Повышение надежности и функциональных характеристик двигателей средств коллективного спасения экипажей морских судов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.08.05, кандидат наук Алексеев, Виктор Валерьевич

• Алексеев, Виктор Валерьевич
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Алексеев, Виктор Валерьевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

Условные обозначения и сокращения

Введение

1. Анализ технического уровня разработки и производства дизелей энергетических установок средств коллективного спасения экипажей морских судов

1.1. Требования к дизелям энергетических установок средств коллективного спасения

1.2. Функциональные характеристики дизелей энергетических

установок средств коллективного спасения

1.3. Проблемы разработки, производства и эксплуатации дизелей энергетических установок средств коллективного спасения

и пути их решения

1.4. Состояние опытно-конструкторских и научно-исследовательских

работ

1.5 Выводы. Формулировка цели и постановка задачи исследований

II. Теоретические основы улучшения функциональных характеристик малоразмерных дизелей энергетических установок средств коллективного спасения

2.1. Алгоритм и структурная схема ввода в действие и функционирования

ЭУ при реализации стандартной спасательной операции

2.2. Критерии оценки функциональных характеристик энергетических установок средств коллективного спасения

2.3. Теоретические основы улучшения эксплуатационных

качеств энергетических установок средств коллективного спасения

2.4. Методика расчета приемистости энергетических установок средств коллективного спасения

2.5 Математическое моделирование надежности реализации спасательной операции

2.6 Выводы по второй главе

III. Увеличение термического сопротивления стенки вихревой камеры теплопередаче и упрощение технологии изготовления коленчатого вала

3.1 Теплопередача через сферическую стенку

3.2 Экспериментальное измерение температуры воздуха

3.3 Теплопередача через сферическую многослойную стенку

3.4 Анализ влияния термообработки на прочностные показатели коленчатого вала

3.5Выводы по третьей главе

IV.Экспериментальные исследования дизелей энергетических

установок средств коллективного спасения

4.1 Исследования по реализации стандартных спасательных операций

4.2 Экспериментальное исследование рабочего процесса малоразмерных дизелей типа Ч 9,5/11

4.3 Экспериментальное исследование пусковых и маневренных

качеств СМД «Каспий ЗОМ» и «Каспий 40»

4.4 Экспериментальная установка измерительные устройства методы измерений

4.5 Выводы по четвёртой главе

Заключение и основные выводы по диссертации

Список использованной литературы

Приложения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение надежности и функциональных характеристик двигателей средств коллективного спасения экипажей морских судов»

ВВЕДЕНИЕ

В 2012 г. исполнилось 100 лет со дня гибели пассажирского лайнера «Титаник». Эю был первый случай крупной техногенной катастрофы, повлекший за собой массовую гибель людей из-за отсутствия достаточного количества средств коллективного спасения экипажа и пассажиров. И этот случай положил начало созданию международной системы спасения человеческой жизни на море, которая под названием Safety of Life at Sea (Безопасность жизни на море - СОЛАС) была принята Международной Морской Организацией (IMO) в 1960 г. в качестве Международной конвенции. На базе СОЛАС Комитетом по безопасности на море ИМО принят Международный кодекс по спасательным средствам (Кодекс КСС -LSA CODE), который с 01.06.1998 является обязательным приложением СОЛАС. Наиболее эффективными средствами коллективного спасения (СКС), способными в короткое время обеспечить проведение спасательной операции и огход экипажа и пассажиров на безопасное расстояние от терпящего бедствие судна и полностью отвечающие конвенционным требованиям СОЛАС, являются моторные спасательные шлюпки, оснащенные надежными энергетическими установками (ЭУ), на базе малоразмерных дизелей (МД). При аварийных ситуациях, условием успешного проведения спасательной операции является, в первую очередь, безотказная и эффекшвная работа дизеля ЭУ СКС.

За последние 15-20 лет российский флот сократился в 4,8 раза, а средний возраст судов составил более 24 лет, что существенно сдерживает экономическое развитие страны. Исходя из изложенного и в целях обеспечения высокого темпа развития экономики, Правительством РФ принято Постановление № 103 от 21. 02. 2008г. «О Федеральной целевой программе «Развитие гражданской морской техники на 2009 - 2016 годы» и Распоряжением №1734-р от 22 ноября 2008 года утверждена «Транспортная стратегия Российской Федерации на период до 2030 года», где предусматривается существенное развитие флота морских судов, создание новых и реконструкция действующих морских портов, что позволит значительно увеличить объемы морских перевозок.

Вопросы осуществления и развития морских перевозок неразрывно связаны с проблемами обеспечения сохранности жизни и здоровья экипажей и пассажиров. Аварийность на воде, которая очень часто приводит к многочисленным человеческим жертвам, вызывает все возрастающую озабоченность морской общественности и участников водных перевозок. Только за 7 предыдущих лет, начиная с 2002 года с российскими судами произошло более 414 аварийных случаев [159].

Основным направлением обеспечения безопасности на воде, наряду с повышением надежности самих судов является оснащение судов безотказными и эффективными средствами коллективного спасения (СКС). Наиболее эффективными СКС, способными в короткое время обеспечить проведение спасательной операции и отход экипажа и пассажиров на безопасное расстояние от терпящего бедствие судна, являются моторные спасательные шлюпки, оснащенные надежными энергетическими установками (ЭУ), на базе малоразмерных дизелей. При аварийных ситуациях, условием успешного проведения спасательной операции является, в первую очередь, безотказная и эффективная работа дизеля ЭУ СКС.

Актуальность настоящей работы обусловлена: большим количеством аварий и катастроф на воде с многочисленными человеческими жертвами; повышением требований к обеспечению безопасности на воде; качественным изменением требований к дизелям ЭУ СКС; востребованностью задачи совершенствования существующих дизелей ЭУ СКС. Обобщающим фактором вышеизложенного является настоятельная необходимость разработки научных основ обеспечения высокого уровня надежности при заданных функциональных характеристиках дизеля СКС на всех этапах его жизненного цикла.

