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Der kleine MaK-SchweroeImotor M 332 C.

Малый двигатель MaK М332 C на тяжелом топливе.

Das Woerterbuch

Литература

Die wissenschaftliche Arbeit

Seit 2001 studiere ich in der Aspirantur, nachdem ich die
Aufnahmepruefung im Spezialfach in der (Fremdsprache und Philosophie)
abgelegt habe.

Der WissenschaftlicheRat hat das Dissertationsthema: ”Die Erhoehung der
Effektivitaet des Verbrennprozesses durch die Optimisation des
Motorbetriebs mit Treibstoff von der breiten Fraktionzusammensetzung”
bestaetigt.

Ich besuche Lehrgaenge in einer Fremdsprache und Philosophie, und
sammele auch das wissenschafliche Material.

Mein wissenschaftlicher Betreuer ist der Leiter des Lehrstuhls fuer
Schiffverbrennungsmotore Professor Timoschewskij B.G..

Der Zweck meiner wissenschaftlichen Arbeit besteht im ausfuehrlichen
Studium des Prozesses der Verbrennung im Diselmotor und in der
Bestimmung der optimalen Parameter fuer den Brennstoff mit der breiten
Fraktionzusammensetzung. Diese Aufgabe loesen viele Konstruktionsbueros
im weltumfassenden Maschinenbau. Man braucht einen Motor mit guten
leistungsfaehigen und oekonomischen Kennziffern auf Kosten von
Optimierung nicht der Bauteile des Motores, sondern seiner Proze?e. Das
Studium des Prozesses der Verbrennung in den Diselmotoren fuer
Treibstoff von der breiten Fraktionzusammensetzung ermoeglicht, die
optimale Zusammensetzung der Mischung zu bestimmen.

Diese Arbeit ist auf die Bestimmung des mathematischen Modells des
Prozesses der Verbrennung und die Methodik der Rechnung fuer den
Brennstoff der breiten Fraktionzusammensetzung gerichtet. Nach dem
Erhalten der Methodik prueft man sie auf dem speziell entwickelten
Stand. Er stellt einen Motor mit der zu ihm angeschlossenen Apparatur
fuer die Abnahme der Anzeigekennziffern von der Ecke der Wendung des
Kurbelwalles, solcher wie der Druck und die Temperatur dar.Fuer meine
Versuch moechte 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 Bestaetigung .

In meiner wissenschaftlichen Arbeit bemuehe ich mich , die
Moeglichkeiten fuer die Forschung auf diesem Gebiet am breitesten zu
benutzen. Es wird die Literatur der zahlreichen Methodiken ueber das
Thema der Optimierung der Prozesse 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 stuetze, gehoert 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 auslaendischen
Publikationen die fehlende Information finden. Besonders helfen die
Kenntnisse der Sprachen bei der Arbeit in dem Internet.

Der deutsche Motorenbau ist gegenwaertig ein anerkannter
weltumfassender Fuehrer . Die fuehrenden deutschen Hersteller der
Diselmotoren verbrauchen Millionen DM fuer 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 , dass die Kenntnisse, die ich bei dem Studium der deutschen
Sprache erwerben hat, in der Suche nach den Quellen fuer meine Arbeit
wesentlich helfen werden. Sowie fuer den moeglichen Austausch von der
Erfahrung mit den auslaendischen Kollegen mit Hilfe der Korrespondenz.

Der kleine MaK-SchweroeImotor M 332 C.

Die Krupp MaK-Bauserie M 332 blickt auf eine laengere
Entwicklungsgeschichte zurueck. Sie entstand Mitte der 70er Jahre als
Langhubversion der Krupp MaK-Bauserie M 282 und uebernahm 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 laeuft in grossen
Stueckgutzahlen sowohl im Schiffshauptantrieb als auch im stationaeren
bzw. bordgebundenen Generatorantrieb.

Entsprechend der Zielsetzung des Krupp MaK-C-Motorenkonzeptes wurde die
M 332-Bauserie komplett ueberarbeitet und auf einen neuen technischen
Stand gebracht.

Das Ergebnis sind 6- und 8-Zylinder-Schweroelmotoren im Leistungsbereich
1000-1600 kW, die in jeder Beziehung auf geringsten
Finanzmittelverbrauch optimiert sind.

