автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.05, диссертация на тему:Повышение эффективности технической эксплуатации судовых дизельных установок

На правах рукописи УДК 621.431.74.004:629.12.03

ПЕТУХОВ ВАЛЕРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ

ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК

Специальность

05.08.05 — «Судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные)»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 1995

Работа выполнена в Государственной морской академии имени адмирала С. О. Макарова.

Научный консультант — доктор технических наук, профессор, академик Академии транспорта Российской Федерации Овсянников М. К.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Мясников Ю. Н.,

доктор технических наук, профессор Самсонов Л. А.,

доктор технических наук, профессор, академик АТРФ

Тузов Л. В.

Ведущее предприятие — Центральный научно-исследовательский и проектно- конструкторский институт морского флота.

Защита оостоится^'^^к?^ 1996 г. в /4 '"часов на заседании диссертационного Совета Д. 101.02.01 при Государственной морской академии имени адмирала С. О. Макарова по адресу: 199026, Санкт-Петербург, 21-я линия, 14 (СМФ, аудитория 21).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГМА им. адм. С. О. Макарова.

Автореферат разослан Л/^-'Л^/ 1995 г_

Ученый секретарь диссертационного Совета доктор технических наук профессор Жадобин Н. Е, .

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Все, что производится промышленностью должно служить людям или против них (военная техника) более или менее долго и эффективно. Обеспечение длительной и эффективной работы предметов промышленного производства (ППП) составляет главную задачу их технической эксплуатации.

Жизнь любого ППП умозрительно может быть разделена на три взаимосвязанных и взаимообеспечи>вающих периода: проектирование, производство и техническая эксплуатация. Только в процессе последней окончательно проявляются всё функциональные и иные качества ППП. Универсальная оценка качества ППП составляет обширную и глубокую научно-техническую проблему. За последние десятилетия в этой области выполнено множество значительных, в том числе фундаментальных работ. Тем не менее повышение эффективности технической эксплуатации ППП остается и будет оставаться всегда актуальнейшей научно-технической проблемой, как и сама проблема технического прогресса в развитии человеческой цивилизации.

В научном плане проблема повышения эффективности ППП имеет много аспектов и состав ее, естественно, увеличивается в объеме и логически усложняется с усложнением самого ППП.

Энергетическая установка морского судна представляет собой пример исключительно сложного ППП, сосредоточенного в предельно ограниченном объеме и длительное время функционирующего в условиях практически полной информационно-энергетической изоляции и высокой вероятности экстремального ухудшения воздействий со стороны окружающей среды.

Эти факторы должны быть учтены при постановке конкретных задач в научном исследовании проблемы повышения эффективности технической эксплуатации судовой энергетической установки с целью получения результатов практиче-ческого значения. В связи с этим в реферируемой работе на фоне общего научно-методического подхода исследуются вполне конкретные технические объекты: современная судовая энергетика и ее элементы. Отмеченное выше многообразие элементов СЭУ придает работе определенную эклектичность, но, повторим, такова природа объекта исследования, такова сама техническая эксплуатация СЭУ. В отдельных ее компонентах могут быть выполнены обширные и глубокие ис-

следования различными специалистами, скажем, химиками-органиками в области горюче-смазочных материалов, гидромеханиками — по масляным пленкам на трущихся поверхностях, аэродинамиками — по газообмену в цилиндрах дизелей и т. д.

В работе сделана попытка научного представления компонентного решения различных технических задач в том виде, в каком они возникают в процессе эксплуатации СЭУ и в каком автору приходилось иметь с ними дело на протяжении 30 лет его научно-технической деятельности.

Актуальность проблемы. Основной задачей научно-технического прогресса на транспортном флоте является повышение эффективности грузоперевозок. Определяющим в прогрессе стало превращение судов в высокоэффективные энергетические комплексы, управляемые с единого поста одним оператором с устойчивой внутренней и внешней связью, развитыми системами контроля, диагностики, сигнализации, сбора, обработки, отображения, передачи и хранения информации.

Эффективное применение новых принципов управления ме- « ханшированными и энергоемкими судами с минимальным экипажем должно сочетаться с повышением эффективности технической эксплуатации, т. е. с повышением их надежности, экономичности, экзотичности и безопасности мореплавания.

Эффективность технической эксплуатации судовых дизельных установок (СДУ) также определяется техническими условиями, которые должны как можно точнее отражать критерии и показатели качества технической эксплуатации (ТЭ), в соответствии с которыми объект должен быть сконструирован, изготовлен и подвергаться контролю в процессе эксплуатации. В связи с этим возникает необходимость появления большого и ¡постоянно увеличивающегося набора стандартов, конвенций, инструкций, методик, различных обобщенных показателей, справочников и других нормативно-технических документов.

В условиях технической эксплуатации судов часто оказывается содержательной и полезной некоторая общая относительная оценка влияния условий эксплуатации СДУ комплексным параметром, установленным на основе системного анализа, а также оценка эффективности технической эксплуатации отдельных узлов, систем и деталей, разработка и внедрение методов контроля, новых технических устройств и технических решений, направленных на повышение эффективности 4

технической эксплуатации судовых дизельных установок и пропульсивных комплексов в целом.

Под параметрами К эффективности технической эксплуатации СДУ понимаются обобщенные показатели надежности, экономичности, экологичности судовой дизельной установки, включая отдельные характеристики стоимости и другие свойства элементов и систем СДУ.

Длительный опыт технической эксплуатации главных ма- » лооборотных и среднеоборотных (МОД) и (СОД) дизелей различных марок и фирм выявил недостаточную надежность отдельных элементов и узлов СДУ. Это отказы, характерные для главных и вспомогательных дизелей (ГД) и (ВД), ди-зель-редукторных установок современных контейнеровозов- и судов ледового плавания, эксплуатирующихся в различных навигационных и климатических условиях с резко изменяющимися режимами работы. К ним, в первую очередь, относятся отказы цилиндро-поршневой группы (ЦПГ), топливной аппаратуры, пропульсивного комплекса (ПК) и других отдельных элементов СДУ, которые могут вызвать аварию СДУ и создать чрезвычайные обстоятельства, снижающие эффективность и безопасность ТЭ судов.

Таким образом, разработка методов повышения эффекти- • вности технической эксплуатации ПК, СДУ, ЦПГ, топливной аппаратуры, воздухо-, водо-, маслоохладителей, а также совершенствование утилизации отбросной- теплоты выпускных газов и охлаждающей воды с учетом требований ТЭ судовых дизелей являются актуальной научной проблемой, имеющей важное народнохозяйствешюе значение. Этим ,в значительной степени был определен выбор темы диссертации в рамках общего направления многолетной работы, которая выполнялась по планам НИР ММФ, ГМА им. адм. С. О. Макарова, Балтийского морского пароходства (БМП) и отраслевой целевой программы.

Цель и задачи исследования. Цель — повышение эффек- . тивности технической эксплуатации судовых дизельных установок на основе научного анализа проблемы и разработки научно-обоснованных методов решения.

. Для достижения цели необходимо было решить следую- , щие задачи:

обобщить опыт технической эксплуатации СДУ в пропульсивных комплексах различных типов и в различных навигационных условиях, определить причины и закономерности отказов и неисправностей отдельных узлов.и систем;

исследовать взаимосвязи между характеристиками работы СДУ, техническим состоянием и надежностью СДУ в условиях эксплуатации ПК;

обосновать выбор показателей эффективности технической эксплуатации СДУ с позиций системного анализа, методов квалиметрии, надежности, теплотехники и других наук;

разработать критерии количественной оценки технического уровня главных и вспомогательных дизелей и их отдельных узлов и систем;

исследовать влияние факторов, изменяющихся в условиях технической эксплуатации прапульсивных комплексов, систем и узлов судовых дизельных установок на показатели эффективности;

обобщить.методы контроля тепланапряженности ЦПГ, методы повышения надежности подшипников дизелей, турбокомпрессоров (ТК), утилизационных котлов (УК), топливной аппаратуры, охладителей воздуха, воды и масла в специфических условиях технической эксплуатации судовых дизелей;

изучить и обобщить влияние технического состояния пропу-льсианого комплекса (ПК), ЦПГ, газовыпускного тракта на экономичность технической эксплуатации СДУ и разработать метод оценки этого влияния;

теоретически обосновать направления практической реализации полученных результатов исследования в реальных условиях эксплуатации транспортных судов.

Методика. Работа представляет комплексное научное исследование, которое заключается:

в оценке показателей эффективности технической эксплуатации судовых дизельных установок с позиций системного анализа, обосновании математических расчетно-эксперимента-лышх моделей;

в разработке научных методов повышения качества технической эксплуатации, ,как в целом МОД, СОД с винтом фиксированного шага и винтом регулируемого шага, так и отдельных узлов и систем на базе эксперимеяталнього материала и результатов ТЭ.

Предметом системного анализа явились следующие уз^ы судовых дизельных установок:

детали цилиндро-поршневой группы; детали топливной аппаратуры; системы СДУ, воздухо-, водо-, маслоохладители; системы утилизации отбросной теплоты, утилизационные котлы, выпускные клапаны и турбокомпрессоры; 6

пропульсивный комплекс в целом как элемент, оказывающий большое влияние на СДУ, с точки зрения обеспечения надежной и экономичной технической эксплуатации судна.

В работе использованы теоретические и экоперименталь- « ные методы системного анализа, теплотехнические исследования на лабораторных стендах и на действующих установках в условиях эксплуатации судов с применением методов планирования эксперимента и статистической обработки полученных результатов.

Эксплуатационные исследования выполнялись на судах с МОД типа: 9ДКРН 80/160, 8ДКРН 70/120-Е, 5ДКРН 70/125-В, 5ДКРН 68/125; а также с СОД типа: 14ЧРН 40/48, 14ЧН 52/55, ЭДН 40/48; использовались статистические эксплуатационные материалы СТЭФ морских пароходств и непосредственно морских судов.

