11 Uvod s tehnikim opisom pogona ispunog ventila i funkcije dijelovaTema ovog programskog zadatka je projekt hidraulikog pogona ispunog ventila brodskog dizelskog motora.Od Uljanik Strojogradnje dd. dobiveni su nacrti ispunog ventila. U Uljaniku se izgrauju motori po licenci kompanije MAN B&W Diesel A/S. Nacrti ispunog ventila odnose se na modele motora L/S60MC-C dok se ablona brijega ispuha na kojoj je temeljena analiza dinamike ventila i proraun tlaka zrane opruge odnosi na model motora S60MC-C.1.1 Oznaavanje motoraPrimjer oznake motora: DM 8S 60 MC-C DM oznaava kraticu od rijei dizel motor 8S znai da taj motor ima 8 cilindara i da ima najdui hod (omjer hoda klipa i promjera klipa), osim S (Super long stroke) postoje jo i L (Long stroke) i K (Short stroke) 60 oznaava projer klipa u centimetrima M oznaava da se radi o motoru C- (Camshaft controled) zai da su ispuni ventili i ubrizgavanje pogonjeni bregastim vratilom, postoji jo i E (Electricaly controled) to oznaava elektroniki upravljano otvaranje ventila i ubrizgavanje C oznaava koncept motora i u ovom sluaju znai kompaktni motor21.2 Bregasto vratiloPromatrani ispuni ventil za kojega su dobiveni nacrti otvara se hidrauliki, pogon hidraulikoj pumpi daje bregasto vratilo koje je uleiteno na hidrostatskim leajevima, a nalazi se na cilindarskom katu brodskog motora.Bregasto vratilo pogon dobiva sa koljenastog vratila, ta dva vratila preko zupanika koji imaju omjer zubi 1:1 i preko zatezaa lanca spojena su lananikom.Kod veih motora s veim brojem cilindara nemogue je bregasto vratilo izraditi iz jednog dijela pa se ono izvodi iz dva dijela meusobno spojena steznim spojem tako da se glavina (vanjski dio steznog spoja) zagrijava, max doputena temperatura pri montai je 400 C kako se nebi naruila svojstva materijala. Na unutarnjem promjeru glavine nalaze se urezani kanali u koje se u sluaju demontae dovodi ulje pod tlakom kako bi se dijelovi mogli razdvojiti. Slika 1. skopni nacrt bregastog vratila 1,2(osovina na koju se montiraju brijegovi), 3,4(brijeg goriva i brijeg ispuha), 6(glavina koja spaja dvije osovine)31.3 Brijeg ispuha i brijeg gorivaNa bregasto vratilo se za svaki cilindar motora montiraju po dva brijega a to su brijeg ispuha (Exshaust cam) i brijeg goriva (Fuel cam). Brijegovi su na vratilo takoer spojene steznim spojem tako da se unutarnji promjer brijega zagrijava do 225 C. Na unutarnjem promjeru brijega takoer se nalaze kanali za dovod ulja kako bi se brijegovi mogli nakon montae utimavati prema redosljedu paljenja svakog pojedinog cilindra. Po svakom brijegu kree se kliza koji ima odreeni aksijalni pomak za odreeni kut zakreta brijega (to je definirano ablonama). Zbog kretanja klizaa po povrini brijega ta povrina mora biti toplinski obraena (cementirana i kaljena) a poslije bruena do odreene finoe.