Анализ выполненных ранее исследований, посвященных проблемам повышения функциональных характеристик дизелей СКС и совершенствованию процессов организации спасательных операций [7,15,56,119] показал, что в этих работах рассматривались отдельные эксплуатационные показатели и параметры дизеля без комплексного подхода к повышению эффективности и надежности функционирования дизеля при реализации спасательной операции. Поэтому, учитывая особую важность и актуальность проблемы спасения человеческой жизни на море, возникла необходимость проведения комплексных исследований процессов

реализации спасательных операций и повышения надёжности и функциональных характеристик дизелей спасательных шлюпок с учетом влияния различных факторов и особенностей функционирования дизеля при реализации спасательной операции.

В настоящей работе теоретические и экспериментальные исследования выполнялись с учетом особенностей функционирования ЭУ при реализации спасательной операции и влияния различных факторов на надёжность и функциональные характеристики дизеля СКС. Исследования проводились на основании анализа состояния и уровня научных и опытно-конструкторских разработок в области малоразмерных дизелей. При выполнении исследований были использованы работы известных ученых в области теории, конструирования, прочности и динамики тепловых двигателей профессоров В.А.Ваншейдта, Н.Н.Иванченко, П.А.Истомина, М.Г.Круглова, М.К. Овсянникова, А.С.Орлина, В.А. Сомова, Б.Н.Семенова, В.Н.Луканина, P.M. Петриченко, Р.З. Кавтарадзе и др., отраслевых институтов ЦНИДИ, НАМИ, НАТИ, ЦНИИ им. ак. А.Н.Крылова, ЦКБ «Редан», ОАО «Завод «Дагдизель», технических ВУЗов и моторных заводов, направленных на совершенствование малоразмерных двигателей.

На основе разработанных критериев оценки были предложены оптимальные пути поддержания заданного технического уровня ЭУ, повышения готовности и оперативности ввода в действие, эффективности и надежности функционирования двигателя при реализации спасательной операции. Предложенная в работе методика разработки математической модели позволяет исследовать процесс реализации спасательной операции и оценивать надежность функционирования дизеля СКС, что с учетом натурных испытаний позволяет сократить сроки доводки и запуска в производство модернизированных или качественно новых машин.

Настоящая работа выполнялась в период с 2010г. по 2015 г. на кафедре «Эксплуатация судовых энергетических установок» Волжской государственной академии водного транспорта и в Лаборатории проблем моторной энергетики Института физики Дагестанского научного центра РАН при Астраханском государственно техническом университете.

Научной идеей данной диссертации является необходимость решения важной и актуальной научно-технической и социальной задачи по спасению людей, терпящих бедствие на море путем совершенствования средств

коллективного спасения за счет повышения надёжности и функциональных характеристик дизелей СКС. В диссертационной работе данная задача решается как комплекс следующих подзадач:

1. Разработка теоретических основ повышения эффективности работы дизелей спасательных шлюпок на основе исследования математических и физических принципов функционирования сложных технических систем, представляющих собой сочетание двигателя, машино-движительного комплекса и корпуса спасательного средства.

2. Теоретическое и экспериментальное обоснование направления совершенствования рабочего процесса малоразмерного дизеля СКС с различными конструкциями камер сгорания при специфических условиях его функционирования.

3. Теоретическое, экспериментальное и производственное обоснование общей структуры реализации спасательной операции и ее составных элементов.

4. Разработка научно обоснованной методологии обеспечения необходимого и достаточного уровня приемистости двигателя СКС.

Целью настоящей диссертационной работы является повышение надёжности и функциональных характеристик малоразмерных дизелей с вихрекамерным смесеобразованием энергетических установок средств коллективного спасения.

Для достижения поставленной в диссертации цели необходимо решить следующие задач:

- разработка теоретических основ оперативного ввода в действие ЭУ СКС и определение основных направлений улучшения её функциональных характеристик;

- определение объёма необходимых экспериментальных исследований, описания экспериментальной базы;

- разработка методики проведения экспериментальных исследований;

разработать критерии оценки эффективности функционирования энергетической установки, позволяющие определить степень пригодности судового малоразмерного дизеля для установки на средства коллективного спасения;

Условные обозначения и сокращения

Nj,Ne - индикаторная и эффективная мощность двигателя.

D - диаметр цилиндра.

S - ход поршня.

1ц - число цилиндров.

Ст - средняя скорость движения поршня.

gi, ge - удельные индикаторный и эффективный расход топлива, gm - удельный расход масла на угар.

Рс ра, Ро - давление в конце и начале такта сжатия и окружающей среды.

Тс, Та, Т0 - температура в конце и начале такта сжатия и окружающей среды.

пи со - частота вращения и угловая скорость коленчатого вала.

Мс - момент сопротивления вращению коленчатого вала.

т|м и г|пк - механический КПД двигателя и полный пропульсивный КПД ЭУ.

Vc и 4 -скорость хода и коэффициент полного сопротивления движению с> дна.

О.- площадь смоченной поверхности корпуса судна.

МД - малоразмерный двигатель.

СМД - судовой малоразмерный двигатель.

ЭУ - энергетическая установка.

СКС - средство коллективного спасения.

СЭП - средство экстренной помощи.

РРП - реверсивно-редукторная передача.

COJ1AC - (от английского «SOLAS») аббревиатура названия «Safety of life at 8еа»-международная Конвенция по охране человеческой жизни на море.

разработать теоретические основы улучшения функциональных характеристик малоразмерных дизелей энергетических установок средств коллективного спасения

- обобщение особенностей функционирования дизеля ЭУ во всех возможных условиях реализации спасательной операции;

- экспериментальные исследования рабочего процесса и изыскания возможностей улучшения конструкции и технологии изготовления деталей шлюпочного дизеля, его пусковых и маневренных качеств.

Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:

1. Впервые в отечественной практике применен комплексный подход к решению проблемы повышения функциональных характеристик дизелей ЭУ СКС, учитывающий взаимосвязь их показателей, параметров и влияние на них условий эксплуатации.

2.Разработаны теоретические основы улучшения функциональных характеристик малоразмерных дизелей энергетических установок средств коллективного спасения

3. Построен алгоритм и структурная схема ввода в действие и функционирования ЭУ при реализации стандартной спасательной операции.

4. Предложена методика комплексной оценки надежности процесса реализации стандартной спасательной операции

5. Определены критерии оценки постоянной готовности, оперативности ввода в действие и энергетической эффективности функционирования ЭУ СКС.

Практическая значимость диссертационной работы:

- предложен метод расчета продолжительности ввода в действие и расчета

приемистости и скорости хода СКС по крутящему моменту коленчатого вала дизеля, который позволит определить требования к дизелям ЭУ СКС на стадии их разработки или подбора автомобильных двигателей для последующей конвертации в судовые;

предложены доступные конструкторско-технологические способы улучшения пусковых характеристик вихрекамерного дизеля.

разработаны предложения, позволяющие при одновременном форсировании двигателя по частоте вращения коленчатого вала создавать ЭУ СКС на базе дизеля 4ЧНСП9,5/11 взамен 4ЧСП8,5/11 и 4ЧСП9.5/11. - даны практические рекомендации по модернизации вихрекамерных СМД, позволяющие установить цикловую подачу топлива при пуске дизеля в пределах (60-70) мг/цикл при угле опережения подачи топлива (15-18) 0 до ВМТ.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались, обсуждались и были одобрены на международной научно-практической конференции «Инновационное развитие транспортно-логистического комплекса Прикаспийского макрорегиона» (г. Астрахань, 201 Зг.-2014г.), па международном нучно-практическом форуме «Великие реки» (Нижний Новгород, 2013), на Втором балтийском международном форуме (г. Калининград, 2014 г.), на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава «ВГАВТ» (г. Нижний Новгород, 2010-2014 г.г.)

Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в десяти печатных работах, в том числе в пяти научных изданиях, рекомендованных ВАК Российской Федерации.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы и приложения. Работа изложена на 162 страницах машинописного текста, содержит 9 таблиц, 34 рисунка и список литературы, включающий 111 наименований.

1. АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ РАЗРАБОТКИ И ПРОИЗВОДСТВА ДИЗЕЛЕЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК СРЕДСТВ КОЛЛЕКТИВНОГО СПАСЕНИЯ ЭКИПАЖЕЙ МОРСКИХ СУДОВ

1.1. Требования к дизелям энергетических установок средств коллективного

спасения

Аварийные ситуации, которые нередко случаются с морскими судами могут происходить в экстремальных погодных условиях, при сильном штормовом ветре и больших волнах, в холод и жару. Конструкция спасательной шлюпки и ее ЭУ должны обеспечивать немедленный ввод в действие, хорошие мореходные качества, непотопляемость, возможность использования в качестве активного средства для сбора и буксировки плотов, передачи и приема экстренной информации, борьбы с дрейфом, спасения лиц, оказавшихся за бортом и безопасное укрытие людей до подхода помощи.

Основой энергетических установок спасательных шлюпок является двигатель внутреннего сгорания. В соответствии с Международной конвенцией по охране человеческой жизни на море (СОЛАС), Правилами Российского Морского Регистра Судоходства (РМРС) и Международному кодексу по спасательным средствам моторные спасательные шлюпки морских судов доаж-ны быть оборудованы двигателями с воспламенением рабочей смеси от сжатия.

Основными техническими требованиями, предъявляемыми к дизелям ЭУ СКС являются:

- простота ввода в действие и управления, удовлетворяющие условию, чтобы лица, не имеющие специальной подготовки, могли их эксплуатировать;

- компактность и простота конструкции;

- пожаро и взрывобезопасность;

- коррозионная стойкость деталей и узлов при работе в условиях высокой влажности, насыщенного солями морского воздуха;

- малая масса и габариты, обеспечивающие минимальные потери полезной площади и грузоподъемности судна;

- наличие валоповоротного приспособления для проворачивания коленчатого вала двигателя;

- постоянная готовность к вводу в действие, надежный и немедленный пуск как вручную, так и с помощью электростартера или другого пускового устройства при температуре окружающего воздуха до 258 К;

- безотказное функционирование в любых условиях эксплуатации;

- возможность запуска и прогрева на палубе до спуска СКС на воду и ф> нк-ционирования на полной мощности сразу после спуска на воду;

- быстрый отход СКС от терпящего бедствие судна со скоростью не менее ЗД Nt/c на безопасное расстояние;

- возможность функционирования в полузатопленном состоянии по ось коленчатого вала, при перевороте на 360°, с задержкой в перевернутом на 180° положении до 10 с и прохождении в течении 8... 10 минут зоны огня.

Выполнение всех перечисленных требований призвано обеспечить сохранность человеческих жизней на море при любых возможных условиях эксплуатации морских судов. Эти требования должны учитываться как в процессе разработки и производства дизелей ЭУ СКС, так и в процессе их эксплуатации за счет поддержания эксплуатационных качеств дизеля на до ш-ном уровне.

1.2. Функциональные характеристики дизелей энергетических

установок средств коллективного спасения

Специфические условия эксплуатации СКС и их ЭУ обуславливает необходимость наделения двигателей, узлов и механизмов, принятых за базовые для создания ЭУ, определенными эксплуатационными качествами, характеризующими степень выполнения ими возложенных функций и позволяющие в совокупности оценить совершенство разработки и производства изделия в процессе их эксплуатации.

Функциональные характеристики ЭУ могут быть оценены: надежностью ввода в действие и последующей работой; энергетической эффективностью и экономичностью; способностью устойчиво функционировать на всех режимах, в любых возможных условиях эксплуатации; пусковыми и маневренными качествами.