Достоверность и обоснованность научных результатов исследований достигается следующими реализованными мероприятиями на информационно-методическом уровне:

использованием обширной статистической информации по * результатам технической эксплуатации ПК, СДУ современных транспортных судов в течение длительного периода, статистической обработкой и анализом отказов, определением причин и закономерностей их возникновения;

использованием фактических (по результатам эксплуатации), а не теоретических законов распределения;

разносторонними лабораторными, длительными зксплуата- ' ционными испытаниями на транспортных судах и устойчивым уровнем оценки технико-экономических показателей, достигнутых при .внедрении результатов работ;

проверкой адекватности созданных по результата^ исследования зависимостей и методик данным экспериментов;

получением положительных эффектов внедрения новых ме- •' тодов и технических решений.

Научная новизна работы определяется выполненными ав- ' тором исследованиями, теоретическими обобщениями их результатов и данных эксплуатации ПК и судовых дизельных установок и разработкой научной методологии оценки эффективности ТЭ СДУ различных типов, способов повышения их эффективности в различных условиях ТЭ на основе.системного подхода.

В рамках указанной проблемы:

разработан обобщенный метод оценки эффективности ТЭ ПК и СДУ, позволяющий определять эффективность СДУ и ее отдельных узлов и систем в условиях эксплуатации судов, анализировать влияние условий ТЭ на качество функционирования подсистем и систем, определять технико-экономические показатели, осуществлять синтез параметров систем и разрабатывать эксплуатационные мероприятия в конструкционном, технологическом и режимном аспектах решаемой проблемы;

на основе системного подхода и анализа количественных показателей надежности и экономичности разработан алгоритм приближенной оптимизации выбора и обоснования эксплуатационной мощности и режима ТЭ СДУ различных типов и назначения;

разработаны метод оценки эффективности топливоисполь-зования ГД в условиях ТЭ судов, а также оценки эффективности проведения моточисток рабочих цилиндров;

разработана модель СДУ с оптимальной системой утилизации отбросной теплоты охлаждающей воды и газов ГД;

разработаны новые технические решения и уточненные методики по повышению эффективности ТЭ топливной аппаратуры, ПК, деталям ЦПГ, отдельных подсистем СДУ и тепло-обменных аппаратов;

предложены обобщенные ¡показатели эффективности ТЭ охладителей СДУ и комплексных систем утилизации отбросной теплоты СДУ;

даны математические модели эффективного нагружения главных и вспомогательных дизелей по параметрам технической эксплуатации судовых дизелей и ПК в целом с учетом теплонапряженности цилиндро-поршневой группы.

На защиту выносятся:

1. Метод оценки эффективности ТЭ судовых дизелей, технического уровня ГД и ВД, вспомогательных механизмов и отдельных элементов, разработанный на базе системной методологии.

2. Результаты исследования режимов ТЭ ПК, метод контроля и назначения безопасных эксплуатационных режимов ГД для различных условий технической эксплуатации и технического состояния корпуса, винторулевого комплекса и ГД.

3. Метод оценки эффективности различных типов судовых охладителей и оптимизации их отдельных геометрических ха-8

рактеристнк, методы контроля качества изготовления и эксплуатации теплопередающих элементов охладителей.

4. Методы повышения технико-экономической эффективности технической эксплуатации СДУ, базирующиеся на совершенствовании и разработке комплексных систем утилизации тепла выпускных газов, наддувочного воздуха, охлаждающей воды, циркуляционного масла.

5. Методы оценки расхода ГМС на судах, оценки эффективности проведения моточисток и ТО, использования оптимальных режимов плавания.

Практическая ценность работы определяется главным образом внедрением основных научных результатов в практику эксплуатации СДУ. Предложенные методы и технические решения сочетают простоту алгоритмов решения с достаточной чувствительностью для объективного учета влияния эксплуатационных и конструкционных факторов, что позволяет широко использовать их в практике заводов, морских пароход-ств, а также в процессе обучения. Основными документами являются:

методики оценки технического уровня судовых дизелей и отдельных деталей и узлов дизелей;

рекомендации по оценке и повышению надежности судовых дизелей, их отдельных элементов, узлов и систем;

методика контроля эксплуатационной мощности главных дизелей типа 5ДКРН 70/125 на судах типа т/х «Астрахань», 8ДКРН 70/120 на г/х «Варнемюнде», 5ДКРН 68/125 на т/х «Профессор Ухов», 14ЧРН 40/48 на т/х «Норильск»;

рекомендации по повышению качества изготовления и эксплуатации воздухо-, водо-, маслоохладителей и теплопередающих элементов из биметаллических труб;

рекомендации по совершенствованию систем утилизации отбросной теплоты в СДУ и по повышению эффективности эксплуатации СГУТ на морских судах;

методы оценки эффективности топливомаслоиспользования-в СДУ, проведения моточисток и работ по ТО.

В результате использования материалов достигаются следующие положительные результаты:

улучшение эксплуатационных качеств СДУ благодаря повышению надежности, экономичности и безопасности мореплавания СДУ и элементов пролульсивного комплекса;

назначение безопасных и экономичных эксплуатационных режимов; — повышение качества проектно-конструктор-

ских и технологических работ при создании новых СДУ и судов-нового поколения в целом;

внедрение новых технических решений, защищенных авторскими свидетельствами на изобретения.

Реализация. Научные выводы и практические рекомендации диссертационной работы реализованы в морских паро-ходствах, на заводах отрасли и в морских учебных заведениях. На судах типа т/х «Астрахань» Балтийского морского пароходства, на судах типа «СА-15» и л/к «Капитан Николаев» Мурманского морского пароходства внедрены научно-практические методы и отдельные эксплуатационные и технические мероприятия по повышению эффективности технической экслпуатации главных и вспомогательных дизельных установок, в нормативных и справочных документах ЦНИИМФ, ЦНИДИ ,о чем имеются соответствующие справки в приложении диссертации.

Результаты работы нашли полное отражение в книгах «Судовые дизельные установки», «Дизели в пропульсивном комплексе морских судов», «Эксплуатационные качества судовых дизелей», «Повышение эффективности топливоисполь-зования в СДУ», учебнике «Судовые энергетические авто-" матизированные установки» и 95-ти научно-технических статьях, которые используются судовыми механиками и инженерно-техническими . работниками НИИ, КБ и пароходств, курсантами морских училищ и студентами морских учебных заведений в качестве учебных и справочных пособий. В настоящее время трудно говорить об экономическом эффекте результатов работы, однако можно заметить, что по Балтийскому пароходству он составил свыше 50 тыс. долл. на одно судно, по Мурманскому пароходству — свыше 70 тыс. долл. в год. Включен в программу морских вузов учебный курс «Судовые энергетические установки, и пролульсивяый комплекс». Результаты работы реализованы в разработанных ГМА им. адм. С. О. Макарова технических документах и переданы для дальнейших проработок в ЦНИИМФ, ЦНИДИ, а также на ди-зелестроительные заводы: п/о «Брянский машиностроительный завод», «Бериславский машиностроительный завод», «Русский дизель».

Апробация. Основные результаты работы проверены на практике. По мере разработки ее содержание докладывалось и обсуждалось на Всесоюзных межотраслевых и меж-10

вузовских научно-технических совещаниях и конференциях: «Проблемы экономии энергоресурсов и использования альтернативных топлив в судовых дизельных и турбинных установках» 9—11 октября 1985 г.; «Системотехника, планирование экспериментов и ускоренные испытания в двигателестроении» 23—24 октября 1979 г., Ленинград; «Проблемы технической диагностики в задачах обеспечения и повышения эксплуатационной надежности судовых технических средств» 14—15 октября 1991 г., Севастополь; «Системотехника и планирование экспериментов при исследовании дизельных установок» 16—17 мая 1978 г., Ленинград; Всесоюзном научно-техническом семинаре по комбинированным двигателям при МВТУ им. И. Э. Баумана, Москва; первой НТК «Экономия топливно-энергетических ресурсов» 1983 г., Ленинград; на технических советах и совещаниях п/о «Русский дизель», п/о «БМЗ», ЦНИДИ, БМП, ЦНИИМФ.

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в четырех книгах издательства «Судостроение» соответственно в 1982, 1984, 1986, 1987 гг., учебнике издательства «Транспорт» в 1989г., 95-ти научно-технических статьях, 30-ти депонированных статьях и отчетах, 13-ти авторских свидетельствах и 5-ти учебных пособиях, предназначенных для курсантов и студентов-заочников по судомеханической специальности ВИМУ.

Объем. Работа состоит из введения, семи глав и заключения, объемом 299 стр. машинописного текста, 166 рис., 26 табл., и приложений с копиями справок о внедрении результатов диссертационной работы в 5-ти организациях. Список использованных источников содержит 255 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрыта проблема повышения эффективности технической эксплуатации современных дизелей в комплексе пропульсивных установок судов, показана общая постановка и .метод решения -комплексных задач. По вопросам технической эксплуатации выполнены многочисленные исследования. Они опираются на фундаментальные работы В. Ф. Большакова, Б. В. Васильева, И. В. Возницкого, В. С. Гаврилова, В. И. Енина, С. Н. Драницына, Н. И. Денисенко, Г. А. Давыдова, С. В. Камкина, Л. Н. Карпова, В. Ф. Коваленко, А. Г. Курзона, Ф. М. Кацмана, В. В. Лаха-нина, М. К. Овсянникова, Ю. Н. Мяснттва, Л. А. Самсонова, Л. В. Тузова, Ю. Я. Фомина, Д. Т. Чапкиса, В. С. Яценко и

11

многих Других. В них показано, что одной из важнейших в технической эксплуатации СДУ является задача создания методов оценок эффективности их ТЭ и методов ее повышения, в частности, разработка теоретических положений и практических рекомендаций по повышению надежности и экономичности СДУ и ее элементов (узлов и систем), Формируются цели проведения комплекса теоретических и экспериментальных исследований, направленных на решение отдельных задач этой сложной научно-технической проблемы.

В первой главе рассматриваются общие принципы оценки показателей эффективности технической эксплуатации судовых дизельных установок, изучается специфика эксплуатации судов морского транспортного флота, методы оценки надежности и эффективности технической эксплуатации дизельных установок, формулируются принципы и направления повышения эффективности технической эксплуатации дизелей в пропуль-сивном комплексе. На базе системотехники показывается схема и этапы подготовки решений о выборе перспективных направлений повышения эффективности ТЭ судовых дизельных установок (рис. 1).