1. Konzept

Krupp Mak hat durch eine schweroelgerechte Brennraumgestaltung — in
Verbindung mit einer optimal angepassten Einspritzung — ein Brenngesetz
erreicht, das der sogenannten Gleichdruckverbrennung des idealen
Dieselprozesses sehr nahe kommt. Die weitgehende Annaeherung an den
Gleichdruckprozess bedeutet fuer den Dieselmotor den besten
ther-modynamischen Wirkungsgrad bei gleichzeitig niedrigster
Bauteilbelastung durch Zuenddruck. Durch eine Vielzahl von
Kreisprozessrechnungen war es moeglich, die Verbrennungsparameter auf
dieses Ziel auszurichten. Der Erfolg wurde in der Praxis nachgewiesen.

Trotz des hohen thermodynamischen Wirkungsgrades konnte der Zuenddruck
des Motors in abgesicherten Grenzen gehalten werden. Auch die Erregung
fuer 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 Schmieroelverschmutzung.

2. Grundlage

Der Pionier dieses Entwicklungskonzeptes ist der M 453 C, der 1987 in
den Markt eingefuehrt wurde und seitdem in Schiffahrt und stationaerem
Betrieb arbeitet. Insgesamt konnten von diesem Motor bereits ueber 100
Maschinen verkauft werden. Zeitlich gestaffelt wurde der M 552 C nach
den gleichen Gesetzmaessigkeiten umkonstruiert und erwies sich schon im
fruehen Versuchsstadium in seinen Reaktionen im Verbrennungsablauf, den
Druckanstiegsgeschwindigkeiten und in der Abgasqualitaet dem M 453 C als
sehr aehnlich. Im Zuge der Weiterentwicklung wurden deshalb alle
Erkenntnisse auf den M 332 C uebertragen.

3. Verbrennung

Da der M 332 C-Motor ueber einen Zylinderkopf mit zwei tangential
einblasenden Einlasskanaelen verfuegt, konnte ein definierter Luftdrall
ohne schaedliche innere Turbulenzen waehrend der Einspritzung und
Verbrennung abgestimmt werden.

Da der M 332-Motor mit 240 Kolbendurchmesser der kleinste und somit
kostenguenstigste Motor in der Familie der Krupp MaK-Mo-toren ist,
wurden an diesem Motor die meisten Grundsatzuntersuchungen fuer die
Weiterentwicklung der Brennraumgestaltung, der Einspritzung, der
Schweroelverbrennung sowie der Aufladung vorgenommen.

Die Realisierungskonzepte der Gleichdruckverbrennung sollen hier nicht
veroeffentlicht werden; sie koennen bei erfolgter Abstimmung des Motors
und Optimierung der Motorenparameter praktisch kaum veraendert werden.
Sie muessen somit vom Betreiber auch nicht gepflegt werden, denn die
Grenzbereiche im Betriebsverhalten wurden sorgfaeltig analysiert. Eigens
zu diesem Zweck wurden Versuchseinrichtungen mit mechanisch sowie
elektronisch verstellbaren Einspritzausruestungen, mit elektronisch
gesteuerten Druckspeichereinspritzungen, mit extrem verstellbaren
Abgasrohrgeometrien, mit variablen Turbineneintritten, mit Abblase- und
Umblaseventilen, mit teilweise isolierten Kolben und teilweise extrem
gekuehlten Brennraumteilen entwickelt und in den Versuchsmotoren
gefahren.

Zusaetzlich wurden Messreihen mit verschiedenen Brennraeumen,
Zylinderkoepfen mit variablem Drall und natuerlich eine grosse Anzahl
Duesenvarianten gefahren, um das jeweilige Optimum abzutasten und um ein
breitmoegliches Optimum im Zusammenwirken der Einzelkomponente fuer die
endgueltige Serienausfuehrung zu erarbeiten.

Da der Motor M 332 gleichzeitig ueber einen langen Kolbenhub verfuegt,
wurden grundsaetzliche Parameterstudien in Abhaengigkeit von
Brennraumhoehe und Verdichtungsverhaeltnis gefahren.

Das Optimum aus Brennraumform und Verdichtungsverhaeltnis zu ertasten,
stellt eine kostenintensive, aber thermodynamisch lohnende Arbeit dar.
Dabei wurde besonders darauf geachtet, dass jedwedes Ueberspritzen des
Kraftstoffes ueber den Kolbenrand auch bei Einspritzende vermieden wird.
Die Versuche hatten wieder bestaetigt, dass fuer einen sauberen
Kolbenlauf im Feuersteg- und Ringbereich eine vollstaendige Abschirmung
sichergestellt sein muss.

