книги из ГПНТБ / Эксплуатация корабельных двигателей внутреннего сгорания лекции

д) отложения накипи и нагара, приводящие к возра­

станию тепловой напряженности двигателя.

Потребная мощность для обеспечения заданной скорости

хода корабля увеличивается по мере постепенного утяжеления винтовой характеристики за счет:

а) увеличения шероховатости и обрастания подводной

части корпуса корабля; б) увеличения шероховатости, обрастания лопастей

и изменения геометрии гребного винта.

Если при проектировании энергетической установки не

было предусмотрено запаса мощности, то с течением време­

ни корабль будет не в состоянии развивать полную скорость

хода и на режимах, близких к полным, двигатель будет пе­

регружен. Считается, что для морей умеренного пояса

сопротивление корпуса корабля в результате обрастания

корпуса возрастает на 0,25$ в сутки.

Изменение водоизмещения корабля в сторону увеличения

также вызывает возрастание нагрузки двигателей. Это изме­

нение можно оценить по методу адмиралтейских коэффициен­ тов:

(4.27)

Для приведения технических характеристик корпуса и двигателя к первоначальным производятся плавно-предупре­ дительные осмотры и ремонты двигателей и линии вала. Корабль проходит периодическое докование или подъем на

стенку для очистки и покраски корпуса, очистки и проверки геометрии гребных винтов. Строгое выполнение сроков и высокое качество выполнения НПО и ПНР является гарантией

получения проектной мощности двигателя и проектной ско­ рости хода корабля, обеспечивает длительную и надежную

работу двигателей в течение установленного ресурса.

158

Вопросы для повторения

1.От каких факторов зависит нагрузка двигателя, ра­ ботающего на привод гребных винтов? Стр. 130.

2.Как изменяются коэффициенты упора и момента греб­

ного винта при изменении относительной поступи?

Стр. 131.

3.Какие причины могут вызвать изменение относитель­

ной поступи гребного винта в корабельных условиях?

Стр. 131.

4.Как будет нагружаться двигатель при работе, если

корабль закреплен на швартовах? Стр.133.

5.В чем отличие нагрузки двигателей без наддува и

снаддувом при работе на швартовах? Стр.133-134.

6.В чем особенности нагрузки двигателя при букси­ ровке и при плавании во льдах? Стр. 134.

7.Как определяются предельно допустимые обороты

двигателя при буксировке корабля или трала или при пла­ вании во льдах? Стр. 135.

8.Каковы особенности нагрузки двигателя при плава­

нии корабля на мелководье? Стр. 135.

9.Какие режимы работы главных двигателей называют парциальными? Стр.136.

10.Покажите на графике особенности нагрузки двигате­ лей, работающих при парциальном использовании гребных

винтов в многовальной установке и при парциальном исполь­

зовании двигателей в многомоторной установке. Стр.137-139.

11.В чем особенность нагрузки двигателей, работающих на винты регулируемого шага? Стр. 139.

12.Для каких типов кораблей применяются винты регу­

лируемого шага? Стр.139.

13.Покажите на графике возможность использования главных двигателей, работающих на винты, для получения электроэнергии. Стр. 14I.

159

14.Почему при пуске существует вероятность перегруз­

ки двигателя? Стр. 142.

15.Какие меры необходимо принять для предотвращения

перегрузки двигателя при пуске? Стр. 143.

16.Охарактеризуйте нагрузку двигателя при страгива-

нии с места и при разгоне корабля. Как необходимо вести

разгон корабля, чтобы нагрузка главных двигателей не превышала допустимую? Стр.144.

17.Покажите по графику, как изменяется нагрузка двигателей при реверсировании гребных винтов. Как необ­

ходимо проводить реверсирование гребных винтов, чтобы

не перегрузить двигатель? Стр. 148.

18.В чем особенность нагрузки двигателя при плава­

нии в штормовую погоду? Стр. 151.

19.Чем вызывается увеличение нагрузки главных дви­ гателей в штормовых условиях плавания? Стр. 151.

20.На каких оборотах должны работать главные дви­ гатели в штормовых условиях и от каких факторов зависит выбор допустимых оборотов? Стр. 152-153.

21.Почему увеличивается общая средняя нагрузка глав­

ных двигателей во время циркуляции корабля? Стр. 155.

22.Почему во время циркуляции двигатели правого и

левого бортов нагружаются неравномерно? Стр. 156.

23.Как необходимо проводить циркуляцию корабля (по­ ворот), чтобы не перегружать двигатели? Стр. 157.