Дезагрегирование дерева целей на более низкие уровни показывает появление отдельных более узких целей, для которых возможно самостоятельной законченное решение отдельных технических й эксплуатационных задач, таких как повышение эффективности технической эксплуатации деталей ЦПГ, подшипников, топливной аппаратуры, охладителей СДУ, систем утилизации отбросного тепла выпускных газов и ох-ждающей воды. Процедура выявления целей исследования дополняется последующим ранжированием и отбраковкой.

Кратко показаны основные направления научного исследования.

1. Техническое направление — разработка новых технических решений и практических методик, направленных на повышение эффективности технической эксплуатации отдельных узлов и систем СДУ, деталей ЦПГ, топливной аппаратуры, охладителей, систем утилизации отбросного тепла.

2. Технологическое направление — исследование условий эксплуатации пропульсивных комплексов, анализ и выбор оптимального состава оборудования, СДУ, выбор и обоснование рациональных схем использования отбросного тепла СДУ наряду с выбором наиболее эффективных режимов и параметров эксплуатации СДУ.

3. Организацибннйе направление— сокращение времени простоя судов из-за внезапных отказов, совершенствование систем ТО, ремонта и материально-технического снабжения ЗПЧ, выбора рациональных сортов топлива и масел, а также назначение оптимальных эксплуатационных режимов работы главных и вспомогательных дизелей.

4. Экономическое направление — вычисление количественных показателей ремонтопригодности, технического уровня СДУ, эффективности проведения планового технического обслуживания и могочисток, внедрение новых СГУТ, методов расчета расхода ГСМ в условиях эксплуатации, разработка рекомендаций ло созданию ¡новых СДУ, обеспечивающих высокую эффективность технической эксплуатации (ТЭ).

Сложность решения проблемы обусловлена следующими особенностями ТЭ современных судов:

расширением номенклатуры обслуживаемого оборудования, что требует специальных устройств, оснастки и соответствующих кадров;

усложнением условий эксплуатации, расширением перевозок в районах с более жесткими режимами плавания;

изменением структуры ремонта и увеличением в ее составе удельного веса корпусных работ (до 50—60%);

расширением линейного судоходства и переходом к непрерывным графикам работы судов, требующим строгого согласования деятельности флота, судоремонтных предприятий, БТО;

резким возрастанием эксплуатационных расходов на ГСМ в связи с увеличением цен на топливо и масло.

При технической эксплуатации судна основной объем работ приходится на ремонтные и профилактические работы, связанные с ГД, БД, корпусом, электрооборудованием, на что затрачивается около 75% общих трудозатрат на техническое обслуживание и ремонт.

Статистический анализ условий эксплуатации судов в мировом флоте показывает, что в океанских условиях суда плавают при средней высоте волны около трех метров, причем судно средних размеров несет ущерб от повреждений на сумму около 14 долл. США в сутки, при увеличении высоты волны вдвое эта сумма возрастает в 100 раз. Под влиянием метеорологических условий значительно меняются эксплуатационные характеристики судов — скорость и расход топлива, воз-

13

никают повреждения элементов СДУ и ПК, устранение которых требует вынужденной остановки судов в море. В среднем каждое судно вынуждено останавливаться в море один раз в двадцать .пять суток «а полтора часа.

Для оценки надежности СДУ с точки зрения ремонтопригодности предложен автором дополнительный коэффициент ^р(Руб/(тыс. ч. тыс. кВт), под которым понимается сумма эксплуатационных расходов, связанных с отказами и их устранением, а также ТО и ремонтам, отнесенных к единице мощности (тыс. кВт) и единице наработки дизеля (тыс.

Трудоемкость обслуживания судна в среднем составляет около 6 чел. ч на 1 т дедвейта судна в год. Ее распределение между отдельными элементами ПК: корпус и судовые устройства — 34%, СДУ — 27%, судовые системы—17%, электрооборудование — 11%, прочие элементы — 11%.

Статистический анализ количественных показателей надежности СДУ по материалам технической эксплуатации различных типов судов установил следующее:

необходима комплексная оценка показателей технической эксплуатации СДУ при одновременном учете показателей надежности, экономичности, экологичности и безопасности мореплавания судов;

системный анализ показателей ремонтопригодности СДУ показал, что основная составляющая затрат (около 60%) приходится на устранение отказов и техническое обслуживание, связанные с простоем ГД, а стоимость ЗПЧ составляет около 20%;

одной из главных задач повышения эффективности технической эксплуатации СДУ является предупреждение внезапных отказов, связанных с элементами пропульсивного комплекса, деталями ЦПГ, топливной аппаратурой, подшипниками, воздухомаслоохладителями СДУ.

Во второй главе проведена методика оценки эффективности технической эксплуатации СДУ на основе использования принципа гибкого приоритета. Показано применение известных методов квалиметрии и системотехники на основе анализа многочисленных технико-эксплуатационных параметров., . .

Были обоснованы девять показателей эффективности СДУ, три из которых — показатели ремонтопригодности—приведены к наработке в 1 тыс. часов работы СДУ и к 1 тыс. кВт мощности СДУ (для объективности сопоставления), а остальные относятся к общим техническим и эксплуатационным показателям: И

г — среднее время простоя СДУ, связанное с устранением _ отказа, ч/(тыс. ч-тыс. «Вт);

7 — средняя трудоемкость устранения отказа и восстановления работоспособности СДУ из-за отказа, _ чел. ч/(тыс. ч • тыс. кВт) ;

с — средняя стоимость ЗПЧ, израсходованных на устране-_ ние отказа, руб./(тыс. ч-тыс. кВт); ёР — средний удельный расход топлива с учетом его стоимости, выраженный в руб./(кВт • ч), что позволяет учесть количество и его сорт; Ыа ■— критерий форсирования дизеля (удельная поршневая

мощность), кВт/дм2; ёъ — удельный габаритный показатель СДУ, (отнесен к длине машинного отделения, занимаемой СДУ), изменение которого характеризует не только изменение массогабаритных характеристик СДУ, но и изменение

_ провозной способности судна, кВт/м; -

ём~ средний удельный расход масла с учетом его стоимости, руб./(кВт • ч); Ли-м — коэффициент использования мощности СДУ, определяемый как отношение значения эксплуатационной мощности к номинальной; — назначенный ресурс дизеля до капитального ремонта, тыс. ч.

Все указанные показатели технико-экономической эффективности СДУ отнесены к наилучшему значению в рассматриваемом ряду СДУ для приведения к безразмерному виду и объективности сравнительного анализа.

Метод оценки эффективности технической эксплуатации СДУ, отдельных элементов, узлов и систем основан на методе гибкого приоритета по выражению:

Ку = ХКы-(Кг), (II

1 - 1

где (К{) — Кг/Кг от— относительное значение локального 1-го

параметра; п — число оцениваемых параметров. В случае, если наилучшим значением параметра — Кг опт—является наибольшее значение, то в расчет принимается обратная величина: Кг = Кг <m■t|Ki (т. е. всегда сохраняется уСЛОВИе Кг г^ 1).

Системный подход к выбору и обоснованию метода Оценки эффективности технической эксплуатации судовых дизельных установок позволяет критически оценить результаты отдельных традиционных выводов и разработать обобщенный метод, применимый не только к конкретной дизельной установке, но и к целой серии СДУ транспортных судов.

В условиях полной неопределенности с учетом надежности элементов применяются обобщенные оценки эффективности по критериям Вальда, Савиджа, Гурвица, Бернули-Лапласа, которые показывают качественную оценку технической эксплуатации СДУ различных типов.

В соответствии с Бейсовым подходом в качестве обобщенного показателя эффективности для фиксированного момента t0 во всех возможных состояниях системы берется математическое ожидание:

Э = М [Ф (/0) ] = Р (Н0, и) Фо + 2 [Р (Ни к) • Фг] +"

+ Е[Р (Я<,*/0) -Фг,к!+\ . • (2)

I - 2

где Р (Н0, /0) — вероятность того, что все элементы системы в момент времени /о работоспособны;

Р(Нг^о)—вероятность того, что только 1-й элемент системы находится в состоянии отказа в мо- • ■ мент .времени ¿0; Р (Нг, ], и) — вероятность того, что только г-й и /-й эле. . . менты системы находятся в состоянии отказа в момент времени ¿0;

Ф0 — частный показатель эффективности работы системы;

Фи Фи з — частные показатели эффективности системы, в которой отказали соотвественно 1-й и /-й элементы СДУ.

Исследование эффективности ТЭ СДУ как многоэлемент-ццй системы длительного действия является чрезвычайно сложной задачей, тогда как общее решение в форме уравнения (2) может быть получено только для сравнительно простых систем, состоящих из нескольких элементов.

Для выбора и обоснования оцениваемых параметров применен метод экспертных оценок, использование которого требует анализа их объективности и надежности. Разброс мнений экспертов определяется с помощью оценки дисперсий полученных экспертных оценок. Коэффициент значимости локального параметра позволяет в разумных пределах учесть степень

предпочтения одного показателя другому. При этом предполагается, что влияние каждого локального показателя на обоснованный показатель эффективности — коэффициент технического уровня Ку — зависит от значения коэффициента значимости Къ, для которого обязательно выполняются следующие

п

два условия 2 Кы = 1; 0 ^ Кы ^ 1.

1=1

Результаты оценки значений Ку по методу гибкого приоритета [формула (1)] были сопоставлены с другими методами квалиметрии и системотехники, что убедительно подтвердило достоверность, существенные преимущества и .доступность его практического применения для действительной оценки эффективности ТЭ СДУ морских судов. В работе показано применение других методов оценки: метод с использованием функции желательности Харрингтона (метод 2), метод информационной оценки (метод 3), метод, использующий систему предпочтений в нормированном пространстве показателей качества (метод 4), и метод с учетом «трудности» достижения желаемого результата по качеству объекта, удовлетворяющего определенным заданным требованиям, т. е. позволяющий оценить перспективность и целесообразность совершенствования, доводки и дальнейшего повышения эффективности СДУ (метод 5).

