Реферат о прочитаной на немецком языке литературы


Міністерство Освіти України

Український Державний Морський Технічний Університет

Кафедра сучасних мов

Реферат

З прочитаною німецькою мовою літератури за спеціальностью 050805 “Суднові енергетичні установки”

По темі “Підвищення ефективності процесу згорання шляхом оптимізації роботи двигуна на паливі широкого фракційного складу”

Науковий керівник

Тимошевський Б. Г.

Аспірант:

Нейман О. А.

Викладач:

Єганова Л. Л.

Миколаїв 2002г.

Содержание

Die wissenschaftliche Arbeit 3

Der kleine MaK-SchweroImotor M 332 C. 5

Малый двигатель MaK М332 C на тяжелом топливе. 13

Das Worterbuch 23

Литература 27

Die wissenschaftliche Arbeit

Seit 2001 studiere ich in der Aspirantur, nachdem ich die Aufnahmeprufung im Spezialfach in der (Fremdsprache und Philosophie) abgelegt habe.

Der WissenschaftlicheRat hat das Dissertationsthema: “Die Erhohung der Effektivitat des Verbrennprozesses durch die Optimisation des Motorbetriebs mit Treibstoff von der breiten Fraktionzusammensetzung” bestatigt.

Ich besuche Lehrgange in einer Fremdsprache und Philosophie, und sammele auch das wissenschafliche Material.

Mein wissenschaftlicher Betreuer ist der Leiter des Lehrstuhls fur Schiffverbrennungsmotore Professor Timoschewskij B. G..

Der Zweck meiner wissenschaftlichen Arbeit besteht im ausfuhrlichen Studium des Prozebes der Verbrennung im Diselmotor und in der Bestimmung der optimalen Parameter fur den Brennstoff mit der breiten Fraktionzusammensetzung. Diese Aufgabe losen viele Konstruktionsburos im weltumfassenden Maschinenbau. Man braucht einen Motor mit guten leistungsfahigen und okonomischen Kennziffern auf Kosten von Optimierung nicht der Bauteile des Motores, sondern seiner Prozeβe. Das Studium des Prozebes der Verbrennung in den Diselmotoren fur Treibstoff von der breiten Fraktionzusammensetzung ermoglicht, die optimale Zusammensetzung der Mischung zu bestimmen.

Diese Arbeit ist auf die Bestimmung des mathematischen Modells des Prozebes der Verbrennung und die Methodik der Rechnung fur den Brennstoff der breiten Fraktionzusammensetzung gerichtet. Nach dem Erhalten der Methodik pruft man sie auf dem speziell entwickelten Stand. Er stellt einen Motor mit der zu ihm angeschlossenen Apparatur fur die Abnahme der Anzeigekennziffern von der Ecke der Wendung des Kurbelwalles, solcher wie der Druck und die Temperatur dar. Fur meine Versuch mochte ich den Diselmotor 6ЧН12/14 und die Diagnostikaparatur “Sapphir” ausnutzen. Die Elektronenrechenmaschine wird die Ergebnisse fixieren und bearbeiten. Das Zusammenfallen der experimentalen Kennziffern mit den Kennziffern, die bei der Rechnung nach der Methodik bekommen sind, werden die Bestatigung.

In meiner wissenschaftlichen Arbeit bemuhe ich mich, die Moglichkeiten fur die Forschung auf diesem Gebiet am breitesten zu benutzen. Es wird die Literatur der zahlreichen Methodiken uber das Thema der Optimierung der Prozebe der Arbeit des Motores durchstudiert, es geht die Suche nach der neuen Artikeln und der Publikationen im Iternet, es werden verschiedene mathematische Modelle studiert.

Die Ganze wissenschaftliche Literatur, auf die ich mich in der eigenen Arbeit stutze, gehort im Grunde der fundamentalen Literatur. Und nur ein kleiner Teil beschreibt die neuen Erarbeitungen auf dem Gebiet des Diselmotorenbaus.

Dank des Studiums der Fremdsprache im Programm der Vorbereitung der Aspiranten, kann man in einer Reihe von den auslandischen Publikationen die fehlende Information finden. Besonders helfen die Kenntnisse der Sprachen bei der Arbeit in dem Internet.

Der deutsche Motorenbau ist gegenwartig ein anerkannter weltumfassender Fuhrer. Die fuhrenden deutschen Hersteller der Diselmotoren verbrauchen Millionen DM fur die Forschung der Motoren. Deshalb ist die Literatur der deutschen wissenschaftlichen Verlage am heutigen Tag jener Grund auf dem zahlreichen wissenschaftlichen Arbeiten vieler Gelehrten gebaut werden.

Ich hoffe, dab die Kenntnisse, die ich bei dem Studium der deutschen Sprache erwerben hat, in der Suche nach den Quellen fur meine Arbeit wesentlich helfen werden. Sowie fur den moglichen Austausch von der Erfahrung mit den auslandischen Kollegen mit Hilfe der Korrespondenz.

Der kleine MaK-SchweroImotor M 332 C.

Die Krupp MaK-Bauserie M 332 blickt auf eine langere Entwicklungsgeschichte zuruck. Sie entstand Mitte der 70er Jahre als Lang­hubversion der Krupp MaK-Bauserie M 282 und ubernahm gleichzeitig den Erfahrungs­stand der damals auslaufenden Bauserie M 351.

Die Bauserie M 332 konnte sich in all den Jahren in dem wichtigen Drehzahlbereich 720-900 U/min gut konsolidieren und lauft in groben Stuckgutzahlen sowohl im Schiffs­hauptantrieb als auch im stationaren bzw. bordgebundenen Generatorantrieb.

Entsprechend der Zielsetzung des Krupp MaK-C-Motorenkonzeptes wurde die M 332-Bauserie komplett uberarbeitet und auf einen neuen technischen Stand gebracht.

Das Ergebnis sind 6- und 8-Zylinder-Schwerolmotoren im Leistungsbereich 1000-1600 kW, die in jeder Beziehung auf geringsten Finanzmittelverbrauch optimiert sind.

