Отечественные двигатели нового поколения Д500

 

Коломенский завод_ Рыжов

 

А. Рыжов
 Главный конструктор по машиностроению ОАО «Коломенский завод», заслуженный конструктор РФ, лауреат премий АСАД и Правительства Российской Федерации в области науки и техники, действительный член Санкт-Петербургской Академии наук, к.т.н.

 

 

ОАО «Коломенский завод» ведет активную работу по постановке на производство нового типоразмерного ряда дизельных двигателей Д500 (ЧН 26,5/31). Проект выполнен в рамках лота «Анаграмма» Федеральной целевой программы «Национальная технологическая база».

Разработка проекта выполнена без участия западных инжиниринговых фирм в системе автоматизированного проектирования САПР ДВС, созданной в КБ ОАО «Коломенский завод» на базе современных CAD/CAN/CAE технологий, реализованных в виде комплекса взаимосвязанных программ, отображающих в виртуальном пространстве все процессы двигателя, включая термохимические, и позволяющих осуществлять параметрическую оптимизацию виртуального облика двигателя.

Менеджмент качества проекта обеспечен путем использования технического, математического, программного, лингвистического, информационного и методического компонентов САПР ДВС.

На базе головного образца развертывается типоразмерный ряд двигателей двойного назначения, охватывающий диапазон мощности 3500–7500 кВт. Двигатели такой мощности с частотой вращения 1000 мин–1 до сих пор ни в СССР, ни в современной России не производились, поэтому развертывание указанного ряда позволит осуществить импортозамещение в этом диапазоне мощности и выйти на международный рынок, что свидетельствует об актуальности проекта.

Виртуальное трехмерное изображение двигателя представлено на рис. 1.    

[caption id="attachment_10884" align="alignleft" width="300"]Коломенский завод_Генератор Рис. 1. Общий вид дизель-генератора 12ЛДГ500[/caption]


Главное отличие двигателей нового поколения заключается, прежде всего, в качестве рабочего процесса, который характеризуется максимальными давлениями в цилиндре – до 200–220 бар, давлением впрыска до 1800–2000 бар, степенью повышения давления наддувочного воздуха до 4,5–5,5, организацией процесса по циклу Миллера. Это позволяет получить высокий термодинамический КПД, а следовательно, снизить эксплуатационный расход топлива при весьма умеренной эмиссии вредных веществ (при их уровне Stage IIIA без системы внешней очистки и Stage IIIB с трехступенчатой системой очистки). Кроме того, двигатель нового поколения отличает наличие цифровых систем, обеспечивающих гибкое управление топливоподачей, воздухоснабжением, контроль важнейших параметров силовой установки и защиту от аварийных ситуаций.

На двигателе применены: регистровая система турбонаддува; турбокомпрессоры с регулируемым сопловым аппаратом турбин; один объединенный привод насосов и распределительного вала; безрамная конструкция с прифланцованным тяговым агрегатом и инверторным приводом в режиме запуска; моноблочная втулка цилиндров предварительно сжатого типа с рабочей поверхностью, обработанной методом плосковершинного хонингования, антинагарным кольцом и уменьшенным теплоотводом в охлаждающую воду; и т.д.

В общей сложности получено семь патентов на новые конструкторские решения, четыре заявки находятся в стадии рассмотрения.

В ходе проектирования впервые решен ряд научно-технических задач. Например, разработаны и реализованы: метод расчета температурных полей в масляном клине подшипников скольжения (рис. 2); метод моделирования поведения масла в камере охлаждения поршня с оптимизацией количества масла в камере; метод моделирования цилиндрового комплекта при одновременном воздействии температурных, монтажных и рабочих напряжений (рис. 3). Запатентован нерезонансный метод испытаний коленчатых валов на многоцикловую усталость (рис. 4).

[caption id="attachment_10888" align="alignleft" width="300"]Коломенский завод_Подшипник Рис. 2. Распределение температуры в подшипнике[/caption] [caption id="attachment_10890" align="alignright" width="180"]Коломенский_Испытания Рис. 3. Моделирование цилиндрового комплекта[/caption] [caption id="attachment_10886" align="aligncenter" width="604"]Коломенский завод_Испытания Рис. 4. Испытания на прочность коленчатого вала и блока цилиндров[/caption]

Головной образец дизель-генератора 12ЛДГ500 изготовлен, и по состоянию на 05 августа 2015 года прошел доводочные, предварительные и приемочные испытания.

Если сравнивать технико-экономические характеристики двигателя с зарубежными аналогами , очевидно, что новый двигатель Д500 не уступает своим новейшим зарубежным конкурентам.

Завод обладает огромным опытом в области двигателестроения, в которой работает более 100 лет, собственной конструкторской школой, необходимой экспериментальной и производственной базой.

В настоящее время на заводе внедряются две линии по производству поршней и втулок цилиндров с использованием новейших технологий и обрабатывающий центр для изготовления блоков цилиндров, осваивается технология по нанесению антифрикционного покрытия поршней материалами нового поколения с целью улучшения показателей надежности.

Таким образом, проект обладает практической ценностью, технологической и научной новизной, и целесообразность его реализации не вызывает сомнений.

 АО "Трансмашхолдинг"
127055, г. Москва, ул. Бутырский Вал, д.26 стр.1
Телефон/факс: +7 (495) 660 89 50
www.tmholding.ru,  Е-mail: info@tmholding.ru 

ОАО «Коломенский завод»
140408, Московская обл., г. Коломна, ул. Партизан, д. 42.
Справочная служба: тел. +7 (496) 613-89-80
Управление по маркетингу и сбыту: +7 (496) 613-89-44
Управление по снабжению: +7 (496) 613-89-38
Факс: +7 (496) 613-80-66
www.kolomnadiesel.com
Е-mail: kz@kolomzavod.ru

 

 

Комментариев еще нет.

Оставить комментарий

Вы должны войти Авторизованы чтобы оставить комментарий.

Партнеры