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 gekuehlt; eigens
zu diesem Zweck wurden die Oelwege im Motor — beginnend mit der
Verteilerleitung ueber die Grundlageranschluesse, Nutenwege in
Lagerschalen, Bohrungen und Uebertritten bis hin zum Kolbenbolzen —
mittels groesserer Querschnitte intensiv entdrosselt. Die Wirkung dieser
Gesamtmassnahme aeussert sich in der angehaengten Schmieroelpumpe, deren
Menge bei gleichem Druck um 30 % erhoeht werden konnte.

Der Kolben erhaelt gehaertete Ringnuten. Obwohl nach langen Laufzeiten
die Ringnuten durch Nachverchromen wieder auf Originalmass aufgearbeitet
werden koennen (Krupp MaK hat beste Erfahrungen mit diesem Verfahren),
gestatten die reichlich dimensionierten Ringsteghoehen auch die
Moeglichkeit, Uebermassringe zu verwenden.

Des weiteren sind die Abmessungen von Kolbenringen und Ringstegen auf
stabiles Druckverhalten im Ringpaket fuer den Neu-und den
Verschleisszustand abgestimmt worden. Es ist bekannt, dass hier eine der
wesentlichsten Ursachen fuer den Schmieroelverbrauch liegt, und dass
Druckverlaufsmessungen hinter den einzelnen Ringen unverzichtbar fuer
die fachgerechte Abstimmung sind.

5. Zylinderkopf

Der Brennraumbereich des Zylinderkopfes wurde nach C-Erkenntnissen
modifiziert und im konstruktiven und modelltechnischen Aufbau
ueberarbeitet. Das Lastenheft sah eine Umstellung auf Sphaeroguss GGG 60
— in Verbindung mit einer giessgerechten Umgestaltung vor. Bei dieser
Gelegenheit wurden die Kuehlwasserumguesse im Bereich der
Ventilsitzringe, aber auch im Bereich der Ventilfuehrungsbuchsen, fuer
geringste Warmverformung umgestaltet, um eine bestmoegliche 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
verschleissbereitem Material gefertigt, welches einen guten
Anpassungsverschleiss zum Ventil und besten Waermedurchgang garantiert.
Fuer eine gute Formbestaendigkeit der Ventile sorgen „unten liegende»
Krupp MaK-Drehvorrichtungen, deren Lage unter den Ventilfedern einen
vibrationsarmen, stoerungsfreien Lauf sicherstellen.

Das C-Konzept beinhaltet generell eine tiefgreifende Ueberarbeitung der
Wartungsfreundlichkeit. Dazu gehoeren Steckverbindungen und gut
zugaengliche, leicht loesbare Verschluesse. Die Zugaenglichkeit zu den
vier Schrauben der Abgasrohrflansche wuerde deshalb durch Umkonstruktion
der Abgasrohrverkleidung verbessert. Im uebrigen sind alle Schrauben,
einschliesslich Pleuel und Zy-linderkopfschrauben, auf einfachste Weise
mechanisch montierbar; zeitaufwendige Hydraulikmontagen koennen dank des
8-Schrau-ben-Zylinderkopfes vermieden werden. Alle Rohrleitungen, die
die Montage des Zylinderkopfes stoeren, sind in verfuegbare Freiraeume
verlegt worden.

6. Kastengestell

Das Material im Gestellbereich des Motors M 332 C ist von Grauguss auf
Sphaeroguss umgestellt worden. Diese Massnahme erhoeht die
Betriebsfestigkeit des Bauteils auf das dreifache gegenueber Grauguss
und reduziert die Sproedbruechigkeit des Graugusses um den Faktor 10.
Durch den Einsatz von Sphaeroguss im Bereich hochbelasteter Bauteile
wird die Lebensdauer des Motors wesentlich verlaengert. Dies fuehrt u.
a. auch zu besseren Wiederverkaufswerten bei SecondhandSchiffen. Das
Kastengestell ist fuer eine stabile, radiale Fuehrung der Laufbuchse im
oberen Bundbereich bei gleichzeitiger intensiver Kuehlung dieser Partie
neukonstruiert worden.

