Реферат о прочитаной на немецком языке литературы

БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Реферат о прочитаной на немецком языке литературы

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-SchwerцImotor M 332 C.

5

Малый двигатель MaK М332 C на тяжелом топливе. 13

Das Wцrterbuch

23

Литература

27

Die wissenschaftliche Arbeit

Seit 2001 studiere ich in der Aspirantur, nachdem ich die Aufnahmeprьfung

im Spezialfach in der (Fremdsprache und Philosophie) abgelegt habe.

Der WissenschaftlicheRat hat das Dissertationsthema: ”Die Erhцhung der

Effektivitдt des Verbrennprozesses durch die Optimisation des Motorbetriebs

mit Treibstoff von der breiten Fraktionzusammensetzung” bestдtigt.

Ich besuche Lehrgдnge in einer Fremdsprache und Philosophie, und sammele

auch das wissenschafliche Material.

Mein wissenschaftlicher Betreuer ist der Leiter des Lehrstuhls fьr

Schiffverbrennungsmotore Professor Timoschewskij B.G..

Der Zweck meiner wissenschaftlichen Arbeit besteht im ausfьhrlichen

Studium des ProzeЯes der Verbrennung im Diselmotor und in der Bestimmung

der optimalen Parameter fьr den Brennstoff mit der breiten

Fraktionzusammensetzung. Diese Aufgabe lцsen viele Konstruktionsbьros im

weltumfassenden Maschinenbau. Man braucht einen Motor mit guten

leistungsfдhigen und цkonomischen Kennziffern auf Kosten von Optimierung

nicht der Bauteile des Motores, sondern seiner Proze?e. Das Studium des

ProzeЯes der Verbrennung in den Diselmotoren fьr Treibstoff von der breiten

Fraktionzusammensetzung ermцglicht, die optimale Zusammensetzung der

Mischung zu bestimmen.

Diese Arbeit ist auf die Bestimmung des mathematischen Modells des

ProzeЯes der Verbrennung und die Methodik der Rechnung fьr den Brennstoff

der breiten Fraktionzusammensetzung gerichtet. Nach dem Erhalten der

Methodik prьft man sie auf dem speziell entwickelten Stand. Er stellt

einen Motor mit der zu ihm angeschlossenen Apparatur fьr die Abnahme der

Anzeigekennziffern von der Ecke der Wendung des Kurbelwalles, solcher wie

der Druck und die Temperatur dar.Fьr meine Versuch mцchte ich den

Diselmotor 6ЧН 12/14 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 Bestдtigung .

In meiner wissenschaftlichen Arbeit bemьhe ich mich , die Mцglichkeiten

fьr die Forschung auf diesem Gebiet am breitesten zu benutzen. Es wird die

Literatur der zahlreichen Methodiken ьber das Thema der Optimierung der

ProzeЯe 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 stьtze, gehцrt 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 auslдndischen Publikationen

die fehlende Information finden. Besonders helfen die Kenntnisse der

Sprachen bei der Arbeit in dem Internet.

Der deutsche Motorenbau ist gegenwдrtig ein anerkannter weltumfassender

Fьhrer . Die fьhrenden deutschen Hersteller der Diselmotoren verbrauchen

Millionen DM fьr 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 , daЯ die Kenntnisse, die ich bei dem Studium der deutschen

Sprache erwerben hat, in der Suche nach den Quellen fьr meine Arbeit

wesentlich helfen werden. Sowie fьr den mцglichen Austausch von der

Erfahrung mit den auslдndischen Kollegen mit Hilfe der Korrespondenz.

Der kleine MaK-SchwerцImotor M 332 C.

Die Krupp MaK-Bauserie M 332 blickt auf eine lдngere Entwicklungsgeschichte

zurьck. Sie entstand Mitte der 70er Jahre als Langhubversion der Krupp MaK-

Bauserie M 282 und ьbernahm 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 lдuft in groЯen

Stьckgutzahlen sowohl im Schiffshauptantrieb als auch im stationдren bzw.

bordgebundenen Generatorantrieb.

Entsprechend der Zielsetzung des Krupp MaK-C-Motorenkonzeptes wurde die M

332-Bauserie komplett ьberarbeitet und auf einen neuen technischen Stand

gebracht.

Das Ergebnis sind 6- und 8-Zylinder-Schwerцlmotoren im Leistungsbereich

1000-1600 kW, die in jeder Beziehung auf geringsten Finanzmittelverbrauch

optimiert sind.

