МУРМАНСКИЙГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
МОРСКАЯАКАДЕМИЯ
Судомеханический факультет
Кафедра СЭУ
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
подисциплине «Эксплуатация судовых ДВС»
на тему: «Анализ эксплуатационныхкачеств и разработка мероприятий на техническое обслуживание судового дизеля8ЧН20/26 для судов типа «Атлантик 433»».
240500.М-592(1).02.00.ПЗ
Выполнил: курсант АсиповичД.Н. _____________
Проверил: ст.преподаватель Злобин А.В. ______________
МУРМАНСК
2004
Содержание: стр.
1. Анализ эксплуатационных качеств инадежности двигателя
2. Разработка мероприятий натехническое обслуживание дизеля
3. Разработка и составление программыспециальных испытаний дизеля1.Анализ эксплуатационных качеств и надёжности двигателя 8ЧН20/26
1.1. Технические характеристикии назначение двигателя 8ЧН20/26.
Таблица1Технико-эксплуатационные характеристики дизеля 8ЧН20/26Наименование Единицы измерения Параметры
Обозначение по ГОСТ 3493-82
Заводское обозначение
Тип камеры сгорания
Смесеобразования
Наддув
Эффективная мощность
Частота вращения
Средняя скорость поршня
Быстроходность
Ход поршня
Диаметр поршня
Число цилиндров
Порядок работы цилиндров
Среднее эффективное давление
Удельный эффективный расход топлива
Удельный расход масла
Степень сжатия
Максимальное давление сжатия
Максимальное давление сгорания
Степень наддува
Температура наддувочного воздуха
а)до холодильника наддувочного воздуха
б)после холодильника наддувочного воздуха
Масса двигателя с маховиком без эксплуатационных материалов
Габариты:
а)длина
б)ширина
в)высота
Температура выпускных газов за цилиндрами
Температура выпускных газов перед турбиной
Температура выпускных газов после турбины
---
---
---
---
---
кВт
об/мин
м/с
---
мм
мм
---
---
МПа
г/кВт ч
кг/ч
---
МПа
МПа
---
0С
0С
кг
мм
мм
мм
˚С
˚С
˚С
8ЧН20/26
8VDS26/20 AL-2
неразделённая
внутреннее
газотурбинный
839
1000
8,67
средняя
260
200
8
1-2-4-6-8-7-5-3
1,621
222
1.8
12,5
3,42
12,7
2,7
175
10500
4138
1300
2530
450
575
450
Продолжениетаблицы 1. Технико-эксплуатационныехарактеристики дизеля 8ЧН20/26
Наименование Единицы измерения Параметры
Давление срабатывания предохранительного клапана на крышке цилиндра
Диаметр рамовой шейки
Диаметр шатунной шейки
Давление смазочного масла перед фильтром
Максимально-допускаемая температура смазочного масла на выходе
Максимально-допускаемая температура смазочного масла на входе
Температура заданного значения охлаждающей воды во внутреннем контуре
Температура охлаждающей воды на входе во внутренний контур
Максимально допускаемая температура охлаждающей воды во внутреннем контуре
Давление пускового воздуха
а)максимальное
б)минимальное
МПа
мм
мм
МПа
˚С
˚С
˚С
°C
°C
МПа
МПа
17,3
180
150
0,49
75
55
75
66
90
2,94
1,0
2,94
1,0
Вэнергетическую установку траулера входят:
Дизель-редукторныйагрегат с двумя главными приводными двигателями типа 6 VDS 48/42 AL-2 мощностью2650 кВт каждый.
Два вспомогательных дизель-генератора с приводнымидвигателями типа 8VD26/20AL-2 мощностью 2´839 кВт
В состав гребной установки судна «Атлантик-433» входитдизель-редукторный агрегат с отбором мощности на валогенераторы.
Главнаясиловая установка, состоящая из двух дизелей типа 6ЧН42/48, предназначена дляпередачи мощности на винт, а также для выработки электроэнергии на судне.Силовая установка состоит из двух главных двигателей, которые через высокоупругиесцепные муфты (пневматические двухконусные фрикционные муфты с высокоупругимирезиновыми элементами) работаютна общий понижающий редуктор. Благодаря пустотелой конструкции входных валовпонижающего редуктора возможно при отключенных сцепных муфтах работать толькона валогенераторы мощностью по 1500 кВт, приводимые каждый через вспомогательныйвыходной вал понижающего редуктора и высокоупругую муфту, в то время какгребной вал не приводится. При включенных сцепных муфтах приводятся как гребнойвинт, так и валогенераторы. При приводе только гребного винта валогенераторы работаютбез возбуждения.
