Расчетные исследования топливной аппаратуры судовых дизелей

Приведена методика и выполнен расчет цикловой подачи топлива, плунжерных пар насосов высокого давления и сопловых отверстий распылителей форсунок для малооборотных судовых двухтактных дизелей семейства МAN B&W с цилиндровой мощностью от 1310 до 4880 кВт. Показано, что для данного диапазона мощности судовых дизелей цикловая подача на номинальном режиме изменяется от 31 до 188 см³ , диаметр плунжера – от 44 до 80 мм, диаметр сопловых
отверстий – от 0,58 до 1,1 мм. Установлено, что для дизеля МAN B&W 6S50MC при постоянной цикловой подаче топлива одной форсункой (18500 мм³) и продолжительности впрыска (0,039 с) повышение среднего давления перед сопловыми отверстиями с 30 до 100 МПа позволяет уменьшить диаметры сопловых отверстий с 0,75 до 0,55 мм, при этом снизить средний диаметр распыленного топлива с 49 до 36 мкм. Выполнен расчет топливного факела, длина которого зависит от диаметра соплового отверстия, скорости и времени истечения топлива, критериев плотности и Вебера. Определен период задержки самовоспламенения факела, зависящий от давления и температуры воздуха в камере сгорания, средней скорости поршня и коэффициента избытка воздуха. Предложено, чтобы время пройденного пути топливного факела от соплового отверстия до стенки камеры сгорания было скоррелировано и примерно равнялось времени задержки самовоспламенения топлива. Такая методика расчета подачи топлива, плунжерной пары насоса высокого давления, диаметра сопловых отверстий распылителя форсунок, мелкости распыливания топлива, длины топливного факела, периода задержки самовоспламенения может быть полезна при совершенствовании и разработке новых конструкций топливной аппаратуры судовых дизелей. 

1. Конкс, Г. А. Мировое судовое дизелестроение. Концепции конструирования, анализ международного опыта: учеб. пособие / Г. А. Конкс, В. А. Лашко. – Москва: Машиностроение, 2005. – 512 с.

2. Макушев, Ю. П. Системы подачи топлива и воздуха дизелей: учеб. пособие / Ю. П. Макушев, А. П. Жигадло, Л. Ю. Волкова. – Омск: СибАДИ, 2017. – 208 с.

3. Балакин, В. И. Топливная аппаратура быстроходных дизелей / В. И. Балакин, А. Ф. Еремеев, Б. Н. Семенов. – Ленинград: Машиностроение, 1967. – 299 с.

4. Макушев, Ю. П. Расчет основных параметров судового двухтактного крейцкопфного дизеля МAN B&W 6S60MC-C / Ю. П. Макушев, Л. Ю.Волкова // Архитектурно-строительный и дорожно-транспортный комплексы: проблемы, перспективы, инновации. Сборник материалов IV Междунар. научно-практич. конф. (28–29 нояб. 2019 г.): тр. – Омск: СибАДИ, 2019. – С. 116–123.

5. Трусов, В. И. Форсунки автотракторных дизелей / В. И. Трусов, В. П. Дмитриенко, Г. Д. Масляный. – Москва: Машиностроение, 1977. – 167 с.

6. Макушев, Ю. П. Конструктивные особенности систем подачи топлива современных дизелей: учеб. пособие / Ю. П. Макушев, А. П. Жигадло, Л. Ю. Волкова. – Омск : СибАДИ, 2020. – 202 с.

7. Лышевский, А. С. Распыливание топлива в судовых двигателях / А. С. Лышевский. – Ленинград: Судостроение, 1971. – 200 с.

8. Волкова, Л. Ю. Совершенствование диагностирования технического состояния форсунок тепловозных дизелей: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.22. 07 / Волкова Лариса Юрьевна, Омск, 2014. – 19 с.

9. Гаврилов, А. А. Продолжительность задержки воспламенения топливовоздушной смеси в поршневых двигателях / А. А. Гаврилов, А. Н. Гоц // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 6, ч. 4. – С. 703–708.