1. Konzept

Krupp Mak hat durch eine schwerцlgerechte Brennraumgestaltung — in

Verbindung mit einer optimal angepaЯten Einspritzung — ein Brenngesetz

erreicht, das der sogenannten Gleichdruckverbrennung des idealen

Dieselprozesses sehr nahe kommt. Die weitgehende Annдherung an den

GleichdruckprozeЯ bedeutet fьr den Dieselmotor den besten ther-

modynamischen Wirkungsgrad bei gleichzeitig niedrigster Bauteilbelastung

durch Zьnddruck. Durch eine Vielzahl von KreisprozeЯrechnungen war es

mцglich, die Verbrennungsparameter auf dieses Ziel auszurichten. Der

Erfolg wurde in der Praxis nachgewiesen.

Trotz des hohen thermodynamischen Wirkungsgrades konnte der Zьnddruck des

Motors in abgesicherten Grenzen gehalten werden. Auch die Erregung fьr

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 Schmierцlverschmutzung.

2. Grundlage

Der Pionier dieses Entwicklungskonzeptes ist der M 453 C, der 1987 in den

Markt eingefьhrt wurde und seitdem in Schiffahrt und stationдrem Betrieb

arbeitet. Insgesamt konnten von diesem Motor bereits ьber 100 Maschinen

verkauft werden. Zeitlich gestaffelt wurde der M 552 C nach den gleichen

GesetzmдЯigkeiten umkonstruiert und erwies sich schon im frьhen

Versuchsstadium in seinen Reaktionen im Verbrennungsablauf, den

Druckanstiegsgeschwindigkeiten und in der Abgasqualitдt dem M 453 C als

sehr дhnlich. Im Zuge der Weiterentwicklung wurden deshalb alle

Erkenntnisse auf den M 332 C ьbertragen.

3. Verbrennung

Da der M 332 C-Motor ьber einen Zylinderkopf mit zwei tangential

einblasenden EinlaЯkanдlen verfьgt, konnte ein definierter Luftdrall ohne

schдdliche innere Turbulenzen wдhrend der Einspritzung und Verbrennung

abgestimmt werden.

Da der M 332-Motor mit 240 Kolbendurchmesser der kleinste und somit

kostengьnstigste Motor in der Familie der Krupp MaK-Mo-toren ist, wurden an

diesem Motor die meisten Grundsatzuntersuchungen fьr die Weiterentwicklung

der Brennraumgestaltung, der Einspritzung, der Schwerцlverbrennung sowie

der Aufladung vorgenommen.

Die Realisierungskonzepte der Gleichdruckverbrennung sollen hier nicht

verцffentlicht werden; sie kцnnen bei erfolgter Abstimmung des Motors und

Optimierung der Motorenparameter praktisch kaum verдndert werden. Sie

mьssen somit vom Betreiber auch nicht gepflegt werden, denn die

Grenzbereiche im Betriebsverhalten wurden sorgfдltig analysiert. Eigens zu

diesem Zweck wurden Versuchseinrichtungen mit mechanisch sowie elektronisch

verstellbaren Einspritzausrьstungen, mit elektronisch gesteuerten

Druckspeichereinspritzungen, mit extrem verstellbaren Abgasrohrgeometrien,

mit variablen Turbineneintritten, mit Abblase- und Umblaseventilen, mit

teilweise isolierten Kolben und teilweise extrem gekьhlten Brennraumteilen

entwickelt und in den Versuchsmotoren gefahren.

Zusдtzlich wurden MeЯreihen mit verschiedenen Brennrдumen, Zylinderkцpfen

mit variablem Drall und natьrlich eine groЯe Anzahl Dьsenvarianten

gefahren, um das jeweilige Optimum abzutasten und um ein breitmцgliches

Optimum im Zusammenwirken der Einzelkomponente fьr die endgьltige

Serienausfьhrung zu erarbeiten.

Da der Motor M 332 gleichzeitig ьber einen langen Kolbenhub verfьgt,

wurden grundsдtzliche Parameterstudien in Abhдngigkeit von Brennraumhцhe

und Verdichtungsverhдltnis gefahren.

Das Optimum aus Brennraumform und Verdichtungsverhдltnis zu ertasten,

stellt eine kostenintensive, aber thermodynamisch lohnende Arbeit dar.

