Разработка дизельного двигателя с уменьшенным удельным эффективным расходом топлива, повышенным уровнем форсировки по среднему эффективному давлению

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

В условиях наблюдающегося неуклонного роста цен на топливо, требований к надежности техники и ужесточения требований охраны окружающей среды возросла необходимость повышения топливной экономичности, надежности при приемлемых массо-габаритных показателях и снижения токсичности отработавших газов судовых ДВС.

     С учетом этого цель данного проекта состоит в разработке дизельного двигателя с уменьшенным удельным эффективным расходом топлива, повышенным уровнем форсировки по среднему эффективному давлению при обеспечении требуемого уровня надежности и экологических показателей.

1 АНАЛИЗ ДВИГАТЕЛЯ-ПРОТОТИПА

1.1 Анализ параметров и показателей двигателя-прототипа

     В курсовом проекте поставлена задача повысить топливоэкономичность и эффективную мощность двигателя-прототипа. Для этого необходимо улучшить ряд параметров рабочего процесса.

Параметры рабочего процесса двигателя-прототипа:

Среднее эффективное давление p_e = 1,279 МПа

Давление наддува p_k = 0,240 МПа

Удельный эффективный расход топлива g_e = 0,220 кг/кВт∙ч

Максимальное давление = 10,5 МПа

Степень сжатия = 13

Степень повышения давления λ = 1,5

Коэффициент продувки =1,05

Давление наддува в двигателе-прототипе является не достаточным для обеспечения требуемой мощности, для чего его  необходимо повысить.

Удельный эффективный расход топлива в прототипе высок для современных дизелей данного класса.[3] С целью его уменьшения необходимо повысить максимальное давление сгоранияи для этого увеличить недостаточно высокую степень сжатия. Но это приводит к росту термических напряжений, что вызывает необходимость уменьшения степени повышения давления λ.

     Коэффициент продувки  является одним из важнейших показателей совершенства системы продувки и наполнения рабочих цилиндров. В двигателе-прототипе  соответствует современным требованиям [ 3].

1.2 Анализ особенностей конструкции двигателя-прототипа

Дизель 6ЧН21/21 – это шестицилиндровый четырехтактный двигатель с водяным охлаждением, объемным смесеобразованием, газотурбинным наддувом, промежуточным охлаждением наддувочного воздуха и с рядным расположением цилиндров; диаметр и ход поршня равны 210 мм.; блок-картеры чугунные.

Подвешенный коленчатый вал - стальной азотированный, что дает ему больший предел выносливости (20-50%), повышенное сопротивление коррозионным и кавитационным разрушениям и в 2-4 раза увеличивает износостойкость. Подшипники залиты свинцовистой бронзой, обеспечивающей медленное изнашивание при сравнительно небольшом коэффициенте трения. Но это требует тщательной подгонки соединений при монтаже и высокого качества смазки, применения масел, не оказывающих окислительного действия на свинец