Slika 2. Brijeg gorivaSlika 2. Brijeg ispuhaKliza svakog brijega ispuha povezan je sa svojom hidraulikom pumpom. Prilikom otvaranja ventila brijeg potiskuje kliza koji potiskuje klip u hidraulikoj pumpi i tlai ulje koje kroz visokotlanu cijev dospijeva do sklopa ispunog ventila.41.4 Pumpa uljaSlika 4. Pumpa uljaPomicanjem brijega ispuha uljni klip tlai ulje u uljnom cilindru i tjera ga kroz visokotlanu cijev u hidrauliku jedinicu ispunog ventila. Opruga slui kako bi u svakon trenutku osigurala kontakt izmeu klizaa i brijega ispuha. 5Vijci za prihvat visokotlane cijeviCilindar pumpe uljaUljni klipOprugaSpoj klipa i klizaa1.5 Sklop ispunog ventila6Slika 6. Sklop ispunog ventila7Slika 7. Hidraulika jedinicaVisokotlana cijev za dovod ulja je pomou prirubnice privrena na kuite hidraulike jedinice. Ulje pod pritiskom ulazi u sklop. Prvo to se ulju nalazi na putu do hidraulikog klipa kojipomie ventil je jedan manji klip poduprt oprugom. Tlak ulja savladava silu u opruzi i pomie mali klip dolje, tako je postignuto postepeno poveanje pritiska na vei klip i samim time onemogueni su udari tj. Tijelo ventila e postepeno ubrzavati do max visine podizanja. Slika 8.Zrana oprugaKlip zrane opruge je pomou vijaka, prstena i klinova kruto spojen za tijelo ventila. Prilikom podizanja ventila klip zrane opruge giba se prema dolje i tlai zrak u cilindru zrane opruge (zbog brzine odvijanja procesa zrak koji je ubaen kroz ulaz zraka ne stigne izai van). Prilikom podizanja ventila pod djelovanjem tlaka na klip zrane opruge javlja se sila koja pridrava ventil i koja ga u trenutku 8Ulaz uljaOprugaKlipTijelo ventilaTijelo ventilaKlip zrane oprugeCilindar zrane oprugeUlaz zrakaprestanka djelovanja tlaka ulja vraa u poetni poloaj. Za sigurno obavljanje ove funkcije u zranoj opruzi mora u mirovanju postojati odreeni tlak tzv. tlak prednapona.1.6 Tijelo ispunog ventilaTijelo ventila izrauje se od nehrajueg elika NiCr20 ili od legure Titana i Aluminija. Na sebi ima jedan utor u koji usjeda klip zrane opruge. Na tijelo ventila se pri dnu montira mali dodatak s krilcima koji ventilu uslijed prestrujavanja ispunih plinova osigurava rotaciju. Rotacija mora postojati zbog toga to dosjedanje ventila (brtvljenje) na spoju ventila i glave ventila mora biti to bolje. Da rotacija ne postoji, u dugotrajnom radu bi se zbog uestalog udaranja ventila o glavu ventila na dosjednoj povrini izmeu njih pojavile mikro nepravilnosti koje bi se dalje irile te tako uzrokovale pad kompresije u cilindru. Rotacija osigurava konstantno zaglaivanje mikro nepravilnosti pri svakom dodiru ventila s glavom.Slika 9. Dio ventila koji ulazi u cilindarsku glavu9Dio s krilcimaBrtva za voduDosjedna povrinaGlava ventilaGlava ventila privrena je vijcima na kuite ventila. Ona cijelom svojom dubinom ulazi u cilindarsku glavu koja u sebi ima izraene kanale za opticanje rashladne vode dok glava ventila na sebi ima brtve kako rashladna voda nebi proputala u prostor cilindra.1.7 Kuite ispunog ventilaSlika 10. Kuite ispunog ventilaIzraeno je od lijevanog eljeza. Ima u sebi provrt u koji se stavlja kouljica leajnog materijala pa on slui kao vodilica tijela ventila. Kroz kuite prolazi cijev koja vodi ispune plinove od ventila do sabirnika ispunih plinova. etvrtastog je oblika, u svakom uglu ima provrt kroz koji prolaze vijci koji ga dre za cilindarsku glavu.10Vodilica tijela ventilaCijev Slika 11. Presjek kroz kouljicu cilindra, cilindarsku glavu i kuute ispunog ventila112 Analiza dinamike ventilaSva razmatranja na kojima se temelji analiza dinamike ventila i daljni proraun zrane opruge temeljena su na dobivenoj abloni koja vrijedi za motor DM 8S 60 MC-C .Podatci su obraivani u programu MS Excel.2.1 Krivulja podizaja ventilaAksijalni pomak-1001020304050607080900 50 100 150 200 250 300 350Kutni pomakAksijalni pomakSlika 12. Krivulja podizaja ventilaKrivulja je dobivena tako da se za zvaki stupanj kutnog pomaka grbe ipuha unese aksijalni pomak klizaa. Na konstantnom radijusu zakrivljenosti grbe od 154 do 256 odrava se maksimalna otvorenost ventila. Prema abloni maksimalni pomak ventila je 84 mm.122.2 Krivulja brzine ventila Iz podataka sa krivulje podizaja dolazi se do krivulje brzine tako da se derivira pomak klizaa u vremenu. Da bi to bilo mogue potrebno je po formuliodrediti vremenski pomak za svaki stupanj okreta brijega ispuha.Izraz 1: Pretvaranje kutnog pomaka u vremenski pomak[ ] snt 6 Za uzima se 1 kutnog pomaka kako bi se dobio vremenski pomakt.U Izrazu 1. malo slovo n oznaava nazivni broj okretaja za koji je motor predvien a to je u sluaju motora DM 8S 60 MC-C 105 okr/min.Kada je dobiven vremenski pomak radi se numerika derivacija Izraz 2: Numerika derivacija1]1

