книги из ГПНТБ / Эксплуатация корабельных двигателей внутреннего сгорания лекции

графиков дан на рис. 4.15 и 4.16. Данный способ определе­

ния мощности может быть использован на корабле для опре­ деления действительной винтовой характеристики.

5. Определение мощности двигателя, работающего на

электрогенератор

Мощность двигателя в дизель-генераторной установке может быть определена по электрической мощности генера­ тора .

Для генераторов постоянного тока

где .v - напряжение, В;

I - сила тока, А;

г|г- к. п. д. генератора.

уц- к. п. д. передачи от двигателя к генератору.

Приближенная оценка мощности двигателя может быть сделана по таким показателям нагрузки, как максимальное давление сгорания р 2 и температура выпускных газов 1>г . Оценка мощности двигателя по этим показателям может быть

выполнена, если имеются графики вида N e= l(pt ,ИД) иМ < гфг;пД

построенные по средним показателям р2 и -Ьг.Точность оп­

ности работы топливной аппаратуры и соответствия внешних

условий техническим требованиям, установленным для данно­

го двигателя. На рис. 4.8 даны характеристики

(рг1Ид) и N e=f(trin^ для двигателя 6ЧН 30/38.

128

Вопросы для повторения

1.Какие показатели двигателя необходимо найти для

определения его мощности? Стр. II2-II3.

2.В чем заключается принцип определения крутящего момента при помощи гидротормоза? Стр. 114.

3.Нарисуйте характеристику гидротормоза и дайте определение основным линиям, ограничивающим поле мощно­ стей гидротормоза. Стр. 116.

4.Как по характеристикам гидротормоза определяется

его пригодность для нагрузки данного двигателя? Стр.116.

5.Как определяется мощность двигателя, имеющего

торсионный калиброванный вал? Стр. II7.

6.Поясните по схеме устройство и принцип действия

гидравлического динамометра. Стр. II9-I20.

7.Как подсчитывается мощность двигателя, имеющего

гидравлический динамометр? Стр. 121.

8.Расскажите по чертежу устройство и взаимодействие

деталей гидравлического динамометра двигателя М-503.

Стр. 122.

9.На каких предпосылках базируется определение мощ­ ности двигателя по измеренным часовому расходу топлива

ичислу оборотов? Стр.123-124.

10.Какими устройствами может быть измерен часовой

расход топлива в корабельных условиях. Стр.127.

11.Объясните схему устройства и включения в топлив­

ную магистраль переносного штихпробера. Стр.127

12.Поясните порядок определения мощности двигателя

по часовому расходу топлива и числу оборотов в корабель­

ных условиях. Стр. 124.

13.Как определить мощность двигателя, входящего в состав дизель-генераторной установки? Стр.128.

14.На каком принципе основана оценка мощности дви­ гателя по измеренным максимального давлению сгорания pz

129

и температуре выпускных газов t r ? Стр. 128.

§ 5. Возможные случаи перегрузки корабельных ДВС

на установившихся и неустановившихся режимах работы

I. Особенности нагрузки главных корабельных

двигателей в зависимости от условий плавания корабля

Нагрузка главного корабельного двигателя, работающе­

го на гребной винт, зависит от характеристик и состояния гребного (пропульсивного) комплекса корабля, состоящего

из двигателя внутреннего сгорания, передачи на гребной

винт, гребного винта и корпуса корабля. Каждый элемент

гребного комплекса имеет свою характеристику, изменение

которой оказывает влияние на нагрузку двигателя. В ко­ нечном итоге при прямой передаче мощности на винт с фикси­ рованным шагом режим работы двигателя определяется вин­

товой характеристикой, т. е. зависимостью мощности дви­ гателя от числа его оборотов или зависимостью упора и момента гребного винта от числа оборотов винта.

130

где \1р- поступь винта (путь, пройденный винтом за один оборот);

D - диаметр винта;

п- число оборотов винта;

v- путь, проходимый винтом в единису времени.

товая характеристика

становится тяжелой, во втором - легкой. Если зависимость упора и момента гребного винта от скорости корабля оста­ ется стабильной, то и винтовая характеристика будет по­ стоянной.

В действительных условиях плавания корабля винтовая характеристика может существенно отличаться от нормаль­ ной. Причинами такого отличия могут быть:

-работа двигателя на швартовах;

-увеличение водоизмещения корабля;

-буксировка корабля (трала);

-плавание в ледовых условиях;

-плавание на мелководье;

-увеличение сопротивления корпуса корабля в ре­ зультате обрастания его подводной частЯ.