Состав судовой энергетическойустановки:
В состав энергетической установкивходят следующие агрегаты и механизмы:
— два главных двигателя типа 6ЧН 42/48;
— две высокоупругие муфты типа Спирофлекс KJR200;
— две электромагнитные сцепные муфты Pneumaflex KAE340;
— ВРШ;
— понижающий редуктор типа 10 АО 2*1400*3,57,
— два валогенератора DGFSO 1421-6
— системы и механизмы, обеспечивающие работуэнергетической установки
Принципиальнаясхема главной силовой установки предоставлена на рисунке 1.1.
/>
Рисунок1.1. Принципиальная схема главной силовой установки:
1-МИШ;
2-упорныйподшипник;
3,10-валогенераторDGFSO 1421-6;
4-высокоупругиемуфты типа Спирофлекс KJR 200;
5-редуктортипа 10 АО 2*1400*3,57;
6,9-двеэлектромагнитные сцепные муфты Pneumaflex KAE 340;
7,8-двигатель6ЧН42/48; 11-ВРШ.
Основные потребители электроэнергии на судне: траловыелебедки; консервные линии; компрессоры морозильных установок; судовое освещение;оборудование камбуза; грузовые лебедки; якорно-швартовные механизмы; оборудованиеобщесудовых систем.
1.2. Характерные режимыработы двигателя на судне.
Таблица2 Среднесуточные режимы работы дизелей 8ЧН20/26Наименование режима Количество работающих дизелей Средняя мощность одного дизеля, кВт Мощность вспомогательных двигателей, %
Расход
топлива,
кг/ч 1. Переход на промысел 1 320 39 90 2.Работа на промысле
2
1
356
356
43
43
98
98 3.Стоянка у базы 1 285 35 82 4. Переход с промысла в порт 1 362 59 100 5. Стоянка в порту с рыбопродукцией 1 333 41 93 6… Стоянка в порту без рыбопродукции 1 213 26 65
/>
Рисунок2.- Изменение нагрузки вспомогательных двигателей на промысле в течении суток.
На промысле мощность вспомогательных дизелейиспользуется на 30-70% номинальной, такая низкая степень загрузки обусловленаприменением валогенераторов для обеспечения электроэнергией судовыхпотребителей.
1.3.Конструктивныеособенности дизеля 8ЧН20/26.
1.3.1.Поршневая группа
Поршневая группа двигателя состоит из составногопоршня, поршневых колец (уплотнительных, маслосъёмных), поршневого пальца.
Условия работы поршня тяжёлые, так как он подвергаетсявоздействию как механических нагрузок от давления газов и сил инерции, так и термическихнагрузок в следствие необходимости отвода теплоты от головки поршня в охлаждающуюсреду.
Основные требования предъявляемые к конструкциипоршня:
-надежноеуплотнения цилиндра от пропуска газов
-эффективныйотвод теплоты от головки поршня
-высокая износостойкость направляющей поверхностипоршня ипоршневыхколец
-выборнадлежащих материалов для головки и направляющей гарантирующих надёжную идлительную работу поршня
-обеспечениенадёжной смазки направляющей, поршневых колец и пальца
-максимальновозможный срок службы до первой переборки поршневой группы [3]
Днище поршня подвергается высоким механическим итепловым нагрузкам Температура нагрева днища поршня из жаропрочной сталидостигает 500°С, во избежание чрезмерных термических напряженийднище поршня охлаждается маслом. [3]
/>
Рисунок 3 Поршень
1-тронк; 2-уплотнительное кольцо; 3-головка; 4-штифт;5-болт; 6-первое компрессионное кольцо; 7-резьбовая вставка; 8-второе и третьекомпрессионные кольца; 9-маслосъёмное кольцо; 10-крышка; 11-поршневой палец; 12-шпилька.
Поршень двигателя 8ЧН20/26 является составным. Тронкизготовлен из высококачественного износостойкого алюминиево-кремниевого сплава,с головкой из жаропрочной стали.
Он оборудован тремя компрессионными кольцами и двумямаслосъёмными кольцами. На юбку поршня навинчена его головка из стали. Первоекомпрессионное кольцо является хромированным. Маслосъёмное кольцо имеет с двефаски, его рабочая поверхность хромирована.