smt tx xdtdxv11Na krivulji brzine vidljivo je da je brzina 0 na konstantnom radijusu zakrivljenja grbe od 154 do 206 okreta grbe.13Brzina ventila-2.5-2-1.5-1-0.500.511.522.50 50 100 150 200 250 300 350Kutni pomak Brzina [m/s]Slika 13.Krivulja brzine ventila2.3 Krivulja ubrzanja ventilaKrivulja ubrzanja ventila dobiva se kao derivacija krivulje brzine ili kao druga derivacija krivulje pomaka .Izraz 3 : Ubrzanje ventila( )1]1

2 21122smt tv vdtx ddtdva 14Ubrzanje ventila-80-60-40-200204060801001200 50 100 150 200 250 300 350Kutni pomakUbrzanje [m/s2]Slika 14. Krivulja ubrzanja ventilaNa mjestima gdje ubrzanje mijenja predznak (na 118 i 242 okreta grbe) brzina ima maksimum (prelazi iz rasta u pad). Ubrzanje je 0 na mjestima konstantnog radijusa zakrivljenja od 154 do 206 okreta brijega.3 Proraun pneumatske opruge3.1 Promjena volumena pneumatske oprugeZa proraun tlaka pneumatske opruge potrebno je poznavati volumen cilindra pneumatske opruge i njegovu promjenu prilikom podizanja ventila. Volumen cilindra opruge rauna se prema:Izraz 4: Volumen cilindra pneumatske opruge[ ]324m Vc hdV + 15Gdje je :d- promjer cilindra pneumatske opruge, iznosi 0,240 mh- maksimalna visina podizaja ventila, iznosi 0,084mVc- volumen kompresijskog (mrtvog) prostoraVolumen kompresijskog prostora je zbog sloenosti nacrta procijenjen kao:Izraz 5. Volumen kompresijskog prostora[ ]328 , 14mdVc

,_

Tako dobiveni volumen trebalo bi umanjiti za volumen klipa pneumatske opruge to u ovom radu nije uinjeno radi nedostupnosti nacrta klipa.Volumen u pneumatskoj opruzi u svakom trenutku podizajadobiva se :Izraz 6: Volumen u cilindru pneumatske opruge u svakom trenutku podizaja ventila( ) [ ]3112 24 4m x xdVc hdVn + Gdje lan( ) x x 1 predstavlja visinu podizaja ventila za 1 okreta brijega a ukupna suma ( )nax x1 u konanici je jednaka maksimalnoj visini podizaja ventila odnosno h, tako da se u trenutku maksimalnog podizaja ventila prvi i zadnji lan Izraza 7. ponitavaju pa je volumen u cilindru pneumatske opruge jednak kompresijskom volumenu (Izraz 8.).Izraz 7: Volumen cilindra pneumatske opruge za maksimalni podizaj ventila[ ]3m Vc V 16Promjena volumena zrane opruge00.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080 50 100 150 200 250 300 350Kutni pomakVolumen [m3]Slika 15. Krivulja promjene volumenaIz krivulje promjene volumena vidljivo je da je za maksimalni podizaj ventila volumen najmanji i da je njegov iznos jednak kompresijskom volumenu.3.2 Promjena tlaka u pneumatskoj opruziKada je poznata krivulja promjene volumena preko plinske jednadbe adijabate (Izraz 9.) mogue je odrediti promjenu tlaka u pneumatskoj opruzi.Izraz 8: Plinska jednadba adijabate 2 2 1 1. . V p V p tj konst V p U pneumatskoj opruzi potrebno je preko tlaka prednapona ostvariti silu prednapona koja e sigurno zatvarati ventil, zato se odabire tlak prednapona koji mora biti dovoljno velik kako bi sigurno zatvarao ventil ali ne smije biti prevelik zbog prevelikih tlakova koji bi se u tom sluaju javljali pri minimalnom 17kompresijskom volumenu tj. kada bi ventil bio maksimalno podignut. U ovom sluaju se odabire tlak prednapona od 1,5 bara (pretlak) .Poslije odabira tlaka prednapona lako se raunaju ostali tlakovi koji e formirati krivulju promjene tlaka ptrema:Izraz 9: Izraun tlakova[ ] barVVp p

