|
|
Крейцкопфные дизели 2ЧН26/27 с горизонтальным оппозитным расположением цилиндров
Назначение и область применения разработанных двигателей.
Двигатель 2Д80ГКО разрабатывался для определения практической полезности
изобретения « Оппозитный двигатель внутреннего сгорания» по патентам UA61980 и EP1296037. С целью снижения издержек на проектирование и изготовление опытного образца разрабатываемый двигатель был максимально унифицирован с дизелем 7Д80А (диаметр цилиндров 260 мм., ход поршня 270 мм.) производства ГП «Завод им. Малышева» г.Харькова. Разработанный двигатель показал значительные преимущества в массовых и габаритных показателях, в простоте конструкции по сравнению с базовым двигателем и другими известными дизелями. Особенности конструкции позволят использовать разработанный двигатель не только в традиционных, но и в новых областях применения.
Возможная область применения дизелей 2Д80ГКО и ДК1М следует из особенностей их конструкции. Малая высота и длина, а также массово-габаритные показатели, приближающиеся к показателям быстроходных дизелей, делают возможным их применение не только в обычных для среднеоборотных дизелей областях – в качестве источника энергии на стационарных электростанциях и маневровых тепловозах, но и на передвижных электростанциях, а также на сравнительно небольших моторных судах и транспортных машинах, предназначенных для использования вне дорог общего пользования. При этом характерные для среднеоборотных дизелей высокие экономичность, надежность и ресурс в сочетании с низкой трудоемкостью обслуживания обеспечат ему значительное преимущество перед быстроходными дизелями, используемыми в этих сферах сейчас.
Таблица 1. Основные технические характеристики дизелей 2Д80ГКО и ДК1М
Модель дизеля
|
| 2Д80
ГКО | ДК1М | | Тип двигателя | 4-х тактный, дизельный, нереверсивный,
с газотурбинным
наддувом и охлаждением
наддувочного воздуха, со струйным
смесеобразованием | | Число и расположение цилиндров |
| 2. оппозитный, горизонтальный | | Диаметр цилиндров / ход поршня | мм. | 260/270 | | Мощность: | кВт | 367 | | Объем цилиндров Vц: | л | 28,66 | | Частота вращения коленчатого вала | об/мин | 1000 | | Удельный расход топлива: | гр./кВт/час | 207 | Габаритные размеры:
Длина: L=
Ширина: B=
Высота: H= | мм. |
1132
3125
940 |
720
3125
865 | | Занимаемый двигателем объём: | м3 | 3,33 | 1,95 | | Масса двигателя: | кг. | 2955 | 2222 | | Ресурс до капитального ремонта: | час | 60,000 |
|
|
Таблица 2. сравнение основных характеристик дизелей 2Д80ГКО и ДК1М с аналогами производства ГП «Завод им. Малышева»
Наименование параметров
| Численные значения
| Обозначение дизеля по ГОСТ 10150-80
| 2ЧН26/27
| 2ЧН26/27
| 5ДН12/12
| Заводское обозначение
| 2Д80
ГКО | ДК1М | 7Д80А
| 5ДН
| Количество цилиндров
| 2
| 2
| 5
| | Расположение цилиндров | Оппозитное
горизонтальное | Рядное
вертикальное | Рядное
горизонтальное | Направление вращения КВ.
| Правое (по часовой стрелке)
| | Диаметр цилиндра мм. | 260 | 260 | 120 | | Ход поршня мм. | 270 | 270 | 120 | | Рабочий объем цилиндров л. | 28,66 | 28,66 | 13,6 | | Степень сжатия | 12,5 | 12,5 | 17,5 | | Полная мощность на коленчатом валу дизеля кВт (л.с.) | 367 (500) | 272 (370) | 331 (450) | | Частота вращения коленчатого вала с-1 (мин-1) | 16,67 (1000) | 16,67 (1000) | 33,33 (2000) | Максимальный крутящий момент на коленчатом валу при
полной мощности и частоте вращения 1000 мин-1 (кгс*м). | 3504 (358) | 2597 (265) | 1578 (161) | | Удельный расход топлива на режиме полной мощности. | 208 (153) | 208 (153) | 224 (165) | | Среднее эффективное давление МПа. | 1,538 (15,66) | 1,14 (11,61) | 0,73 (7,44) | | Максимальное Давление сгорания в цилиндре МПа (кгс/см2) | 11,8 | 11,76 (120) | 10,8 (110) | Средняя скорость поршня при частоте вращения
соответствующей полной мощности м/с. | 9,0 | 9,0 | 8,0 | | Давление наддувочного воздуха МПа (кгс/см2). | 0,220(2,3) | 0,216 (2,2) | 0,18 (1,84) | Требования по надежности:
средний ресурс до первой переборки, ч.