1. Konzept

Krupp Mak hat durch eine schwerolgerech­te Brennraumgestaltung – in Verbindung mit einer optimal angepabten Einspritzung – ein Brenngesetz erreicht, das der sogenannten Gleichdruckverbrennung des idealen Diesel­prozesses sehr nahe kommt. Die weitgehende Annaherung an den Gleichdruckprozeb be­deutet fur den Dieselmotor den besten ther-modynamischen Wirkungsgrad bei gleichzei­tig niedrigster Bauteilbelastung durch Zund­druck. Durch eine Vielzahl von Kreisprozeb­rechnungen war es moglich, die Verbren­nungsparameter auf dieses Ziel auszurichten. Der Erfolg wurde in der Praxis nachgewiesen.

Trotz des hohen thermodynamischen Wir­kungsgrades konnte der Zunddruck des Mo­tors in abgesicherten Grenzen gehalten wer­den. Auch die Erregung fur diverse Schwin­gungen und Vibrationen konnte verringert werden.

Der Verbrennungsablauf ist aufgrund der geringen Druckanstiegsgeschwindigkeit von ca. 3 bar/Grad Kurbelwinkel weicher geworden.

Nachteile dieses weichen Verbrennungs­verfahrens haben sich in der Praxis nicht erge­ben. Im Gegenteil, der geringe Kraftstoffver­brauch in Verbindung mit der sehr sauberen Verbrennung wird belohnt durch rauchfreien Auspuff und geringe Schmierolverschmut­zung.

2. Grundlage

Der Pionier dieses Entwicklungskonzeptes ist der M 453 C, der 1987 in den Markt einge­fuhrt wurde und seitdem in Schiffahrt und stationarem Betrieb arbeitet. Insgesamt konnten von diesem Motor bereits uber 100 Maschinen verkauft werden. Zeitlich gestaffelt wurde der M 552 C nach den gleichen Gesetzmabigkei­ten umkonstruiert und erwies sich schon im fruhen Versuchsstadium in seinen Reaktio­nen im Verbrennungsablauf, den Druckan­stiegsgeschwindigkeiten und in der Abgas­qualitat dem M 453 C als sehr ahnlich. Im Zuge der Weiterentwicklung wurden deshalb alle Erkenntnisse auf den M 332 C uber­tragen.

3. Verbrennung

Da der M 332 C-Motor uber einen Zylin­derkopf mit zwei tangential einblasenden Ein­labkanalen verfugt, konnte ein definierter Luftdrall ohne schadliche innere Turbulenzen wahrend der Einspritzung und Verbrennung abgestimmt werden.

Da der M 332-Motor mit 240 Kolbendurch­messer der kleinste und somit kostengunstig­ste Motor in der Familie der Krupp MaK-Mo-toren ist, wurden an diesem Motor die mei­sten Grundsatzuntersuchungen fur die Wei­terentwicklung der Brennraumgestaltung, der Einspritzung, der Schwerolverbrennung sowie der Aufladung vorgenommen.

Die Realisierungskonzepte der Gleich­druckverbrennung sollen hier nicht veroffent­licht werden; sie konnen bei erfolg­ter Abstimmung des Motors und Optimierung der Motorenparameter praktisch kaum ver­andert werden. Sie mussen somit vom Betrei­ber auch nicht gepflegt werden, denn die Grenzbereiche im Betriebsverhalten wurden sorgfaltig analysiert. Eigens zu diesem Zweck wurden Versuchs­einrichtungen mit mechanisch sowie elektro­nisch verstellbaren Einspritzausrustungen, mit elektronisch gesteuerten Druckspeicher­einspritzungen, mit extrem verstellbaren Ab­gasrohrgeometrien, mit variablen Turbinen­eintritten, mit Abblase – und Umblaseventi­len, mit teilweise isolierten Kolben und teil­weise extrem gekuhlten Brennraumteilen ent­wickelt und in den Versuchsmotoren ge­fahren.

Zusatzlich wurden Mebreihen mit verschie­denen Brennraumen, Zylinderkopfen mit va­riablem Drall und naturlich eine grobe An­zahl Dusenvarianten gefahren, um das jewei­lige Optimum abzutasten und um ein breit­mogliches Optimum im Zusammenwirken der Einzelkomponente fur die endgultige Se­rienausfuhrung zu erarbeiten.

Da der Motor M 332 gleichzeitig uber einen langen Kolbenhub verfugt, wurden grund­satzliche Parameterstudien in Abhangigkeit von Brennraumhohe und Verdichtungsver­haltnis gefahren.

Das Optimum aus Brennraumform und Verdichtungsverhaltnis zu ertasten, stellt eine kostenintensive, aber thermodynamisch lohnende Arbeit dar. Dabei wurde besonders darauf geachtet, dab jedwedes Überspritzen des Kraftstoffes uber den Kolbenrand auch bei Einspritzende vermieden wird. Die Ver­suche hatten wieder bestatigt, dab fur einen sauberen Kolbenlauf im Feuersteg – und Ring­bereich eine vollstandige Abschirmung si­chergestellt sein mub.

4. Kolben

Der Kolben wurde in seinem Brennraum – und Kolbenringbereich modifi­ziert, besteht aber nach wie vor aus einem Stahloberteil und einem Aluminiumunterteil. Der Kolbenkopf wird intensiv stark gekuhlt; eigens zu diesem Zweck wurden die Ölwege im Motor – beginnend mit der Verteilerlei­tung uber die Grundlageranschlusse, Nuten­wege in Lagerschalen, Bohrungen und Über­tritten bis hin zum Kolbenbolzen – mittels groberer Querschnitte intensiv entdrosselt. Die Wirkung dieser Gesamtmabnahme au­bert sich in der angehangten Schmierolpum­pe, deren Menge bei gleichem Druck um 30 % erhoht werden konnte.

