УДК 621. 436. 052
С. Н. О р е х о в, К. Ю. П е р о в
УЛУЧШЕНИЕ ТОПЛИВНОЙ
ЭКОНОМИЧНОСТИ СУДОВОГО ДВИГАТЕЛЯ
НА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ РЕЖИМАХ
ПРИ УВЕЛИЧЕНИИ МАКСИМАЛЬНОГО
ДАВЛЕНИЯ ЦИКЛА
Исследованы возможности улучшения эксплуатационных харак-
теристик судового дизеля с наддувом при повышении предельного
значения максимального давления цикла. В качестве объекта
численного эксперимента выбран двигатель 16ЧН26/26 производ-
ства ОАО “Коломенский завод”.
E-mail:
Ключевые слова
:
двигатель, характеристики, максимальное давление
цикла, математическое моделирование, воздухоснабжение (наддув).
Одним из способов улучшения топливной экономичности двигате-
ля при сохранении требований, предъявляемых к надежности, являет-
ся повышение уровня максимального давления при сгорании
р
max
. Со-
гласно известным данным многие мировые производители двигателей
уже заявили о создании дизелей с высоким наддувом, c
р
max
= 19
МПа
и более (например двигатель модели W64 фирмы W¨artsil¨a) [1].
Назначение и условия эксплуатации судна определяют требования
к виду характеристики двигателя. Отличительной особенностью судо-
вого дизеля 16ЧН 26/26 (номинальная частота вращения коленчатого
вала
n
= 1000
об/мин, среднее эффективное давление
р
e
= 1
,
88
МПа
— без системы управления турбонаддувом,
р
e
= 2
,
1
МПа — с систе-
мой) является заданная заказчиком высокая ограничительная харак-
теристика в области пониженных частот вращения коленчатого вала.
Такие требования обусловлены условиями работы двигателя во время
маневрирования, реверсирования и швартовки корабля. Испытания ди-
зеля проводились с уровнем
р
max
= 15
,
2
МПа (ограничение составляет
р
max
= 15
,
5
МПа).
Разработанная регистровая система наддува (СН) позволяет за счет
отключения одного из турбокомпрессоров (ТК) на режимах низких
частот вращения коленчатого вала реализовать высокое значение
р
e
[2, 3]. При этом все выпускные газы проходят через одну турбину, а
проходное сечение соплового аппарата получается в 2 раза меньше,
чем суммарное при работе двигателя с двумя ТК. При этом распола-
гаемый теплоперепад на неотключаемой турбине увеличивается, что
позволяет повысить мощность турбины и давление наддува. Прирост
давления наддува при частоте вращения коленчатого вала двигате-
ля
n
= 740
об/мин и работе по винтовой характеристике составил
57%. Для повышения располагаемого теплоперепада на неотключае-
мой турбине и обеспечения требуемой мощности двигателя на низких
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2010. № 1 81