Поршневой палец сделан пустотелым и зафиксирован отосевого смещения крышками. Охлаждающее масло поступает из втулки верхнейголовки шатуна через поршневой палец в головку поршня. Пройдя через поршеньохлаждающее масло стекает в картер. [3]
1.3.2.Коленчатый вал
Коленчатый вал–одна из наиболее ответственныхнапряжённых и трудоёмких в изготовлении деталей. Вал воспринимает периодическиенагрузки от давления газов а также сил инерции поступательно-движущихся ивращающихся масс, вызывающих значительные знакопеременные скручивающие иизгибающие моменты
Периодически изменяющийся крутящий момент приопределённых условиях может вызвать крутильные и продольные колебания валакоторые приводят к возникновению дополнительных напряжений Указанные силы крометого вызывают трение и износ шеек вала и подшипников а также усталостныеявления в местах наибольшей концентрации напряжений вала
Основные требования предъявляемые к конструкцииколенчатого вала:
-надёжность работы коленчатого вала в различныхэксплуатационных условиях
-прочность, жёсткость и износостойкость
-высокая точность изготовления, а также обеспечениетребуемой твёрдости и чистоты обработки шеек
-динамическая уравновешенность, отсутствие вибрации изон опасных крутильных колебаний на рабочей частоте вращения двигателя
Коленчатый вал состоит из следующихотдельных элементов: колен, коренных и шатунных шеек, щёк и соединительныхфланцев
В двигателе 8ЧН20/26 Коленчатый валоткован цельным из легированной стали и улучшен термически до большойпрочности. Он смонтирован в подшипниках фундаментной рамы
В зависимости от условий использованиядвигателя к каждой щеке коленчатого вала привинчен противовес. Передачасмазочного масло из рамовых подшипников в шатунные осуществляется по отверстиямв щеках колен и в шейках вала.
Для возможности отбора мощности кдвигателю прикован фланец, который, кроме того, несёт на себе шестерню дляпривода системы газораспределения.
Между последним коленом вала иприводной шестернёй насоса к коленчатому валу прикован фланец, который служитдля прикрепления демпфера колебаний.
Коленчатый вал должен осматриватьсякаждые 10000 часов. Такой контроль необходим для учёта всех влияний наподшипники коленчатого вала, при работе дизеля допускается наличие небольшихрисок или заеданий на рамовых или мотылёвых шейках, но рельефные участкинеобходимо удалить.
Также необходим контроль болтов,служащих для крепления противовесов на наличие трещин. Для мотылёвых и коренныхшеек допуск на овальность составляет 0,015 мм, допуск на цилиндричность 0,01 ммПри замене коленчатого вала двигатель должен пройти обкатку .
/>
Рисунок 4 Коленчатый вал
1-мотылёвая шейка; 2-шестерня привода насосов;3-штифт;
4-противовес; 5-штифт; 6-шестерня приводараспределительного
вала; 7-шпонка; 8-заглушка; 9-щека; 10-отверстие;11-рамовая шейка.
Рамовые подшипники выполнены одинаковыми для всехопорных точек. Они состоят из двух безбуртиковых тонкостенных полувкладышейготовых к монтажу и взимозаменяемых.
Верхний полувкладыш фиксируется выступом входящим вмасляную канавку крышки подшипника Верхний полувкладыш снабжён по всейокружности смазочной канавкой Последняя сообщается отверстиями с маслянойканавкой крышки подшипника.
Направляющий подшипник располагается между 1-ым и2-ым цилиндрами.
В соответствующие выточки по обеим сторонамподшипниковой постели рамы закладывают упорные кольца из свинцовистой бронзы.Привинченные к крышкам подшипников шайбы препятствуют вращению упорных колецсовместно с валом. Направляющий подшипник смазывается маслом вытекающим из рамовыхподшипников.
На рабочих поверхностях подшипниковых вкладышей впроцессе работы могут появиться риски, запрессовки, эрозия и иные механическиеповреждения. Такие явления в общем имеют ограниченное действие по времени иместу. Если подшипниковый вкладыш выдержал такие явления не показывая придемонтаже серьёзных повреждений, то имеется гарантия в надёжности дальнейшейработы.
Также необходимо осуществлять контроль зазоров вподшипниках его осуществляют тогда когда давление масла за фильтром станетменьше 0,34 МПа. Зазор в направляющем подшипнике должен контролироваться черезкаждые 5000 ч работы.[3]
Таблица3 Зазоры направляющего подшипника.Зазор между:
Монтажный
зазор мм Предельный зазор мм
рамовой шейкой и вкладышем подшипника
коленчатым валом и направляющим подшипником
0,15-0,24
0,50-0,90
0,35
2,0
Указываемые зазорыдействительны для замеров на холодном двигателе. Предельные зазоры следуетрассматривать следует рассматривать как ориентировочные величины.
Внаправляющем подшипнике необходимо контролировать осевой зазор. В случаепревышения предельного зазора закладываются новые упорные кольца[3]
1.3.3.Шатун
Шатунный механизм служит для передачи действующего напоршень усилия от давления газов на шейку кривошипа коленчатого вала
Шатун тронковых двигателей состоит из: стержня,поршневой и кривошипной головок, вкладышей головок и шатунных болтов.
Условия работы шатунной группы: нижняя часть верхней головки и верхняя часть нижней головки шатуна подвергаются сжатию движущей силой, а стержень – сжатию и продольному изгибу
Шатун откован в штампе из целой заготовки. Разъеммежду стержнем и крышкой шатуна выполнен косым под углом 45°. Обе части соединяются друг с другом жестко при помощи четырех шатунных болтов с упругимстержнем. Такая конструкция шатуна позволяет осуществить выем шатуна через цилиндр,но непозволяет осуществлять реверс двигателя. [3]
Верхняя головка шатуна неразъёмная, головнымподшипником служит запрессованная бронзовая втулка. В ней имеется канавка стремя отверстиями для подвода масла к головному подшипнику и поршневому пальцу.
