Analiza funcțională a tijei pistonului și capului de cruce pentru motorul în 2 timpi

Prezenta lucrare are următoarea temă: Analiza funcțională a tijei pistonului și capului de cruce pentru motorul în 2 timpi.

Prin această lucrare am tratat aspecte particulare de calcul şi proiectare a ansamblului tije piston - cap cruce pentru un motor lent de propulsie în 2 timpi.

Tija pistonului este organul care face legatura dintre piston si capul de cruce, transmitand forța de presiune a gazelor.

Totodată, capul de cruce este un organ specific motoarelor navale lente, făcând conexiunea între tija pistonului şi piciorul furcat al bielei.

Conţinutul lucrării tratează numeroase aspecte ce ţin de pregătirea generală a unui ofiţer de marină, ca parte de proiectare prin programare a unui motor sau a unei instalaţii (respectiv în cazul acestei lucrări, motorul termic naval în doi timpi).

Această lucrare este împărţită în cinci capitole şi mai multe subcapitole.

În capitolul 1 am ales pentru studiu și calcul un motor lent în 2 timpi de propulsie căruia i-am prezentat principalele caracteristici tehnice funcționale.

În capitolul 2 am tratat partea de calcul termic pentru motorul naval de propulsie iar în capitolul 3 calculul cinematic și dinamic.

Capitolul 4 cuprinde partea de calcul a ansamblului tije piston - cap de cruce plecând de la parametrii motorului calculați în capitolele anterioare.

Pentru realizarea lucrării am folosit în primul rând ca documentaţie, documentaţia de la bordul navei, dar am folosit şi publicaţii maritime internaţionale, bibliografie specifică, elemente de inginerie maritimă, tratate ale transportului maritim și programe de specialitate din domeniu şi nu în ultimul rând experienţa căpătată în urma voiajului de practică care, de asemenea, este deosebit de importantă, deoarece am intrat în contact şi am exploatat şi întreţinut toate instalaţiile electromecanice de la bordul navei.

Am încheiat lucrarea cu principalele concluzii în urma aspectelor tratate pe parcursul acesteia.

1.1 Prezentarea motorului MAN B&W 6S70MC

Figura 1.1: Semnificaţia denumirii motorului prezentat

Tabelele de mai jos prezintã principalele caracteristici de putere și vitezã a motorului pentru diferite viteze ale motorului, în funcţie de numãrul de cilindri cu care este dotat.

Tabelul 1.1: Caracteristicile motorului in funcţie de putere și vitezã.

Punctul de încarcareViteza motorului

r/minPresiunea medie efectivã

(bar)Puterea (kW)

Numãrul de cilindri

678

17619.0186302716031040

27612.2148801736019840

35719.0174602037023280

45712.2111601302014880

Tabelul de mai jos prezintã caracteristicile de consum de combustibil și ulei ale motorului.

Tabelul 1.2: Consumul de ulei și combustibil.

Punctul de încarcareConsumul specific de combustibil (g/kWh)Consumul de ulei

Motor dotat cu turbinã eficientã Consumul de ulei din sistem (g/kWh)Uleiul pentru cilindri

100%80%Motor cu lubrificator mecanicMotor cu lubrificator MAN B&W Alpha

1167164

0,15

1,0 - 1,5

0,7

2155153

3167164

4155153

Consumurile specifice de combustibil au fost specificate pentru urmatoarele condiţii de funcţionare:

Temperatura aerului de admisie - 250 C;

Presiunea aerului de admisie - 1000 mbar;

Temperatura aerului de rãcire - 250 C;

Capacitatea caloricã a combustibilului - 40100 kJ/kg (aprox. 10,200 kcal/kg).

Figura 1.2: Secţiune transversalã prin motorul MAN B&W 6S70MC

Ȋn tabelul de mai jos sunt prezentate caracteristicile tehnice ale instalaţiilor auxiliare ale motorului principal.

Tabelul 1.3: Caracteristicile tehnice ale instalaţiilor auxiliare

Unitatea de masurãValorile nominale pentru un motor din seria ME dotat cu turbosuflantã cu eficienţã ridicatã (TCA) in pct. 1de sarcinã.Valorile pentru motorul MAN B&W 6S70MC-C

Puterea la arborele cotit la turaţia maximã continuã

Viteza motorului la turaţia maximã continuã

Procentajul punctului de optimizare

Pompe

Pompa de combustibilm3/h9,69,6

Pompa de alimentare cu combustibilm3/h5,75,7

Pompa de rãcire a camasii cilindrilor cu apãm3/h200200

Pompa principalã de rãcire cu apãm3/h550485

Pompa de apã sãratãm3/h700608

Pompa de ungerem3/h435435

Racitoare

Rãcitorul aerului de purjare

Disiparea de caldurãkW90907754

Cantitatea de apã din unitatea centralãm3/h306261

Rãcitorul de ulei

Disiparea de caldurãkW17301586

Cantitatea de ulei m3/h435435

Cantitatea de apã din unitatea centralãm3/h244224

Rãcitorul cãmãșilor de cilindru

Disiparea de caldurãkW34303036

Cantitatea de apã pentru rãcirea cãmãșilor m3/h200200

Cantitatea de apã din unitatea centralãm3/h144224

Rãcitorul central

Disiparea de caldurãkW1425012376

Cantitatea de apã din unitatea centralãm3/h550485

Cantitatea de apã sãratãm3/h700608

Ȋncãlzitorul de combustibilkW250250

Gazele in condiţiile ambientale

Cantitatea de gaze evacuatekg/h216000184100

Temperatura gazelor evacuate0C245234,8

Consumul de aerkg/S58,950,2

Aerul de lansare din sistem: presiune de 30 bar (la manometru)

Toleranţele gazelor evacuate: temperatura -/+ 150C și cantitatea -/+ 5%