Файл: Бгарф фгбоу во кгту.docx

Федеральное агентство по рыболовству

БГАРФ ФГБОУ ВО «КГТУ»

Калининградский морской рыбопромышленный колледж

Допущен к защите


Заведующий отделением

Должность руководителя учебного подразделения



подпись, дата инициалы ,фамилия
МДК 01.01 Основы эксплуатации, технического обслуживания и

ремонта судового энергетического оборудования

наименование профессионального модуля

КУРСОВАЯ РАБОТА

Контроль основных параметров рабочего цикла судового двигателя

внутреннего сгорания.

тема работы

Пояснительная записка

КМРК 26.02.05.010ПЗ

обозначение документа

Разработал обучающийся:

шифр учебной группы



подпись, дата инициалы, фамилия

Руководитель:


подпись, дата инициалы, фамилия

Нормоконтроль:



подпись, дата инициалы, фамилия
Содержание
Введение …………………………………………………………………………. 2

1 Судовая дизельная установка …….…………………………………………… 3

1. Назначение и область применения ……..…………………………………. 3

2. Основные технические характеристики…………………………………… 3

3. Описание двигателя………………………………………………………… 3

4. Техническое обслуживание и эксплуатация ДВС………………………... 7

5. Выбор исходных данных для расчета рабочего цикла…………………… 12

2 Тепловой расчет рабочего цикла……………………………………………. 13

2.1 Расчет параметров наполнения рабочего цилиндра…………………....... 13

2.2 Расчет параметров процесса сжатия……………………………………… 15

2.3 Определяем количество молей воздуха, необходимого для сгорания

одного килограмма топлива…………………………………………………... 16

2.4 Расчёт параметров процесса сгорания топлива………………………….. 16

2.5 Расчёт параметров процесса расширения………………………………… 20

2.6 Основные индикаторные и эффективные показатели цикла…………… 21

2.7 Расчет основных размеров цилиндра…………………………………….. 24

---

2.8 Построение индикаторной диаграммы ………………………………….. 25

3 Динамический расчет……………………………………………………….. 28

3.1 Построение диаграммы сил инерции методом Толле…………………… 28

3.2 Построение диаграмм движущихся сил………………………………….. 29

3.3 Построение диаграммы касательной силы одного цилиндра…………… 30

3.4 Построение диаграммы суммарных касательных сил…………………… 32

3.5 Расчет маховика……………………………………………………………. 34

Заключение..………………………………………………………………….. 37

Список литературы……..……………………………………………………. 38

ВВЕДЕНИЕ

Настоящая работа выполняется в соответствии с ФГОС по специальности 26.02.05 «Эксплуатация судовых энергетических установок» с целью формирования профессиональных компетенций, совершенствование у обучающихся умений и навыков в применении полученных знаний к решению технико-экономических вопросов, связанных с эксплуатацией судовых дизельных установок. Выполнение курсовой работы способствует повышению уровня теоретической и практической подготовки специалистов флота рыбной промышленности.

1. 
   СУДОВАЯ ДИЗЕЛЬНАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА СУДНА.
   

Дизель 6ЧН 31,8/33 –представляет собой вертикальный, четырехтактный, тронковый, рядный, шестицилиндровый нереверсивный дизель, простого действия, со струйным смесеобразованием и газотурбинным наддувом.

1.1 Назначение, область применения двигателя.

Дизели 6ЧН 31,8/33 он же Д50 относится к типу тяжелых транспортных двигателей, устанавливаемых на тепловозах и судах. Двигатель приводит в движение электрогенератор постоянного тока, якорь которого жестко соединён с коленчатым валом. Электроэнергия от генератора передается электродвигателям, приводящим в движение колеса тепловоза или гребные винты судна.

