ДВИГАТЕЛИ / _i_files_Downloads_Project_Guide_MAN

Компания «МОРСКАЯ ТЕХНИКА» - официальный представитель

«MAN Nutzfahrzeuge» в России и СНГ по судовым дизельным двигателям

Система двигатель-винт

Передача мощности на винт фиксированного шага

Мощность морского дизельного двигателя изменяется, как показано на диаграмме мощности, примерно пропорционально оборотам двигателя.

Мощность, отбираемая с винта, однако, изменяется в соответствии с винтовым законом:

P1 : P 2 = n 1 3 : n 2 3

с кубической зависимостью мощности от оборотов, т.е., чтобы удвоить скорость вращения винта, а, следовательно, и скорость судна, необходимо увеличить мощность в 8 раз (8=23).

На диаграмме и в таблице на стр. 66 даны значения мощностей и соответствующих оборотов двигателя согласно винтовому закону. Это теоретические значения, которые являются лишь приблизительными и применимы для водоизмещающих судов без траловых и буксировочных устройств на спокойной, глубокой воде.

Это значит, что кривая сопротивления судна зависит от полного буксировочного сопротивления судна, конструкции винта и условий плавания.

Пример:

В соответствии с табличкой на двигателе его мощность 185 кВт при 1800 об/мин.

Какая мощность будет передаваться на винт при снижении оборотов двигателя до 1600 об/мин?

Решение:

Номинальные обороты двигателя 1800 об/мин - это 100%. Соответственно, обороты двигателя 1600 об/мин – это 89% от номинальных оборотов. И диаграмма, и таблица на стр. 66 показывают, что при 89% от номинальных оборотах мощность двигателя, которая передаётся на винт, составляет 70% от номинальной, т.е. 70% от 185 кВт, что равняется 130 кВт.

Компания «МОРСКАЯ ТЕХНИКА» - официальный представитель

«MAN Nutzfahrzeuge» в России и СНГ по судовым дизельным двигателям

Система двигатель-винт

Мощность двигателя как функция оборотов двигателя и винта (теоретическая винтовая характеристика)

Мощность,

Скорость вращения

1Кривая мощности двигателя

2Кривая мощности, отбираемой от винта

3Ограничительная характеристика

Компания «МОРСКАЯ ТЕХНИКА» - официальный представитель

«MAN Nutzfahrzeuge» в России и СНГ по судовым дизельным двигателям

Система двигатель-винт

На практике возможны значительные различия между теоретической мощностью, отбираемой от винта, и фактическим буксировочным сопротивлением.

Мощность,

Обороты двигателя, %

1Кривая мощности двигателя

2Диапазон буксировочных сопротивлений некоторых скоростных глиссирующих судов

3Ограничительная характеристика

Кривые фактического буксировочного сопротивления, в отличие от теоретической кривой необходимой мощности на винте, показывают относительно большую мощность, передаваемую на винт уже в нижнем диапазоне оборотов двигателя, которая на легких катерах позволяет развивать большую скорость даже при холостых оборотах двигателя.

Это может затруднить маневрирование в узких гаванях или плавание малым ходом в каналах.

Компания «МОРСКАЯ ТЕХНИКА» - официальный представитель

«MAN Nutzfahrzeuge» в России и СНГ по судовым дизельным двигателям

Система двигатель-винт

Существует несколько путей снижения скорости вращения винта не зависимо от оборотов двигателя, чтобы сделать возможным плавание малым ходом на скоростных катерах:

•Редуктор с проскальзывающим устройством:

Скорость вращения винта снижается проскальзыванием дисков сцепления. Давление масла сцепления (для прижатия дисков сцепления друг к другу) снижается плавании малым ходом, и одновременно увеличивается количество прокачиваемого между дисками смазочного масла для смазки и отвода тепла от трения дисков.

•Турбо-сцепление:

Гидродинамическое сцепление (турбо-сцепление) может быть установлено между двигателем и редуктором. В нижнем диапазоне скоростей двигателя крутящий момент передается от колеса насоса (на стороне двигателя) колесу турбины (на стороне редуктора) потоком масла.

Изменением количества циркулируемого масла может точно устанавливаться такое проскальзывание колеса турбины относительно колеса насоса, чтобы скорость вращения на входе в редуктор (пропорциональная скорости вращения винта) была ниже, чем скорость вращения двигателя.

Проектирование винта

Проектирование винта имеет важнейшее значение для достижения наибольшей скорости судна или максимального упора винта при заданной мощности двигателя. Это зависит от типа судна (водоизмещение, глиссирующее или полуглиссирующее судно), формы обводов корпуса и условий эксплуатации (не буксирующее судно или буксир).

Поэтому окончательный проект винта может быть выполнен только судоверфью или производителем винтов.

Компания «МОРСКАЯ ТЕХНИКА» - официальный представитель

«MAN Nutzfahrzeuge» в России и СНГ по судовым дизельным двигателям

Система двигатель-винт

Винт должен рассчитываться для 90% номинальной мощности двигателя, так, чтобы на ходовых испытаниях нового полностью загруженного судна обороты двигателя были на 100 об/мин больше номинальных.