Следует отметить, что в литературе недостаточно освещены вопросы, посвященные исследованиям эксплуатационных качеств малоразмерных дизелей Ч 8,5/11 и Ч 9,5/11, на базе которых созданы ЭУ для отечественных СКС, не определены показатели оценки уровня их эффективности, имеющие решающие значения для СКС. В связи с этим в работе сделана попытка последовательно рассмотреть эксплуатационные качества ЭУ СКС с целью установления наиболее важных показателей оценки их технического уровня.

Энергетическая эффективность и экономичность дизелей ЭУ СКС.

Энергетическая эффективность ЭУ СКС характеризуется работой двигателя, оцениваемой его средним эффективным давлением ре, эффективной мощностью двигателя Ne и эффективным крутящим моментом на гребном винте М^.

Ne = Ci • ре • Vh ■ / • n;

где: Сг постоянный коэффициент, учитывающий в том числе и тактность двигателя.

При постоянной частоте вращения коленчатого вала (n=const) для конкретного двигателя можно написать:

Vh • /•n = const =Сг;

Ne=C,-C2-pe (1.1)

где: Сг - постоянный коэффициент для данного двигателя;

Из выражения (1.1) следует, что располагаемая эффективная мощность N«, определяется величиной ре, которая в свою очередь зависит от индикаторного и механического КПД двигателя, следовательно эффективного КПД. Существенное влияние на буксировочную мощность NB и эффект ив-

ность ЭУ оказывают механические потери во входящих в нее узлах и механизмах или КПД (Ч пк) пропульсивного комплекса.

кг = хг . 77

1>в I цк

Таким образом, буксировочная мощность зависит от показателей, характеризующих энергетическую эффективность и механические потери в двигателе и в пропульсивном комплексе ЭУ. Вполне естественно, что предпочтительным является сочетание максимальных значений эффективности и экономичности, а также минимальные значения механических потерь. На практике реализовать такое стремление очень трудно и приходится искать компромиссные технические решения.

Применение газотурбинного наддува позволяет получить высокие значения ре, снизить удельный расход топлива gc и на этой основе существенно повысить энергетическую эффективность и экономичность дизеля. Однако, для малоразмерных дизелей в составе ЭУ СКС, вследствие усложнения конструкции и снижения надежности работы дизеля, газотурбинный наддув на сегодняшний день не получил распространения.

В этой связи, значения ре= 0,7...0,8 МПа, достигнутые для лучших образцов зарубежных фирм (например: Опель Омега, ДТ358 - Германия; Д3000Т - США; ЕС 1200 - Япония; ХДП690 - Франция;) считаем возможным и целесообразным достичь путем применения инерционного наддува, лучшего профилирования каналов впускных и выпускных трактов, увеличения количества каналов, исследования, разработки и внедрения других способов улучшения смесеобразования и на этой основе обеспечить повышение эффективности дизелей Ч 8,5/11 и Ч 9,5/11 и ЭУ СКС на их базе. Существенным резервом для повышения эффективности ЭУ является снижение механических потерь в двигателе и пропульсивном комплексе, а также увеличение частоты вращения коленчатого вала, которое дает пропорциональное приращение мощности.

Для оценки эксплуатационных качеств ЭУ и их дизелей знание одних лишь величин удельных расходов топлива ge и масла gм на номинальных ре-

жимах не достаточно. Необходимо учитывать характер их изменения в зависимости от режима работы. Кроме того, в процессе эксплуатации и gм возрастают вследствие износов, ухудшения индикаторных показателей и повышения механических потерь из-за нарушения регулировок, режимов смазки и охлаждения, появления наростов на корпусе судна и гребном винте и т.д.

В этой связи паспортные данные по §с и установленные в результате стендовых испытаний двигателя не совпадают с эксплуатационными и их приходится периодически проверять и корректировать в сторону повышения. Технически обоснованные нормы и пределы повышения ge и gм в процессе эксплуатации пока не разработаны.

Величины отклонения удельного расхода топлива и масла Дg^, от паспортных данных можно получить по выражениям:

(&х - &)/ ёех • 100 % ; (Цех >

А gм = (ёмх - У gмx ■ 100 % ; > gм)

где: ge и - паспортные значения удельных расходов топлива и масла; gex и gмx - предельно допустимые эксплуатационные удельные расходы топлива и масла.

Факторы, влияющие на экономичность ЭУ можно разделить на:

1. Факторы, определяющие условия организации эффективного рабочего процесса и величину механических потерь в двигателе, характеризующие расход топлива и моторного масла.

2. Факторы, определяющие режим работы ЭУ СКС, характеризующие, удельный расход топлива и масла на единицу пройденного пути.

Поэтому ge и gм не могут служить единственными и достаточными показателями для оценки экономичности дизелей Ч 8,5/11 и Ч 9,5/11, а также ЭУ на их базе. Так, дальность плавания СКС при заданном запасе топлиьа и масла зависит от затрат на развитие требуемой скорости движения. При часовых расходах топлива От и масла вм и скорости движения СКС - V, удельные расходы топлива и масла на одну милю пути составят:

gтv =От / V (кг/милю); gмv =Ом / V (кг/милю);

так как, ,СТ = ge • Ые и Gм=gм•Ne, то

= ge • Н/ V И = gм ■ Н/ V

Расход топлива и масла на единицу пути зависит от удельных расходов топлива и масла двигателя и удельной эффективной работы, затраченной на единицу пути. ЭУ, созданные на базе вихрекамерных дизелей Ч 8,5/11 с удельными расходами топлива ge =275 г/кВт.ч. и gм = 2,7 г/кВт.ч. по экономичности существенно уступают их модификациям с камерой сгорания в поршне, для которых ge =228 г/кВт.ч. и gм = 1,36 г/кВт.ч.

