Снижение затрат энергии в циркуляционных системах

Потери трения составляют большую часть механических потерь. Они вызываются трением во всех сопряжённых, движущихся относительно друг друга парах. Наибольшая затрата энергии на трение происходит в цилиндрах при трении поршневых колец и цилиндровой втулки (до 7% от всей работы трения в двигателе). В подшипниках скольжения и приводах смазка обеспечивается циркуляционной системой под давлением, поэтому потери на трение здесь значительно меньше.

Последние исследования показали, что снижение затрат энергии в циркуляционных системах существенно влияет на экономичность установок, так как мощность, расходуемая на прокачивание воды и масла через двигатель, составляет около 2 – 3% от мощности затрачиваемой на движение судна. Разности температур охлаждающих жидкостей на выходе из двигателя и на входе невелики и составляют 6 -7 поэтому увеличение перепада температур на 1 позволяет уменьшить затраты энергии на прокачивание жидкостей примерно на 15 – 20%.

Экономия энергии на снижении трения невелика, но её можно добиться несколькими способами. Первый способ – это переход на другую циркуляционную смазку. Синтетическое масло обладает рядом значительных преимуществ перед «минералкой»:

- большая текучесть позволяет уменьшить трение между деталями, что в итоге приводит к увеличению мощности и снижению расхода топлива;

- низкая температура прокачивания, т. е. двигатель будет исправно и без перегрузок работать при низких температурах;

- высокая температура испарения, т. е. масло не будет чувствительно к нагреву и перегреву;

- химическая стабильность масла – его эксплуатационные характеристики не меняются, поскольку масло в процессе работы ДВС не окисляется и не парафинизируется;

Все эти несомненные достоинства приводят к тому, что синтетические моторные масла в разы дороже минеральных и это главный барьер к их широкому использованию.

Надёжность работы двигателя во многом определяется выбором масла с оптимальной вязкостью. В широком диапазоне условий эксплуатации, наиболее эффективны масла с пологой вязкостно -температурной характеристикой, т. е. масла, вязкость которых в наименьшей степени меняется при изменении температуры. Для обеспечения минимального износа деталей двигателя лучше использовать масла большей вязкости. Однако чрезмерное повышение вязкости увеличивает потери на трение, что приводит к повышенному расходу топлива. Снижение исходной вязкости, как правило, улучшает прокачиваемость масел при низких температурах, которая характеризует способность масла своевременно поступать к местам смазки при пуске двигателя.

Дизелестроительные фирмы пришли к выводу, давление и вязкость в циркуляционной системе смазки должны быть минимальны, но достаточны для образования устойчивой масляной плёнки. Редукционные клапаны масляной системы многих двигателей не способны поддерживать такое давление с минимальными отклонениями. Например, долголетние наблюдения за двигателем 8NVD48A2U показали, что рекомендуемое

за масляным фильтром давление при номинальном числе оборотов (375об/мин) 1.8 – 2.2 бар, а за время промыслового рейса это значение колеблется в пределах 0.5 – 3.5 бар. Разброс значительный и зависит он от резких перепадов нагрузки с полного хода на малый и наоборот, от перепадов температур, особенно при прогреве двигателя из холодного состояния. Существующий редукционный клапан на двигателе не может обеспечить стабильное давление, например 2.0 бар с небольшими отклонениями. Эту задачу может решить только точный регулятор давления.

Отечественный электронный регулятор давления КР – 1Д по принципу «до себя», применяется для регулирования давления газообразных и жидких сред, неагрессивных материалам деталей регулятора. Состоит из микропроцессорного блока ТРМ – 12, клапана регулирующего КР – 1 с электроприводом и датчиком давления.

Рис. 6.1 - Регулятор давления КР – 1Д

Характеристики регулятора:

Диапазон регулируемого давления......... 0 – 16МПа;

Температура регулируемой среды......... 0 – 180 ;

Класс точности................

Габаритные размеры электронного блока, мм.........130;

Наименование электронного блока...... ТРМ – 12А – Н – АТ;

С помощью установки этого клапана не будет лишних затрат энергии от потери на трение, и давление в циркуляционной системе стабилизируется на 2.0 0.1 бар.

Дата добавления: 2015-09-02