Это гарантирует, что номинальные обороты двигателя будут достигнуты, даже если со временем буксировочное сопротивление судна увеличится (в следствие обрастания корпуса судна).

Мощность,

Обороты двигателя, %

1Кривая мощности двигателя

2Кривая буксировочного сопротивления судна

3Ограничительная характеристика

4Эксплуатационный режим, новое судно (приёмка, ходовые испытания)

5Эксплуатационный режим при увеличении буксировочного сопротивления судна

Компания «МОРСКАЯ ТЕХНИКА» - официальный представитель

«MAN Nutzfahrzeuge» в России и СНГ по судовым дизельным двигателям

Система двигатель-винт

Неправильный расчёт винта приводит к следующим условиям эксплуатации:

a) Винт слишком мал:

Винт не может отдавать всю имеющуюся в двигателе мощность. Упор винта и скорость судна будут слишком малы.

Всвязи с тем, что нагрузка двигателя меньше номинальной при номинальных оборотах, эксплуатационный режим находится на ограничительной характеристике. Обороты двигателя значительно выше значительно выше, чем номинальные.

Вэтом случае опасности повреждения двигателя нет.

Мощность,

Обороты двигателя, %

1Кривая мощности двигателя

2Кривая буксировочного сопротивления судна

3Ограничительная характеристика

4Эксплуатационный режим, если винт слишком мал

Компания «МОРСКАЯ ТЕХНИКА» - официальный представитель

«MAN Nutzfahrzeuge» в России и СНГ по судовым дизельным двигателям

Система двигатель-винт

б) Винт слишком велик:

Отбор мощности от винта больше, чем мощность двигателя. Соответственно, двигатель перегружен и не может достигнуть номинальных оборотов.

Перегрузка двигателя может привести к появлению чёрного дыма, который при долгой работе вызывает повышенный износ и даже повреждение двигателя.

Мощность,

Обороты двигателя, %

1Кривая мощности двигателя

2Кривая буксировочного сопротивления судна

3Ограничительная характеристика

4 Эксплуатационный режим, если винт слишком велик

Компания «МОРСКАЯ ТЕХНИКА» - официальный представитель

«MAN Nutzfahrzeuge» в России и СНГ по судовым дизельным двигателям

Раздел 4 «Электрические системы»

Общее

Электрические схемы

Электрические схемы зависят от оборудования и комплекта поставки двигателя. Они выполняются по конкретному заказу и поставляются вместе с другой проектной документацией, такой как установочный чертёж, и т.д., когда произведён заказ.

Причины электролитической коррозии

Одна из основных причин возникновения коррозии металлических частей в солёной воде – это токи помех от судовой электрической системы. Эти токи могут быть очень незначительными и часто трудно их обнаружить. Однако если они воздействуют в течение продолжительного времени, они вызывают сильную коррозию.

Электролитическая коррозия может быть предотвращена правильным соединением компонентов электрической системы.

Соединение компонентов электрической системы

a) Стартер

Стартеры всех морских двигателей MAN имеют два полюса. По этой причине минусовой кабель стартерной батареи должен идти на стартер, терминал 31. Минусовой кабель никогда не подключается к корпусу или к любым другим компонентам.

б) Передатчики и мониторы

Передатчики и мониторы должны иметь два полюса. Минусовой кабель никогда не подключается к корпусу или к двигателю.

Для предотвращения коррозионного повреждения двигателя и его компонентов, двигатель и редуктор, а также все трубные соединения от двигателя и к нему должны соединяться с корпусом заземляющим кабелем.

Заземляющий кабель должен быть медным и иметь низкое электрическое сопротивление и, соответственно, минимальное сечение 16 мм2.

Компания «МОРСКАЯ ТЕХНИКА» - официальный представитель

«MAN Nutzfahrzeuge» в России и СНГ по судовым дизельным двигателям

Электрическая система

Компания «МОРСКАЯ ТЕХНИКА» - официальный представитель

«MAN Nutzfahrzeuge» в России и СНГ по судовым дизельным двигателям

Пояснения к нижеприведённой схеме подключения двигателя

Данная схема описывает подключение двигателя и его основных компонентов для предотвращения электролитической коррозии. Заземляющие кабели на схеме обозначены жирными линиями.

Медная лента, соединённая с корпусом судна (1), проходит в продольном направлении вдоль борта и соединяется с цинковыми анодами (2). Кроме них, аноды находятся, например, на пере руля. Гребной вал соединён с корпусом судна через контактное кольцо (3).

Кабели Морзе (6) идут от регулирующего рычага ТНВД и от реверсивного рычага редуктора к палубным постам управления (7), которые также соединяются с корпусом судна.

Если установлена система с «мокрым» выхлопом и часть выхлопной трубы (4) содержит забортную воду, она обычно соединяется шлангом (5), и поэтому тоже должна соединяться с корпусом судна.

Для безопасности (искрение от электростатического разряда) стальной танк (12) также должен соединяться с корпусом судна.