Особенности конструкции 2-х топливных систем

Топливная экономичность

Современные двигатели имеют показатели топливной экономичности

g_e = расход топлива удельно-эффективный (210 – 240 г/кВт * час)

Ресурс и надежность

Для суд. дизелей выделяют ресурс до капитального ремонта и полный ресурс

- До кап. ремонта 50 тыс. часов

- Полный 100-200 тыс. часов

Надежность дв. дизельных очень высока и составляет десятки тысяч часов на отказ.

Массовые и габаритные показатели

Показатели могут различаться очень сильно от зависимости быстроходности дизелей (быстроход. определяется средней скоростью поршня С_e , измеряется в м/с).

Быстроходные двигатели С_e = 10 . . . 14 м/с. К ним относятся М401, М416, М420, ЗД/2, ЗД/6 и другие.

М_уд = 2,5…4 кг/п.с.

Среднебыстроходные дизеля С_е = 5,5…10м/с

Это основная масса судовых дизелей: Г60, Г70-5, Шкода 275, NVD 48 АУ

М_уд = 5-15 кг/п.с.

Тихоходные С_е < 5,5 м/с М_уд = 20-30 кг/п.с.

Сравнение с другими двигателями:

с газотурбинными, с бензиновыми ДВС, с паротурбинными

Для газотурбинных очень высокая частота вращения – 3-5тыс. оборотов в минуту вала. Обязательное применение редуктора, высокие мощности, несколько пониженное КПД. В связи с этим газотурбинные используются на военных кораблях, на круизных быстроходных пассажир. лайнерах, на быстроходных контейнеровозах, на регион. флоте: на СПК «Буревестник», СВП «Сормович».

Бензиновые двигатели применяются только на катерах и средствах спасения, на мощностях до 100кВт

Паротурбинные двигатели имеют очень высокую агрегатную мощность, порядка 100000кВт в одном агрегате. Применяются на крупных военных кораблях.

Надув дизелей. Устройство турбокомпрессора.

1. Без наддува

Р_а ≈ Р_атм

ρ^го = 1,2 кг/м³

1. Наддув

Р_а > Р_атм

ρ^u > 1,2 кг/м³

Мощность двигателя растет пропорционально плотности заряда воздуха. В наст. время с этой целью используется турбокомпрессор.

Топливо

Для дизельных двиг. применяется 2 основных вида топлива:

1. Дизельное
2. Моторное (смесь дизельного топлива и флотского мазута)

Дизельное топливо высококачественное топливо, применяется на всех режимах эксплуатации, не требует предварительной подготовки, обеспечивает продолжительную работу, топливная аппаратура без ухудшения ее свойств. Основные показатели:

1. …. теплота сгорания Q_p^u = 42600 кДж/кг
2. Цетановое число. ЦЧ = 45, способность топлива к самовоспламенению.
3. Сернистость. S ≤ 0,2 %
4. Обводненность топлива. W=0.
5. Вязкость. ВУ^о = 1,3 – 1,7

ВУ^о = τ (топлива) / τ (дистил. воды) из нормированного отверстия

Дизельное топливо не содержит тяжелых углеводородов, на вид прозрачное.

Моторное топливо. На вид оно не прозрачное, в стакане на просвет темно-коричневое

Q_p^u = 42000-42300 кДж/кг

S > 0,2-0,4 %

W=0

ЦЧ = 45±3

ВУ^о = 1,7–2,7

Моторное топливо не используется на маневрирования, а используется только на стационарных режимах. В связи с тем на речных судах там, где применяется моторное топливо, топливная система двухтопливная, т.е. двигатель может подавить как моторное, так и дизельное топливо при помощи специальных кранов. Из-за высокой вязкости моторное топливо перед подачей в двигатель подогревают до температуры 60-80С^о, после чего его вязкость приобретает туже величину, что и дизельное. Из-за того, что моторном топливе тяжелые углеводороды и сернистые соединения на форсунке и клапанах образуется нагар, который необходимо периодически удалять, переключением двигателя на дизельное топливо. Если нагар таким образом не удаляется, производят механическую чистку. Моторное топливо дешевле, чем дизельное, примерно на 20%, окончательное решение принимают с учетом всех положительных и отрицательных факторов.

Одним из путей повышения кач-ва сжигания тяжелых топлив, является применение воднотопливных эмульсий.

Особенности конструкции 2-х топливных систем

На речных судах.

2-х топливная системы применяются с целью затрат связанных с топливом. При этом в составе топл. системы должны быть цистерны основного запаса дизельного топлива и цистерны моторного топлива.

Расход цист. дизельного и моторного топлива.

- устройство переключ. подачи в топливоподкач. насос диз. и мот. топлива (ручной, автоматич., 2-х ходовой гран.)

- подогреватель моторного топлива (при работе на моторном топливе необходимо)

- регулярный переход на дизтопливо для прожига деталей ЦПГ (детали поршневой группы)

- регулярная очистка распылителя форсунки.

Состав топливной системы.

Цистерны основного запаса топлива (2 по бортам или непосредственной близости от машинного отделения через переборку). Цистерны основного запаса загруж. топливом через стандартную горловину.

Датчики уровня. Внутри цистерны имеется трап или устройства для осмотра и контроля цистерны. В нижней части цистерны труба для удаления воды. Цистерна основного запаса соединена трубопроводом с цистерной расходной. На трубопроводе имеется перекачивающий топливо насос. Расходная цистерна снабжена теми же элементами. Подкачка топлива выполняется автоматически. Из расходной цистерны топливо по трубопроводу поступает к топливоподкачивающему насосу, который может быть расположен либо на двигателе, либо отдельно.

Топливоподкачивающий насос под давлением 0,2-0,5 микропаскалей подает топливо к ТНВД (топливный насос высокого давления). ТНВД в строго определенном времени подает заданное кол-во топлива к форсункам. Форсунки обеспечивают распыление топлива и подготовку топливно-воздушной смеси к сгоранию.

Давление впрысктоплива 60-40мПа. В новых двигателях давление впрыска до 200мПа или 2000 атм.. При таких давлениях поршень и его шток выполняются за одно целое и наз-ся плунжером. Поскольку плунжер имеет возвратно- поступ. движение с постоянной амплитудой, то плунжер имеет специальн. конструкцию, позволяющую менять объем подавляемого за цикл топлива. Это сделано следующим образом: На плунжере вырезана концовка, имеющая винтовую границу. Форсунка находится в области высокой температуры и нагревается.