Исходя из анализа по зарубежным малоразмерным дизелям, учитывая не удовлетворительные пусковые качества, низкий технический уровень энергетической эффективности и экономичности отечественных малоразмерных дизелей возникла необходимость дальнейшего поиска технических решений,в частности по отказу от дизелей типоразмеров 48,5/11 и перевод всех ЭУ С КС на размерность 49,5/11 с использованием на части машин камеры сгорачия расположенной в поршне , перейдя таким образом от вихрекамерного способа смесеобразования к объёмно-плёночному, что позволило решить ряд актуальных задач стоящих перед этими двигателями - например задачи пуска, но в то же время были сформулированы новые проблемы - шумность, дымноеть, недостаточная стойкость элементов топливной аппаратуры к закоксовыва-нию. На рис. 1.1 и 1.2 приведены схема и общий вид вихревой камеры сгорания.

Рисунок 1.1. Схема вихревой камеры сгорания

Рисунок 1.2. Общий вид вихревой камеры сгорания дизеля 49,5/11

На рис. 1.3 и 1.4 показаны схема объёмно-плёночного смесеобразования и г ид поршня с полу разделённой камерой сгорания.

Рисунок 1.3. Схема объёмно-плёночного смесеобразования

Рисунок 1.4. Вид поршня с полуразделённой камерой сгорания. Надежность ввода в действие и функционирования дизеля. Для дизеля ЭУ СКС, надежность ввода в действие и функционирования является одним из важнейших эксплуатационных качеств. Поэтому их разработка осуществляется с учетом требований ГОСТ 10150-88 и нормативных документов по надежности. Для СКС и их ЭУ установлены жесткие требования Международной конвенции COJIAC. Основными требованиями конвенции [ 111], касающиеся надежности работы СКС и их ЭУ являются:

- пусковые устройства ЭУ должны обеспечивать пуск двигателя при температуре окружающей среды 258 К в течение не более 2-х минут с начала пуска;

- после пуска двигатель должен быть способен работать на холостом ходу в течение не менее 5 мин без воды в системе охлаждения;

- двигатель должен быть способен работать при затоплении шлюпки по ось коленчатого вала, при переворачивании СКС на 360°, с задержкой в перевернутом состоянии на 180° на 10 сек, при прохождении шлюпкой зоны огня в течение 10 мин;

- двигатель должен быть оборудован одноконтурной проточной системой охлаждения забортной водой с температурой выходящей воды не более 328 К;

- двигатель должен быть способен сохранять работоспособность при попадании в прогретый двигатель проточной морской воды с температурой на входе до 271К и на выходе не более 328К;

- двигатель должен быть способен быстро принять полную нагрузку сразу после спуска на воду, обеспечить скорость СКС не менее 3,1 м/с и запас хода на 24...30 часов.

Сохраняемость ЭУ в процессе хранения СКС на палубе судна обеспечивается как конструктивно - технологическими, так и эксплуатационными мероприятиями, предотвращающими отрицательное воздействие на детали и узлы различных климатических и погодных условий.

К конструктивно - технологическим мероприятиям относятся нанесение защитных покрытий и покраска деталей, а к эксплуатационным - контроль и восстановление состояния покрытий и покраски, а также периодическая консервация, осмотр и обслуживание двигателя согласно регламенту механос) -довой службы.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Алексеев, Виктор Валерьевич, 2015 год

Список литературы

1.Авдонькин Ф.Н. Оптимизация изменения технического состояния автомобиля в процессе эксплуатации: Моногр./ М.: Транспорт, 1993. 350с.

2.Автомобильные и тракторные двигатели. 4.1: Учебник для вузов/ И.М. Ленин, A.B. Костров, О.М. Малашкин и др. М.: Высшая школа, 1976.

3.Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий: Моногр./ М.: Наука, 1976. 280с.

4.Александров М.Н. Безопасность человека па море: Моногр./Л.: Судостроение, 1983. 208с.

5. Александров М.Н. Вероятностный метод оценки эффективности спасательных средств морских судов // Судостроение. 1971. №9. С. 6-16.

6. Александров М.Н. Современные спасательные средства и их эффективность // Морской флот. 1972. №8.с.76-80.

7. Алексеев В.В., Анализ показателей функциональной эффективности энергетической установки средств коллективного спасения экипажей морских судов// Материалы 9-ой международной научно-практической конференции «Теоретические и практические аспекты современной науки», Науч.-инф. издат. центр «Институт стратегических исследований». - Москва: Изд-во «Спецкнига», 2013, с. 10-19.

8. Алексеев В.В.,Структура реализации стандартной спасательной операции с вводом в действие энергетической установки спасательной шлюпки // Вестник АГТУ.- Астрахань: Изд. АГТУ, 2013. №2 с. 72-78.

9. Алексеев В.В., Математическое моделирование процесса реализации спасательной операции.,// Второй балтийский международный форум: тезисы докладов-г. Калининград: БГАВТ, 2014-т. 1 - с. 15-17;

10. Алексеев В.В., Масуев М.А. Анализ технического уровня дизелей энергетических установок средств коллективного спасения экипажей морских судов // Труды конгресса Международного научно-практического форума «Великие реки 2013», том 1, Н.Новгород, Нижегород. гос. архит.-строит. ун-т; Н. Новгород: ННГАСУ, с. 368-378

11. Аливагабов М.М. Двигатели спасательных шлюпок и катеров: Моногр. /Л.: Судостроение, 1980. 224с.

12. Аливагабов М.М. Исследование процесса пуска двигателя вручную // Труды ЛКИ. 1974. вын.91.

13. Аливагабов М.М. Исследование пусковых качеств и рабочего процесса малоразмерного дизеля типа ч8,5/11 для спасательных шлюпок: Дисс. канд. техн. наук / ЦНИДИ. Л., 1975.

14. Аливагабов М.М. Новый дизель 4чСП8,5/11-5// Судостроение. 1973. №9.