7. Kurbelwelle

Die Kurbelwelle ist gesenkgeschmiedet aus einem hochwertigen
Verguetungsstahl. Die Abmessungen wurden — entsprechend den neuen
Richtlinien der Klassifikationsgesellschaften — ueberarbeitet. Zum
Schutz vor hohen Lagerbelastungen wurde der volle Gegengewichtsbesatz
vergroessert, Massnahmen, die eine hohe Unempfindlichkeit gegen
Lagerschaeden garantieren. Die Verbesserung des Massenausgleiches
reduziert zusaetzlich die Krafteinleitungen im Bereich des Fundamentes.

8. Pleuelstange

Das Pleuel wird uebernommen; es hat sich in der Vergangenheit 100%
bewaehrt, ist einfach und leicht zu handhaben. Zur Verbesserung des
Haftsitzes der Lagerschalen und Kolbenbolzenbuchse hat Krupp MaK eine
spezielle Oberflaechenstruktur entwickelt.

9. Lagerschalen

Bei den Lagerschalen ist Zinngalvanik heute Stand der Technik. Die
tueckischen Begleiterscheinungen der Korrosion in Bleigalvaniklagern
sind damit als Problemkreis verschwunden. Des weiteren hat die
Verwendung von zusaetzlichen 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 zusaetzliche Tragfaehigkeit der Schmierfilme dadurch
gewinnen, dass ihre Labyrinthdichtwirkung die Schmieroelverdraengung aus
dem Lager behindern. Die Ergebnisse sind hervorragend.

10. Laufbuchse

Wie bereits beim Kastengestell erwaehnt, wird die Laufbuchse im oberen
Bundbereich im Kastengestell gefuehrt und intensiv mit Kuehlwasser
gekuehlt. Die Fuehrung der Buchse im Sphaeroguss-Kastengestell ist viel
unproblematischer als im Grauguss. Zum einen sind die Verformungen im
Sphaeroguss um den Faktor 1,6 geringer, weil der E-Modul von GGG 50
soviel hoeher ist, zum anderen ist ein hochfestes Sphaerogussgestell mit
seiner hohen Belastbarkeit eine bessere Stuetze fuer die Laufbuchse. Die
Laufbuchse ist nitriergehaertet. Krupp MaK hat dieses Verfahren seit
Jahrzehnten in der Anwendung und es in Richtung auf groessere
Eindringtiefen weiterentwickelt.

Die homogene Haertung der Laufbuchse im Bereich des Kolbenringlaufes
ohne jedwede Welligkeiten in der Folge von Teilhaertungen sichert den
Oelverbrauch langfristig.

11. Einspritzung

Die zur Erzielung der Gleichdruckverbrennung erforderlichen
Einspritzgesetze werden vertraulich behandelt. Bezueglich der
erforderlichen Maximalkraefte und momente ist wichtig zu sagen, dass der
gesamte Antrieb fuer Ventile und Kraftstoffpumpe einschliesslich Nocken
und Rollenbelastung bis hin zu den Zahnraedern abgesichert wurde.

Die Zahnraeder dieser Motorenbaureihe sind seit Anfang der 70er Jahre
einsatzgehaertet und geschliffen, und es hat seit der Zeit nicht einen
einzigen Zahnradschaden gegeben.

Heute gehoert zu dem C-Konzept der Krupp MaK-Motoren immer ein
gehaerteter Zahnradantrieb.

12. Abgasleitung

Die Motoren der Baureihe M 332 C werden mit der Stossaufladung
aufgeladen. Vollstaendigkeitshalber wurde auch hier eine
Stau-Abgasleitung erprobt, die — wie bekannt — rechtgute Werte bei
Vollast erzielt. Aber wegen der nahezu gleichhohen Druecke in
Ladeluftleitung und Abgasleitung reagiert der Spuelluftanteil sehr
sensibel und unzulaessig stark auf erhoehte Widerstaende im
Luft-Abgassystem oder auf geringe Wirkungsgradverluste bei Teillast.
Selbst geringe Verschmutzungen der Luft und Abgaswege Ladeluftkuehler,
Turbinen- und Verdichterbereich sowie der Einbau eines
Turbinenfanggitters fuehren zu einem starken Spuellufteinbruch und damit
zu erhoehter thermischer Belastung.