131

На рис. 4.19 пока­ заны различные винтовые характеристики корабля:

нормальная I, тяжелая 2, легкая 3. На рисунке показано также поле до­

пустимых режимов работы

двигателя (заштриховано) и внешняя характеристика

двигателя 4. В случае

работы двигателя по тяжелой винтовой ха­ рактеристике предель­ ное число оборотов, ко­ торое может развивать двигатель без перегруз­ ки, определяется точкой

пересечения винтовой и

ограничительной 6 хара-

рактеристик (точка А). При выходе за пределы ограничительной харак­ теристики (точка В) дви­ гатель будет перегружен,

в этом случае он не сможет развить установленных для него

номинальных оборотов, и это должно служить первым призна­

ком выхода на внешнюю характеристику и перегрузки двига­

теля. Двигатель будет перегружен по показателям тепловой

и механической нагруженности.

При работе по легкой винтовой характеристике двига­ тель будет недогружен. В корабельных условиях такой случай недогрузки двигателя может быть на номинальных числах оборотов либо при неправильном подборе гребного

винта, либо при наличии винта регулируемого шага.

132

вать число оборотов гребного винта не более 70-75$ от числа оборотов полного хода (ст. 129). Однако данные

рекомендации следует относить только к энергетическим

установкам кораблей, имеющих в качестве главных двига­ телей двигатели без наддува или с небольшими значениями наддува. Если на корабле установлены двигатели, форсиро­ ванные по числу оборотов и давлению наддува, то ограни­

чения на швартовном режиме работы должны\быть более значи­

тельными. Практически, для этих случаев число оборотов

главных двигателей должно устанавливаться в пределах (0,4-0,5) п и , что соответствует режиму малого хода.

При работе двигателя на швартовах следует также

иметь в виду, что упор, развиваемый винтом на этом режи­

ме, может значительно превосходить упор номинального

режима работы. Если упорный подшипник не расчитан на величину упора швартовного режима, то число оборотов дви­

гателя должно быть снижено с учетом максимальной нагрузки

на упорный подшипник.

3. Нагрузка двигателя при буксировке и плавании во

' льдах

При буксировке корабля или трала эффективный упор гребного винта затрачивается на преодоление сопротивления

собственного корпуса R и для создания необходимой тяги

на гаке для преодоления сопротивления корпуса буксируемо­

буксируемого объекта воза) изменяются в зависимости от

скорости буксировки. Пинтовая характеристика буксирующего корабля тяжелая и степень ее крутизн:! определяется вели­

чиной сопротивления буксируемого поза, водоизмещением и

134

обводами буксируемого корабля или сопротивлением букси­

руемого трала. Чем больше сопротивление буксируемого объекта, тем меньше относительная поступь винта, больше

упор и момент, круче винтовая характеристика. Следует

отметить, что все винтовые характеристики буксировочного

р'ежима работы двигателя менее тяжелые, чем винтовая характеристика швартовного режима, так как относитель­ ная поступь винта во всех случаях буксировки больше

нуля.

Обычно предельное число оборотов двигателей при бук­ сировке однотипного корабля или трала оговаривается в

инструкции по использованию средств движения или в ЕБИТС.

Если таких указаний нет, то буксировка должна проводиться

на режимах, которые гарантируют отсутствие перегрузки

двигателя. В этом случае нагрузка двигателя должна конт­

ролироваться всеми доступными средствами контроля нагруз­ ки, о которых говорилось ранее.

4. Нагрузка двигателя при плавании корабля на мелководье

Для морских судов и кораблей ВМФ наиболее характерно плавание в удалении от берегов при значительных глубинах

моря, которые не оказывают влияния на сопротивление впдц

движению корабля. Глубокой водой, когда дно водоема не влияет на сопротивление движению корабля, принято считать глубину, которая удовлетворяет соотношению

П

Т7

где Yi - глубина моря, м;

Т - осадка корабля, м.

Плавание на мелкой воде и в узкостях сопряжено с повышенным сопротивл ением воды движению корабли. Эго явление следует учитывать п щ эксплуатации даюгателеЗ.

135

После отключения части винтов суммарная нагрузка на винт при той же скорости корабля возрастает за счет

перераспределения упора и за счет дополнительных сопротив­

лений пеоеложенного пера руля и неработающего винта.

ления неработающего винта.

137