15. Аливагабов М.М. Об оптимальной цикловой подаче топлива в режиме пуска // Реф. журнал. Двигатели внутреннего сгорания (НИИИНФОРМТЯЖМАШ). 1974. № 23919.

16. Аливагабов М.М. Оценка эффективности энергетических установок средств коллективного спасения морских судов // Судостроение. 1986. №1. С.20-23.

17. Аливагабов М.М. Специфические условия эксплуатации энергетических установок средств коллективного спасения и требования к ним// Двигателестроение. 1985. №2. С.14-16.

18. Балабин В.Н., Евстифеев Б.В., Соин Ю.В. Повышение топливной эконохмичности дизелей за счет регулирования отключением части цилиндров: Обзор./ М.: ЦНИИТЭИтяжмаш, 1988. 28с.

19. Баландин С.С. Бесшатунные двигатели внутреннего сгорания: Моногр. / М.: Машиностроение, 1972.

20. Барзилович ЕЛО., Каштанов В.А. Некоторые математические вопросы теории обслуживания сложных систем: Моногр. / М.: Советское радио, 1971. 272с.

21. Беленький A.C. Исследование операций в транспортных системах: Моногр./М.: Мир, 1992. 584с.

22. Бениович В. С. Роторнопоршневые двигатели. Геометрия, кинематика, динамика: Дисс...докт. техн. наук/ М.:МАДИ, 1971. 294с.

23. Бордуков В.В. Исследование влияния закрутки заряда на показатели рабочего процесса высокооборотного дизеля/ЛГруды ЦНИДИ.Л.1980. С.31-42

24. Болдырев И.В., Смирнова Т.Н. Энергетический баланс дизелей с пониженным теплоотводом // Дизелестроение. 1990. №2. С.8-11.

25. Боровков A.A. Вероятностные процессы в теории массового обслуживания: Моногр./М.: Наука, 1971. 368с.

26. Бочкарев В.Н., Булатов В.П. Роль технологии в обеспечении надежности двигателей внутреннего сгорания // Труды ЛКИ. Л.: 1983. С.63-8

27. Бочкарев В.Н., Хазов И.А. Влияние методов поверхностного пластического деформирования на износостойкость деталей соединения поршень-шатун малоразмерных дизелей //Вестник машиностроения Харьковского политехнического института. 1982. №4. вып. 12. С.58-60.

28. Брилинг Н.Р., Вихерт М.М., Гугерман И.И. Быстроходные дизели: Моногр./М.: Машгиз, 1951.

29. Брозе Д.Д. Сгорание в поршневых двигателях: Моногр. Пер. с англ./ М.: Машиностроение, 1969. 247с.

30. Ваншейдт В.А. Судовые двигатели внутреннего сгорания: Учебник для вузов. Л.: Судостроение, 1977. 392с.

31. Васильев Ю.Н. Новое в конструкции судовых дизелей. По материалам периодической и патентной литературы: Моногр./ Л.: Судостроение, 1972. 272с.

32. Воинов А.Н. Сгорание в быстроходных поршневых двигателях: Моногр. - 2-е изд. переработ, и доп. -М.: Машиностроение, 1977. 277с.

33. Взоров Б.А., Мордухович М.М. Форсирование тракторных двигателей: Моногр. / М: Машиностроение, 1974. 153с.

34.Гаврилов В.В. Методы и средства повышения качества смесеобразования и сгорания в дизеле// Двигателестроение. 2003. №3. С.27-3

35. Гершман H.H., Лебединский А.П. Многотопливные дизели: Моногр. / М.: Машиностроение, 1971.

36. Голубев Д.Г., Абачараев И.М. Опыт термоизоляции рабочего цилиндра судового дизеля //Двигателестроение. 2000. №2. С.42-44.

37. Городецкий В.Ф., Пустовой И.Ф., Шабанов АЛО., Сидоров A.A. Технология обкатки «Автоминерал» для высокооборотных автомобильных двигателей. //Двигателестроение. 2007. № 1. С. 46-49.

38. Греков Л.В., Иващенко H.A., Петрухин Н.В. Особенности протекания рабочих процессов в дизелях с уменьшенным отводом теплоты // Двигателестроение. 1989. №8. С.3-5.

39. Гуреев A.A., Азев B.C., Камфер Г.М. Топливо для дизелей. Свойства и применение: Моногр. / М.: Химия, 1993.

40. Гурович А.Н., Лозгачев Б.Н., Гринберг Д.А. Справочник по судовым устройствам: Справ. Т.2. - Л.: Судостроение, 1975. 328с.

41. Гутиева H.A. Исследование динамики и разработка механизма уравновешивания судовых малоразмерных дизелей: Автореф. дисс...канд. техн. наук / Астрахань: АГТУ. 2004. 24с.

42. Дадилов A.C., Аливагабов М.М., Масуев М.А., Устаров P.M. Совершенствование пусковых качеств малоразмерных дизелей типа 48,5/11// Изв.вузов Сев.-Кавк. регион. Технические науки. При л. №9. 2006.

43. Двигатели внутреннего сгорания: Учебник для вузов / Под ред. В.Н. Луканина. М.: Высшая школа, 1985. 31 1с.

44. Двигатели внутреннего сгорания. Конструкция и расчет поршневых и комбинированных двигателей. Моногр./Под ред. A.C. Орлина. М.: Машиностроение, 1972.464с.

45. Двигатели внутреннего сгорания с автоматическим регулированием степени сжатия. Моногр. / Под ред. В.В. Махалдиани. Тбидиси: Мецниереба, 1973. 272с.

46. Дедков В.К., Северцев H.A. Основные вопросы эксплуатации сложных систем: Учебное пособие для вузов/ М.: Высшая школа, 1976. 408с.

47. Дорохов А.Ф., Джабраилов А.Д. Анализ влияния конструкций камер сгорания на эксплуатационные показатели дизелей// Сборник научных трудов. СПб.: Изд. Института проблем машиноведения РАН. 1998. С.2-29.