Мотылёвый подшипник состоит из двух безбуртиковых,тонкостенных полувкладышей, находящихся в готовом к монтажу состоянии изаменяемых каждый в отдельности. Оба полувкладыша фиксируются выступами,входящими в масляную канавку подшипникового корпуса шатуна. Вкладыши залитыслоем бронзы толщиной 0,6-1,2 мм, слоем баббита толщиной 0,3-0,6 мм, поверхгальванически наносится слой никеля.
Новые полувкладыши покрываются слоем олова для защитыот коррозии.
Смазочное масло в шатунный подшипник подаётся поотверстиям в коленчатом валу. Через соответственно высверленные отверстия маслопоступает во втулку под поршневой палец.[3]
1.3.4.Фундаментная рама
Фундаментная рама является основанием остова двигателяи опорой рамовых подшипников коленчатого вала. Рама представляет собой двежесткие продольные балки, связанные между собой поперечными балками,расположенными между цилиндрами. Эти поперечные перегородки разделяют раму насемь отдельных отсеков и служат опорами для установки рамовых подшипников.
Условия работы фундаментной рамы определяются действием сил газов, сил инерции деталей движения, сил, возникающих при деформации корпуса судна и тепловой деформации остова.
Стенки фундаментной рамы по высоте выходят за пределыопорных точек. Благодаря этому повышается жёсткость фундаментной рамы и опоране деформируется усилиями, возбуждающимися в месте соединения фундаментной рамыс блоком цилиндров.
Конструкция фундаментной рамы предусматривает наличиекартерных люков с крышками для доступа к кривошипно-шатунному механизму.
/>
Рисунок .5 — Фундаментная рама
1-фундаментная рама; 2-лючок; 3-крышка рамового подшипника;
Фундаментная рама служит заодно и поддоном двигателя, что позволяет достичь лучшей его герметичности. Поддон установлен с небольшимуклоном для стока отработанного масла в цистерну отработанного масла Длякрепления рамы к фундаменту предусмотрены опорные полки. [3]
1.3.5.Блок цилиндров
Наиболее ответственной частью остова является его верхняя часть – блок цилиндров, в котором установлены цилиндровые втулки. Условия работы рубашек цилиндров определяются сжимающими усилиями от затяга шпилек.
Моменты затяга определяются по схеме приведённой втехнической документации. На блок цилиндров насаживаются крышки цилиндров.Которые крепятся с помощью шпилек с следующими углами затяжки с использованиемторцевых или динамометрических ключей.
Таблица 4 Углы затяжки шпилеккрепления крышки цилиндраУпругий болт Размер под ключ мм Маркировка Угол затяжки
Момент затяжки
нм
Усилие предварительной затяжки
нм
Шпилька крепления крышки цилиндра
Шпилька крепления крышки цилиндра
36
36
Z
°C
98
154
345
540
105
165
В блок цилиндров, укладываетсяраспределительный вал, там так же находится камера наддувочного воздуха. Блокцилиндров представляет собой литую конструкцию, что увеличивает жёсткость всегоостова, и позволяет уменьшить толщину стенок блока цилиндров.[3]
1.3.5.Втулка цилиндра
К конструкции цилиндровой втулки предъявляют следующие основные требования: высокая прочность и жесткость, хорошее охлаждение верхнего пояса при возможно меньших перепадах температур в стенке,наименьшая неравномерность радиальных и осевых деформаций, герметичностьповерхностей, сопряженных с рубашкой и крышкой цилиндра, свободные радиальные и осевые расширения втулки, материал втулки должен быть жароупорным, износостойким и иметь хорошие антифрикционные качества.
Условия работы втулки определяются воздействиембольших механических и термических нагрузок, трением поршневых колец, вызывающим износ и дополнительный нагрев рабочей поверхности (”зеркала”), воздействием коррозии и кавитационной эрозии на охлаждаемую поверхность
Механические нагрузки возникают под действием сил газов, силы давления поршня и силы затяга крепежных шпилек цилиндровой крышки. Давление газов вызывает в стенке втулки напряжения растяжения и сжатия.
Термические нагрузки на втулку обусловлены воздействием горячих газов. Высокая температура зеркала в верхнем поясе втулки ухудшает условия смазывания и способствует изнашиванию втулки и колец, а перепад температур по толщине стенки втулки вызывает в ней термические напряжения.