Der Kolben erhalt gehartete Ringnuten. Obwohl nach langen Laufzeiten die Ringnu­ten durch Nachverchromen wieder auf Origi­nalmab aufgearbeitet werden konnen (Krupp MaK hat beste Erfahrungen mit diesem Verfahren), gestatten die reichlich dimensionier­ten Ringsteghohen auch die Moglichkeit, Übermabringe zu verwenden.

Des weiteren sind die Abmessungen von Kolbenringen und Ringstegen auf stabiles Druckverhalten im Ringpaket fur den Neu-und den Verschleibzustand abgestimmt wor­den. Es ist bekannt, dab hier eine der wesent­lichsten Ursachen fur den Schmierolver­brauch liegt, und dab Druckverlaufsmessun­gen hinter den einzelnen Ringen unverzicht­bar fur die fachgerechte Abstimmung sind.

5. Zylinderkopf

Der Brennraumbereich des Zylinderkopfes wurde nach C-Erkenntnissen modifiziert und im konstruktiven und modelltechnischen Aufbau uberarbeitet. Das Lastenheft sah eine Umstellung auf Spharogub GGG 60 – in Ver­bindung mit einer giebgerechten Umgestal­tung vor. Bei dieser Gelegenheit wurden die Kuhlwasserumgusse im Bereich der Ven­tilsitzringe, aber auch im Bereich der Ventil­fuhrungsbuchsen, fur geringste Warmverfor­mung umgestaltet, um eine bestmogliche An­passung der Ventilsitze bei Warm – und Kalt­verformung im Betrieb zu erhalten. Die Ven­tile wurden aus der direkten Beheizung durch die Kraftstoffkeulen nach oben in den Bereich des Deckelbodens verlegt; ein Verfahren, das auch beim M 453 C und M 552 C Temperatur­absenkungen von 40°C am Ventil bewirkte. Die Dichtringe sind aus einem eindringfesten, aber bedingt verschleibbereitem Material ge­fertigt, welches einen guten Anpassungsver­schleib zum Ventil und besten Warmedurch­gang garantiert. Fur eine gute Formbestan­digkeit der Ventile sorgen “unten liegende” Krupp MaK-Drehvorrichtungen, deren Lage unter den Ventilfedern einen vibrationsar­men, storungsfreien Lauf sicherstellen.

Das C-Konzept beinhaltet generell eine tiefgreifende Überarbeitung der Wartungs­freundlichkeit. Dazu gehoren Steckverbin­dungen und gut zugangliche, leicht losbare Verschlusse. Die Zuganglichkeit zu den vier Schrauben der Abgasrohrflansche wurde deshalb durch Umkonstruktion der Abgas­rohrverkleidung verbessert. Im ubrigen sind alle Schrauben, einschlieblich Pleuel und Zy-linderkopfschrauben, auf einfachste Weise mechanisch montierbar; zeitaufwendige Hy­draulikmontagen konnen dank des 8-Schrau-ben-Zylinderkopfes vermieden werden. Alle Rohrleitungen, die die Montage des Zylinder­kopfes storen, sind in verfugbare Freiraume verlegt worden.

6. Kastengestell

Das Material im Gestellbereich des Motors M 332 C ist von Graugub auf Spharogub um­gestellt worden. Diese Mabnahme erhoht die Betriebsfestigkeit des Bauteils auf das dreifache gegenuber Graugub und reduziert die Sprodbruchigkeit des Graugusses um den Faktor 10. Durch den Einsatz von Spharogub im Bereich hochbelasteter Bauteile wird die Lebensdauer des Motors wesentlich verlan­gert. Dies fuhrt u. a. auch zu besseren Wie­derverkaufswerten bei SecondhandSchiffen. Das Kastengestell ist fur eine stabile, radia­le Fuhrung der Laufbuchse im oberen Bund­bereich bei gleichzeitiger intensiver Kuhlung dieser Partie neukonstruiert worden.

7. Kurbelwelle

Die Kurbelwelle ist gesenkgeschmiedet aus einem hochwertigen Vergutungsstahl. Die Abmessungen wurden – entsprechend den neuen Richtlinien der Klassifikationsgesell­schaften – uberarbeitet. Zum Schutz vor ho­hen Lagerbelastungen wurde der volle Ge­gengewichtsbesatz vergrobert, Mabnahmen, die eine hohe Unempfindlichkeit gegen La­gerschaden garantieren. Die Verbesserung des Massenausgleiches reduziert zusatzlich die Krafteinleitungen im Bereich des Funda­mentes.

8. Pleuelstange

Das Pleuel wird ubernommen; es hat sich in der Vergangenheit 100% bewahrt, ist ein­fach und leicht zu handhaben. Zur Verbesse­rung des Haftsitzes der Lagerschalen und Kol­benbolzenbuchse hat Krupp MaK eine spe­zielle Oberflachenstruktur entwickelt.

9. Lagerschalen

Bei den Lagerschalen ist Zinngalvanik heu­te Stand der Technik. Die tuckischen Begleit­erscheinungen der Korrosion in Bleigalvanik­lagern sind damit als Problemkreis ver­schwunden. Des weiteren hat die Verwen­dung von zusatzlichen und schwereren Ge­gengewichten die Reibarbeiten in Grundla­gern deutlich abgesenkt und die Betriebssi­cherheit der Kurbelwellenlagerung in einen Stand mit guten technischen Reserven ver­setzt. Besondere Freude bereiten in diesem Zusammenhang die Betriebserfahrungen mit den Rillenlagern, die offensichtlich eine zu­satzliche Tragfahigkeit der Schmierfilme da­durch gewinnen, dab ihre Labyrinthdichtwir­kung die Schmierolverdrangung aus dem La­ger behindern. Die Ergebnisse sind hervorra­gend.

10. Laufbuchse

Wie bereits beim Kastengestell erwahnt, wird die Laufbuchse im oberen Bundbereich im Kastengestell gefuhrt und intensiv mit Kuhlwasser gekuhlt. Die Fuhrung der Buchse im Spharogub-Kastengestell ist viel unproble­matischer als im Graugub. Zum einen sind die Verformungen im Spharogub um den Faktor 1,6 geringer, weil der E-Modul von GGG 50 soviel hoher ist, zum anderen ist ein hoch­festes Spharogubgestell mit seiner hohen Be­lastbarkeit eine bessere Stutze fur die Lauf­buchse. Die Laufbuchse ist nitriergehartet. Krupp MaK hat dieses Verfahren seit Jahr­zehnten in der Anwendung und es in Richtung auf grobere Eindringtiefen weiterentwickelt.