,_

211 2Promjena tlaka u zranoj opruzi00.511.522.533.544.550 50 100 150 200 250 300 350Kutni pomakTlak [bar]Slika 16. Krivulja promjene tlaka u pneumatskoj opruzi3.3 Promjena sile u pneumatskoj opruziSila se dobiva kao integral tlaka po povrini, po:Izraz 10: Izraz za silu18[ ] N dA p FA Poto ve imamo krivulju promjene tlaka, za promjenu sile potrebno je samo jo definirati povrinu na koju tlak djeluje.Ta povrina je projekcija klipa na horizontalnu povrinu umanjena za promjer struka ventila koji prolazi kroz klip i rauna se prema:Izraz 11: Povrina na koju djeluje tlak( )[ ]22 24mmd DAP D- promjer cilindra pneumatske opruge u mm , iznosi 240 mmd- promjer struka ventila koji prolazi kroz klip pneumatske opruge u mm, iznosi 73mmKonani izraz za silu :Izraz 12. Konani izraz za silu( )[ ] Nd D pF4 102 211 19Promjena sile u zranoj opruzi020004000600080001000012000140001600018000200000 50 100 150 200 250 300 350 400Kutni pomakSila [N]Slika 17. Krivulja promjene sile u pneumatskoj opruziSila koja se pojavljuje u pneumatskoj opruzi u stanju mirovanja iznosi 6175 N a maksimalna sila pri maksimalnom podizaju ventila iznosi 17720 N.3.4 Krivulja ubrzanja ventila i krivulja ubrzanja pneumatske opruge

