Работа главных судовых дизелей протекает в различных условиях и связана с изменениями их показателей: эффективной мощности, экономичности, токсичности отработавших газов, тепловой и механической напряженности. Главный двигатель является элементом всего пропульсивного комплекса, поэтому режим его работы, в том числе, зависит от типа и условий плавания судна, от конструктивных элементов корпуса, типа движителя и машинной установки, способа передачи мощности потребителю. Знание режимов работы главных двигателей обеспечивает обоснованный выбор элементов главной энергетической установки.
Энергетический комплекс состоит из двигателя – вырабатывающего энергию и потребителя – потребляющего энергию.
Режим работы двигателя это совокупность состояния систем двигателя и потребителя энергии, определяющих протекание рабочего процесса, который оценивается показателями, количественно характеризующими работу в единицу времени. Эти показатели называются показатели режима работы двигателя. За показатели режима работы двигателя принимают: эффективный крутящий момент при соответствующей частоте вращения коленчатого вала; среднее эффективное давление при заданной частоте вращения коленчатого вала.
Режимы работы главных двигателей обычно разделяют на установившиеся и неустановившиеся. Первые характеризуются постоянством нагрузки, частоты вращения коленчатого вала и теплового состояния деталей двигателя, при допустимых отклонениях. Для неустановившихся режимов характерна нестабильность указанных факторов, выходящая за допустимые отклонения.
В учебной и научной литературе даются различные трактовки режимов работы двигателя, которые по смыслу иногда противоречивы. Так. Д.А. Рубец [68] под переменным режимом понимает любой режим, отличающийся от номинального и неустановившиеся режимы относит к категории переменных. Автор отождествляет неустановившиеся режимы работы с переменным. В.Н. Болтинский [68] считает, что среднее значение нагрузки тракторного двигателя есть стационарный режим (установившийся). Н.Х. Дьяченко [68] под установившимся режимом работы двигателя понимает такой режим, при котором показатели его работы (частота вращения, нагрузка, тепловые состояния и др.) не изменяются во времени. Если показатели, характеризующие рабочее состояние двигателя изменяются во времени или хотя бы один из них, то это считается достаточным чтобы назвать такой режим работ неустановившимся. Исходя из характерных особенностей, присущих каждому из режимов, Н.Х. Дьяченко их условно квалифицирует и впервые предлагает метод расчета параметров рабочего процесса на неустановившихся режимах. В.И. Крутов [68] считает, что установившийся режим есть равенство вырабатываемой энергии двигателем и израсходованной энергии потребителем и вводит понятие равновесного режима. Установившийся режим работы двигателя характеризуется совокупностью многих параметров отражающих те или иные свойства объекта. Основным признаком, характеризующим установившийся режим, является постоянство во времени значения каждого из параметров, т.е. подразумевается среднее его значение в определенном интервале времени.
Так же режимы работы двигателя разделяют на номинальный режим работы двигателя, который гарантируется заводом-изготовителем и предусматривается техническими условиями на поставку (имеется в виду одновременная и парциальная работа двигателей на гребной вал, режим траления, буксировки и пр.), и на неспецификационные режимы работы двигателя (например, работа при значительном обрастании корпуса, сильном волнении и ветре, на мелководье, при крене, дифференте, на нестандартных сортах топлива, масла, в аварийных режимах). Работа на неспецификационных режимах работы двигателя допустима с определенными ограничениями. В ряде случаев (см. параграф 2.3) такие ограничения предусматриваются и для работы двигателя на номинальном режиме.
Установившиеся режимы работы главных дизелей имеют место при постоянных малых, средних и полных ходах судна вперед и назад, на перегрузочных режимах, на минимально устойчивых частотах вращения коленчатого вала.
Неустановившиеся режимы работы двигателя характерны при пуске, остановке двигателя, трогании судна с места, разгоне, реверсировании, циркуляции и др. Каждый из этих режимов может иметь место при различных условиях плавания судна (свободный ход или буксировка, траление, плавание в нормальных или штормовых условиях, плавание на глубокой воде или мелководье, на чистой воде или в ледовых условиях, в грузу или в балласте и пр.).
Изменение режимов работы двигателя может происходить преднамеренно (в связи с необходимостью изменить скорость, направление движения судна) или случайно (под влиянием состояния водной поверхности, силы и направления ветра и др.).
Таким образом, судовые двигатели, работают в широком диапазоне скоростных и нагрузочных режимах, представляют собой сложную комбинированную установку, в состав которой входят разнородные системы, взаимосвязанные между собой и определяющие технико-экономические и экологические показатели двигателя.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