48. Дизели. Справочник. Изд. 3-е перераб. и доп./ Под ред. В.А. Ваншейдта. - Л.: Машиностроение, 1977. 480с.

49. Длин А. 10. Факторный анализ: Учебник для вузов/ М.: Статистика, 1975.328с.

50. Долецкий В.А., Григорьев М.А. Конструкторско-технологические методы обеспечения надежности двигателей: Моногр./ М.: Издательство стандартов, 1973.60с.

51. Дорохов А.Ф. Анализ теплопередачи через стенку цилиндра судового малоразмерного дизеля// Двигателестроение. 1987. № 6. С.6-7.

52. Дорохов А.Ф. Разработка и создание композиционной головки цилиндров малоразмерного вихрекамерного дизеля// Сборник научных трудов. СПб.: Изд. Института проблем машиноведения РАН. 1998. С.84-92.

53. Дорохов А.Ф. Разработка методологии, принципов проектирования и модернизации производства судовых малоразмерных дизелей: Дисс...докт. техн. наук / Махачкала: 1997. 361с.

54. Дорохов А.Ф., Джабраилов А.Д. Экспериментальное и теоретическое исследование формообразования камер сгорания // Сборник научных трудов. СПб.: Изд. Института проблем машиноведения РАН. 1998. С.29-47.

55. Дорохов А.Ф., Каргин С.А. Анализ возможностей повышения технического уровня поршневых ДВС//Материалы научной конференции. -Астрахань: АГТУ. 2002. С.309-312.

56. Драгомиров С.Г., Драгомиров М.С. Основные тенденции развития двига-телей легковых автомобилей за последнее десятилетие (1996-2005годы). //Двигателестроение. 2007. № 1. С.21-25.

57. Дроздов Ю.Н., Павлов В.Г., Пучков В.Н. Трение и износ в экстремальных условиях: Справ./М.: Машиностроение, 1986. 224с.

58. Дюмин И.Е. Проблемы совершенствования ремонта и повышения эффективности использования автомобильных двигателей: Дисс...докт. техн. наук/Харьковь, 1979. 388с.

59. Еникеев Р.Д. База знаний для проектирования ДВС. //Двигателестроение. 2007. № 1. С. 15-20.

60. Ерохов В.И. Системы впрыска топлива легковых автомобилей: Моногр./М.: Транспорт, 2002. 175с.

61. Ефремов И.Ф. Исследование механических потерь тракторных двигателей: Дисс...канд. техн. наук/Барнаул, 1977. 200с.

62. Жмудян Д.М. Исследование возможностей совершенствования рабочих процессов быстроходных дизелей: Дисс...канд. техн. наук/ М.: МАДИ, 1979.

63. Завадский Ю.В. Решение задач автомобильного транспорта методом имитационного моделирования: Моногр./М.: Транспорт, 1977. 72с.

64. Захаренко Б.А., Семидетпов Н.В., Гаврилов В.В. Проблемы развития методов комплексного исследования структуры струи дизельной форсунки // Сборник трудов ЛКИ. - Проблемы надежности и экономичности СЭУ. - Л.: 1983. С. 86-92.

65. Иванов A.A. Теплонапряженность и эксплуатационная надежность цилиндро-поршневой группы судового дизеля: Моногр./ Мурманск: 1974.

66. Иванченко H.H. Из опыта работ по улучшению рабочего процесса и форсировке двигателей типа 48,5/11//Труды ЦНИДИ №28. Л.: Машгиз, 1955.

67. Исследование и разработка путей совершенствования конструкции, улучшения и стабилизации показателей дизеля ЗИЛ-645/ Отчет о НИР. Рук. темы Луканин B.II./M.: МАДИ, 1982. 60с.

68. Каргин С.А. Теоретическое обоснование и экспериментальное исследование рабочего процесса судового ДВС с комбинированным смесеобразованием и принудительным воспламенением: Автореф. дисс. канд. техн. наук / Астрахань. АГТУ. 2006. 22с.

69. Крайнев А.Ф. Словарь-справочник по механизмам. Справ. Изд.2-е перераб. и доп. -М: Машиностроение, 1987. 560с.

70. Ляхович Л.С., Вороншин Л.Г., Панин Г.Г., Щербаков Э.Д. Многокомпонентные диффузионные покрытия: Моногр./ Минск: Наука и техника, 1974. 288с.

71. Маньшин Г.Г. Управление режимами профилактик сложных систем: Моногр./ Минск, Наука и техника, 1976. 256с.

72. Масуев М.А. Разработка методики оптимизации системы технического обслуживания и ремонта автомобилей в АТП: Дисс...канд. техн. наук / М.: МАДИ. 1979. 199с.

73. Масуев М.А., Аливагабов М.М. Проблемы улучшения эксплуатационных качеств судовых энергетических установок средств коллективного спасения и пути их решения//Конструкторское и технологическое обеспечение надежности машин: Сборник статей региональной научно-практической конференции. Махачкала: 2006. С.172-177.

74. Масуев М.А., Аливагабов М.М., Фатахов М.М. Анализ способов смесеобразования в судовых малоразмерных дизелях //Астрахань: Вестник АГТУ. 2005. №6. С. 158-160.

75. Масуев М.А., Дадилов A.C. Повышение эксплуатационных качеств судовых малоразмерных дизелей.// Изв.вузов Сев.-Кавк, регион. Технические науки. Прил. №9. 2006.

76. Масуев М.А., Зарубкин В.А., Основы оптимизации интегрированной системы технического обслуживания и ремонта автомобилей//ЭИ «Конструкции автомобилей» НИИНавтопром. М.: 1978. С.63-66.

77. Микулин Ю.В., Карницкий В.В., Энглин Б.А. Пуск холодных двигателей при низкой температуре: Моногр./М.: Машиностроение, 1971. 216с.

78. Михлин В.М. Прогнозирование технического состояния машин: Моногр./М.: Колос, 1976. 288с.