Обобщенная функция «желательности» Харрингтона преобразует значения параметров по безразмерной шкале. Математическим выражением ее служит среднее геометрическое частных функций жлательностл. В качестве двух базовых граничных отметок были выбраны следующие значения: й = 0,63 и ¡1 — 0,2 на графике функции желательности, которым соответствуют крайние «экстремальные» значения параметров оценки.

Информационный метод определения качества основан на определении коэффициента технического уровня по лога-

п

рифмической функции следующего вида: Ку = (2щ 1о§2 я*)»

где а — 1, или а = — 1, прич&м а = — 1 — коэффициент значимости для отдельных параметров, которые определяют ценность дизеля в отношении его ТЭ (ее эффективности), это параметры, снижающие качество дизеля: Ыа, Ким, Я.

Метод (4) использует систему предпочтений и позволяет целенаправленно отыскивать наиболее предпочтительное решение. В этом методе отдельные показатели качества делаются

сопоставимыми, т. е. нормируются в пространстве пбказатё-лей качества. Для нормирования показателей качества используется нелинейное преобразование, параметром которого является следующее,.выражение:

_{У<—т) • та - (сг — Ь.)_

<Л' = [с, —а,- — m(bi — ai)]■yi + [т ■ с,-(Ь{ — а{) -6,- (с{ — д,) ] > где (аь й2, • . • оп)—координаты предельно-допустимых значений отдельных параметров технического уровня СДУ;

(¿7), Ь2, . . . Ьп) — координаты наиболее предпочтительных значений качества, реально достижимых;

(е [, Со, . . . сп) —координаты идеальной точки, соответствующие значениям показателей качества, улучшение которых в данном случае не имеет смысла; (т — параметр оценки от 3 до 5).

Нормированная область существования предпочтений — это гиперкуб в пространстве Vй, одной из диагоналей которого является главное направление предпочтений.

Коэффициент Ку по этому методу определяется следующим выражением: ^ = (4)

Метод 5 основан на использовании понятия «трудности» получения результатов, удовлетворяющих определенным заданным требованиям. Оно возникло из простых, чисто интуитивных соображений о том, что дать результат определенного качества тем труднее, чем ниже качество отдельных свойств или чем выше требования к качеству результата (при прочих равных условиях). Можно рассматривать, например, трудность по качеству, по времени, по затратам. Обобщенная оценка технического уровня по этому методу определяется по формулам: „

£ — I — П (I — е»), (5)

1-1 п

Д = П

I -1

1 - л (1-е,)

—(6)

1 _ п (1 — 8,//С.)

1 - 1

где Е — требование к качеству комплексной оценки дизеля, 18

йх* — парциальная трудность получения результата, удовлетворяющего требованию Ку ^ 1. При условии, что качество 1-й компоненты комплексной оценки равно Ки а требование к нему ег;

О < № < 1,

¿£* = ! _ прпЪ^еГ (7)

(1— е.) /С/

Сравнительный анализ применения указанных методов оценки эффективности СДУ с предлагаемым методом (1) показал качественное сходство результатов оценки и возможность их использования в отдельности.

Однако необходимо отметить, что численные оценки эффективности ТЭ СДУ по этим методам представляют только сравнительную оценку дизельных установок одного уровня и не содержат информации об абсолютной ценности СДУ, причем увеличение числа локальных параметров практически не влияет на адекватность результатов, так как коэффициенты значимости стремятся к нулю, а следовательно, различия между параметрами становятся незначительными. Предлагаемый метод гибкого приоритета может успешно использоваться при оценке эффективности отдельных деталей и узлов СДУ, систем и многоагрегатных СЭУ (табл. 1—3, рис. 2).

Таблица 1

Значение параметров оценки ГД_

Марка дизеля t V 1 Re ЛГ„ с gb R Ким

G ДКРН 76/155 0,41 0,64 0,692 25,9 0,46 I 690 0,654 90 0,93

8 ДКРН 70/120 0,31 0,69 0,935 23,1 0,576 545 0,577 90 0,91

9 ДКРН 50/110 0,5 0,79 1,0 26,4 0,497 470 0,5 90 0,89

12 (16) ЧРН 0,54 0,8 0,961 38,2 0,842 1300 0,769 50 0,79

40/46 .

16 ЧН 40/48 1,63 2,58 1,0 38,2 1,0 1150 1 50 0,89

Таблица 2 Коэффициент технического уровня судовых дизелей, вычисленный различными пятью методами оценки

Коэффициент технического уровня К у по методу:

Марка дизеля 1 | 2 я 1 4 | (Ку) 1 5

1 к Д*

6 ДКРН 76/155 0,822 0,578 0,443 0,621 1,0 0,895 0,009

8 ДКРН 70/120 0,783 0,48 0,348 0,479 0,985 0,895 0,068

9 ДКРН 50/110 0,703 0,433 0,306 0,438 0,974 0,895 0,027

12 (16) ЧРН 40/46 0,668 0,427 0,256 0,334 0,901 0,895 0,052

16 ЧН 40/48 0,337 0,32 0,125 0,27 0,52 0,895 0,39

Таблица 3

Обобщенные критерии эффективности (в условиях неопределенности)

Мг п/п Наименование критерия Знак ингредиента Формулы критериев Степень предпочтительности для вариантов*:

1 | 2 3 5 6

1 Бейеса N Э = 2 Рк • Эак*, к = 1 No N„ •Эак — Рк • Эак/2 Рк к - 1 п _ I Э = М [Ф (io) 1 Э = min Э ак; KG к Э = тах • min Э а с и к е как . Э = [тах Эак] — Э$к; а £ и Э = Эак — [ттЗак]; Э = а [min Эак] + + (1 — а) [тахЭаи] Э = а [тах Эак] + + (1 —а) [ттЭ„к] " К = 1 1 2 3 4 5 6

2 3 4 5 6 Бейеса с ограничениями Вальда Савиджа Гурвица 0 а < 1 Вернули-Лапласа максиминный . минимаксный максим, показатель минимнзир. показатель максим, показатель минимнзир. показатель 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 9 2 2 3 •5 3 3 4 3 3 4 3 4 5 3 4 4 6 6 6 4 6 5 5 5 4 5 6 5 6 6

* Варианты ГД: 1—9 ДКРН 80/160; 2 — 5 ДКРН 68/125; 3 — 8 ДКРН 70/120; 4 — 5 ДКРН 70/125; 5 — 14 ЧРН 52/55; 6—14 ЧРН 40/48.

В третьей главе представлен анализ эффективности технической эксплуатации в целом, а также определены показатели надежности гребных винтов и дейдвудных устройств некоторых морских судов с анализом характера и причин отказов. Исследовано влияние внешних условий плавания судов и технического состояния пропульсивного комплекса на изменение нагрузки ГД, его надежность и экономичность в связи с изменением винтовой характеристики. Рассмотрены варианты назначения режимов работы ПК с условиями: постоянного момента на валу ГД, обеспечивающего его надежность; постоянной частоты вращения ГД и ряд других, доставляющих повышенную экономичность ТЭ, в том числе и для случая работы ГД на ВРШ. Этот раздел, включающий конкретные практические рекомендации по назначению режимов и контролю, в том числе и на судах ледового плавания, подробно представлен в ряде публикаций в отраслевых изданиях [14, 19].

Дополнительно отметим, что важную роль в обеспечении надежности ГД играют частота, характер и назначение программы отработки изменения нагрузки. Есть известные основания полагать, что именно в переходных режимах зарождаются и накапливаются, микроскопические разрушения конструкционного материала, приводящие к постепенным и внезапным отказам элементов и самого-ГД.-.Эксплуатационные же ограничения по нагружению дизеля имеют целью развитие этих разрушений на длительных (эксплуатационных) режимах работы. Правильный выбор (оптимизация) таких огра-чений вырабатывается на основе опыта эксплуатации и специальных ресурсных испытаний. То же самое приходится отметить и в отношении ограничения команд в программах отработки переходных :режимов. Известно много работ по определению динамических характеристик нагружения конструкционных элементов дизеля от В. И. Небеснова до докторской диссертации П. С. Суворова 1995 года, но все они представляют академический интерес, поскольку допущения, положенные в основу сложных рассмотрений, как бы априорно (компрометируют их с точик зрения практического использования или делают его невозможным из-за отсутствия большого числа данных, принятых в рассмотрениях известными.

В нашей работе изначально принят рабочий подход к вопросам надежности: тепловая и механическая нагруженность находящегося в эксплуатации дизеля обуславливается соотношением ряда регистрируемых параметров, допускаемые нормы которых на различных режимах работы устанавливаются для каждого типа дизеля накопленным опытом. Обобщение и в основном корреляционный анализ такого опыта на базе данных технической эксплуатации ряда наиболее распространенных на морских главных и вспомогательных дизелях (8ДКРН 70/120, 5ДКРН 70/125, 9ДКРН 80/160-4, 5ДКРН 68/125, 6ДКРН 42/120-7, 6ДКРН 42/136-10, 6ЧН 25/34, 6ЧН 18/22, 5ЧН 22/32 и др.) составляют большую часть содержания третьей главы. Конкретные рекомендации по этой части, в том числе и для судов арктического ледового плавания отработаин совместно с ответственными сотрудниками отдела технической эксплуатации морских пароходств и внедрены в практику эксплуатации.

В анализе режимов работы ГД существенно рассмотрение влияния на винтовую характеристику внешних условий работы судна. Эта часть исследований также подробно освещена в упомянутых выше публикациях. Из новых результатов отметим здесь наше решение задачи о влиянии на винтовую характеристику шероховатости подводной части корпуса судна. Этому вопросу в последнее время уделяется много внимания как среди отечественной научно-технической общественности в области судостроения и судоходства, так и за рубежом.