Dabei wurde besonders darauf geachtet, daЯ jedwedes Ьberspritzen des

Kraftstoffes ьber den Kolbenrand auch bei Einspritzende vermieden wird. Die

Versuche hatten wieder bestдtigt, daЯ fьr einen sauberen Kolbenlauf im

Feuersteg- und Ringbereich eine vollstдndige Abschirmung sichergestellt

sein muЯ.

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 gekьhlt; eigens zu

diesem Zweck wurden die Цlwege im Motor — beginnend mit der

Verteilerleitung ьber die Grundlageranschlьsse, Nutenwege in Lagerschalen,

Bohrungen und Ьbertritten bis hin zum Kolbenbolzen — mittels grцЯerer

Querschnitte intensiv entdrosselt. Die Wirkung dieser GesamtmaЯnahme дuЯert

sich in der angehдngten Schmierцlpumpe, deren Menge bei gleichem Druck um

30 % erhцht werden konnte.

Der Kolben erhдlt gehдrtete Ringnuten. Obwohl nach langen Laufzeiten die

Ringnuten durch Nachverchromen wieder auf OriginalmaЯ aufgearbeitet werden

kцnnen (Krupp MaK hat beste Erfahrungen mit diesem Verfahren), gestatten

die reichlich dimensionierten Ringsteghцhen auch die Mцglichkeit,

ЬbermaЯringe zu verwenden.

Des weiteren sind die Abmessungen von Kolbenringen und Ringstegen auf

stabiles Druckverhalten im Ringpaket fьr den Neu-und den VerschleiЯzustand

abgestimmt worden. Es ist bekannt, daЯ hier eine der wesentlichsten

Ursachen fьr den Schmierцlverbrauch liegt, und daЯ Druckverlaufsmessungen

hinter den einzelnen Ringen unverzichtbar fьr die fachgerechte Abstimmung

sind.

5. Zylinderkopf

Der Brennraumbereich des Zylinderkopfes wurde nach C-Erkenntnissen

modifiziert und im konstruktiven und modelltechnischen Aufbau ьberarbeitet.

Das Lastenheft sah eine Umstellung auf SphдroguЯ GGG 60 — in Verbindung mit

einer gieЯgerechten Umgestaltung vor. Bei dieser Gelegenheit wurden die

Kьhlwasserumgьsse im Bereich der Ventilsitzringe, aber auch im Bereich der

Ventilfьhrungsbuchsen, fьr geringste Warmverformung umgestaltet, um eine

bestmцgliche 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 verschleiЯbereitem Material gefertigt, welches einen guten

AnpassungsverschleiЯ zum Ventil und besten Wдrmedurchgang garantiert. Fьr

eine gute Formbestдndigkeit der Ventile sorgen „unten liegende" Krupp MaK-

Drehvorrichtungen, deren Lage unter den Ventilfedern einen vibrationsarmen,

stцrungsfreien Lauf sicherstellen.

Das C-Konzept beinhaltet generell eine tiefgreifende Ьberarbeitung der

Wartungsfreundlichkeit. Dazu gehцren Steckverbindungen und gut zugдngliche,

leicht lцsbare Verschlьsse. Die Zugдnglichkeit zu den vier Schrauben der

Abgasrohrflansche wьrde deshalb durch Umkonstruktion der

Abgasrohrverkleidung verbessert. Im ьbrigen sind alle Schrauben,

einschlieЯlich Pleuel und Zy-linderkopfschrauben, auf einfachste Weise

mechanisch montierbar; zeitaufwendige Hydraulikmontagen kцnnen dank des 8-

Schrau-ben-Zylinderkopfes vermieden werden. Alle Rohrleitungen, die die

Montage des Zylinderkopfes stцren, sind in verfьgbare Freirдume verlegt

worden.

6. Kastengestell

Das Material im Gestellbereich des Motors M 332 C ist von GrauguЯ auf

SphдroguЯ umgestellt worden. Diese MaЯnahme erhцht die Betriebsfestigkeit

des Bauteils auf das dreifache gegenьber GrauguЯ und reduziert die

Sprцdbrьchigkeit des Graugusses um den Faktor 10. Durch den Einsatz von

SphдroguЯ im Bereich hochbelasteter Bauteile wird die Lebensdauer des

Motors wesentlich verlдngert. Dies fьhrt u. a. auch zu besseren

Wiederverkaufswerten bei SecondhandSchiffen. Das Kastengestell ist fьr eine

stabile, radiale Fьhrung der Laufbuchse im oberen Bundbereich bei

gleichzeitiger intensiver Kьhlung dieser Partie neukonstruiert worden.