Втулка цилиндра является направляющей поршня, а так жевместе с крышками цилиндров и поршнями образует камеру сгорания двигателя. Нанижнем конце втулки располагаются три кольца круглого сечения из резины с цельюуплотнения зарубашечного пространства. Контроль этого уплотнения осуществляетсячерез отверстие в блоке цилиндров между верхними и нижними кольцами. Втулкацилиндра омывается непосредственно охлаждающей водой снизу вверх[3]
1.3.6.Крышкацилиндра
Во время работы дизелякрышка подвергается воздействию значительного давления газа и высокойтемпературы. В с этими тяжёлыми условиями работы крышка должна иметь простую исимметричную форму, податливое тонкостенное днище с жёсткой опорной частью иравномерное распределение температуры. Днище крышки следует интенсивноохлаждать водой. Стенки крышки, за исключением опорной части, должно иметьодинаковую толщину во избежание повышенных внутренних напряжений. Выходыклапанных стаканов на огневую поверхность днища требуется выполнять с большимирадиусами закруглений [3]
Механические нагрузки возникают под давлением газов и силы затяга крепежных шпилек. Под действием этих сил в крышке возникают напряжения изгиба. Термические нагрузки обусловленынепосредственным соприкосновением огневого днища крышки с горячими газами. Нагрев днища снижает его прочность, а температурный перепад по толщине вызывает термические напряжения.
Крышка цилиндра сделана с плоским днищем. Онарасполагается на втулке цилиндра. Уплотнение между деталями осуществляетсяпрокладкой из мягкого железа. В целях достижения направленного перемещениявоздуха в камере, сгорания впускные клапана имеют собственные каналы, которыене подвергаются взаимному аэродинамическому влиянию. Они тангенциально направленыотносительно стенки втулки цилиндра. На крышке цилиндра находится приводклапанов, заключённый в маслонепроницаемый кожух. Предохранительный клапан ииндикаторный клапан закреплены на крышке цилиндра вне кожуха [3]
/>
Рисунок.6- Крышка цилиндра
1-крышка цилиндра; 2-скоба; 3-индикаторный клапан;4-шпилька крепления кожуха; 5-штуцер; 6-крышка; 7-уплотнительное кольцо
В центре крышки расположенафорсунка, которая прижимается плотно к седлу в крышке цилиндра при помощизажима. Для уплотнения торцевых поверхностей между форсункой и крышкойставится резиновая прокладка.
В крышке цилиндра имеются газовые каналы, черезкоторые с помощью впускных и выпускных клапанов цилиндр дизеля сообщается сресивером наддувочного воздуха и выпускным коллектором.
1.4.Характерные отказы в процессе эксплуатации дизеля8ЧН20/26
1.4.1.Фундаментная рама и коленчатый вал
Наиболее часто повторяются следующие отказы:
-появление слабины в соединении блока цилиндров сфундаментной рамой;
-ослабление, вытяжка, образование наклёпа и обрывболтов крепления фундаментной рамы двигателя к судовому фундаменту;
-появление трещин и обрыв в районе опорных листовфундамента;
1.4.2.Газотурбонагнетатель
По истечении 2000-3000 ч. работы двигателя происходитзагрязнение проточной части компрессора воздухом всасываемым из МКО. Наиболеесильно загрязняются лопатки диффузора. При этом значительно падает давлениенаддува и производительность компрессора.
Использование промывочного устройства не далоудовлетворительных результатов. Оно эффективно только для промывки рабочегоколеса компрессора.
1.4.3.Клапаны газораспределения
Зависаниевыпускных клапанов происходит из-за чрезмерного износа направляющих втулок иотложений на штоках твёрдых лаконагароотложений.
После наработки двигателем 4000-6000 ч. В проточныхканалах впускных клапанов и на штоках наблюдается сильное нагарообразование.Нагар рыхлый, маслянного происхождения. В отдельных случаях нагарообразованиена штоках и в каналах уменьшает проходное сечение на 50%.
1.4.5.Крышка цилиндра
В настоящеевремя предприятие SKL поставляет двигатели, у которых уплотнением газовогостыка между втулкой и крышкой цилиндра служит прокладка из мягкой стали.
При применении таких прокладок изменяется моментзатяжки шпилек крепления крышки (по сравнению с моментом затяжки прииспользовании красномедных прокладок), что необходимо учитывать в эксплуатации.
1.4.6.ТНВД и форсунка
У ТНВД наиболее часто повторяются следующие отказы:
-заклинивание плунжерных пар;
-потеря плотности плунжерных пар;
-потеря плотности нагнетательного клапана.
Наиболее частые отказы форсунок:
-зависание иглы в корпусе;
-снижение качества распыла.
Основной причиной перечисленных отказов являетсякоррозия поверхностей прецизионных деталей в результате некачественной топливоподготовки.
Опыт эксплуатации показал, что если топливоподготовкеуделяется серьёзное внимание,
(отстой,и сепарирование), случаи повреждения топливной аппаратуры весьма редки.[4, с119]
1.5 Показатели надёжности двигателя.