средний ресурс до капитального ремонта, ч.
|
12,000
60,000 |
12,000
60,000 |
5,000
10,000
| Габаритные размеры дизеля:
длина мм.
ширина (выше уровня пола) мм.
высота мм.
|
1132
3125
940 |
720
3125
865 |
2063
1300
2041 |
1413
955
581 | | Занимаемый двигателем объем м3. | 3,32 | 1,95 | 5,45 | 0,784 | | Занимаемый двигателем удельный объем м3/кВт. | 0,009 | 0,005 | 0,018 | 0,0023 | | Масса сухого дизеля кг. | 2955 | 2222 | 6250 | 1040 | | Удельная масса кг/кВт. | 8,05 | 6,05 | 16,9 | 3,14 |
Достижение целей проекта
В результате использования изобретения удалось обеспечить снижение массы двигателя 2Д80ГКО вдвое и габаритов на 40% по сравнению с двигателем двухцилиндровым рядным дизелем 7Д80А традиционной конструкции, при более чем 65% унификации их по применяемым узлам и деталям. Но такой двигатель уступает по массогабаритным показателям многоцилиндровым двигателям близкой размерности и в особенности быстроходным дизелям. Однако, за счет применения роликовых подшипников на щеках коленчатого вала в качестве его коренных
опор и оптимизации обслуживающих двигатель агрегатов и их приводов,
габариты двигателя ДК1М были уменьшены ещё почти на 40%, а масса на 50%. Этот двигатель стал соответствовать по массогабаритным
показателям многоцилиндровым дизелям близкой размерности и сопоставим с быстроходными дизелями. Сравнительная характеристика таких двигателей приведена в таблице: Таблица 3. сравнение основных показателей дизелей 2Д80ГКО и ДК1М с
многоцилиндровым дизелем близкой размерности и с быстроходным автомобильным дизелем показатели
|
| 2Д80
ГКО
| ДК1М | Д-90
| КАМАЗ 740
| Тип двигателя
|
| Четырехтактный, дизельный
| Число и расположение цилиндров
|
| 2,
оппозитно
| 16.
V-образный
| 8.
V-образный
| Диаметр цилиндров/ход поршня
| мм.
| 260/270
| 280/310
| 120/120
| Мощность
| кВт
| 367
| 4412
| 177
| Рабочий объём цилиндров
| л.
| 28,66
| 305
| 10,85
| Частота вращения коленчатого вала
| об/мин
| 1000
| 900
| 2200
| Удельный расход топлива
| гр/кВт/час
| 207
| 210
| 207
| Габаритные размеры
Длина:
Ширина:
Высота:
| мм
|
1132
3125
940
|
720
3125
865
|
3125
1580
908
|
940
3415
965
| Занимаемый двигателем объём
| М3
| 3,32
| 1,95 | 29,75
| 0,967
| Занимаемый двигателем удельный объём
| М3/кВт
| 0,009
| 0,005 | 0,0067
| 0,0055
| Показатель компактности
| Vцил/Vдвиг
| 0,86
| 1,47 | 1,02
| 1,12
| Масса двигателя
| кг.
| 2955
| 2222 | 27641
| 780
| Удельная масса двигателя
| кг/кВт
| 8,05
| 6,05 | 6,26
| 4,3
| Ресурс до капитального ремонта
| час.
| 60,000
| 48,000
| 10,000
|
Применение
двухтактного рабочего процесса для такого двигателя не только позволит
более чем на 60% повысить его мощность при практически неизменных
габаритах и массе, но и значительно снизить действующие на коленчатый
вал и коренные опоры нагрузки. Такой двигатель превзойдет большинство
существующих дизелей по всем основным характеристикам: экономичности,
надежности, ресурсу, компактности и весовой отдаче.
Свое развитие эти идеи нашли в проектах двигателей ДК2 и ДК2 авиа
| 
|
Коленчатые валы дизелей, слева направо: 7Д80А, 2Д80ГКО и ДК1М
Описание конструкции дизеля 2Д80ГКО
Описание конструкции дизеля ДК1М |
|