7. Kurbelwelle

Die Kurbelwelle ist gesenkgeschmiedet aus einem hochwertigen

Vergьtungsstahl. Die Abmessungen wurden — entsprechend den neuen

Richtlinien der Klassifikationsgesellschaften — ьberarbeitet. Zum Schutz

vor hohen Lagerbelastungen wurde der volle Gegengewichtsbesatz vergrцЯert,

MaЯnahmen, die eine hohe Unempfindlichkeit gegen Lagerschдden garantieren.

Die Verbesserung des Massenausgleiches reduziert zusдtzlich die

Krafteinleitungen im Bereich des Fundamentes.

8. Pleuelstange

Das Pleuel wird ьbernommen; es hat sich in der Vergangenheit 100% bewдhrt,

ist einfach und leicht zu handhaben. Zur Verbesserung des Haftsitzes der

Lagerschalen und Kolbenbolzenbuchse hat Krupp MaK eine spezielle

Oberflдchenstruktur entwickelt.

9. Lagerschalen

Bei den Lagerschalen ist Zinngalvanik heute Stand der Technik. Die

tьckischen Begleiterscheinungen der Korrosion in Bleigalvaniklagern sind

damit als Problemkreis verschwunden. Des weiteren hat die Verwendung von

zusдtzlichen 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 zusдtzliche Tragfдhigkeit der

Schmierfilme dadurch gewinnen, daЯ ihre Labyrinthdichtwirkung die

Schmierцlverdrдngung aus dem Lager behindern. Die Ergebnisse sind

hervorragend.

10. Laufbuchse

Wie bereits beim Kastengestell erwдhnt, wird die Laufbuchse im oberen

Bundbereich im Kastengestell gefьhrt und intensiv mit Kьhlwasser gekьhlt.

Die Fьhrung der Buchse im SphдroguЯ-Kastengestell ist viel

unproblematischer als im GrauguЯ. Zum einen sind die Verformungen im

SphдroguЯ um den Faktor 1,6 geringer, weil der E-Modul von GGG 50 soviel

hцher ist, zum anderen ist ein hochfestes SphдroguЯgestell mit seiner hohen

Belastbarkeit eine bessere Stьtze fьr die Laufbuchse. Die Laufbuchse ist

nitriergehдrtet. Krupp MaK hat dieses Verfahren seit Jahrzehnten in der

Anwendung und es in Richtung auf grцЯere Eindringtiefen weiterentwickelt.

Die homogene Hдrtung der Laufbuchse im Bereich des Kolbenringlaufes ohne

jedwede Welligkeiten in der Folge von Teilhдrtungen sichert den Цlverbrauch

langfristig.

11. Einspritzung

Die zur Erzielung der Gleichdruckverbrennung erforderlichen

Einspritzgesetze werden vertraulich behandelt. Bezьglich der erforderlichen

Maximalkrдfte und momente ist wichtig zu sagen, daЯ der gesamte Antrieb fьr

Ventile und Kraftstoffpumpe einschlieЯlich Nocken und Rollenbelastung bis

hin zu den Zahnrдdern abgesichert wurde.

Die Zahnrдder dieser Motorenbaureihe sind seit Anfang der 70er Jahre

einsatzgehдrtet und geschliffen, und es hat seit der Zeit nicht einen

einzigen Zahnradschaden gegeben.

Heute gehцrt zu dem C-Konzept der Krupp MaK-Motoren immer ein gehдrteter

Zahnradantrieb.

12. Abgasleitung

Die Motoren der Baureihe M 332 C werden mit der StoЯaufladung aufgeladen.

Vollstдndigkeitshalber wurde auch hier eine Stau-Abgasleitung erprobt, die

— wie bekannt — rechtgute Werte bei Vollast erzielt. Aber wegen der nahezu

gleichhohen Drьcke in Ladeluftleitung und Abgasleitung reagiert der

Spьlluftanteil sehr sensibel und unzulдssig stark auf erhцhte Widerstдnde

im Luft-Abgassystem oder auf geringe Wirkungsgradverluste bei Teillast.

Selbst geringe Verschmutzungen der Luft und Abgaswege Ladeluftkьhler,

Turbinen- und Verdichterbereich sowie der Einbau eines Turbinenfanggitters

fьhren zu einem starken Spьllufteinbruch und damit zu erhцhter thermischer

Belastung.