1.5.1. Наработка на отказ, ч:
/>,
гдеt – наработка дизеля за период наблюдения (год эксплуатации);
ni — число отказов iго вида конкретной детали, узла илисистемы двигателя за период наблюдения.
1.5.2. Коэффициентготовности:
/> />,
гдеti-суммарное время восстановления работоспособного состояния судна после отказа iго вида за периоднаблюдения, ч.
1.5.3 Удельная трудоемкость восстановления Rо, чел.-ч/тыс.ч.:
/>,
гдеRi –суммарная трудоемкость восстановленияработоспособного состояния дизеля после отказов iго вида за период наблюдения, чел.-ч.[1, с12]
Таблица5 Показатели надежности дизеля 8ЧН20/26Средняя наработка, ч. 5830 Количество отказов на 1 двигатель 124 Трудоёмкость восстановления ч-час 470 Время простоя, ч 217 Наработка на отказ, ч 282 Вероятность безотказной работы 0,1698 Коэффициент готовности 0,9938 Удельная трудоемкость восстановления, чел.-ч/тыс.ч. 13,44
1.6.Выводы
Для оценки уровня безотказной работы двигателя можноориентироваться на следующие величины:
— при высоком уровне надежности t0>750ч и kг>0,997;
— при низком уровне надежности t0
Согласно данным из таблицы 5 и опыту эксплуатацииданного двигателя можно сделать вывод о том, что это двигатель среднего уровнянадежности t0= 282 ч и kг=0,9938, что и подтверждается опытомэксплуатации.
2.Разработка мероприятий на техническое обслуживаниедизеля
2.1 График проведения ППО и ППР для дизеля 8ЧН20/26судов типа «Атлантик-433»
График проведения ППО и ППР представлен в таблице 6.
Таблица 6 График проведения ППО и ППР
№
п/п Вид работ Наработка дизеля, ч Трудоёмкость норм.-ч Распределение работ по исполнителям, норм.-ч СЭ СРБ РПЭ СРП
1
2
3
4
5
6
7
ТО-1
ТО-2
ТО-3
ТО-4
ТР
СР
КР
500
1250
2500
5000
10000
20000
50000
30
50
72
800
5500
7500
9000
30
18
24
200
---
---
---
---
32
48
---
---
---
---
---
---
---
---
---
---
---
---
---
---
600
5500
7500
9000
2.2 Перечень и объём работ по ТО-3 для дизеля 8ЧН20/26
Перечень и объём работ по ТО-3 приведён в таблице 7
Таблица 7 Перечень и объём работ по ТО-3 [3, с106]
№,
п/п
Система, узел, сборочная
единица Номенклатура работ 1. Форсунки Демонтировать форсунки, разобрать, очистить, провести дефектацию, заменить дефектные детали. Собрать, отрегулировать с контролем качества распыла. Опрессовать форсунки на стенде давлением 35 МПа. 2. ТНВД Проверить состояние толкателей ТНВД. Проверить угол опережения и нулевую подачу ТНВД. 3.
Механизм
газораспределения Проверить визуально состояние привода распределительного вала. Осмотреть привод клапанов газораспределения. Устранить обнаруженные неисправности. Замерить зазоры между кулачками и роликами распределительного вала. Проверить состояние рабочих поверхностей кулачков и роликов распределительного вала, плотности посадки. Провести регулировку тепловых зазоров в клапанах газораспределения. 4. Детали движения Вскрыть картер, осмотреть детали движения. Проверить состояние крепления мотылевых и коренных шеек, шплинтовки шатунных болтов. Замерить раскепы коленчатого вала с навешенным движением. 5.
Топливные, масляные,
фильтры Осмотреть и очистить фильтры масла и топлива. 6. Фундаментные болты Подтянуть фундаментные болты 7. Система смазки Проверить подачу масла к местам смазки, отсутствия течи в уплотнениях цилиндровых втулок. Проверить состояние смазочного масла. Произвести смазку: регулировочной рычажной тяги, подшипников вала устройства измерения числа оборотов, пускового клапана, подвижных деталей ограничителя максимального числа оборотов. Проверить состояние крепления масляного насоса. Произвести очистку масляных холодильников. 8. Система пуска Промыть и смазать главный пусковой клапан, пусковой распределительный золотник. Проверить пусковые клапаны на легкость. Проверить состояние крепления компрессора. 9. Система наддува Осмотреть и очистить воздушный фильтр турбокомпрессора, сетки всасывающего коллектора. Осмотреть турбокомпрессор, проверить состояние опор подшипников и крепление ТК к двигателю. Заменить масло в картерах подшипников. Осмотреть уплотнения фланцев выхлопных газов, воздуха и водоотвода турбокомпрессора. 10. Система АПС и защиты, устройства системы
Проверить срабатывание звуковой и световой сигнализации на параметры в системе:
температура охлаждающей воды — 85°С,
температура масла — 70°С,
давление масла — 0,3 МПа.