Die homogene Hartung der Laufbuchse im Bereich des Kolbenringlaufes ohne jedwede Welligkeiten in der Folge von Teilhartungen sichert den Ölverbrauch langfristig.

11. Einspritzung

Die zur Erzielung der Gleichdruckverbren­nung erforderlichen Einspritzgesetze werden vertraulich behandelt. Bezuglich der erfor­derlichen Maximalkrafte und momente ist wichtig zu sagen, dab der gesamte Antrieb fur Ventile und Kraftstoffpumpe einschlieblich Nocken und Rollenbelastung bis hin zu den Zahnradern abgesichert wurde.

Die Zahnrader dieser Motorenbaureihe sind seit Anfang der 70er Jahre einsatzgehar­tet und geschliffen, und es hat seit der Zeit nicht einen einzigen Zahnradschaden ge­geben.

Heute gehort zu dem C-Konzept der Krupp MaK-Motoren immer ein geharteter Zahn­ radantrieb.

12. Abgasleitung

Die Motoren der Baureihe M 332 C werden mit der Stobaufladung aufgeladen. Vollstan­digkeitshalber wurde auch hier eine Stau-Ab­gasleitung erprobt, die – wie bekannt – rechtgute Werte bei Vollast erzielt. Aber wegen der nahezu gleichhohen Drucke in Ladeluft­leitung und Abgasleitung reagiert der Spul­luftanteil sehr sensibel und unzulassig stark auf erhohte Widerstande im Luft-Abgassy­stem oder auf geringe Wirkungsgradverluste bei Teillast. Selbst geringe Verschmutzungen der Luft und Abgaswege Ladeluftkuhler, Turbinen – und Verdichterbereich sowie der Einbau eines Turbinenfanggitters fuhren zu einem starken Spullufteinbruch und damit zu erhohter thermischer Belastung.

Aus den Untersuchungen im Krupp MaK-Forschungsbereich mit variablen Abgasrohr­systemen und variablen Turbinenflachen ist ein 4-Strahl-Ejektor entwickelt worden. Die­ser 4-Strahl-Ejektor fuhrt die Abgasimpulse einer 8 M 332 in idealer Weise so zusammen, dab keine Storwellen zu den jeweils spulen­den Nachbarzylindern zurucklaufen. In seiner Optimalabstimmung erzeugt der 4-Strahl-Ejektor sogar fur die spulenden Zylinder ei­nen zusatzlichen Unterdruck, der bisher uner­reichbar hohe und gleichmabige Spulgefalle an den Zylindern bewirkt.

Dieser Vorteil wirkt sich vor allem am Fest­propellerbetrieb positiv aus, weil das hohe Druckgefalle zwischen Ladeluft und Abgas-leitung uberdurchschnittlich grobe Spulluft­durchsatze herbeifuhrt. Der Abstand zur Pumpgrenze des Verdichters bleibt deshalb auch im gedruckten Propellerbetrieb sicher erhalten.

Bei der Konstruktion der Abgasleitung ist die Anordnung so gewahlt, dab keinerlei Ver­spannungen an den Abgasflanschen entste­hen. Die Kompensatoren sind gut zuganglich und die Abgasrohre sind so gestaltet, dab sie sowohl fur den kupplungsseitigen als auch fur den kupplungsgegenseitigen Turboladeran-bau passen.

Die Abgasrohrverkleidung ist vollkommen neu konstruiert und mit ihren Befestigungs­punkten nur mit Gestellteilen verbunden. Im Bereich des Zylinderkopfes sind nur wenige Handgriffe notig, um einzelne Übergangs­bleche zu den Zylindern zu demontieren. Auf gute Zuganglichkeit zu den Schrauben am Zy­linderkopf ist besonders geachtet worden. Die Schrauben sind in bezug auf Flankenspiel und Werkstoff fur Hochtemperaturbetrieb und Heibmontage besonders angepabt. Wird der Zylinderkopf demontiert, so sorgen ge­eignete Abstutzungen fur eine sichere Positio­nierung der Abgasleitung und der Anschlub­flansche zum Zylinderkopf.

13. Aufladung

Eine wichtige Voraussetzung fur den schiffsgerechten Schwerolbetrieb ist ein Turbolader, der schwerolfahig ist. In diesem Zusammenhang haben es sogenannte Radialla­der schwer, weil der Aufbau ihrer Turbine ei­nen Abgasstrom von auben nach innen, also gegen die Fliehkraft des rotierenden Turbi­nenlaufrades, erfordern. Folgt das Abgas auch noch willig dieser Richtung, so werden doch alle festen Verbrennungsruckstande in dem Moment nach auben zuruckgeschleu­dert, wenn sie in den Schaufelbereich der Tur­bine gelangen. Diese zuruckgeschleuderten Teile (sie werden durch den Abgasstrom ja immer wieder dem Laufrad zugefuhrt) erzeu­gen auben am Dusenring einen abrasiven Verschleib, der die Standzeiten begrenzt. Turboladerhersteller und Motorenbauer lo­sen dieses Problem, jeder mit seinen Mitteln: Die Turboladerhersteller entwickeln ver­schleibfeste Dusenringe. Die ersten Langzeit­erprobungen mit verschleibfesten Dusenrin­gen uber 4800 Stunden zeigen geringen Ver­schleib. Die Krupp MaK leistete ihren Beitrag durch die Verminderung des Anteils fester Verbrennungsruckstande im Abgas durch die C-Motoren-Gleichdruckverbrennung (Non-Smoker).