Na istom dijagramu prikazane su krivulja ubrzanja ventila i krivulja ubrzanja opruge koja je dobivena iz sile u opruzi na nain da se sila u opruzi podijeli sa masom tijela koja se nalaze u gibanju Izraz 13: Izraz za dobivanje ubrzanja oprugetrOPinmFa 20Predznak (-) proizlazi iz smjera inercijalne sile koja se javlja u opruzi a ona gleda u negativnom smjeru osi ySlika 18. Objanjenje predznaka ubrzanja oprugeProcjenjena masa tijela u gibanju je 150 kg. Tijela koja se gibaju su: Tijelo ventila Klip pneumatske opruge Hidrauliki klip Dodatak s krilcima Masa ulja21+y+x-FH+FHin+FOP-FOPinUbrzanje ventila i zrane opruge-150-100-500501001500 50 100 150 200 250 300 350Kutni pomakUbrzanje [m/s2]Ubrzanje ventila ubrzanje oprugeSlika 19. Krivulja ubrzanja ventila i krivulja ubrzanja pneumatske oprugeKrivulja ubrzanja ventila dobivena je iz ablone brijega ispuha. U sluaju da bi se dvije krivulje sijekle na mjestima minimuma ubrzanja ventila to bi znailo da sila u zranoj opruzi nije dovoljna da zaustavi gibanje ventila, a posljedica toga bilo bi odljepljivanje uljnog sloja u uljnom cilindru od uljnog klipa u hidraulikoj jedinici ispunog ventila.4 Proraun tlaka ulja za podizanje ventilaNa sljedeoj slici pokazano je djelovanje tlakova na povrine ispunog ventila.22Plavim strelicama oznaeni su oni tlakovi koji nastoje otvoriti ventil, to su tlak ulja u hidraulikom cilindru koji tek treba izraunati i tlak iz sabirnika ispunih plinova koji djeluje na gornju stranu ventila (taj tlak u ovom sluaju iznosi 2.5 bar)Crvenim strelicama oznaeni su tlakovi koji se protive otvaranju ventila a to su tlak u cilindru (koji u trenutku otvaranja iznosi 8 bar) i tlak u pneumatskoj opruzi (u ovom sluaju uzet je maksimalni tlak kako bi se ventil sa siurnou otvorio, a on iznosi 4,3 bar)23Slika 20. Povrine ventila na koje djeluje tlak24Kako bi se izraunao tlak ulja potreban za otvaranje ventila potrebno je izraunati sile koje djeluju na ventil prema izrazu 10.4.1.1 Sila na donju stranu ventilaIzraz 14: Sila na donju stranu ventilaN mmmmN Dp A p FD D D5 . 73061434110842222 pD- Tlak na donjoj strani ventila (u cilindru) iznosi 8 barD- Promjer donje strane ventila na koju djeluje tlak iznosi 341 mm4.1.2 Sila na gornju stranu ventilaIzraz 15: Sila na gornju stranu ventila( ) ( )N mmmmN d Dp A p FV GG G G G7 . 14237473 279105 . 2422 22212 DG- Promjer gornje strane ventila na koju djeluje tlak, iznosi 279 mmpG- Tlak na gornjoj strani ventila (iz sabirnika ispunih plinova), iznosi 2,5 bardV1- Promjer struka ventila, iznosi 73 mm 4.1.3 Sila na pneumatskoj opruziIzraz 16: Sila u pneumatskoj opruzi( ) ( )N mmmmN d Dp A p FV CP P P P2 , 17720473 240103 , 4422 22222 pH- Maksimalni tlak u pneumatskoj opruzi, iznosi 4,3 barDC- Promjer cilindra penumatske opruge, iznosi 240 mmdV2- Promjer struka ventila na mjestu pneumatske opruge, iznosi 73mm254.1.4 Sila na hidraulikom klipuSilu na hidraulikom klipu odreujemo tako to je iz statike poznato da suma svih sila mora biti jednaka 0,.0iFIzraz 17: Sila potrebna za otvaranje ventilaN N N N F F F FG P D H3 , 76542 7 . 14237 2 , 17720 5 , 73061 + + Sada kada je poznata sila kojom se mora gurati klip kako bi se ventil otvorio lako je izraunati tlak prema (Izraz 16.) :Izraz 18: Tlak potreban za otvaranje ventilabarmmNmmNDFAFpHHHHH9 , 134 49 , 13853 , 76542 4 42 2 2 2 FH- Sila potreban za podizanje ventila, iznosi 76542,3 NpH- Tlak ulja za podizanje ventila, iznosi 134,9 barDH- Promjer hidraulikog cilindra, iznosi 85mm5 Analiza protone povrine ventilaProraun geometrijske protone povrine ventila rauna se u dvije faze po dvjema razliitim izrazima koji ovise o podizaju ventila.Izraz za izraun protone povrine je: Izraz 19: Geometrijska protona povrina26[ ]2m D L Ageom Gdje je :A-Geometrijska protona povrinaD- Srednji promjerSlika 21: Veliine potrebne za izraunavanje protone povrine i srednjega promjera5.1 Faza 1.27Slika 22: Prikaz faze 1.U prvoj fazi veliina L se izraunava kao okomica od povrine ventila do povrine glave prema: Izraz 20: Izraz za izraun veliine L po fazi 1.28[ ] m X Li cos Gdje je:Xi - Podizaj ventila - 30.3 Kut povrine ventila, glaveSrednji promjer D se rauna po : (izraz 19)Izraz 21: Izraz za izraunavanje srednjeg promjera po fazi 1.[ ] m Dv L D + sinGdje je :Dv- mjera iz nacrtaProtona povrina rauna se za svaki podizaj ventila koji spada u prvu fazu po : (izraz 20)Izraz 22: Izraz za izraunavanje geometrijske protone povrine po fazi 1.( ) [ ]2sin cos m Dv L X Ai geom + 5.2 Granini sluaj29Slika 23: Prikaz graninog sluaja Kada stranica trokuta W dosegne istu duinu koju ima duina sjedita glave Wv , tada je duina L koja je okomica od povrine ventila na povrinu glave najdulja mogua okomica. Za sljedei pomak ventila na dolje okomica sa povrine ventila 30ispala bi izvan povrine glave tako da takva duina L vie nebi bila referentna za izraunavanje protone povrine, zato se nakon to je granini uvijet postignut prelazi na raunajne po fazi 2.Granni uvijet : Iraz 23: Granini uvijetWvYXi W cossinGdje je :W- Stranica promatranog trokutaXi- Podizaj ventilaY- Mjera iz nacrta Wv- Duina sjedita glave315.3 Faza 2.Slika 24: Prikaz faze 2.U fazi 2. se duina L rauna po pitagorinom pouku uz pomo poznate veliine podizaja ventila te jo dvije konstantne duine iz nacrta po : 32Izraz 24: Izraz za izraunavanje veliine L po fazi 2.[ ] m Y X Xi L2 2) ( + Gdje su:X,Y- Veliine iz nacrta ventilaKako bi se dobilo veliinu srednjeg promjera D potrebno je poznavati kut koji slijedi iz : Izraz 25: Izraz za izraunavanje kuta gama