Aus den Untersuchungen im Krupp MaK-Forschungsbereich mit variablen
Abgasrohrsystemen und variablen Turbinenflaechen ist ein
4-Strahl-Ejektor entwickelt worden. Dieser 4-Strahl-Ejektor fuehrt die
Abgasimpulse einer 8 M 332 in idealer Weise so zusammen, dass keine
Stoerwellen zu den jeweils spuelenden Nachbarzylindern zuruecklaufen. In
seiner Optimalabstimmung erzeugt der 4-Strahl-Ejektor sogar fuer die
spuelenden Zylinder einen zusaetzlichen Unterdruck, der bisher
unerreichbar hohe und gleichmaessige Spuelgefaelle an den Zylindern
bewirkt.

Dieser Vorteil wirkt sich vor allem am Festpropellerbetrieb positiv aus,
weil das hohe Druckgefaelle zwischen Ladeluft und Abgas-leitung
ueberdurchschnittlich grosse Spuelluftdurchsaetze herbeifuehrt. Der
Abstand zur Pumpgrenze des Verdichters bleibt deshalb auch im
gedrueckten Propellerbetrieb sicher erhalten.

Bei der Konstruktion der Abgasleitung ist die Anordnung so gewaehlt,
dass keinerlei Verspannungen an den Abgasflanschen entstehen. Die
Kompensatoren sind gut zugaenglich und die Abgasrohre sind so gestaltet,
dass sie sowohl fuer den kupplungsseitigen als auch fuer 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 noetig, um einzelne
Uebergangsbleche zu den Zylindern zu demontieren. Auf gute
Zugaenglichkeit zu den Schrauben am Zylinderkopf ist besonders geachtet
worden. Die Schrauben sind in bezug auf Flankenspiel und Werkstoff fuer
Hochtemperaturbetrieb und Heissmontage besonders angepasst. Wird der
Zylinderkopf demontiert, so sorgen geeignete Abstuetzungen fuer eine
sichere Positionierung der Abgasleitung und der Anschlussflansche zum
Zylinderkopf.

13. Aufladung

Eine wichtige Voraussetzung fuer den schiffsgerechten Schweroelbetrieb
ist ein Turbolader,der schweroelfaehig ist. In diesem Zusammenhang haben
es sogenannte Radiallader schwer, weil der Aufbau ihrer Turbine einen
Abgasstrom von aussen nach innen, also gegen die Fliehkraft des
rotierenden Turbinenlaufrades, erfordern. Folgt das Abgas auch noch
willig dieser Richtung, so werden doch alle festen
Verbrennungsrueckstaende in dem Moment nach aussen zurueckgeschleudert,
wenn sie in den Schaufelbereich der Turbine gelangen. Diese
zurueckgeschleuderten Teile (sie werden durch den Abgasstrom ja immer
wieder dem Laufrad zugefuehrt) erzeugen aussen am Duesenring einen
abrasiven Verschleiss, der die Standzeiten begrenzt.
Turboladerhersteller und Motorenbauer loesen dieses Problem, jeder mit
seinen Mitteln: Die Turboladerhersteller entwickeln verschleissfeste
Duesenringe. Die ersten Langzeiterprobungen mit verschleissfesten
Duesenringen ueber 4800 Stunden zeigen geringen Verschleiss. Die Krupp
MaK leistete ihren Beitrag durch die Verminderung des Anteils fester
Verbrennungsrueckstaende im Abgas durch die
C-Motoren-Gleichdruckverbrennung (Non-Smoker).

Die Anpassung der Turboladerspezifika-tion erfolgte wie bei den anderen
C-Motoren fuer ein optimales Zusammenspiel des Wirkungsgrades im
gebraeuchlichen Betriebslastbereich mit gleichzeitig starker
„Bueffelcharakteristik» im schwergaengigen Propellerbetrieb. Die grossen
Spuelluftdurchsaetze haben entscheidend dazu beigetragen, dass eine
weite Oeffnung 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 Schweroelmaschine mit
starker Drehmomen-tencharakteristik die Reihe der Entwicklungen des
Krupp MaK-C-Motorenprogrammes fort. Er fasst die Ergebnisse aus
Forschung und Entwicklung der Einspritzung, Verbrennung und Aufladung
ebenso zusammen wie die Erkenntnisse aus der Praxis der
Schweroelverbrennung, der Betriebssicherheit und Wartungsfreundlichkeit
sowie der Verbrauchswerte und Standzeiten.

