Курсовая работа по машиностроению на тему Характеристики двигателя М150

1. Технические характеристики двигателя М150

1.1. История создания и краткая техническая характеристика двигателя М150
На Международном военно-морском салоне IMDS-2015 ОАО «ЗВЕЗДА» впервые представляет образец нового дизельного двигателя М150 (рабочее наименование «Пульсар»), созданного по контракту с Министерством промышленности и торговли Российской Федерации в рамках ФЦП «Национальная технологическая база».
На стенде предприятия демонстрируется 12-цилиндровый дизельный двигатель ЧН15/17,5 мощностью 1440 кВт (2100 об/мин), открывающий линейку высокооборотных дизельных двигателей многоцелевого назначения в мощностном диапазоне от 400 до 1700 кВт, предназначенных для скоростных и рабочих судов внутреннего и прибрежного плавания, дизель-генераторных установок, карьерной и строительной техники, а также для самоходного подвижного состава железнодорожного транспорта.
Новая линейка российских дизельных двигателей отличается от действующих аналогов экономичностью (потребление топлива до 195 г/кВт), современными экологическими (соответствие требованиям IMO3, Stage 3b, EPA Tier 4 Interim) и высокими ресурсными показателями.
В них воплощены все передовые технические решения мировой инженерной мысли: топливная система с давлением впрыска до 2500 бар, двухступенчатый турбонаддув с промежуточным охлаждением, система рециркуляции отработавших газов и полностью электронное управление.
В марте 2015 г. состоялся первый публичный запуск опытного образца двигателя новой линейки. После завершения цикла необходимых испытаний будет организована его опытная промышленная эксплуатация с доводкой конструкции, одновременно продолжается работа по изготовлению последующих образцов.
ОАО «ЗВЕЗДА» подготовило комплексный инвестиционный проект по строительству на своей площадке производства для серийного изготовления двигателей новой линейки. В 2014 году на Петербургском международном экономическом форуме при участии Правительства Санкт-Петербурга было подписано соглашение с Внешэкономбанком о финансировании строительства нового завода. Проект широко поддерживается на региональном и федеральном уровне как безусловно значимый для национальной технологической безопасности и решения задач импортозамещения в различных отраслях промышленности.
«Пульсар» создан не только для обеспечения потребностей российской промышленности, но и как конкурентоспособный продукт для глобального рынка. Это определило ряд ключевых параметров, заложенных при проектировании, - таких как многопрофильная применяемость, стоимость, экономичность, требования по экологии. При разработке семейства двигателей были задействованы новейшие технологии от лучших поставщиков, в том числе, западных. Работа выполнена с использованием последних достижений науки и техники с учетом опыта создания и эксплуатации аналогов, а также ранее выполненных прикладных научных исследований и разработок.
Благодаря этому, двигатели семейства «Пульсар» - это самые современные дизельные двигатели, созданные в России за последние десятилетия, которые будут успешно конкурировать с лучшими зарубежными аналогами.
Экономическая ситуация потребовала обеспечения локализации в значительно большем объеме, чем это планировалось изначально. Эта задача решается одновременно с проработкой проекта по строительству нового производства – в итоге, серийный выпуск двигателей может быть развернут уже в 2017 г. с обеспечением локализации к 2020 г. не менее 70% в России и странах БРИКС.

1.2. Выбор исходных данных и особенности его применения
Основные исходные данные к двигателю М150 представлен в таблице 1.
Таблица 1 – Основные исходные данные двигателя М150

Применение двигателей нового семейства позволит поднять продукцию российского тяжелого машиностроения на принципиально новый уровень и повысить уровень локализации в конечной продукции.


2. Описание исходного двигателя

2.1. Выбор основных параметров двигателя
Мощность N е ,угловая скорость вращения коленчатого вала w , тактность t и, условия работы дизеля задаются консультантом проекта. В процессе проектирования, по согласованию с консультантом при наличии соответствующих обоснований заданные величины могут быть откорректированы.
Эффективная мощность двигателя М 150 кроме угловой скорости и тактности зависит от величин среднего эффективного давления Ра , реализуемого при рассматриваемом режиме работы, рабочего объема цилиндра Vh и числа цилиндров Z . При проектировании дизелей величины, определяющие их эффективную мощность, выбираются с учетом опыта эксплуатации ухе построенных двигателей, а также весовых и габаритных ограничений, выдвигаемых специфическими условиями работы проектируемого двигателя.
Мощность двигателя определяется соотношением:
, кВт
где Ре - среднее эффективное давление, Па;
w - угловая скорость вращения коленчатого вала, рад/с;
Z - число цилиндров;
Vh - рабочий объем цилиндров, м3 ;
t - коэффициент тактности.
Pe=0,7-1,2мПа=0,7мПа.
Угловая скорость равна w=π*ng/30=115,13 рад/с.
Рабочий объем цилиндра определяется из соотношения:
, м3
Vh =3,14*0,2562 *0,256/4=0,20096 (м3)