ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ РЕЖИМУ РОБОТИ СУДНОВИХ МАЛООБЕРТОВИХ ДИЗЕЛІВ НА ДИНАМІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ КРИВОШИПНО-ШАТУННОГО МЕХАНІЗМУ
DOI:
https://doi.org/10.20998/0419-8719.2025.2.06Ключові слова:
судновий малообертовий двигун, кривошипно-шатунний механізм, крейцкопфний вузол, підшипник ковзання, діагностування працездатності, індикаторна діаграма, момент інерції, середній тиск на підшипникАнотація
Дослідження працездатності підшипників кривошипно-шатунного механізму (КШМ) суднових малообертових двигунів (МОД) має за мету підвищити експлуатаційну надійність та скорочення експлуатаційних витрат суднової енергетичної установки. Сучасні економічні вимоги та екологічні обмеження емісії шкідливих речовин випускних газів суднових дизелів призвели до зміни умов протікання робочого процесу в їх циліндрах, що в поєднанні із застосуванням економічних швидкостей руху суден створюють нові умови навантаження підшипникових вузлів КШМ малообертових двигунів. Для створення сучасних систем моніторингу та діагностування працездатності підшипників КШМ і прогнозування їхнього ресурсу, необхідно розробити відповідні критерії для їх оцінювання. Для визначення показників, які характеризують умови навантаження підшипників КШМ МОД необхідно виконувати збір даних для моделювання робочого процесу в циліндрах двигуна та динамічні характеристики КШМ. Це надасть змогу проаналізувати поточні умови навантаженості підшипникового вузла і, за можливості, уникнути тривалого часу роботи. Проведено дослідження впливу протікання робочих процесів малообертового дизеля 8K90MC-C виробника MAN B&W, що працює за номінальною гвинтовою характеристикою, на умови навантаження підшипників крейцкопфного вузла. Також виконано аналіз обмежувальних характеристик головного двигуна із врахуванням обраного режиму проектної максимально тривалої потужності (SMCR). Наведено методику проведення динамічного розрахунку із використанням твердотільного моделювання масових характеристик шатуна. В якості критеріїв оцінки працездатності обрано характеристики сумарної сили, що діє на підшипник крейцкопфного вузла, середнє навантаження та характеристика підшипника pm∙vb. Надано оцінку ефективності застосування наведених показників та критерію pm∙vb. Вказано на доцільність використання критерію pm∙vb. для непрямого оцінювання теплового режиму навантаження підшипників. Наведено шляхи подальших досліджень в напрямку розробки методів та критеріїв оцінювання та прогнозування працездатності підшипникових вузлів МОД.
Посилання
Bilousov I.V. Internal combustion engines of modern marine vessels. Textbook for higher maritime educational institutions [Text] / Bilousov I.V., Bulgakov M.P. – Odesa: Astroprint, 2024. 512 p.
Ievgen Bilousov. Modern Marine Internal Combustion Engines [Text] / Ievgen Bilousov, Mykola Bulgakov, Volodymyr Savchuk. – Springer Series on Naval Architecture, Marine Engineering, Shipbuilding and Shipping, 2020. – 385 p., DOI: 10.1007 / 978-3-030-49749-1.
K98MC. Two-stroke Engines. 2nd Edition: [Project Guide]. – Copenhagen, Denmark: MAN B&W Diesel A/S, 1999 – 243 p.
Low Load Operation 10% to 40% Engine Load. SL09-511/MTS: [Service Letter]. – Copenhagen, Denmark: MAN Diesel SE, 2009. – 7 p.
Lu X. An experimental investigation of dimple effect on the Stribeck curve of journal bearings [Text] / Lu X., Khonsari M.M. – Tribology Letters – 2007. - №27. – pp. 169-176. DOI: 10.1007/s11249-007-9217-x.
Денисов В.Г. Методы и средства технического диагностирования судовых энергетических установок: [Монография]. – Одесса: Фенікс, 2008. – 304 с.
Мінчев Д.С. Методи діагностики технічного стану двигунів внутрішнього згоряння з використанням цифрових двійників [Текст]: дис. на здобуття наук. ступеня доктора техн. наук: 05.05.03 / Мінчев Дмитро Степанович. – Одеса, 2023 р.
Persson S. Testing of Bearing Materials for Large Two-Stroke Marine Diesel Engines [Text] / Persson S., Voelund A., Klit P. – Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part J: Journal of Engineering Tribology – 2015. - №231(4). – pp. 307-326. DOI:10.1177/1350650115597462.
Sun, J. Lubrication Performance of Connecting-Rod and Main Bearing in Different Engine Operating Conditions [Text] / Sun, J., Li, B., Zhu, S. et al. – Chin. J. Mech. Eng., 2019. - №32, 23. DOI: 10.1186/s10033-019-0335-9.
Christiansen C. K.. Diesel Engine Tribology [Text]. – Technical University of Denmark. DCAMM Special Report, 2015. - № S193. – 197 p.
Inspection and Monitoring of Crank Train Bearings SL12-552/HWC: [Service Letter] Copenhagen, Denmark: MAN Diesel SE, 2012. – 4 p.
Annex 7. Resolution MEPC.333(76) 2021 Guidelines on the method of calculation of the attained energy efficiency existing ship index (EEXI) [adopted on 17 June 2021]. – Resolution MEPC – 2021. – 12 p.
EEDI - rational, safe and effective [Online resource]: International Maritime Organization. – 2020. Access mode: https://www.imo.org/en/MediaCentre/HotTopics/Pages/EEXI-CII-FAQ.aspx.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Двигуни внутрішнього згоряння
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