1.2 ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ 6ЧН 31,8/33 (взятые из прототипа)

Таблица 1 - основные технические характеристики 6ЧН 31,8/33

Наименование величины	Обозначение величины	Единица измерения	Размерность
Число цилиндров	Z		6
Диаметр поршня	D	м	0,318
Ход поршня	S	м	0,33
Степень сжатия	ε		11 - 12,5
Мощность	Ne	КВт	735
Число оборотов	N	Об/мин	750
Скорость поршня	Cm	м/с	8,25
Эффективное давление	Pe	МПа	0,773
Расход топлива	ge	г/кВт. ч	208
Расход масла	gm	г/кВт. ч	1,09

---

1.3 ОПИСАНИЕ ДВИГАТЕЛЯ [1]

Детали остова ДВС

Фундаментная рама

Фундаментная рама является остовом. Она представляет собой цельную отливку из чугуна. Рама служит опорой для коленчатого вала, блока цилиндров, статора главного генератора, корпуса привода распределительных шестерен и корпуса привода масляного насоса, а так же для установки и крепления двигателя в сборе с генератором.

Плоскость разъема рамы находится значительно выше оси коленчатого вала. Рама двигателя, имеет семь поперечных перегородок, придающих ей жесткость, и в них расположены постели коренных подшипников с бронзовыми или стальными вкладышами, залитыми баббитом. Крайний коренной подшипник со стороны фланца выполнен упорным. Поддон рамы образует маслосборник.

Блок цилиндров

Блок цилиндров литой чугунный, на раме крепится анкерными и сшивными шпильками и фиксируется на раме двумя штифтами. В блок запрессовываются цилиндровые втулки, омываемые водой. С правой стороны в блоке имеется отсек, в поперечных перегородках которого расположены подшипники распределительного вала. Так же с правой стороны имеются специальные окна для установки масляной магистрали. Для повышения жесткости блока на поперечных перегородках имеется с каждой стороны по два вертикальных и по одному горизонтальному ребру. С левой стороны к блоку крепятся топливный насос и топливный фильтр. Так же с лева отлит продольный канал, который служит водоподводящим трубопроводом к водяному насосу, который крепится ближе к стороне генератора.

Втулки цилиндров

Втулка цилиндра литая чугунная. В верхней и нижней частях её имеются цилиндрические пояса, которыми она фиксируется в блоке. Водяное уплотнение гильзы в верхней части, достигается притиркой её бурта, а в нижней - тремя резиновыми кольцами. В верхнем торце, гильза имеет кольцевую канавку, в которую входит бурт крышки цилиндра. Внутренняя поверхность гильзы – зеркало цилиндра – хонингуется.

В верхней части имеется четыре фрезерованных кармана в которые входят тарелки открывающихся клапанов.

Крышки цилиндров

Крышка цилиндра литая чугунная, индивидуальная на каждый цилиндр. В крышке размещены форсунка, по два впускных и выпускных клапана, индикаторный кран с предохранительным клапаном.


Детали кривошипно-шатунного механизма

Поршень

Поршень, литой из алюминиевого сплава, неохлаждаемый. На поршне установлено восемь поршневых колец, из которых пять компрессионных и три

---

маслосъемных. Верхние компрессионные кольца трапецеидальные, хромированные.

Поршневые кольца изготовлены из специального чугуна. Поршневой палец стальной, цементированный, полый, плавающего типа.

Шатун

Шатун, штампованный из легированной стали, стержень шатуна двутаврового сечения. Вдоль стержня шатуна имеется утолщение, внутри которого просверлен канал для прохода масла от нижней головки к верхней. В верхнюю головку шатуна запрессована бронзовая втулка. Нижняя головка с бронзовыми вкладышами, залитыми баббитом. Крышка нижней головки крепится к шатуну четырьмя шатунными болтами.

Коленчатый вал

Коленчатый вал, кованный из углеродистой стали. Он имеет шесть кривошипов, расположенных в трех плоскостях под углом 120⁰ друг к другу. Имеется фланец для соединения с ротором генератора и разъемная шестерня для привода распределительного вала, топливного насоса и водяного насоса.