Проверить подвижность ударного кольца аварийно-остановочного устройства, предельного выключателя от руки. 11. - Произвести контроль давления сжатия и давления сгорания по цилиндрам 12. Трубопроводы и соединения Произвести наружный осмотр, контроль затяжки резьбовых соединений трубопроводов, их креплений.
2.3. Ведомость на ремонт дизеля 8ЧН20/26
По показаниям приборов, установили, что температуравыпускных газов значительно отличается от паспортной. При разборке двигателяустановили, что причиной повышения температуры является прорыв газов черезвыпускные клапана двигателя. За счет отложения частиц масляного нагара и грязии возникающих одновременно больших давлений образуются местные ожоги изабоины, когда двигатель эксплуатируется в диапазоне частичных нагрузок илинизкосортном топливе. Вследствие процесса сгорания тарелки и седла клапанов подвергаются термической нагрузке. Получающиеся от этого тепловые напряженияприводят к короблению опорной поверхности на большем или меньшем участке.
Ведомость на ремонт двигателя составляется с целью восстановленияплотности клапанов.
Ведомость на ремонт представлена в таблице 8
Таблица 8 Ремонтная ведомость двигателя 8ЧН20/26 по устранениюнеисправности «Пропуск газов через выпускные (впускные) клапана »
№
п/п Наименование работ Количество Примечание 1
Подготовка к разборке
-проверка состояния механизма газораспределения
-проверка наличия рисок определяющих положения мёртвых точек на маховике 2
Демонтаж крышки цилиндра
-демонтаж КИП
-слить воду
-отсоединить трубопроводы подвода охлаждающей воды (фланцевое соединение)
-отсоединить топливные трубопроводы (штуцерное соединение)
-отсоединить воздушные трубопроводы (штуцерное соединение)
-отсоединить крепление штанг с коромыслами привода впускного и выпускного клапанов
-демонтировать впускной и выпускной коллектора
-отдать крепление крышки цилиндров
-снять крышку цилиндров, с помощью тельфера перенести на стеллаж
12 болтов М12
2 шт
2 шт
1 комплект
12 болтов М16
6 болтов М36 3
Демонтаж клапанов
-с помощью специального фирменного или самодельного съемника зажимается возвратная пружина клапана, что дает возможность демонтировать сухари и шток клапана 4
Произвести дефектацию штока и седла клапана на предмет обнаружения трещин, рисок, задиров. Проверить соответствие действительных размеров штока, направляющей и седла клапана
указанным в документации согласно схеме обмеров.
В ходе дефектации обнаружили чрезмерный износ кольцевого седла в крышке цилиндра, зазор между штоком и направляющей не превышает величину предельного зазора 0,025 мм, на тарелке штока имеется трещина.
— необходимо заменить шток, седло клапана.
Продолжение таблицы 8 Ремонтная ведомость двигателя8ЧН20/26 по устранению неисправности «Пропуск газов через выпускные клапана »5
Замену производить по следующей технологии:
— подогреть кольцевое седло в четырех местах с помощью сварочной торелки до температуры около 8500С, на это потребуется 6 секунд для каждого участка и дают остыть на воздухе, при этом седло ослабевает в своем гнезде и легко вынимается.
-для вмонтирования нового седла крышка цилиндра нагревается 200 мин. Равномерно до температуры 2800С.
-быстро уложить седло в крышку цилиндра
— шлифовать седло так, чтобы ось его совпала с осью направляющей клапана
— очистить новый клапан от заводской консервационной смазки;
-произвести притирку клапана в ремонтной мастерской на шлифовальном станке, седельные площади на тарелке клапана и на кольцевом седле должна быть одинаковой толщины, после необходимо очистить клапан и седло от притирочной пасты дизельным топливом.
-произвести контроль плотности прилегания тарелки клапана к седлу, вставляем клапан в направляющую и при положении всех клапанов закрыто налить дизельное топливо, если в течении 1-2 минут не появится в выхлопном коллекторе, то притирка произведена качественно, приступаем к сборке клапана. 6
Сборка
-сборку проводить в обратной последовательности
-установить новые прокладки в местах соединения крышки с впускным и выпускным коллекторами, топливным трубопроводом высокого давления, патрубками охлаждающей воды и пускового воздуха;
-установить тепловые зазоры ; 7
Произвести замеры расхода топлива и смазочного масла, значений pc, pz и температуры отработавших газов.
Допускаемые отклонения:
Dpz = ± 3,5%
Dpс = ± 2,5%
Dt = ± 5%
3. Разработка и составление программы специальных(эксплуатационных) испытаний дизеля 8ЧН20/26
Исследуем шум и вибрации на эксплуатационных режимахдвигателя 8ЧН20/26. Предельно допустимые уровни шума регламентируютсясанитарными нормами.