79. Мышинский ЭЛ., Рыжков-Дудонов М.А. Судовые поршневые двигатели внешнего сгорания: Моногр./Л.: Судостроение, 1976. 76с.

80. Овсянников М.К., Давыдов Г.А. Тепловая напряженность судовых дизелей: Моногр./Л.: Судостроение, 1977. 182 с.

81. Огородников В.В., Бордуков В.В., Живлюк Г.Е. Тепловой баланс малоразмерного дизеля с частичной термоизоляцией внутрицилиндровых процессов//Двигателестроепие. 1986. №8. С. 3-5.

82. Определение оптимальных параметров силовых установок транспортных средств: Отчет о НИР. Рук. темы Луканин В.Н./М.: МАДИ, 1984. 113с.

83. Основы методики теоретического определения аэродинамических характеристик воздушного тракта форсированных дизелей / Г.Г. Меньшенин, И.И. Закомолдин, Б.Л. Арав и др.// Двигателестроение. 2004. №2. С.7-10.

84. Основы создания бесшумного, экологически чистого дизеля / Е.С. Арсеньев, В.И. Костюкович, JI.C. Розновская и др. // Грузовик. 2006. №4. С.38-40.

85. Папок К.К., Рагозин H.A. Словарь по топливам, маслам, смазкам, присадкам и специальным жидкостям : Справ./ Изд.4-е, пер. и доп. - М.: Химия. 1975. 392с.

86. Патент РФ №2239739 С2 .Механизм передачи движения / М.М. Аливагабов, A.M. Гасанов, М.А. Масуев. Заявка №2002114366. Приоритет изобр. 31.05.2002г.

87. Постников В.И., Поляковский Л.Е., Вилесова Н.Т. Прогнозирование ресурсов двигателей судов на основе контроля их износа.//Материалы всесоюзной конференции МВТУ им. Баумана. М.: 1970. 62с.

88. Правила Регистра СССР по конвенционному оборудованию морских судов. Л.: Транспорт, 1981.

89. Правила технической эксплуатации автотранспортных средств 4-2: Справ./ Под рук. Веигерова H.A. - М.: Трапсконсалтинг, 2002. 204с.

90. Промышленно-транспортная экология. Учебник для вузов./ Под ред. В.Н. Луканина. -М.: Высшая школа, 2001. 273с.

91. Пустылышк Е.А. Статистические методы анализа и обработки наблюдений: Моногр./М.: Наука, 1963. 112с.

92. Разработка методов проектирования двигателей с заданными экологическими, виброакустическими и надежностными показателями: Отчет о НИР. Рук. темы Лукашш В.Н./ М.: МАДИ, 1990. 194с.

93. Робустов В.В., Худяков Д.В., Фомин С.Г., Шарапов В.К. Повышение пусковых качеств вихрекамерных дизелей в условиях отрицательных температур//Двигателестроение. 2005. №4. С.16-20.

94. Руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту двигателей 740. 11-240; 740. 13-260; 740.14-300. Набережные Челны: ОАО «КамАЗ», 2001. 131с.

95. Русинов Р.В. Определение длины распыленной струи топлива в условиях ее движения в камере сгорания быстроходного форсированного дизеля// Двигателестроение. 1981. № 11. С. 15-17.

96. Салмин В.В. Применение вероятностно-статистических методов для определения основных показателей автотракторных ДВС// Двигателестроение. 2004. №4. С.9-11.

97. Семенов Б.Н. Теоретические и экспериментальные основы применения в быстроходных дизелях топлив с различными физическими и химическими свойствами: Автореф. дисс. докт. техн. наук / ЛКИ.1978. 44с.

98. Семенов Б.Н., Кудрявцев В.А., Берман A.A. Анализ тепловых и механических потерь серийных дизелей.// Труды ЦНИДИ: Л. 1982. С.5-18.

99.Семенов Б.H., Кудрявцев В.А., Берман А.А. Повышение эксплуатационной топливной экономичности серийных дизелей: Обзор./ М.: ЦНИИТЭИтяжмаш, 1985.40с.

100. Танатар Д.В. Дизели, компоновка и расчет: Моногр./ Л.: Морской транспорт, 1963. 440с.

101. Усовершенствование деталей и узлов выпускаемых дизелей типов 48,5/11, 49,5/11 конструкторско-технологическими методами / Технический отчет ДПТИ. № гос. регистрации 0184003392. Махачкала: 1985.

102. Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей. Моногр./Под ред. А.С. Орлина. М.: Машиностроение, 1970. 383с.

103. Файнлейб Б.Н. Топливная аппаратура автотракторных дизелей: Справ./ Л.: Машиностроение, 1990. 352с.

104. Фатахов М.М., Аливагабов М.М., Масуев М.А. Пути улучшения маневренных качеств дизельных энергетических установок малых судов // Астрахань: Вестник АГТУ. 2005. №6. С. 155-157.

105. Хартман К., Лецкий Э., Шеффер В. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов: Моногр. Пер. с нем. / М.: Мир, 1977. 552с.

106. Ховах М.С., Маслов Г.С. Автомобильные двигатели: Учебник для сред. Проф. образования. -М.: Машиностроение, 1971. 456с.

107. Черкесов Г.Н. Оценка надежности систем с временной избыточностью: Сб. трудов семинара АН СССР/ М.: Советское радио, С 127148.

108. Instruktion Book AQD40A/280, AQAD40A/280, MD40A, TMD40A, TAMD 40А, АВ Volvo Penta, S40508 Gothenburg, Sweden, Publ. 3302D 5/1980.

109. Lloyd's Register of Shipping. Statistikal Tables., London, 1970 - 80.

110. Rudiger K. Technologikal parametrs of explosions bonded Titanium sei and Technol, vol. 4 //New-York-London. 1973. p.2113-2131.

111. http://www.sur.ru/sites/defaiilt/files/Meidunarodnor%20zakonodatelstvo/ Solas-74.pdf