В основе проектирования любого нового технического объекта, лежит этап анализа современного состояния соответствующей области техники.
Поэтому цели проектирования нового дизеля определяются в результате сопоставления технических параметров дизеля – прототипа и особенностей его конструкции с лучшими образцами отечественного и зарубежного дизелестроения.
В настоящее время на судах речного флота России эксплуатируется приблизительно 35 тысяч в подавляющем числе четырехтактных дизелей, из которых около 30 тысяч двигателей отечественного производства.
Диапазон агрегатных мощностей от 11 до 1748 кВт покрывается 29 типоразмерами дизелей 96 модификаций, из которых нашли наибольшее распространение отечественные двигатели 6-12Ч(Н)15/18, 6-8ЧН18/22, 12ЧНСП 18/20, 2-4Ч 10,5/13, 6Ч(Н)12/14, 6ЧН 24/36 и 6ЧРН 36/45, а также импортные двигатели производства фирм SKL (Германия): 6-8 ЧРН 32/48, 6-8 ЧРН 24/36, 6 ЧН 20/26, 6 ЧН 18/26, 4-6 ЧН 17.5/24, 2-3 Ч 12.5/18, 2-4 Ч10/14; SKODA ( Чехия ): 6 ЧСН 27.5/35, 6ЧСПН27.5/3 6ЧСН16/22.5, 1-6Ч11/15; WARTSILA(Финляндия ):12ЧН22/24; WOLA ( Польша ): 6-12 ЧН 13.5/15.5.
Таким образом, парк составляют двигатели, имеющие диаметры цилиндров от 95 до 360 мм, ход поршня от 110 до 480 мм, частоту вращения коленчатого вала от 300 до 2000 об/мин, среднее эффективное давление от 0.53 до 1.74 МПа, средний эффективный расход топлива от 265 до 215 г/кВт ч., ресурс до капитального ремонта от 8 до 60 тысяч часов.
Одной из важнейших особенностей парка является преобладание в его составе двигателей, имеющих относительно невысокую агрегатную мощность, размеры цилиндропоршневой группы.
Это в значительной мере связано с необходимостью обеспечения перевозок народно-хозяйственных грузов на реках Севера, Сибири и Дальнего Востока с малыми гарантированными глубинами.
Уже в настоящее время двигатели повышенной оборотности 750< n < 1500 об/мин) составляют более 20 % от общего количества дизелей, а высокооборотные дизели (n => 15ОО об/мин) - 45%.
Для таких двигателей характерны высокая частота вращения коленчатого вала, повышенная жесткость рабочего процесса, более высокие, чем у малооборотных двигателей, температуры отработавших газов, что сопряжено со значительной механо-, тепло- и вибронагруженностью деталей остова, обтекаемых охлаждающей водой.
Рост частоты вращения многократно повышает интенсивность колебательных процессов деталей остова. При этом для ДВС повышенной оборотности особое значение приобретают вопросы совершенствования виброакустических характеристик.
Малые агрегатные мощности двигателей судов внутреннего и смешенного плавания при среднем эффективном давлении, не достигающем в большинстве случаев 1.0 МПа, при высокой частоте вращения коленчатого вала, большое количество дизелей с разделенными и полуразделенными камерами сгорания приводит к повышенным тепловым потерям и относительно более низким, чем у мало- и среднеоборотных двигателей, значениям индикаторного, механического и эффективного КПД и, как следствие, невысокой топливной экономичности.
Перспективы развития судового дизелестроения в России и странах СНГ
В планах дизелестроительных предприятий России, Украины и Латвии, предполагается производство новых двигателей размерностей 9,5/11 для А.О. ' Рижский дизельный завод', 12/14 для ПО 'Юждизельмаш', 15/18 для А.О.' Трансмаш ', 22/28 для ПО 'Двигатель революции', 22/24, 22/30, 32/35 для ПО ' Русский дизель.
Важной особенностью предполагаемой замены является сохранение типажа высокооборотных дизелей (12/14, 15/18, 18/20, 18/22). Даже в том случае, если эти данные отражают только планы заводов, которые могут быть не реализованы из-за существующих трудностей, они важны как отражение тенденций в развитии отечественного дизелестроения.
Наиболее предпочтительным для конвертирования является мощностной ряд унифицированных четырехтактных дизелей типа Д49 (ЧН26/26), который включает 4, 6, 8, 12, 16 и 20 цилиндровые модификации мощностью от 585 до 442О кВт.