Da der Motor ueber einen recht langen Kolbenhub verfuegt, konnten die
Parameter Verdichtungsverhaeltnis, geschlossener Brennraum und
Einspritzgesetz in einem breiten Optimum gehalten werden. Das
Drehmomentverhalten ist — dank der modifizierten Aufladung — noch besser
als im herkoemmlichen Stossbetrieb.

Der geringe Anteil fester Verbrennungsrueckstaende im Abgas kommt
diversen Bauteilen, wie Kolbenfeuersteg, Kolbenringen und Ventilen, der
Sauberkeit des Schmieroeles und der Schmieroelfilter, dem Turbolader und
dem Abgaskessel sowie den Menschen durch eine geringe Umweltbelastung
zugute.

Besonderer Wert wurde auf Betriebssicherheit und wartungsfreundliche
kundengerechte Ausfuehrung gelegt. Dazu gehoeren jede
standzeiterhoehende Massnahme, die technisch abgesichert ist, sowie eine
werkzeuggerechte Konstruktion.

Mit den erreichten guten Verbrauchswerten aufgrund der guten
Verbrennung, deren breites Optimum auch in Verschleissgrenzbereichen
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-Schweroelmotoren fuer die 90er Jahre zur Verfuegung.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 «Bueffelcharakteristik» 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
Woerterbuch

1 Der Diselmotor Дизель

2 Der Brennstoff Топливо

3 der breiten Fraktionzusammensetzung Широко фракционный состав

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 Grauguss Серый чугун

16 Das Sphaeroguss Высокопрочный чугун

17 Die Zugaenglichkeit Доступность

18 Der Abstuetzungen 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 Haertung Закалка

30 Die Richtung Направление

31 weiterentwiekelt Глубина проникновения

32 Oelverbrauch Расход масла

33 langfristig Долгосрочность

34 sicheren Гарантирует

35 Die Erzielung Достижение

36 vertraulich Конфидициально

37 bezueglich Относительно

38 Das gesamte Antrieb Приводной механизм

39 Die Kraftstoffpumpe Топливный насос

40 Der Nocken Кулачек

41 Die Rollenbelastung Нагрузка качения

42 Das Zahnraed Шестерня

43 Die Weise Способ

44 Die Stoerwellen Волновые помехи

45 spuelenden 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 Spuelgefaelle 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 Schweroelbetrieb Работа на тяжелых фракциях нефти

61 Der Turboladerhersteller Изготовитель турбонагнетателя

62 Die Duesenringen Насадка кольца

63 Die Langzeiterprobungen Длительные испытания

64 Der Verschlei? Износ

65 Die Gleichdruckverbrennung Постоянное давление сгорания

66 Die Anpassung Подгонка

67 Die Spuelluftduchsaetze 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 Verbrennungsrueckstaende Остаточные продукты сгорания

74 Die Schmieroelfilter 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 Zugaenglichkeit Удобный доступ

85 Die Reserven Запасы

86 Die Annaeherung 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 Abhaengigkeit Зависимость

95 Die Menge Количество

96 Der Quersehnitt Поперечное сечение

97 Der Kolbenbolzen Поршневой палец

98 Die Formbestaendigkeit Теплостойкость

99 Die Kuehlung Охлаждение

100 Das Abgasrohre Выхлопная труба

Литература

Heintze, Zigan. Zwischenbericht 5/87/2 „Variabler Multipulse-Converter»
(nicht veroeffentlicht).

Holst, Zigan. „C-Entwicklung und Vorerprobung 6 M 332 C» (nicht
veroeffentlicht).

Zigan, Nagel. Zwischenbericht „Elektronisch gesteuerte
Druckspeicher-Einspritzung» (nicht veroeffentlich).

Schlemmer-Kelling, Zigan. Versuchsbericht 37/ 89/282 „Verbesserung des
Teillastverhaltens M 332/M 282″ (nicht veroeffentlicht).

Van’t Hoff, Zwingmann. Versuchsbericht 282/ 352 „Dichtverband
Laufbuchse/Kastengestell» (nicht veroeffentlicht).

Van’t Hoff, Zwingmann. Versuchsbericht 332/ 355 6 M 332 „Einspritzung
und Rauchverhalten» (nicht veroeffentlicht).

Schlachta, Zwingmann. „Betriebscrfahrungen mit M 332-Motoren im
Schweroelbetricb» (nicht veroeffentlicht).

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

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

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

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