,_

L X Xiarccos Sada se moe izraunati D prema : Izraz 26: Izraz za izraunavanje srednjeg promjera po fazi 2.[ ] m Dv L D + sinIz gornjih izraza slijedi izraz za izraunavanje geometrijske povrine u fazi 2 po: Izraz 27: Izraz za izraunavanje geometrijske povrine po fazi 2.( ) ( ) [ ]2 2 2sin m Dv L Y X Xi Ageom + + 335.4 Dijagram geometrijske protone povrine i kutnog pomakaDijagram geometrijske protone povrine u ovisnosti o kutnom pomaku koljenastog vratila dan je na sljedeoj slici. U ovom dijagramu nije uzeto u obzir smanjenje protone povrine zbog koeficijenta kontrakcije mlaza nego je raunata geometrijska povrina prema gore navedenim izrazima. Plavom bojom oznaeno je podruje gdje se povrina rauna po izrazima faze 1. a crvenom bojom oznaeno je podruje raunanja prema fazi 2.Geometrijska protona povrina00.010.020.030.040.050.060.070.080 50 100 150 200 250 300 350Kutni pomakProtona povrinaSeries1 Series2Slika 25. Dijagram geometrijske protone povrineKrivulja po kojoj se mijenja koeficijent kontrakcije mlaza dana je izrazom: Izraz 28: Koeficijent kontrakcije mlaza342max25 , 05 , 05 , 0 5 , 0