Понятны трудности общего математического решения зависимости гидравлического сопротивления (HP)* от средней шероховатости (АНР)**, даже если величина (АНР) сама по себе каким-то методом определена более или менее конкретно. Приходится схематизировать задачу с упрощением объекта исследования. Нами, в частности, использована формула Шлихтинга для удельного сопротивления трения на'шероховатой поверхности плоской пластины с длиной порядка 150 м в потоке

* (HP) — Hydraulic Resistance — гидравлическое сопротивление подводной части корпуса судна;

** (АНР) — Average Hull Roughness — средняя шероховатость подводной части корпуса судна. 22

(АНР)

I

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК

НАДЁЖНОСТЬ

ЭКОНОМИЧНОСТЬ

МАНЕВРЕННЫЕ КАЧЕСТВА С2У

ЭКОЛОГИЧНОСТЬ

X

Система

ДАУ, контро.

ля .диагностики

КОРПУС, БИНТОРУЛЕВОЙ КОМПЛЕКР

Валопровод, Дейдвудное устр,

ГЛАВНЫЙ ДИЗЕЛЬ

Вспомогательные дизели

Вспом.механиз!- СИСТЕМЫ

мы 1 УТИЛИЗАЦ

1 ТЕПЛА

МШ.ВРШ

Л

цпг

ТОПЛИВНАЯ АППАРАТУРА

Плунжерные пары ТНДД

Клапаны

НОВЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ (изобретения)

В03ДУХ0-

ВОДО-.И MACЛ00XЛA^

ДИТЕЛИ

ПОДШИПНИКИ КШ И ДЕЙДВУДА

т

У к

т к

Поршень, кольца, втулка, крышка

Теплообменнне

элементы

охладителей

X

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ МЕТОДИКИ

Т

3 П Ч,система ремонта и Т О

Т

К С У т

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1.

п

ВНЩ1РЕНИЕ В

производство,т э м ■

Рис. 1. Фрагмент дерева целей повышения эффективности технической эксплуатации судовых дизельных установок.

б) Вспомогательные

V-! <

го

(О —сч»-,

ю 00 (V/

СЧ \

■ч со

¥ аг эг

ю СО иЭ

МЛН

8 ДКРН 70/120

0.6

0,4

("жп<"Я ечи 24/3<

Ш X

3

ш а: си с е; X 3 3

о о г с

"6ЧН и/22"

я 2

(II а: X

а <0 -01 ~1 з:

Щ с л т

I) я зп с

ч ш *

С) X х 1я

>> Г-. , ч с

с оос

я со £-< >5- О.

в.

э о. о

■л

X со РчЧ о> о

£< О О X си о, ЕЗ С

г=п

с; <»

к ч

X

о

£

4

I5

Рис. г. Диаграммы рангов значений коэффициента Кудля ГД (а) ВД (б), узлов главных СОД (в), МОД (г) и ВД (д,е).

Кг р \ А ¿7 лу <5 . / / X

и 1 : 1. / / / / / / / / / у уф?'

V / / / / / V У1 7 // Г / / _/У

/с / / / / /. . ///.. / / / X. / / Ж

/ / > / / / У - ■/ ' ' /Т/7~ / // / /У-/ /

0,5 / / > /■Аг Г / // У - -

0,7 /у

/1

1ЦД типоЧ4ЧН5гЛт" м

4) ' ^ чям АО/А&.

дй,'/'

\ \ \ ■1

\ \

Л

{(Р,У).

50 60 70 ДО 30 {ОС У к[

ЬбОП

К '

512 %<

■Ш

420

пц 1

* \ чпсаяп )

70 15 Iо 15 „ 90 а

Рис. 3. Зависимость К^СГР, а) для МОД типа 5ДКРН 70/125.

РЦ Вперёд ' ^упровл.

м Ше - тФх); 2,7,8-п=/(РУ).

Рис. 4. Зависимость К7=|( Ые) и

К? РУ) для главных СОД.

о,г ^ Г" {о ¿}и

Рис. 5. Зависимость термического сопротивления теплопередающе-го элемента охладителя СДУ (слева). Рис. б. Схема комплексной системы утилизации отбросной теплоты СДУ 1-кингстон;2,7,13,16-насосы;3-центральный водоохлади-тель;4-топливоподогреватель; 5-паросепаратор; 6-регулятор; 8-УК;11-потребители пара; 12-питательный бак;14-маслоохл.; 15-охл. полость ГД; 17-расш. бак; 18-ВО; 19,24-ТК; 20-ГД; 21-УТ; 22-сое д. муфты; 23-генератор; 25-ТРК; 26-ИУ; 27-перекл. клапан.

Обобщение результатов многочисленных расчетов в области реальных значений (АНР) позволяет дать общую корреляционную' формулу зависимости С/,. = / (АНР) как степенную

С/,- = С (АНР)1'7, (9)

где С — коэффициент, зависящий от формы и размеров судна.

Формула (9) существенно исправляет известную формулу МКОБ — 78, согласно которой шероховатости корпуса придается гораздо большее значение в учете сопротивления корпуса и изменения потребной мощности судна для достижения заданной скорости и, следовательно, в оценке эксплуатационного перехода топлива в связи с увеличением шероховатости.

Гораздо более важным фактором чем первоначальная (или послеремонтная) шероховатость подводной части корпуса является способность покрытия длительно сопротивляться обрастанию и разрушению.

Четвертая глава посвящена разработке методов повышения надежности деталей ЦПГ, Приводится анализ расчетно-эксперементальных методов косвенной оценки теплонапряжен-ности ЦПГ по параметрам рабочего процесса, дается подробный анализ надежности отдельных деталей ЦПГ, качественная и количественная оценка отказов и неисправностей по результатам определения значений коэффициента ремонтопригодности и коэффициента технического уровня, приводится анализ режимов нагружения главных дизелей, фирменных и заводских графиков и инструкций по обеспечению надежной технической эксплуатации ГД различных фирм и заводов; показывается, что одной из главных причин снижения эффективности ТЭ СДУ являются тепловые и механические перегрузки, обусловленные тяжелыми условиями плавания.

Анализ отказов и неисправностей поршней ГД показал, что основными причинами их возникновения являются следующие:

•повышенные термические напряжения, обусловленные резкими изменениями внешней нагрузки (особенно скачками нагрузки на маневрах и изменениями динамических характеристик процесса сгорания, аварийных остановках ГД);

повышенные механичекие напряжения из-за циклически изменяющегося давления газов в цилиндре;

повышенные значения температуры на наружной поверхности поршня, ухудшающие характеристики длительной прочности материала.

Контроль теплонапряженности ЦПГ судовых дизелей по косвенному параметру Кт 1 создает условия для безаварийной ТЭ ГД. Результаты определения значений Кт на различных эксплуатационных режимах работы ГД типа 5ДКРН 70/125 фирмы «МАН» через отношения средних удельных тепловых потоков показали качественное сходство с результатами определения Кч по разработанной методике:

Кт = = -, (Ю)

днпм I Т, ■ У га \

\ 1'Р. /иом

где q — средний удельный тепловой поток соответственно на эксплуатационном и номинальном режимах (индексы «экс» и «ном» ); Г», Рх—температура и давление продувочного воздуха; — цикловой расход топлива. Для более эффективного охлаждения поршней и поршневых колец МОД предложены следующие мероприятия:

новая костру,кция компрессионного поршневого кольца с дополнительными канавками на поверхности, которые обеспечивают циклическое вращение вокруг поршня за счет реактивного газодинамического эффекта при прорыве газов в зазор между поршнем и втулкой в период сгорания топлива;

установка дополнительной гравитационной цистерны в системе охлаждения поршней для сохранения теплоотвода от головок поршней в случае аварийной остановки охлаждающих насосов, что предотвращает возникновение опасных термических напряжений в головке поршня при прекращении движения охлаждающей жидкости через поршень.

Такие технические решения обеспечат повышение надежности судовых дизельных установок и безопасность мореплавания морских судов с увеличением ресурса головок поршней и поршневых колец в 1,5—2 раза.

Методика контроля теплонапряженности ГД внедрена на малооборотном дизеле типа 5ДКРН 70/125 фирмы «МАН». Она сводится к следующим мероприятиям:

определяется эксплуатационная мощность ГД на конкретном режиме плавания судна по эмпирическим выражениям вида Ые = (п, ТР, Стр) — для главных МОД и вида N6 = = / (л, УН) — для главных СОД судов ледового плавания, 24

полученным на основе статистической обработки опытных данных для каждого типа ГД, а затем коэффициент использования мощности К„м = Ne3i(c/Ne„OM) где ТР — средний по цилиндрам индекс ТНВД (например, для ГД на т/х «Владимир» ТРиом = 98; Стр ^1), УН — значение указателя нагрузки ГД; п — частота вращения коленчатого вала, об./мин; Стр — коэффициент, учитывающий отклонение значения индекса ТНВД на режиме номинальной мощности по результатам ходовых испытаний для конкретного ГД от значении ТР пом;

определяется коэффициент смещения эксплуатационной винтовой характеристики Кь вследствие изменения внешних условий плавания;

определяется относительный параметр тепловой и механической нагрузки ГД по выражению (Кг = /Сим • Кв).

Коэффициент использования мощности назначается из условия Ким ^ KtIKb, следовательно, выполняется условие: /Ст< 1 (рис. 3, 4).

Сохранение значения /Ст ^ 1 на любом эксплуатационном режиме ГД характеризует работу ГД с нагрузками, не превышающими их значений на номинальном режиме;

(назначение мощности ГД на режиме полного хода определяется из условия сохранения значения Ят постоянным и равным (0,85 ... 1) в зависимости от состояния ГД и назначенным СТЭФ параходства.

Пятая глава посвящена разработке научно-экспериментальных методов повышения эффективности эксплуатации топливной аппаратуры СДУ. В ней представлены результаты /применения методов эволюционного планирования при решении следующих задач:

выбор оптимального температурного режима в системе топливоподготовки ГД;

увеличение ресурса плунжерных пар ТНВД и распылителей форсунок;

повышение надежности ТНВД и внедрение отечественных распылителей.

Экспериментальные исследования проводились на главных СОД: 9ДН 40/48 (л/к «Капитан Сорокин»), 14ZV 40/48 (т/х «Норильск»), 14V 52/55 А (т/х «Смоленск») и МОД 9ДКРН 80/160-4 (т/х «Капитан Гаврилов» ) с применением информационно-измерительного комплекса «ЦИКЛ», с ЭВМ для регистрации и обработки основных показателей рабочего процесса и систеэды топливоподачи.