Aus den Untersuchungen im Krupp MaK-Forschungsbereich mit variablen

Abgasrohrsystemen und variablen Turbinenflдchen ist ein 4-Strahl-Ejektor

entwickelt worden. Dieser 4-Strahl-Ejektor fьhrt die Abgasimpulse einer 8 M

332 in idealer Weise so zusammen, daЯ keine Stцrwellen zu den jeweils

spьlenden Nachbarzylindern zurьcklaufen. In seiner Optimalabstimmung

erzeugt der 4-Strahl-Ejektor sogar fьr die spьlenden Zylinder einen

zusдtzlichen Unterdruck, der bisher unerreichbar hohe und gleichmдЯige

Spьlgefдlle an den Zylindern bewirkt.

Dieser Vorteil wirkt sich vor allem am Festpropellerbetrieb positiv aus,

weil das hohe Druckgefдlle zwischen Ladeluft und Abgas-leitung

ьberdurchschnittlich groЯe Spьlluftdurchsдtze herbeifьhrt. Der Abstand zur

Pumpgrenze des Verdichters bleibt deshalb auch im gedrьckten

Propellerbetrieb sicher erhalten.

Bei der Konstruktion der Abgasleitung ist die Anordnung so gewдhlt, daЯ

keinerlei Verspannungen an den Abgasflanschen entstehen. Die Kompensatoren

sind gut zugдnglich und die Abgasrohre sind so gestaltet, daЯ sie sowohl

fьr den kupplungsseitigen als auch fьr 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 nцtig, um einzelne

Ьbergangsbleche zu den Zylindern zu demontieren. Auf gute Zugдnglichkeit zu

den Schrauben am Zylinderkopf ist besonders geachtet worden. Die Schrauben

sind in bezug auf Flankenspiel und Werkstoff fьr Hochtemperaturbetrieb und

HeiЯmontage besonders angepaЯt. Wird der Zylinderkopf demontiert, so sorgen

geeignete Abstьtzungen fьr eine sichere Positionierung der Abgasleitung und

der AnschluЯflansche zum Zylinderkopf.

13. Aufladung

Eine wichtige Voraussetzung fьr den schiffsgerechten Schwerцlbetrieb ist

ein Turbolader,der schwerцlfдhig ist. In diesem Zusammenhang haben es

sogenannte Radiallader schwer, weil der Aufbau ihrer Turbine einen

Abgasstrom von auЯen nach innen, also gegen die Fliehkraft des rotierenden

Turbinenlaufrades, erfordern. Folgt das Abgas auch noch willig dieser

Richtung, so werden doch alle festen Verbrennungsrьckstдnde in dem Moment

nach auЯen zurьckgeschleudert, wenn sie in den Schaufelbereich der Turbine

gelangen. Diese zurьckgeschleuderten Teile (sie werden durch den Abgasstrom

ja immer wieder dem Laufrad zugefьhrt) erzeugen auЯen am Dьsenring einen

abrasiven VerschleiЯ, der die Standzeiten begrenzt. Turboladerhersteller

und Motorenbauer lцsen dieses Problem, jeder mit seinen Mitteln: Die

Turboladerhersteller entwickeln verschleiЯfeste Dьsenringe. Die ersten

Langzeiterprobungen mit verschleiЯfesten Dьsenringen ьber 4800 Stunden

zeigen geringen VerschleiЯ. Die Krupp MaK leistete ihren Beitrag durch die

Verminderung des Anteils fester Verbrennungsrьckstдnde im Abgas durch die C-

Motoren-Gleichdruckverbrennung (Non-Smoker).

Die Anpassung der Turboladerspezifika-tion erfolgte wie bei den anderen C-

Motoren fьr ein optimales Zusammenspiel des Wirkungsgrades im

gebrдuchlichen Betriebslastbereich mit gleichzeitig starker

„Bьffelcharakteristik" im schwergдngigen Propellerbetrieb. Die groЯen

Spьlluftdurchsдtze haben entscheidend dazu beigetragen, daЯ eine weite

Цffnung 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 Schwerцlmaschine mit starker

Drehmomen-tencharakteristik die Reihe der Entwicklungen des Krupp MaK-C-

Motorenprogrammes fort. Er faЯt die Ergebnisse aus Forschung und

Entwicklung der Einspritzung, Verbrennung und Aufladung ebenso zusammen wie

die Erkenntnisse aus der Praxis der Schwerцlverbrennung, der

Betriebssicherheit und Wartungsfreundlichkeit sowie der Verbrauchswerte und

Standzeiten.