Маховик

Маховики изготавливают из чугуна и стали. Они служат для обеспечения заданной неравномерности вращения коленчатого вала за счет аккумулирования и отдачи кинетической энергии. Малые маховики при диаметре до 2 м выполняют

сплошными и литыми. На наружной окружности обода маховика иногда делают зубчатый венец, с которым сцепляется валоповоротное устройство. Для проверки и регулирования фаз газораспределения двигателя на обод маховика наносят метки, соответствующие положениям ВМТ и НМТ для каждого цилиндра.


Системы ДВС

Топливная система

Топливная система состоит из шестеренчатого топливоподкачивающего насоса с редукционным клапаном, сдвоенного фильтра тонкой очистки, отдельных топливных насосов высокого давления для каждого цилиндра и форсунок.

Каждый рабочий цилиндр дизеля обслуживается топливным насосом золотникового типа. Движение плунжера ТНВД осуществляется от топливного кулачка распределительного вала через промежуточный привод.

Трубопровод топлива на дизеле предназначен для подвода топлива к насосам высокого давления, а также для отвода утечек от форсунок. Форсунки струйного распыливания; распылитель имеет десять распыливающих отверстий. Форсунка дизеля с гидравлическим запиранием иглы устанавливается в крышке цилиндра. Топливо к форсунке подводится по топливопроводу высокого давления, присоединяемому к резьбовому гнезду корпуса форсунки, через прокладку.

В топливной системе в трубопроводе отсечного топлива для поддержания постоянного давления устанавливается редукционный клапан. В трубопроводе утечек топлива от насосов и форсунок установлен сигнализатор, срабатывающий при повреждении топливопровода высокого давления. При падении давления в системе до 1,0 атм. регулятор постоянной скорости вращения выключает подачу топлива и двигатель останавливается.

---

Система смазки

Система смазки циркуляционная с мокрым картером, под давлением. На дизеле установлен шестеренчатый масляный насос. Фильтрация масла производится двумя пластинчато-щелевыми фильтрами.

Система смазки двигателя устроена следующим образом. Циркуляционное масло из картера забирается шестеренчатым насосом по трубопроводу с фильтром грубой очистки и через фильтр тонкой очистки, масляный холодильник,

трубопровод и сверление в раме под давлением 2-2,5 атм. поступает к нижним вкладышам рамовых подшипников. По сверлениям в коленчатом вале масло отправляется к мотылевым, а от них по сверлениям в шатунах – к головным подшипникам.


От этой системы масло поступает на смазку привода распределительного вала, а также в сервомотор регулятора постоянной скорости вращения.

Прокачка масла перед пуском осуществляется ручным насосом при открытом запорном клапане.

Система охлаждения

Система охлаждения дизеля водяная двухконтурная, состоит из двух водяных насосов внутреннего и внешнего контуров, охладителя надувочного воздуха, охладителя масла, охладителя воды, регулятора температуры масла, регулятора температуры воды и расширительного бачка. Втулки цилиндров, крышки цилиндров и турбокомпрессор охлаждаются циркулирующей пресной водой внутреннего контура, а надувочный воздух, масло и вода охлаждаются проточной водой внешнего контура (забортной водой).

Перепуск воды из зарубашечного пространства в крышки цилиндров осуществляется по корпусам, втулкам, уплотненных кольцами. Спуск воды из лабиринтных полостей крышек осуществляется по пальцам, вставленным в рубашки цилиндров. Уплотнение пальцев обеспечивается резиновыми кольцами.

Система надувочного воздуха

Наддув осуществляется турбокомпрессором ТК-30Н.

1.4 Техническое обслуживание и эксплуатация ДВС [2]

На судах, где предусмотрено вахтенное обслуживание механик обязан:

Осуществлять контроль за работой дизеля и обслуживающими его вспомогательными механизмами, устройствами отбора мощности, системами и трубопроводами по показаниям контрольно-измерительных приборов, сигналами исполнительной и аварийно-предупредительной сигнализации, а также путем осмотра, проверки на ощупь доступных узлов и прослушивания, руководствуясь при этом требованиями инструкции завода-изготовителя и настоящих правил;

Периодичность и объем обслуживания дизелей без постоянной вахты в машинном помещении

---