Основные-рекомендации следующие. По главному СОД типа 40/48:

с целью устранения кавитационных разрушений плунжерных пар ТНВД устанавливаются дроссели на наполнительном трубопроводе ТНВД с внутренним диаметром 2 мм и на отсечном 4 мм соответственно, что увеличивает ресурс плунжерных пар с 3 до 6 тыс. ч и сокращает объем закупаемых запасных частей (стоимость одной пары — около 700 долл. США);

рекомендуется поддерживать давление топлива перед ТНВД в пределах 6—7 бар для обеспечения постоянного подпора в полостях наполнения и отсечки ТНВД;

для создания условий бескавитационной работы ТНВД рекомендуется режим работы СОД преимущественно по комбинаторной программе по сравнению с ледовой с учетом наиболее вероятного уровня нагружения дизеля (значение указателя нагрузки УН = 4 ... 6).

По главному СОД типа 9ДН 40/48:

при комплектации топливной аппаратуры дизеля прецизионными элементами с различной степенью износа в процессе ТО наилучшим вариантом является вариант топливной аппаратуры (с разной степенью износа), обеспечивающий более высокое значение максимального давления топлива на нагнетательной магистрали ТНВД;

устанавливается практическая равнозначность и взаимозаменяемость отечественных и фирменных распылителей фор-' сунок;

рекомендуется комплектовать топливную аппаратуру нагнетательными клапанами с пржинами одинаковой жесткости с целью уменьшения неравномерности распределения нагрузки по цилиндрам, которая в эксплуатации составляет до 10% от номинальной мощности.

По главному СОД типа НУ 52/55-А фирмы МАН: с целью устранения зависания плунжеров рекомендуется совершенствование смазки плунжерной пары изменением конструкции ТНВД.

По главному МОД типа 9ДКРН 80/160-4; сравнительные исследования различных типов всасывающих клапанов ТНВД .показали, что оптимальным вариантом является вариант ТНВД с напыленными (восстановленными) клапанами при нормальных зазорах в сопряжении и при хорошей регулировке всех цилиндров, что позволило снизить

минимальную устойчивую частоту вращения с 50 ... 55 мин-1 до 42 ... 45 мин-1 и уменьшить удельный расход топлива на 1,5—1,8 г/(кВт-ч).

В целом рекомендуется оборудовать топливную аппаратуру современных дизелей устройством регулирования угла опережения подачи топлива на частичных нагрузках, а также использовать современные вычислительные комплексы типа «Цикл» для доводки топливной аппаратуры в условиях эксплуатации судов и применять их в качестве диагностических устройств при техническом обслуживании дизелей.

Шестая глава посвящена разработке методов повышения эффективности технической эксплуатации систем дизелей и их основных элементов: воздухо-, водо-, маслоохладителей. Выполнена оценка надежности ТК, утилизационных котлов, выпускных клапанов, кожухотрубных и пластинчатых охладителей.

Эффективность охладителей определяется термическим сопротивлением теплопередающих труб, которое зависит от геометрических характеристик отдельных теплопередающих элементов, а также от качества изготовления оребренных биметаллических труб, из которых часто изготавливаются воздухоохладители судовых дизелей.

С целью оптимизации геометрических размеров оребренных элементов выполнено исследование на экстремум выражения для термического сопротивления оребренной теплопереда-ющей трубки. Внешняя составляющая суммарного термического сопротивления по оребренной поверхности зависит от высоты ребер, поэтому определив максимум функции, определяем оптимальные размеры ребра:

(Ятс)<' = Г (/, £)/ = 0,

$тс —

'Е' (£пГа) +'ас (гТб7)

№ (4 У2 в,)

где Е =—- 0 --коэффициент эффективности ребер;

- критерий Био;

аС) сср — коэффициенты теплоотдачи гладкой стенки и оребренной поверхности соответственно;

к—коэффициент теплопроводности мате-I—высота ребра оребренного элемента;

риала ребра; 3 — толщина ребра; 3' — расстояние между ребрами. После соответствующих преобразований и подстановка значений гиперболических функций получено выражение для определения оптимальной высоты ребра оребренного тепло-передающего элемента (рис. 5): _

/ = Д- 1п г-—, где т = ДД-''

2 т 6 • го. ' м с,

или в другом виде через критерий Био

У6 , 4 .

/ =

2 У2 В\ У2 Вг

Выполненное исследование показало, что методика определения оптимальных геометрических характеристик применима при расчете круглых ребер постоянной толщины, причем минимальное термическое сопротивление не зависит от коэффициента теплоотдачи гладкой стенки ас, а полностью определяется только величинами ар, к и о.

Разработаны методика и техническое устройство для оценки общего термического сопротивления теплопередающих элементов теплообменных аппаратов. Методика основана на использовании метода «регулярного режима» в теории .нестационарной теплопроводности. Метод позволяет контролировать качество изготовления биметаллических труб охладителей на заводах отрасли, изготавливающей судовые охладители.

Далее в главе определены основные теплофизические характеристики современных охладителей судовых дизелей. На основе системного анализа эффективности охладителей получена формула для определения тепловой эффективности охладителей:

1 Л £ л ог ,

ег = 1 — т-т—

IV 1т ах

где А ¿лог — среднелогарифмический температурный напор между обменивающимися теплом средами;

А^тах — наибольшая разница температур теплоносителей на входе в охладитель.

Показано применение метода гибкого приоритета [см. формулу (1)] для оценки эффективности ТЭ судовых теплообменных аппаратов различных типов и назначения. 28

Таблица 4

Показатели некоторых типов судовых кожухотрубных и пластинчатых теплообменников

(в эксплуатации на судах)

Поверхность Коэфф. использования объема Коэфф. использования Коэфф. термической эффективности Коэфф.

Тип и марка охладителя, марка ГД теплообмена охлаждающего элемента массы охлажд. элементов теплопередачи К ту

1 А ¿лог 4 = 1 — дТ ¿А 1шй1 %

Р, м2 Кг, кВт/(м3 К) ¡Кт, Вт/(кг2 К) 1 К, Вт/ (м2 К)

Пластинчатые

Водоохладитсль Р131 4,1 100 60,1 11,5 216 0,181

Водоохладитель Р151-НВМ 32,4 216 565 38 1740 0,693

В.одоохладптель АМ-НБМ 19,75 185 413 18,4 2620 0,698

Маслоохладитель А15-НВМ 146,79 49,7 74,5 37,1 406 0,201

Маслоохладитель Р252-НХ 54,6 33,6 46,8 20,5 496 0,493

Топлпвоподогрсватсль Р01-УВ 3,65 326 72,3 21,8 196 0,41

Маслоохладитель УО-УВ 0,783 299 66,3 20,5 180 0,376

Кожухотрубные

Водоохладитель 8\У/1Х/5 80 46,8 63 36,8 492 0,196

Водоохладитель Э\У/Х/2 100 84,19 106 29,6 99,5 0^217

Водоохладитель 8\У/1У/2 6,5 22,5 36,8 32,5 297 0,49

Маслоохладитель БО/УП/С 34 41,4 69,6 6,3 460 0,134

Воздухоохладитель с ореб-реиными трубами (Кегд = = 6000 кВт) 13,4 55 25 51 1376 0,33

Ё качестве оцениваемых параметров выбраны следующие показатели: коэффициент использования массы охлаждающего элемента Км, Вт/(юг.К), коэффициент использования охлаждающего элемента по объему Км, Вт/(м3-К), коэффициент теплопередачи К, Вт/(м2 -К), коэффициент тепловой эффективности г(, % (табл. 4). Сделаны некоторые выводы по повышению эффективности ТЭ основных типов пластинчатых и кожухотрубных охладителей.

1. Оценка охладителей по коэффициенту тепловой эффективности показывает значительную недорекуперацню теплоты в отдельных типах охладителей, превышающий рекомендованный Регистром запас ( в 40%) на загрязнение теплообмен-ных аппаратов.

2. Сравнительный анализ охладителей по относительным параметрам эффективности кожухотрубных охладителей типа

и пластинчатых типа «Альфа-Лаваль» показывает преимущества по массогабаритным показателям Км и Км пластинчатых охладителей в области небольших поверхностей теплообмена; с увеличением поверхности это преимущество исчезает.

3. Опыт ТЭ охладителей на морских судах показал практически одинаковую надежность кожухотрубных и пластинчатых охладителей. Применение кожухотрубных охладителей предпочтительней на судах, часто заходящих в акватории портов; пластинчатые охладители предпочтительней и эффективней использовать в центральных системах охлаждения.

4. Дальнейшее совершенствование судовых теплообменных аппаратов идет по пути усложнения и развития геометрической формы тепло-передающих пластин и каналов с целью интенсификации теплообмена, повышения жесткости, снижения металлоемкости и повышения надежности теплопереда-ющих элементов.

5. Предложено техническое устройство для непрерывной очистки воздухоохладителей главных СОД, которое внедрено на морских судах.

Седьмая глава посвящена разработке методов оценки технико-экономической эффективности ТЭ СДУ. Автором выполнен анализ систем утилизации тепла выпускных газов в СДУ, показаны максимальные возможности использования отбросного тепла в СДУ, приводится методика оценки термодинамической эффективности современных схем утилизации отброс-30

ной теплоты судовых дизелей. Анализ позволяет выбрать оптимальный вариант системы утилизации энергии выпускных газов и охлаждающей воды СДУ.

В работе показано преимущество теоретического цикла с газовой «силовой» трубиной, работающей на гребной винт, по сравнению с циклом, имеющим утилизационный паровой котел и паровую турбину. Показано, что коэффициент полезного действия термодинамического цикла в системе с газовой турбиной 7],гт больше клд цикла в системе с паровой турбиной т^"1:

„ гт_ п« + (1 — Т1*стц" ,

п< —----— —

Г^сгут

ГЦ к"

П(ксггт

где г)(Кгт, г1/ксгут — термический кпд цикла Карно в условиях максимальной и минимальной температур цикла с газовой турбиной и цикла с СГУТ соответственно; пг — отношение расхода газа через утилизационный котел к расходу воды в котле; г),. — эффективный кпд дизеля; •фг — коэффициент утилизации отбросной теплоты;

т}вс — кпд газовыпускной системы дизеля;

Л(л> Л*11. Л'" — термический кпд теоретических циклов ДВС, Ренкина, Брайтона соответственно.