Die Anpassung der Turboladerspezifika-tion erfolgte wie bei den anderen C-Motoren fur ein optimales Zusammenspiel des Wir­kungsgrades im gebrauchlichen Betriebslast­bereich mit gleichzeitig starker “Buffelcha­rakteristik” im schwergangigen Propellerbe­trieb. Die groben Spulluftdurchsatze haben entscheidend dazu beigetragen, dab eine wei­te Öffnung des Betriebskennfeldes erreicht wurde. Selbst Propellerkurven von 130 % lau­fen noch einwandfrei an der Pumpgrenze vor­bei.

Zusammenfassung

Der Motor M 332 C setzt als robuste, kleine Schwerolmaschine mit starker Drehmomen-tencharakteristik die Reihe der Entwicklun­gen des Krupp MaK-C-Motorenprogrammes fort. Er fabt die Ergebnisse aus Forschung und Entwicklung der Einspritzung, Verbren­nung und Aufladung ebenso zusammen wie die Erkenntnisse aus der Praxis der Schwer­olverbrennung, der Betriebssicherheit und Wartungsfreundlichkeit sowie der Ver­brauchswerte und Standzeiten.

Da der Motor uber einen recht langen Kol­benhub verfugt, konnten die Parameter Ver­dichtungsverhaltnis, geschlossener Brenn­raum und Einspritzgesetz in einem breiten Optimum gehalten werden. Das Drehmo­mentverhalten ist – dank der modifizierten Aufladung – noch besser als im herkommli­chen Stobbetrieb.

Der geringe Anteil fester Verbrennungs­ruckstande im Abgas kommt diversen Bau­teilen, wie Kolbenfeuersteg, Kolbenringen und Ventilen, der Sauberkeit des Schmieroles und der Schmierolfilter, dem Turbolader und dem Abgaskessel sowie den Menschen durch eine geringe Umweltbelastung zugute.

Besonderer Wert wurde auf Betriebssicher­heit und wartungsfreundliche kundengerech­te Ausfuhrung gelegt. Dazu gehoren jede standzeiterhohende Mabnahme, die technisch abgesichert ist, sowie eine werk­zeuggerechte Konstruktion.

Mit den erreichten guten Verbrauchswer­ten aufgrund der guten Verbrennung, deren breites Optimum auch in Verschleibgrenzbe­reichen erhalten bleibt, wurde die Wirtschaft­lichkeit dieses Motors wesentlich gesteigert.

Damit stehen dem Leistungsbereich von 1000 bis 1600 kW im Drehzahlbereich von 720 bis 900 U/min hervorragende 6- und 8-Zylin-der-Schwerolmotoren fur die 90er Jahre zur Verfugung.

Малый двигатель MaK М332 C на тяжелом топливе.

Строительная серия Круп МАК М332 имеет длинную эволюционную историю. Она возникала в середине 70-х как вариант подъема Круп МАК строительной серии М282 и использовала опыт, тогда выпускающейся строительной серии М351.

Строительная серия М332 смогла хорошо консолидировать себя, в то время, в важном диапазоне частоты вращения 720-900 об./мин., и использована в большом объеме, как в главном приводе судна, так и в стационарном соответственно связанный приводным механизмом генератора.

Соответственно постановки цели Круп МАК-C строительная серия М332 переделывалась окончательно и приводилась на новое техническое состояние.

Результатом являются 6-ти 8-ми цилиндровые двигатели на тяжелом топливе в рабочем диапазоне 1000-1600 kW, которые оптимизированы в каждом отношении на самое незначительное потребление финансовых средств.

1. План

Круп МАК с помощью правильной формы камеры сгорания для тяжелого топлива – в сочетании с оптимально настроенным впрыскиванием достигнул закон горения, который при постоянном давлении идеального процесса дизеля почти совпадает. Далеко идущее приближение в процесс постоянного давления значит для дизельного двигателя самый хороший термодинамический коэффициент полезного действия при одновременно самой низкой нагрузке элемента конструкции максимальным давлением цикла. С помощью множество районных просчетов процесса это было возможно выравнивать параметры сгорания для этой цели. Успех подтвердился в практике.

Вопреки высокому термодинамическому коэффициенту полезного действия можно держать максимальное давление цикла двигателя в застрахованных границах. Также возбуждение для различных колебаний и вибраций может уменьшаться.

Протекание процесса горения стало более мягким на основе незначительной скорости повышения давления около 3 бар/ угол поворота коленчатого вала.

Недостатки этого мягкого процесса сгорания не отразились в практике. Наоборот, незначительный расход топлива в сочетании с бездымным сгоранием вознаграждается бездымным выпуском и незначительным загрязнением смазочных масел.

2. Основа

Пионер этого плана развития является М453 C, который вводился в 1987 в рынок и работает с тех пор в судоходстве и стационарном режиме. Всего могло продаваться с этим двигателем около 100 машин. Выпущенный позже М552 C конструировался по таким же закономерностям и уже в ранней стадии опыта, реакции протекания процесса горения, скорости повышения давления и по качеству выхлопа М453 C, оказался похожим. В ходе модернизации все познания на М332 C переносились.

3. Сгорание

Так как М332С дизель головка цилиндра имеет крышку цилиндра с двумя тангенциальными впускными каналами, можно настраивать определенное завихрение воздуха без вредных внутренних турбулентностей во время впрыскивания и сгорания. Так как М332 является самым маленьким с 240 диаметром поршня и таким образом самый мало затратный двигатель в семействе Круп МАК, в этом двигателе производились наибольшие испытания для модернизации формы камеры сгорания, распыла, сгорания тяжелых фракций нефти, а также наддува.

Планы реализации сгорания при постоянном давлении не должны опубликовываться здесь; едва ли они могут изменяться при последовавшем согласовании двигателя и оптимизации параметров двигателя на практике. Они не должны таким образом заботить производителя, так как пограничные области характеристик производства анализировались тщательно.

Собственно для этой цели разработали направления испытаний, как с механическим, так и с электронным регулированием оборудования впрыска, с электронным управлением впрыска высокого давления с предельным регулированием размеров коллектора, с переменными входами в турбину, с впускными и выпускными клапанами, с частично изолированными поршнями и частичные предельно охлажденной камеры сгорания, и провели испытания двигателя.

