5.4 Взаимосвясзь двигателя и гребного винта.

Имеется определенная зависимость между частотой вращения гребного винта и потребляемой мощностью для судна с винтом фиксированного шага. Для обычных судов зависимость имеет вид:

Ее график называется винтовой характеристикой.

Если двигатель в хорошем состоянии и хорошо снабжается воздухом (ГТН в хорошем состоянии, система продувочного воздуха и выпускная система имеют минимальное дополнительное сопротивление) и активный ход плунжера ТНВД правильно отрегулирован, среднее эффективное давление в рабочих условиях, соответствующее указателю нагрузки, примерно соответствует среднему эффективному давлению при этом определенном положении, полученному при стендовых испытаниях.

На диаграмме винтовая характеристика, проходящая через точку CMCR (максимально допустимая непрерывная нагрузка), т. е. номинальная мощность при номинальной частоте вращения двигателя (100% мощность при 100% частоте вращения) называется номинальной винтовой характеристикой. Двигатель, предназначенный для установки на судно с ВФШ, при стендовых испытаниях нагружается в соответствии с этой винтовой характеристикой. Однако, на новом судне с чистым корпусом потребляемая мощность должна быть меньше и соответствует зоне D.

При увеличении сопротивления из-за обрастания и старения корпуса судна, повреждений гребного винта, неблагоприятных погодных условий или работе на мелководье для поддержания частоты вращения гребного винта такой же, как при ходовых испытаниях, необходим больший вращающий момент. В этом случае рабочая точка будет расположена левее винтовой характеристики, полученной при ходовых испытаниях.

Хотя очистка и перекрашивание корпуса судна позволяют уменьшить возросшее сопротивление, достичь первоначального состояния не удается.

Хотя тепловая нагрузка двигателя главным образом зависит от среднего эффективного давления, положение рабочей точки также важно; чем левее она смещена от номинальной характеристики, тем хуже воздухоснабжение двигателя и условия его работы.

Для достижения оптимальных условий работы двигателя рабочая точка при длительной эксплуатации должна быть в зоне А, справа от номинальной винтовой характеристики.

Зона А:

Часть зоны справа от номинальной винтовой характеристики - это рабочий диапазон без ограничения времени работы, зависящий от выбранной точки CMCR.

Часть зоны слева от номинальной винтовой характеристики - это рабочий диапазон с ограничением времени работы, соответствующий переходному состоянию двигателя (ускорение).

Зона А:

Максимально допустимая мощность двигателя, равная 40% CMCR, соответствующая частоте вращения 50-67% CMCR.

Зона В:

Рабочий диапазон с ограничением времени работы, соответствующий характеристике . Эта характеристика начинается от точки, соответствующей 95% CMCR мощности и 95% CMCR частоты вращения. При длительной работе в этой зоне возможен перегрев и повреждение двигателя.

Зона С:

Рабочий диапазон, соответствующий частоте вращения 104-108% CMCR, допустимый только при ходовых испытаниях для демонстрации мощности в присутствии представителя двигателестроителя.

Зона D:

Рекомендуемый диапазон для ВФШ при максимальной осадке судна, чистом корпусе, хорошей погоде и спокойном состоянии моря.

Зона Е:

Перегрузка, допускается не более одного часа при ходовых испытаниях в присутствии представителя двигателестроителя.