Показана перспективность применения СГУТ с единым теплоносителем, с использованием турбокомпаундных систем утилизации выпускных газов и «центральными» системами охлаждения, приведены особенности утилизации отбросного тепла в современных длинноходовых дизелях, разработаны новые схемы систем утилизации тепла в СДУ (например, один из вариантов высокоэффективной системы показан на рис. 6).

Приводится методика оценки эффективности топливоиспо-льзования в СДУ, работающих непосредственно на гребной винт, по показаниям суммарного счетчика числа оборотов коленчатого вала [8].

Далее приведена методика приближенной оценки экономии топлива в результате проведения ТО и моточистки СДУ по изменению значений параметров рабочего процесса и ТЭ судового дизеля:

Д (Зт = 32,64 Не 12.7-Лс(Р-1)-1.3-*с(е-П д ^

1 — Ас

+ 12,5 Д р+0,22 Арг +0,8-Длтк + 0,3 А+ 0,3 Д и + + 0,9 Д/>„„]• Ю-6, т/сут;

где е — степень сжатия дизеля, Д р — изменение степени предварительного расширения за счет изменения объема камеры сгорания

Кс. — коэффициент уменьшения объема камеры сжатия в резу-тате образования нагаров на стенках камеры сжатия; Д Рт, Д Я, Д Г1гк, А Д 1во, Д Ркл — величины изменения следующих параметров соответственно: противодавления на выпуске, степени повышения давления, кпд турбокомпрессора, давления продувочного воздуха, величины охлаждения воздуха в воздухоохладителе, давления продувочного воздуха вследствие ухудшения технического состояния отдельных элементов продувочно-выпускного тракта (применимы как для главных, так и вспомогательных судовых дизелей). Методика позволяет своевременно .назначать выполнение моточисток и других работ по ТО СДУ.

Учет экологического ущерба от вредных воздействий выпускных газов, шума и 'вибрации, а также ущерба от ненадежности дизельных установок выполняется по формуле приведенных затрат, отнесенных на единицу транспортной продукции:

(И{ + и.м) + Ев • (К* + К*

к) Ч- М (У) эк + М (У) п ,

3 = - П1

где Яг- — ежегодные затраты на техническую эксплуатацию судовой дизельной установки, тыс. руб; К, — капитальные вложения в СДУ, тыс. руб; Е„—.нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений (0,15); Яг — работа, равная произведению массы перевозимого (в тоннах) на расстояние (в милях); М(У)Эк — экологический ущерб от вредных воздействий природе и людям (от вибрации, шума, загрязнений и т. п.), тыс. руб; М (У)н — ущерб от ненадежности СДУ в целом пропульсив-ного комплекса (от коррозии, износа, вибрации, отказов и т. п.), тыс. руб,

Подобная Методика применима для оценки приоритетов различных видов транспорта с разнотипными тепловыми двигателями, при этом вполне можно ограничиться оценкой суммы затрат на топливо, смазочное масло, эксплуатационные материалы и экологические ущербы. В настоящее время затруднена оценка экологического ущерба, а также стоимости технического обслуживания, ремонта и запасных частей. Поэтому применение таких оценок эффективности ТЭ тепловых двигателей различного типа и назначения может существенно повлиять на политику выбора типа и марки двигателей, вид традиционных и альтернативных топлив, на учет экологических ущербов, на оптимизацию режимов ТЭ тепловых двигателей по экономическим и экологическим показателям с помощью микропроцессорной техники при эксплуатации различных транспортных средств.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертационная работа является комплексным исследованием эффективности технической эксплуатации судовых дизельных установок на основе применения различных методов системотехники, их развития и внедрения в практику эксплуатации СДУ, обеспечивающим экономичность, надежность и безопасность мореплавания морских транспортных судов.

Системный анализ сводится к максимально точной формулировке отдельных научно-технических задач на каждом этапе исследования проблемы, и к разработке методик, новых технических решений и рекомендаций, в наибольшей степени соответствующих решаемым задачам.

Основной теоретический результат исследования состоит в разработке научно обоснованных положений, совокупности технических и методических решений, включающих:

анализ эффективности ТЭ СДУ как сложных технических систем, работающих в широком диапазоне нагрузочных режимов;

развитие методов системотехники, термодинамического анализа, теплотехнического контроля и диагностики для повышения эффективности' ТЭ СДУ;

создание комплекса методик, адекватных математических зависимостей и алгоритмов для исследования сложных условий ТЭ СДУ и ее отдельных узлов и систем;

разработку практических рекомендаций по выбору оптимального режима ТЭ СДУ ,в пропульсивном комплексе судов различного типа и назначения.

Основной практический результат исследования заключается в том, что на основе системного анализа ТЭ СДУ в пропульсивных комплексах представляется .возможным:

реализовывать на стадии проектирования, постройки и ТЭ резервы повышения эффективности СДУ;

обобщать и классифицировать основные возможные орга-зационные и инженерно-технические мероприятия по повышению эффективности ТЭ судовых дизельных установок.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. В работе предложен критерий для оценки эффективности технической эксплуатации СДУ, который по своему содержанию позволяет учитывать различные условия ТЭ СДУ. Установлено необходимое и достаточное количество определяющих aro технико-эшномичеоких и эксплуатационных параметров. Показана возможность успешного применения различных пяти методов квалименрии для оценки эффективности ТЭ СДУ, в том числе с учетом категории «трудности» достижения желаемого результата оценки. Предложенный коэффициент технического уровня позволяет выполнять анализ эффективности СДУ разных типов и различного .назначения, а также отдельных систем, узлов и деталей СДУ и своевременно выявлять, подлежащие списанию, замене или технической модернизации и совершенствованию (разработаны конкретные практические рекомендации по повышению эффективности технической эксплуатации главных МОД и СОД); определять отдельные узлы, детали и системы, требующие повышения надежности и технологического улучшения (это, в первую очередь, детали ЦПГ, топливная аппаратура, системы утилизации отбросной теплоты); определять основные резервы дальнейшего повышения эффективности ТЭ СДУ на стадиях конструирования, технологии изготовления и эксплуатации (это в основном повышение усталостной прочности применяемых материалов для изготовления СДУ, разработка анти-кавитационных устройств и систем, а также внедрение автоматических систем диагностики и контроля'за нагрузкой рабочих цилиндров и температурным режимом ТЭ отдельных систем, например, УК, ЦПГ, ТНВД) с-целью исключения перегрузочных режимов в условиях ТЭ СДУ, предотвращения аварийных случаев и вынужденных отказов СДУ.

2. Выполненный анализ эксплуатационных режимов, условий ТЭ и программ управления ГД с ВРШ позволил установить следующее:

предпочтительным режимом ТЭ главных СОД типа 14ЧН 40/48 фирмы «Зульцер» на судах типа «СА-15» является режим ТЭ СДУ по «комбинаторной» программе по сравнению с режимом по «ледовой» программе ,в системе ДАУ;

эффективность «комбинаторной» программы увеличивается на частичных режимах, особенно при положении рукоятки управления меньше 4;

разработаны рекомендации по изменению «ледовой» программы с п = 560 об./мин на п = 530 об./мин, а также дополнительные методические рекомендации для судоводителей судов ледового плавания по оптимальной скорости передвижения рукоятки управления в системе ДАУ на рулевом мостике и соответствующие технические изменения в блок программного управления системы ДАУ;

предпочтительным режимом ТЭ главных СОД типа 14ЧН 52/55 фирмы «МАН» на судах типа «Смоленск» является режим по «валогенераторной» программе с уменьшенной частотой вращения л = 420 об./мин вместо п = 440 об./мин, что обеапечивает дополнительную экономию топлива до 5%;

предложены новые схемы ПК для судов ледового плавания с дизель-электрическими энергетическими установками.

3. Исследованы особенности ТЭ главных МОД и СОД с анализом надежности отдельных элементов СДУ и ПК с ВФШ и ВРШ. Установлено, что даже незначительные изменения (до 5%) в условиях ТЭ, например, обрастание корпуса и винторулевого комплекса, изменение метеорологических и навигационных условий плавания отражаются на положении винтовой характеристики и в целом, на снижении эффективности технической эксплуатации СДУ (до 30%).

4. Разработана методика контроля эксплуатационной мощности ГД по косвенному параметру теплонапряженности. Метод позволяет определять мощность, обеспечивающую надежную техническую эксплуатацию ГД в различных условиях мореплавания. Внедрение метода на МОД типа 5ДКРН 70/125 на т/х типа «Астрахань» исключило возникновение трещин в деталях ЦПГ в условиях плавания судов.

5. Разработана методика оценки эффективности теплооб-менных аппаратов (водо-, воздухо-, маслоохладителей) дизелей и отдельных теплопередающих элементов охладителей,

даны практические рекомендации по повышению эффективности ТЭ и совершенствованию конструкций и технологии изготовления судовых теплообменных аппаратов.

6. Разработаны следующие методы повышения эффективности технического обслуживания СДУ: совершенствование структуры материально-технического снабжения ЗПЧ; оценка эффективности проведения моточисток рабочйх цилиндров; очистки воздухоохладителей в условиях ТЭ СДУ. Внедрение комплекса мероприятий по повышению эффективности ТО СДУ позволяет увеличить ресурс деталей ТНВД в два раза, снизить вероятность аварийных остановок судов в море и тем самым уменьшить трудозатраты на ТЭ СДУ (до 20%).

7. Разработана методика оценки эффективности топливо-использования по показаниям суммарного счетчика с учетом эксплуатационных факторов, которая позволяет оценивать расход топлива на ГД в рейсе и тем самым своевременно контролировать показания замеров расхода топлива.

