованной областью abcde (рис. 26) состоящей из:

•  Линия ab – винтовая характеристика при нулевом упоре; 

•  Линия bc – линия предельно допустимой частоты вращения двигателя;

•  Линия cd – ограничительная характеристика, определяемая предельно допустимыми параметрами тепловой и механической напряженности двигателя;

•  Линия de – винтовая характеристика при максимальном упоре винта; • Линия ea – линия минимальной устойчивой частоты вращения двигателя.

Эксплуатация двигателя вне заштрихованной области или невозможна, или приводит к недопустимым тепловым и механическим перегрузкам.

                                                                       

Рис. 26. Поле возможных режимов работы главного судового двигателя.

Практика эксплуатации судов показывает, что в процессе службы за счет увеличения шероховатости корпуса мощность двигателя при той же частоте вращения увеличивается и винтовая характеристика утяжеляется, приближаясь к номинальной. С годами утяжеление характеристики становится более значительным, что неминуемо приведет к перегрузке двигателя, аварийным износам цилиндров, задирам цилиндрово-поршневой группы двигателя.

Такие же результаты могут быть получены при изменении внешних условий плавания – при сильном встречном ветре, работе судна на мелководье, перегрузке судна, работе во льдах, при буксировке или на швартовом режиме, а также при выводе из работы одного или нескольких цилиндров. Таким образом, необходимо снижать цикловую подачу топлива в рабочие цилиндры при снижении оборотов, чтобы обеспечить допустимые значения среднего эффективного давления в соответствии с закономерностями ограничительной характеристики, установленной фирмой-изготовителем.

Для оценки допустимого режима эксплуатации двигателя при утяжелении гребного винта и заданных параметрах kp и kn используется следующая методика:

•  Задаваясь рядом частот вращения [n]i, определяются соответствующие им значения среднего эффективного давления [pe]i при работе двигателя по «номинальной» винтовой характеристике:

[pe ]i = pŁ[nnн]i ł2 =1,90 Ł91[n,00]i ł2 ;

•  На принятом ряду частот вращения рассчитываются средние давления механических потерь [pм]i при работе двигателя по «номинальной» винтовой характеристике:

pмн = piн - peн = 2,12-1,90 » 0,22 МПа,

[pм]i = pмн Ł[nн]i ł0,14 = 0,22          91[n,00]i ł0,14 ; n          Ł

•  На принятом ряду частот вращения рассчитываются средние индикаторные давления [pi]i при работе двигателя по «номинальной» винтовой характеристике:

[pi ]i =[pe ]i +[pм]i;