24.Как изменяется нагрузка двигателя с течением вре­ мени эксплуатации? Стр. 157

25.Какие мероприятия должен проводить личный состав

для приведения характеристик главных двигателей и характе­

ристик корпуса корабля к их проектным, исходным видам?

Стр. 158.

1.60

Ли т е р а т у р а

1.Брук М.А. Инженерные основы эксплуатации корабель­ ных дизелей. Воениздат, 1968.

2.Брук М.А., Рихтер А.А. Режимы работы судовых дизе­ лей. Изд. Судостроение, 1963.

3.Васильев-Южин Р.М. Характеристики корабельных

двигателей внутреннего сгорания. Изд. ВМФ, 1963.

4.Возницкий И.В. Техническая эксплуатация двигате­

лей промысловых судов. Изд. "Пищевая промышленность",

1969.

5.Бурышкин Л.П. Техническая эксплуатация двигателей внутреннего сгорания. Изд. "Транспорт", 1969.

6.Гиттис В.Ю. и др. Теоретические основы эксплуата­ ции судовых дизелей. Изд. "Транспорт", 1965.

7.Петровский Н.В. Режимы работы судовых двигателей.

Изд. "Морской транспорт", 1953.

8.Правила эксплуатации судовых дизелей. ПЗСД-57.

1957.

161

отдельно оговариваются в технических условиях на поставку

изависят от типа энергоустановки, особенностей дизеля

испецифики условий эксплуатации.

Подробнее остановимся на величинах, характеризующих влажность воздуха.

Общепринято степень насыщения воздуха парами воды

оценивать с помощью критерия, именуемого относительной

влажностью и представляющего собой отношение парциального давления водяных паров в воздухе р Нг0 к парциальному дав­

лению насыщения для данной температуры воздуха:

163

терь двигателей с ПТК (5.8) и СТК (5.7) содержат разные составляющие. Во многих случаях наиболее существенно ме­

сСТК также может быть значительным;

4)величина механического к. п. д.

меняется по причине изменения как индикаторной мощности, так и мощности механических потерь.

Таким образом, можно сделать следующие методологиче­

ские рекомендации, полезные при анализе воздействия внеш­

них условий на мощность и экономичность двигателей.

1.Для уяснения характера изменения эффективной мощ­ ности необходимо прежде всего проанализировать изменение

факторов, от которых зависит индикаторный к. п. д. и

индикаторная мощность дизеля. Как известно из теории

рабочих процессов [б] такими факторами прежде всего явля­

ется коэффициент избытка воздуха ос. и затем - степень повышения давления Л..

2.Окончательные выводы об изменении мощности могут

быть сделаны после выявления степени и знака изменения

мощности механических потерь, для чего необходимо знать:

-параметры воздуха перед и за компрессором, пара­

метры газа перед и за турбиной, расходы воздуха (в целях

установления небаланса мощности в подключенных турбоком­

прессорах) ;

-соотношение давлений в трактах перед и за цилинд­ рами (для оценки величины и знака мощности насосных ходов).

Отдельно следует сказать об изменениях тепловой и механической напряженности, возникающих под воздействием

внешних условии.

165

Условными критериями механической напряженности (см. гл. 3) являются:

1)максимальное давление сгорания pz характеризую­

щее статические нагрузки на детали двигателя;

2)средняя или мгновенная скорости нарастания дав­

ления в цилиндре во время сгорания (одновременно с кото­

рыми зачастую используется степень повышения давления

,Pz \

А=-р^- ), позволяющие судить о динамичности нагруже­

ния деталей.

К условным критериям, характеризующим тепловую напря­

женность и температурное состояние деталей цилиндрово­

поршневой группы относятся (см. гл. 3):

1)максимальная температура поршня и температура

поршня в районе верхнего поршневого кольца ‘ЬПта ,Ъ„к,а в ряде двигателей - температура выпускного клапана -fc

2)тепловой поток через стенки цилиндра q,ст.

Названные показатели определяются либо путем прямых

измерений в лабораторных условиях, либо с помощью расчета по косвенным показателям.

В эксплуатационной практике в качестве косвенного критерия тепловой нагруженности дизеля обычно использует­

ся температура газа перед турбиной + г .

Если при изменении внешних условий уменьшается коэф­

более всего зависит от удельного веса воздуха Зкц коэф­

166

показывает во сколько раз объемный заряд сухого воздуха

меньше заряда влажного воздуха и изменяется тем заметнее,

заметно меняется при изменении противодавления за турби­

духа (рис. 5.3) может быть представлен в виде пучка кри­

вых, построенных для разных \0=const с началом коорди­

нат в точке (ct=I,ril(£=1). По оси ординат откладывается не

167