Дополнительно серии измерений с различными камерами сгорания, крышек цилиндров с переменным завихрением и большим числом форсунок, чтобы найти соответствующий оптимум и чтобы универсальный оптимум взаимодействии отдельного компонента для окончательного производства серии.

Так как двигатель М332 располагает длинным синхронным ходом поршня, провели исследования параметров высоты камеры сгорания и степени сжатия.

Определение оптимума формы камеры сгорания и степени сжатия, представляет издержки, однако, получена термодинамически выгодная работа. При этом важно то, что любое разбрызгивание топлива о крае поршня, при окончании впрыскивания исключаются. Испытания опять потвердили, что при движении поршня в области огненного торца от кольца полная защита обеспечена.

4. Поршень

Поршень модифицировался в области камеры сгорания и поршневого кольца, однако состоит по-прежнему, в верхней части из стали и нижней части из алюминия. Головка поршня охлаждается интенсивно; специально c этой целью в двигателе есть подводы масла – начинающееся с распределительной магистрали через соединения в рамовых подшипниках, канавке во вкладыше подшипника, каналах и переходы до поршневого пальца – интенсивно циркулирует посредством более больших поперечных срезов. Эффект этого всего мероприятия выражается в расходе масляного насоса, количество которого при равном напоре на 30 % может повышаться.

Поршень получает закаленные кольцевые пазы. Несмотря на то, что после долговременного эксплуатации канавки колец могут срабатываться из-за хромирования, можно опять вернуть начальные размеры, компания имеет в этом, правильно выбранные размеры высоты перегородки кольца дают возможность использовать натяг.

В дальнейшем размеры подобраны для поршневых колец и перегородок кольца на стабильный характер давления для нового и изношенного состояния. Известно, что здесь лежит одна из самых существенных причин расхода масла, и что измерение характера давления за отдельным кольцом, являются необходимыми для технически правильного решения.

5. Крышка цилиндров

Область камеры сгорания головки цилиндра или блока цилиндров модифицировалась и после c-познаний и переделывалась в модельно-техническую конструкцию. Конструкция предусматривает новую технологию на высокопрочном чугуне GGG60- в сочетании с правильно-литейную форму охлаждающей рубашки в области кольца седла клапанов, а также в области направляющих втулок клапана, для наименьшей тепловой деформации, чтобы получать наилучшую пригонку седла клапана при горячей и холодной обработке в производстве. Клапаны огородили от прямого подогрева с помощью охлаждения наверх в область низа крышки цилиндров; в результате этого метода, также на М453 C и М552 температурная усадка клапана при 40 град.. Уплотнительные кольца изготовленные из герметичного, однако, обуславливает изнашиваемость материала детали, которая гарантируем хорошую пригонку к клапану и лучший теплоотвод. Для хорошей теплостойкости клапана Крупп Мак заботится о поворотном механизме, которые обеспечивают положение клапана, безотказный ход.

C-план содержит в основном всестороннюю переработку для удобства технического обслуживания. Сюда относятся штекерные соединения и хорошо доступные легко разъемные замки. Удобство доступа к четырем винтам фланцев коллектора являлось бы улутшеннием конструкции, переделали изолирование дымохода. Впрочем, все винты, включая шатун и болты крепления головки блока цилиндров, монтируются простейшим способом механически; благодаря 8 болтам в крышке цилиндров можно избежать требующий много времени гидравлический способ. Все трубопроводы, которые мешают монтажу головки цилиндра или блока цилиндров, перенесены в имеющиеся в распоряжении свободные места.

6. Блок цилиндров

Материал заготовки в области блока цилиндров двигателя М332 C поменялся с серого чугуна на высокопрочный чугун. Это мероприятие повышает износостойкость детали в трое по сравнению с серым чугуном и сокращает хрупкость в 10 раз по сравнению с серым чугуном. С помощью использования высокопрочного чугуна в области напряженных элементов увеличиваются существенно долговечность двигателя. Это приводит среди прочего также к лучшей перепродажной стоимости на устарелые судна. Блок цилиндров переконструирован для стабильных радиальных направляющих втулок области верхнего бурта при одновременно интенсивном охлаждении этой части.

7. Коленчатый вал

Коленчатый вал является поковкой, из высококачественной улучшенной стали. Размеры переделывались в соответствии с новыми требованиями фирм, классификаций. Предохранение от высоких нагрузок на подшипник увеличили противовесы, мероприятия, которые гарантируют высокую надежность подшипника. Улучшение балансировки сокращает дополнительно потери мощности в области фундамента.

8. Шатун

Шатун вынимается; это оправдало себя в прошлом 100 %, эксплуатация проста и доступна. Для улучшения посадок подшипника и втулки поршня Круп МАК разрабатывал специальную структуру поверхности.

9. Вкладыш подшипника

Для подшипников являются сегодня высоким уровнем техники оловянистое гальваническое покрытие. Благодаря этому исчезли проблемы коварных сопутствующих явлений коррозии. В дальнейшем отпала необходимость применение дополнительных и тяжелых противовесов работающих в коренных подшипниках и повысилась эксплуатационная надежность коленчатого вала в состояние с хорошими техническими резервами. Особый успех дает в этой связи производственный опыт канавок подшипника, которые очевидно получает дополнительную несущую способность масляная пленка, лабиринтовые уплотнения препятствуют вытеснению смазочных масел из подшипника. Выводы замечательны.

10.Втулка

Как уже упоминается в блоке цилиндров, опорная втулка ставится в верхнюю область бурта в блок цилиндров и интенсивно охлаждается жидкостью. Установка втулки в блок цилиндров изготовленного из высокопрочного чугуна намного проще, чем в серочугунный. С одной стороны более незначительны деформации высокопрочного чугуна с коэффициентом 1,6, так как Е-модуль от GGG50 гораздо выше, с другой высокопрочный чугун с высокой допускаемой нагрузкой, является лучшей упором для опорной втулки. Опорная втулка является закаленной, Круп МАК совершенствовал этот процесс десятилетия в направлении на более большие глубины проникновения.