Da der Motor ьber einen recht langen Kolbenhub verfьgt, konnten die

Parameter Verdichtungsverhдltnis, geschlossener Brennraum und

Einspritzgesetz in einem breiten Optimum gehalten werden. Das

Drehmomentverhalten ist — dank der modifizierten Aufladung — noch besser

als im herkцmmlichen StoЯbetrieb.

Der geringe Anteil fester Verbrennungsrьckstдnde im Abgas kommt diversen

Bauteilen, wie Kolbenfeuersteg, Kolbenringen und Ventilen, der Sauberkeit

des Schmierцles und der Schmierцlfilter, dem Turbolader und dem Abgaskessel

sowie den Menschen durch eine geringe Umweltbelastung zugute.

Besonderer Wert wurde auf Betriebssicherheit und wartungsfreundliche

kundengerechte Ausfьhrung gelegt. Dazu gehцren jede standzeiterhцhende

MaЯnahme, die technisch abgesichert ist, sowie eine werkzeuggerechte

Konstruktion.

Mit den erreichten guten Verbrauchswerten aufgrund der guten Verbrennung,

deren breites Optimum auch in VerschleiЯgrenzbereichen 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-Schwerцlmotoren fьr

die 90er Jahre zur Verfьgung.

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 объёме, 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 надёжность

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 даёт 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 остаётся, 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 «Bьffelcharakteristik» 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 надёжных, 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, ещё 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 ёмкое

мероприятие, которое технически застраховано, и имеет необходимый

инструмент.

С достигнутыми хорошими величинами расхода на основе хорошего сгорания,

оптимизировали область работы, которая остаётся 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 Wцrterbuch