,_

+ hvhvGdje je :- koeficijent kontakcije mlazahv trenutni otvor ventilahvmax-maksimalni otvor ventilaKoeficijent kontrakcije mlaza00.20.40.60.811.20 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1hv/hvmaxKoeficijent kontrakcije mlazaSeries1 Series2Slika 26. Dijagram promjene koeficijenta kontrakcije mlazauto prikazana tokasta krivulja prikazuje graf izraza 25. dok crvena krivulja pokazuje promjenu koeficijenta kontrakcije mlaza. Koeficijent nebi se mogao mijenjati po matematikoj krivulji izraza 25 jer bi to znailo da nakon to omjer hv/hvmax dostigne vrijednost 0,5 koeficijent opet raste to nije mogue s obzirom da je on ovisan o brzini, a poveanjem omjera hv/hvmax raste protona 35povrina to automatski znai da pada brzina protoka tako da je koeficijent kontrakcije mlaza u ovom sluaju nakon omjera hv/hvmax=0,5 uzet konstantnim.Nakon mnoenja geometrijske protone povrine sa koeficijentom kontrakcije mlaza dobiva se stvarna protona povrina prema : Izraz 29: Izraz za izraunavanje stvarne protone povrine[ ]2m A Ageom Stvarna protona povrina00.0050.010.0150.020.0250.030.0350.040 50 100 150 200 250 300 350Kutni pomakProtona povrinaSlika 27: Krivulja stvarne protone povrine366 ZakljuakProvedenim proraunom prikazani su glavni pogonski parametri hidraulikog pogona ispunog ventila brodskog dizelskog motora. Dana je analiza dinamike ventila sa tri glavna dijagrama, a to su : dijagram aksijalnog pomaka ventila u odnosu na kutni pomak brijega, dijagram brzine ventila i dijagram ubrzanja ventila koji su kasnije posluili za proraun tlaka zrane opruge. Sljedei korak bio je proraun tlaka zrane opruge u mirovanju a nakon toga utvren je tlak ulja potreban za sigurno otvaranje ventila. Analizirana je i protona povrina ventila u ovisnosti o kutnom pomaku kroz dvije faze. Dobiven je dijagram geometrijske protone povrine koji je kasnije kako bi se dobila stvarna protona povrina korigiran zadanim koeficijentom kontrakcije mlaza.377 Slikovni prilogSlika 1. Sklop ispunog ventila, na kuite je ugraena pneumatska opruga na preostale vijke montira se hidraulika jedinica

Slika 3. Ispuni ventil montiran u brodskoj strojarnici38Slika 2. dio s krilcima na vretenu ventila, koji ostvaruje rotaciju ventila, slikano kroz ispunu cijev Slika 4. Ispuni ventil montiran na cilindarsku glavuSlika 5. Montirano bregasto vratilo spremno za ugradnju u motor39Slika 6. Bregasto vratilo montirano u motor (nalazi se iza ploa sa natpisom MAN B&W)40Slika 7. Pogled na strojarnicu broda Grande Benin Car&Container Carriera raenog u Uljaniku za Grimaldi Lines. Motor na slici DM 8S 60 MC-C snage 19 000 kW418 Tablica sadraja1 Uvod s tehnikim opisom pogona ispunog ventila i funkcije dijelova........................... 2 1.1 Oznaavanje motora................................................................................................... 2 1.2 Bregasto vratilo .......................................................................................................... 3 1.3 Brijeg ispuha i brijeg goriva ...................................................................................... 4 1.4 Pumpa ulja................................................................................................................. 5 1.5 Sklop ispunog ventila............................................................................................... 6 1.6 Tijelo ispunog ventila............................................................................................... 9 1.7 Kuite ispunog ventila .......................................................................................... 10 2 Analiza dinamike ventila ................................................................................................ 12 2.1 Krivulja podizaja ventila .......................................................................................... 12 2.2 Krivulja brzine ventila ............................................................................................ 13 2.3 Krivulja ubrzanja ventila .......................................................................................... 14 3 Proraun pneumatske opruge .......................................................................................... 15 3.1 Promjena volumena pneumatske opruge................................................................. 15 3.2 Promjena tlaka u pneumatskoj opruzi ...................................................................... 17 3.3 Promjena sile u pneumatskoj opruzi ........................................................................ 18 3.4 Krivulja ubrzanja ventila i krivulja ubrzanja pneumatske opruge ................... 20 4 Proraun tlaka ulja za podizanje ventila......................................................................... 22 4.1.1 Sila na donju stranu ventila............................................................................... 25 4.1.2 Sila na gornju stranu ventila............................................................................. 25 4.1.3 Sila na pneumatskoj opruzi............................................................................... 25 4.1.4 Sila na hidraulikom klipu ................................................................................ 26 5 Analiza protone povrine ventila .................................................................................. 26 5.1 Faza 1....................................................................................................................... 27 5.2 Granini sluaj......................................................................................................... 29 5.3 Faza 2....................................................................................................................... 32 5.4 Dijagram geometrijske protone povrine i kutnog pomaka................................... 34 6 Zakljuak......................................................................................................................... 37 7 Slikovni prilog ................................................................................................................ 38 8 Tablica sadraja .............................................................................................................. 42 42