Гомогенная закалка опорной втулки в область движения поршневого кольца от любых пульсации в последствии частичных закаливаний гарантирует долгосрочность расхода масла.

11.Впрыскивание

К достижению сгорания при постоянном давлении необходимым характеристикам впрыскивания обрабатываются конфиденциально. Относительно необходимых максимальных мощностей и моментов важно сказать, что весь приводной механизм для клапанов и топливного насоса, включая кулачок и нагрузку качения до шестерни страхуют.

Шестерни этой дизельной серии закаливались и шлифовались с начала 70-х годов и с того времени не было ни одного повреждения шестерни.

Сегодня С-план Крупп Мак двигатели придерживаются всегда закаливания приводного шестерного механизма.

12.Выпускной газоотвод

Двигатели конструктивного ряда М332 C нагружаются импульсным газотурбинным наддувом. В полной мере испытывался также здесь напор выпускного газоотвода, который оптимизируют, как известно при полной нагрузке. Однако благодаря равновысокому давлению в воздуховоде и выпускном трубопроводе очень реагирует на продувочный воздух и недопустимо сильно на повышенные сопротивления в выпускной системе, или на незначительные потери коэффициента полезного действия при неполной нагрузке. Даже незначительные загрязнения воздуха и газоотвода, радиатора надувочного воздуха, область турбин и компрессора, а также монтаж решетки входа турбины приводят к сильной потери давления наддува и вместе с тем к повышенной тепловой нагрузке.

Из испытаний в исследованиях Круп МАК с переменными системами газоотвода и переменными поверхностями турбины разработан 4-х отводящий эжектор. Этот 4-х отводящий эжектор приводит импульсы отработавшего газа в идеале на 8-м М332 таким образом, что никакие помехи от продувки соседних цилиндров не приводят к сбою. В своей оптимальной настройке 4-х отводящий эжектор даже для продуваемых цилиндров производит дополнительное понижение давления, который осуществляет недостижимо высокий и равномерный распыл в цилиндрах. Это преимущество отражается, прежде всего, в положительно фиксированной работе винта, так как высокий перепад давления между надувочным воздухом и выпускной трубопровод вызывает незаурядно большие пропускные способности продувочного воздуха. Интервал к линии помпажа компрессора остается, поэтому сохранение режима работы винта в нагнетании гарантировано.

У конструкции выпускного трубопровода выбрано устройство так, что никакие напряжения во фланцах газоотвода отработавшего газа не возникают. Компенсаторы хорошо доступные, газоотвод оформлен так, что как с одной стороны, так и с другой прилигают к турбоагрегату.

Изоляция газоотвода совершенно по новому сконструирована и связана местами крепления только с выпускным патрубком. В области крышки цилиндра необходимы только малые усилия, чтобы демонтировать отдельные части перехода к цилиндрам. Хорошее удобство доступа к винтам в крышке цилиндра особенно уделено внимание. Винты подогнаны относительно бокового зазора и материала для высокого режима температуры и горячего монтажа. Если демонтируется крышка цилиндров, то предназначенные подпорки заботятся об уверенном позиционировании выпускного трубопровода и соединительных фланцев.

13.Наддув

Важной предпосылкой для эксплуатации тяжелых фракций нефти на судах является работа турбонагнетателя приспособленного к такому топливу. В этой связи работа радиальных компрессоров затруднена, так как конструкция турбины требует перемены направления потока, требуются центробежные силы вращающегося турбинного колеса. Если вытекающий отработавший газ, соблюдая это направление, то наличие всех твердых остаточных продуктов сгорания в моменте выхлопа приводит к отложению на лопатках турбины. Эти заброшенные частицы (их приносит потоком отработавших газов повторно к рабочему колесу) откладывают на внешнем кольце абразивные осадки которые приводят к износу и простоям. Изготовителя турбонагнетателя и производителя двигателя решают эту проблему каждый своим методом: изготовители турбонагнетателя применяют износостойкие насадки колец. Первые длительные испытания с износостойкими насадками на кольца свыше 4800 часов показывают незначительный износ. Круп МАК внес вклад, выполняя сокращения процента твердых остаточных продуктов сгорания в отработавшем газе С-дизелей с постоянным давлением сгорания.

Подгонка специфики турбоагрегата происходила при других c-двигателях для оптимального соотношения коэффициента полезного действия в рабочей области нагрузки с одновременно сильными “Buffelcha­rakteristik” при ходовых режимах винта. Большие пропускные способности продувочного воздуха способствовали верному решению, чтобы достичь наибольших границ режима. Даже кривые винта имеют на 130% дальше границы помпажа.

Резюмирование.

Двигатель М332C Круп МАК продолжает серию надежных, малых машин на тяжелых фракциях нефти с сильными техническими характеристиками и вращающим моментом. Он использует данные из научного исследования и разработок впрыскивания, сгорания и наддува, и данные из практики сгорания тяжелых фракций нефти, эксплуатационной надежности и удобства технического обслуживания, а также величин расхода и простоев.

Так как двигатель располагает длинным ходом поршня, параметры могли сохранять степень сжатия, оптимизированную в камере сгорания для характеристики впрыскивания. Характер крутящего момента, благодаря модифицированному наддуву, еще лучше, чем в обычном холостом режиме.

Незначительный процент твердых остаточных продуктов сгорания в отработавшем газе оседает на различных элементах конструкции, огневой бурт поршня, поршневые кольца и клапаны, в смазочных маслах и масляных фильтрах, турбонагнетателе и газоотводе, а также незначительно воздействует на людей, и на окружающую среду.

Особенное значение придается эксплуатационной надежности и надежному обслуживанию, выполняемое для покупателя. Сюда относятся каждое емкое мероприятие, которое технически застраховано, и имеет необходимый инструмент.

С достигнутыми хорошими величинами расхода на основе хорошего сгорания, оптимизировали область работы, которая остается постоянной в граничных областях износа.