|1 |Der Diselmotor |Дизель |

|2 |Der Brennstoff |Топливо |

|3 |der breiten |Широко фракционный состав |

| |Fraktionzusammensetzung | |

|4 |Der Kolben |Поршень |

|5 |Der Pleuelstange |Шатун |

|6 |Der Kurbelwall |Коленчатый вал |

|7 |Der Zylinderkopf |Крышка цилиндра |

|8 |Die Kastengestell |Блок цилиндров |

|9 |Der Lagerschalen |Вкладыш подшипника |

|10 |Der Laufbuchse |Втулка |

|11 |Der Abgasleitung |Выпускной газоотвод |

|12 |Der Aufladung |Наддув |

|13 |Die Ring |Кольцо |

|14 |Die Anpassung |Приспособление |

|15 |Das GrauguЯ |Серый чугун |

|16 | Das SphдroguЯ |Высокопрочный чугун |

|17 |Die Zugдnglichkeit |Доступность |

|18 | Der Abstьtzungen |Опора |

|19 |Die Wirtschaftlichkeit |Экономичность |

|20 |Der Leistungsbereich |Рабочий диапазон |

|21 |Die Anpassung |Подгонка |

|22 |Der Gestellbereich |Область станины |

|23 |Die Verminderung |Сокращение |

|24 |Das Turbinenlaufrad |Турбинное колесо |

|25 |Der Ansatz |Патрубок |

|26 |Der Bundbereich |Область бурта |

|27 |Das Ventile |Клапан |

|28 |die Verwendung |Применение |

|29 |Die Hдrtung |Закалка |

|30 |Die Richtung |Направление |

|31 |weiterentwiekelt |Глубина проникновения |

|32 |Цlverbrauch |Расход масла |

|33 |langfristig |Долгосрочность |

|34 |sicheren |Гарантирует |

|35 |Die Erzielung |Достижение |

|36 |vertraulich |Конфидициально |

|37 |bezьglich |Относительно |

|38 |Das gesamte Antrieb |Приводной механизм |

|39 |Die Kraftstoffpumpe |Топливный насос |

|40 |Der Nocken |Кулачек |

|41 |Die Rollenbelastung |Нагрузка качения |

|42 |Das Zahnrдd |Шестерня |

|43 |Die Weise |Способ |

|44 |Die Stцrwellen |Волновые помехи |

|45 |spьlenden |Продувание |

|46 |Der Nachbarzylinder |Соседний цилиндр |

|47 |Der Anfang |Начало |

|48 |Die Sto?aufladung |Импульсный наддув |

|49 |Der Vollast |Полная нагрузка |

|50 |Die Optimalabstimmung |Оптимальная нагрузка |

|51 |Der Uterdruck |Давление ниже атмосферного |

|52 |Das Spьlgefдlle |Перепад продувки |

|53 |Der Abstand |Интервал |

|54 |Die Pumpgrenze |Ограничение насоса |

|55 |Das Verdichter |Компенсация |

|56 |Die Anordnung |Расположение |

|57 |Die Verspannungen |Напряжение |

|58 |Der Abgasflanschen |Фланец газоотвода |

|59 |Die Voraussetzung |Предпосылка |

|60 |Der Schwerцlbetrieb |Работа на тяжелых фракциях нефти |

|61 |Der Turboladerhersteller |Изготовитель турбонагнетателя |

|62 |Die Dьsenringen |Насадка кольца |

|63 |Die Langzeiterprobungen |Длительные испытания |

|64 |Der Verschlei? |Износ |

|65 |Die Gleichdruckverbrennung |Постоянное давление сгорания |

|66 |Die Anpassung |Подгонка |

|67 |Die Spьlluftduchsдtze |Пропускные способности наддува |

|68 |robust |Надежный |

|69 |Das Drehmoment |Крутящий момент |

|70 |Die Entwicklung |Разработка |

|71 |Die Forschung |Исследования |

|72 |Das Kolbenhub |Ход поршня |

|73 |Das Verbrennungsrьckstдnde |Остаточные продукты сгорания |

|74 |Die Schmierцlfilter |Масляный фильтр |

|75 |Die Umweltbelastung |Окружающая среда |

|76 |Die Betriebssicherheit |Эксплуатационная надёжность |

|77 |Der Lietungsbereich |Диапазон мощности |

|78 |Der Drehzahlbereich |Диапазон частоты вращения |

|79 |Die Entwicklungsgeschichte |История развития |

|80 |Das Verbrennungsverfahrens |Способ горения |

|81 |Der Auspuff |Выхлоп |

|82 |Die Wirkuung |Эффект |

|83 |Die Schraube |Винт |

|84 |Die Zugдnglichkeit |Удобный доступ |

|85 |Die Reserven |Запасы |

|86 |Die Annдherung |Приближение |

|87 |Die Erregung |Возбуждение |

|88 |Das Gegenteil |Противоположность |

|89 |Die Schffahrt |Судоходство |

|90 |Das Abblaseventil |Выпускной клапан |

|91 |Das Umblaseventil |Впускной клапан |

|92 |Der Drall |Завихрение |

|93 |Die Me?riehe |Серия измерений |

|94 |Die Abhдngigkeit |Зависимость |

|95 |Die Menge |Количество |

|96 |Der Quersehnitt |Поперечное сечение |

|97 |Der Kolbenbolzen |Поршневой палец |

|98 |Die Formbestдndigkeit |Теплостойкость |

|99 |Die Kьhlung |Охлаждение |

|100 |Das Abgasrohre |Выхлопная труба |

Литература

1. Heintze, Zigan. Zwischenbericht 5/87/2 „Variabler Multipulse-

Converter" (nicht verцffentlicht).

2. Holst, Zigan. „C-Entwicklung und Vorerprobung 6 M 332 C" (nicht

verцffentlicht).

3. Zigan, Nagel. Zwischenbericht „Elektronisch gesteuerte Druckspeicher-

Einspritzung" (nicht verцffentlich).

4. Schlemmer-Kelling, Zigan. Versuchsbericht 37/ 89/282 „Verbesserung des

Teillastverhaltens M 332/M 282" (nicht verцffentlicht).

5. Van't Hoff, Zwingmann. Versuchsbericht 282/ 352 „Dichtverband

Laufbuchse/Kastengestell" (nicht verцffentlicht).

6. Van't Hoff, Zwingmann. Versuchsbericht 332/ 355 6 M 332 „Einspritzung

und Rauchverhalten" (nicht verцffentlicht).

7. Schlachta, Zwingmann. „Betriebscrfahrungen mit M 332-Motoren im

Schwerцlbetricb" (nicht verцffentlicht).

8. Zigan. „Stauaufladung am Motor 8 M 282". DT 3 Bericht Nr. 4/87 (nicht

verцffentlicht).

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

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