8. Разработаны принципиально новые устройства по регулированию угла опережения подачи и фаз газораспределительных органов дизелей. Разработана новая конструкция топливной аппаратуры, обеспечивающая отключение отдельных цилиндров при ТЭ дизеля на режимах частичной нагрузки. Разработаны и внедрены методы защиты ТНВД от кавитации для СОД типа 14ЧРН 40/48 и ЭДН 40/48 судов ледового плавания, метод повышения надежности ТНВД МОД типа 9ДКРН 80/160-4.

9. Разработан метод термодинамической оценки эффективности ТЭ систем глубокой утилизация теплоты на транспортных судах. Предложены новые высокоэффективные системы комплексной утилизации тепла выпускных газов, наддувочного воздуха и охлаждающей воды ГД, а также практические рекомендации по повышению эффективности ТЭ утилизационного оборудования, УК и систем утилизации СДУ.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Петухов В. А. Эксплуатационные качества судовых дизелей. Л.: Су/Строение, 1982. -208 с. (в соавторстве с М. К- Овсянниковым).

2. Петухов В. А. Дизели в пропульсивном комплексе морских судов. Л.: Судостроение, 1986. 257 с. (в соавторстве с М. К. Овсянниковым).

3. Петухов В. А. Судовые автоматизированные энергетические установки. М.: Транспорт, 1989. 256 с. (в соавторстве с М. К. Овсянниковым).

4. Петухов В. А. Судовые дизельные установки. Л.: Судостроение, 1986. 424 с. (в соавторстве с М. К. Овсянниковым).

5. Петухов В. А. Эффективность топливоиспользования в судовых дизельных установках. Л.: Судостроение, 1984. 96 с. (в соавторстве с М. К. Овсянниковым).

6. Петухов В. А. и др. Оценка надежности судовой дизель-редукторной установки в условиях эксплуатации //Двигателе-строение. 1988. № 5. С. 29—35.

7. Петухов В. А. и др. Системный подход к выбору транспортных двигателей //Там же, 1986. № 7. С. 57—59.

8. Петухов В. А. Совершенствование оценки эффективности топливоиспользования в судовых дизельных установках //Там же. № 6. С. 40—42.

9. Петухов В. А. Термодинамическая оценка систем утилизации теплоты отработавших газов в СДУ //Там же. 1987. № 5. С. 7—11.

10. Петухов В. А. и др. Особенности эксплуатации дизель-редукторной установки на судах типа «СА-15» //Повышение эффективности и надежности энергетических установок судов. М.: В/О «Мортехинформреклама», 1987. С. 36—55.

11. Петухов В. А. и др. Сравнительная оценка кожухо-трубных и пластинчатых охладителей в судовых дизельных установках //Экспресс-информация. Морской транспорт. Техническая эксплуатация флота. 1985. № 19 (615). С. 19—27.

12. Петухов В. А. и др. Влияние геометрических характеристик оребренной поверхности на эффективность теплопе-редающих элементов //Тр. ЛВИМУ им. адм. С. О. Макарова. 1985. С. 23—30.

13. Петухов В. А. и др. Совершенствование всасывающего клапана ТНВД судовых дизелей типа 9ДКРН 80/160-4 //Дви-гателестроение. 1990. № 11. С. 39—41.

14. Петухов В. А. Назначение эксплуатационной мощности главных судовых дизелей по критерию теплонапряженности //Судостроение. 1991. № 12. С. 12—15.

15. Петухов В. А. и др. Методы оценки технического уровня главных судовых дизелей //Там же. 1981. № 3. С. 26—29.

16. Петухов В. А. Оценка надежности дизель-редукторной установки в условиях эксплуатации //Двигателестроение. 1988. № 5. С. 29—35.

17. Петухов В. А. Оценка надежности судового дизеля //Морской флот. 1973. № 9. С. 48.

18. Петухов В. А. Оценка ремонтопригодности дизелей //Там же. 1978. № 5. С. 48—49.

19. Петухов В. А. Метод повышения надежности главного дизеля в условиях эксплуатации //Двигателесгроение 1991. № 8 —9. С. 52—55.

20. Петухов В. А. Оценка возможностей утилизации отбросной теплоты в судовых дизельных установках //Там же. 1984. № 12. С. 42—46.

21. Петухов В. А. Метод контроля качества изготовления биметаллических труб теплообменных аппаратов //Тр ЦНИДИ. 1982. С. 33—35.

22. Петухов В. А. Влияние технического состояния топливной аппаратуры на рабочий процесс ГД типа ЧН 40/48 на судах ледового плавания //Двигателестроение. 1991. №' 1. С. 39—42 (в соавторстве).

23. Петухов В. А. Методика сравнительной оценки тепловых двигателей различных типов //Там же. 1985. № 9. С. 57—62.

24. Петухов В. А. Методы планирования многофакторных экспериментов в дизелестроеннии //Там же. 1979. № 9. С. 5—7.

25. Петухов В. А. Системотехника, планирование экспериментов и ускоренные испытания в двигателестроении //Там же. 1980. № 3. С. 60 — 61.

26. Петухов В. А. Экологические проблемы прибрежных вод //Морской флот. 1988. № 9. С. 33.

27. Петухов В. А. Основы теории экспериментальных и инженерных исследований в дизелестроении //Двигателестроение. 1980. № 10. С. 57 — 58.

28. Петухов В. А. Анализ системы воздухоснабжения главных дизелей судов ледового назначения //Там же. 1988. № 2. С. 32—36.

29. Петухов В. А. и др. Совершенствование структур материального и технического снабжения судовых дизелей запасными частями //Там же. 1984. № 12. С. 53—56.

30. Петухов В. А. Какое топливо экологически безопаснее //Морской флот. 1990. № 3. С. 46.

31. Петухов В. А. Повышение экономичности судовых дизелей //Двигателестроение. 1989. № 6. С. 36 — 37.

• 32. Петухов В. А. Главная дизель-редукторная установка на современном судне //Там же. 1983. № 5. С. .52—57. 38

33. Петухов В, А. Методика и экспериментальные результаты совершенствования топливных насосов высокого давления дизелей типа 14ЧРН 40/48 судов ледового плавания типа «СА-15» //Там же. 1990. № 9. С. 29—34.

34. Петухов В. А. Режимы работы главных дизелей в про-пульсивном комплексе судов ледового плавания «СА-15» //Там же. 1987. № 12. С. 32—37.

35.. Петухов В. А. Эксплуатационная надежность главных судовых дизелей //Судовые энергетические установки. М.: ЦРИА «Морфлот», 1980. С. 12—18.

36. Петухов В. А. Обеспечение надежности главных дизелей судов ледового плавания //Современное состояние и перспективы развития судовых энергетических установок. М.: В/О «Мортехинформреклама», 1993. С. 107—117.

37. Петухов В. Д. Выбор режимов эксплуатации пропуль-сивного комплекса судов ледового плавания «СА-15». Повышение эффективности топливоиспользования в судовых энергетических установках. М.: В/О «Моргехинформреклама». 1989. С. 53—56.

38. Петухов В. А. Оценка эксплуатационных качеств судовых дизелей //Морской флот. 1979. № 10. С. 38 — 39.

39. Петухов В. А. Опыт эксплуатации автоматизированных дизель-редукторных судов ледового плавания //Экспресс-информация. Морской транспорт. Техническая эксплуатация флота. 1988. № 15. С. 4—10.

40. Петухов В. А. Дизели на транспортном флоте //Дви-гателестроение. 1993. № 1—2. С. 41—43 (в соавторстве с М. К. Овсянниковым).

41. Петухов В. А. Резервы энергосбережений на транспортном флоте //Тр. Акад. транспорта РФ. СПб., 1994. Вып. 2. С. 37—40 (в соавторстве с М. К. Овсянниковым).

42.Петухов В. А. Оценка экономичности судовых дизелей.: Учебное пособие М.: В/О «Мортехинформреклама», 1994. 55 с.

43. А. С. 1165870 (СССР). Способ измерения термического сопротивления теплопередающего элемента /ГМА им. адм. С. О. Макарова (в соавторстве). Заявл. 1.03.85.

44. А. С. 1262262 (СССР). Способ измерения сопротивления теплообменного элемента /ГМА им. адм. С. О. Макарова (в соавторстве). Заявл. 8.06.86.

45. А. С. 1656306 (СССР). Устройство для очистки теплообменника двигателя внутреннего сгорания /ГМА им. адм. С. О. Макарова (в соавторстве). Заявл. 15.02.91.

46. А. С. 1280160 (СССР). Двигатель внутреннего сгорания /ГМА им. адм. С. О. Макарова (в соавторстве). Заявл 1.09.86.

47. А. С. 1204485 (СССР). Судовая система высокотемпературного охлаждения дизеля с утилизацией его тепла /ГМА им. адм. С. О. Макарова (в соавторстве). Заявл. 15.09.85.

48. Пат. 2037636. Способ регулирования выходной мощности двигателя внутреннего сгорания /ГМА им. адм. С. О. Макарова (в соавторстве). Заявл. 3.05.90.

49. Пат. 92007736. Поршневое кольцо для двигателя внутреннего сгорания /ГМА им. адм. С. О. Макарова. 24.08.95 (положительное решение).

50. А. С. 93016115. Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания /ГМА им. адм. С. О. Макарова (в соавторстве). Заявл. 23.04.93.

51. А. С. 1388575. Устройство автоматического регулирования угла опережения подачи топлива в двигателе внутреннего сгорания. Заявл. 15.12.87.

52. А. С. 1560762. Судовая силовая установка /ГМА им. адм. С. О. Макарова (в соавторстве). Заявл. 03.01.90.

53. А. С. 1699863. Электроэнергетическая установка парома /ГМА им. адм. С. О. Макарова (в соавторстве). Заявл. 22.08.91.

54. А. С. 1717478. Электроэнергетическая установка парома /ГМА им. адм. С. О. Макарова (в соавторстве). Заявл. 8.11.91.

55. А, С. 1825883. Топливный насос высокого давления для многоцилиндрового дизеля /ГМА им. адм. С. О. Макарова (в соавторстве). Заявл. 13.10.92.