Шум дизелей исследуют с целью определения уровней испектрального состава акустических колебаний, выявления наиболее интенсивныхисточников шума и вибраций.
Испытание проводим по нагрузочной характеристикедвигателя.
При измерениях необходимо следить, чтобы посторонниешумы были на 10 Дб ниже шума испытываемого двигателя.
Горизонтальные шумодиаграммы снимают в трёх уровнях:на уровне картерных щитов, топливных насосов и ресивера наддувочного воздуха,цилиндровых крышек и ГТН.
Вертикальные шумодиаграммы снимают также в трёхплоскостях, деля двигатель на три части.
Результаты дадут общую картину распределения шумовогополя двигателя.
Для детального исследования причин, вызывающихвибрации и шум, целесообразно производить спектральный анализ основныхвозмущающих сил, действующих в источнике. Обычно выполняетсяспектрографирование давления газов в цилиндре, давления топлива в трубопроводевысокого давления, колебания давления в продувочном ресивере и выпускномколлекторе.
При снятии шумодиаграмм микрофон устанавливают вфиксированных точках на одинаковых расстояниях (0,5 м) от излучающих шумповерхностях двигателя. Точки установки вибродатчика выбирают на расстоянии приблизительно0,5 м одна от другой.
Измерение вибрации проводится по трём колебательнымпараметрам: ускорению, скорости и перемещению.
Построив по измеренным значениям вибродиаграммаму,можно точно определить наибольшую амплитуду колебательной скорости и тем самымопределить наиболее интенсивный источник шума.
Схема установки датчиков следующая:
-в картере двигателя в районе 1,4,8 цилиндров (3пъезокварцевых датчика);
-в районе ТНВД(1 пъезокварцевый, 1 вибродатчик );
-ресивере наддувочного воздуха в районе 1, 4, 8цилиндров(3 пъезокварцевых, 2 вибродатчика);
-на цилиндровых крышках 1,4,8 цилиндров(3пъезокварцевых датчика);
-в районе ГТН(1 пъезокварцевый датчик);
-на фундаменте в районе 1,4,8 цилиндров, с двухсторон(6 пъезокварцевых, 4 вибродатчика);
-выпускном коллекторе(2 вибродатчика);
-1,4,8 цилиндрах двигателя (3 вибродатчика);
Всего 28 датчиков для измерения шума и вибраций, 1датчик для измерения частоты вращения, и 1 для измерения крутящего момента.Отсюда следует, что на каждом режиме необходимо снять не меньше 30 показаний.
Эффективнаямощность дизеля определяется по формуле:
/>
Задаём режимы работы двигателя, согласно таблице 10.
Составим таблицу измеряемых параметров, см табл. 9
Таблица 9 – Измеряемые параметры. № Измеряемые параметры
Размер-
ность
Тип и марка
прибора
Погреш-
ность 1 Частота вращения двигателя
мин-1 Электортахометр ± 2% 2 Уровень шума Дб Шумомер Ш-3 ± 2,5 Дб 3 Уровень вибрации Дб Виброметр ИВПШ ± 2,5 Дб 4 Уровень вибрации, шума Дб Вибродатчик, магнитофон Репортёр-2, пьезокварцевые датчики 5 Крутящий момент кг·м Торсионный динамометр ±2%
Составим таблицу режимов работы двигателя, см табл. 10
Таблица 10 Режимы работы двигателя в процессеиспытаний.№
Частота
вращения,
мин-1 Нагрузка двигателя Время вывода и работы на режиме, ч
Количество замеров,
шт
Nе, % кВт 1 1000 ХХ - 0,7-0,8 30 2 1000 25 220,5 0,8-1,0 30 3 1000 50 441 1,0-1,2 30 4 1000 75 661,5 1,4-1,6 30 5 1000 100 882 1,8-2,0 30 6 1000 110 970,2 1,0 30
По полученным результатам строятся шумодиаграммы ивибродиаграммы, с предъявлением Заказчику(судовладельцу).
4.Используемаялитература
1.Удальцов В.Н. Методические указания к выполнениюкурсового проекта по дисциплине «Эксплуатация судовых ДВС» для курсантов,обучающихся по специальности 240500 «Эксплуатация СЭУ». – изд. МГТУ, 2001.
2. В.Ф. Осташенков. Теплотехнические испытаниясудовых дизелей. Издательство «Транспорт». Москва 1697..
3. Инструкция по эксплуатации ДРАдвигателя 8ЧН20/26
4. А.В. Анцевич и др. под редакцией Р.В.Кузьмина.Дизель редукторные агрегаты рыбопромысловых судов. Л. 1978 г
5. Олейников Б.И. Техническая эксплуатация дизелейсудов флота рыбной промышленности. – М.: Агропромиздат, 1986.- 269 с.: ил. –(Учебники и учеб. Пособия для высш. Учеб. Заведений).