Вместе с тем нахождение в рабочем диапазоне 1000 до 1600 kW и диапазоне частоты вращения 720 до 900 об/мин, делает его в 90-х замечательным 6-ти и 8-ти цилиндровым дизелем работающем на тяжелом топливе.

Das Worterbuch

1Der DiselmotorДизель
2Der BrennstoffТопливо
3Der breiten FraktionzusammensetzungШироко фракционный состав
4Der KolbenПоршень
5Der PleuelstangeШатун
6Der KurbelwallКоленчатый вал
7Der ZylinderkopfКрышка цилиндра
8Die KastengestellБлок цилиндров
9Der LagerschalenВкладыш подшипника
10Der LaufbuchseВтулка
11Der AbgasleitungВыпускной газоотвод
12Der AufladungНаддув
13Die RingКольцо
14Die AnpassungПриспособление
15Das GraugubСерый чугун
16Das SpharogubВысокопрочный чугун
17Die ZuganglichkeitДоступность
18Der AbstutzungenОпора
19Die WirtschaftlichkeitЭкономичность
20Der LeistungsbereichРабочий диапазон
21Die AnpassungПодгонка
22Der GestellbereichОбласть станины
23Die VerminderungСокращение
24Das Turbi­nenlaufradТурбинное колесо
25Der AnsatzПатрубок
26Der BundbereichОбласть бурта
27Das Ven­tileКлапан
28Die Verwen­dungПрименение
29Die HartungЗакалка
30Die RichtungНаправление
31WeiterentwiekeltГлубина проникновения
32ÖlverbrauchРасход масла
33LangfristigДолгосрочность
34SicherenГарантирует
35Die ErzielungДостижение
36VertraulichКонфидициально
37BezuglichОтносительно
38Das gesamte AntriebПриводной механизм
39Die KraftstoffpumpeТопливный насос
40Der NockenКулачек
41Die RollenbelastungНагрузка качения
42Das ZahnradШестерня
43Die WeiseСпособ
44Die StorwellenВолновые помехи
45SpulendenПродувание
46Der NachbarzylinderСоседний цилиндр
47Der AnfangНачало
48Die StoβaufladungИмпульсный наддув
49Der VollastПолная нагрузка
50Die OptimalabstimmungОптимальная нагрузка
51Der UterdruckДавление ниже атмосферного
52Das SpulgefalleПерепад продувки
53Der AbstandИнтервал
54Die PumpgrenzeОграничение насоса
55Das VerdichterКомпенсация
56Die AnordnungРасположение
57Die VerspannungenНапряжение
58Der AbgasflanschenФланец газоотвода
59Die VoraussetzungПредпосылка
60Der SchwerolbetriebРабота на тяжелых фракциях нефти
61Der TurboladerherstellerИзготовитель турбонагнетателя
62Die DusenringenНасадка кольца
63Die LangzeiterprobungenДлительные испытания
64Der VerschleiβИзнос
65Die GleichdruckverbrennungПостоянное давление сгорания
66Die AnpassungПодгонка
67Die SpulluftduchsatzeПропускные способности наддува
68RobustНадежный
69Das DrehmomentКрутящий момент
70Die EntwicklungРазработка
71Die ForschungИсследования
72Das KolbenhubХод поршня
73Das VerbrennungsruckstandeОстаточные продукты сгорания
74Die SchmierolfilterМасляный фильтр
75Die UmweltbelastungОкружающая среда
76Die BetriebssicherheitЭксплуатационная надежность
77Der LietungsbereichДиапазон мощности
78Der DrehzahlbereichДиапазон частоты вращения
79Die EntwicklungsgeschichteИстория развития
80Das VerbrennungsverfahrensСпособ горения
81Der AuspuffВыхлоп
82Die WirkuungЭффект
83Die SchraubeВинт
84Die ZuganglichkeitУдобный доступ
85Die ReservenЗапасы
86Die AnnaherungПриближение
87Die ErregungВозбуждение
88Das GegenteilПротивоположность
89Die SchffahrtСудоходство
90Das AbblaseventilВыпускной клапан
91Das UmblaseventilВпускной клапан
92Der DrallЗавихрение
93Die MeβrieheСерия измерений
94Die AbhangigkeitЗависимость
95Die MengeКоличество
96Der QuersehnittПоперечное сечение
97Der KolbenbolzenПоршневой палец
98Die FormbestandigkeitТеплостойкость
99Die KuhlungОхлаждение
100Das AbgasrohreВыхлопная труба

Литература

1. Heintze, Zigan. Zwischenbericht 5/87/2 “Va­riabler Multipulse-Converter” (nicht veroffent­licht).

2. Holst, Zigan. “C-Entwicklung und Vorerpro­bung 6 M 332 C” (nicht veroffentlicht).

3. Zigan, Nagel. Zwischenbericht “Elektronisch gesteuerte Druckspeicher-Einspritzung” (nicht veroffentlich).

4. Schlemmer-Kelling, Zigan. Versuchsbericht 37/ 89/282 “Verbesserung des Teillastverhaltens M 332/M 282” (nicht veroffentlicht).

5. Van’t Hoff, Zwingmann. Versuchsbericht 282/ 352 “Dichtverband Laufbuchse/Kastengestell” (nicht veroffentlicht).

6. Van’t Hoff, Zwingmann. Versuchsbericht 332/ 355 6 M 332 “Einspritzung und Rauchverhal­ten” (nicht veroffentlicht).

7. Schlachta, Zwingmann. “Betriebscrfahrungen mit M 332-Motoren im Schwerolbetricb” (nicht veroffentlicht).

8. Zigan. “Stauaufladung am Motor 8 M 282”. DT 3 Bericht Nr. 4/87 (nicht veroffentlicht).

9. Zeitschrift “Seewirtschaft” Jahngang 42 8/1990 August 92s.

10.Zeitschrift “Seewirtschaft” Jahngang 43 3/1991 Marz 70s.



Зараз ви читаєте: Реферат о прочитаной на немецком языке литературы