Файл: Эксплуатация корабельных двигателей внутреннего сгорания лекции..pdf

двигатели на более экономичных режимах работы и более полно использовать мощность двигателя при изменении отно­ сительной поступи винтов, т. е. при буксировочных режимах,

плавании во льдах и др. Обычно винтами регулируемого

шага снабжаются тральщики, буксиры и ледоколы, для кото­ рых характерны разнообразные режимы использования энер­

гетической установки, связанные с изменениями винтовой характеристики. Винтами регулируемого шага снабжаются также корабли, для которых характерно парциальное исполь-

139

используемой генерато­ ром, может стать причиной длительной перегрузки двигателя. Область перегрузочных режимов лежит между внешней и огра­ ничительной характеристиками. Контроль нагрузки двигателя, работающего в режиме "винт-зарядка" или "винт-расход",

должен осуществляться по принятым ограничительным пара­

метрам.

В. Нагрузка двигателя при

пуске

Пусковой режим работы двигателя является кратковре­ менным неустановившимся режимом. При пуске возможна пе­ регрузка двигателя по механическим напряжениям. Макси-

142

мальное давление сгорания в период пуска может достигать значений, которые в полтора раза превышают максимальные давления сгорания на номинальном режиме работы двигателя. Это объясняется малым числом оборотов двигателя, большим периодом задержки самовоспламенения топлива, увеличенной порцией топлива и наличием в камере сгорания несгоревшего

топлива или топлива невоспламенившегося во время предыду­

щих циклов. Пусковой период характеризуется также большой жесткостью работы двигателя.

Для облегчения пуска двигателя подача топлива должна

быть увеличена, но не более, чем до 50-60$ от номинальной

подачи. Большая порция топлива, подаваемая насосом во

время пуска, может привести к чрезмерному увеличению давления сгорания, увеличению жесткости работы двигателя

и увеличению числа оборотов (забросу оборотов) сразу

после пуска. Необходимо учитывать, что всережимный регу­

лятор во время пуска стремится установить рейку топливного насоса в положение максимальной подачи топлива (на упор максимальной подачи топлива), в связи с чем большинство

регуляторов имеют специальное устройство для ограничения

величины подачи топлива во время периода пуска. Рассмотрим работу всережимного регулятора в момент

пуска двигателя на примере центробежного регулятора пря­

мого действия (рис. 4.25). Перед пуском двигателя ры­ чаг I устанавливается в положение подачи топлива, соответ­

ствующее пусковым оборотам. Так как центробежная сила

регулятора Fu, равна нулю, то сила пружины 2 F„p опустит

муфту регулятора 3 в крайнее нижнее положение, которое

соответствует максимальной подаче топлива. В целях исклю­ чения перегрузки двигателя и предупреждения заброса оборо­

тов сразу после пуска в регуляторе устанавливается упор

пуска 4, который ограничивает ход рычага 5, тем самым

ограничивая ход рейки и подачу топлива в период пуска.

Упор вводится в рабочее положение переводом рычага

управления двигателем в положение "ПУСК" и выводится из

143

m ПоЗача масла

о т прокачаЬ а- Т Г ющеео а г р 9 г а т а

X перо0 пуском.

Рис. 4.25. Схема центробежного регулятора

прямого действия с гидравлическим упором пуска

рабочего положения при переводе рычага управления в поло­ жение "РАБОТА". Двигатели типа М-50 и М-503 снабжены

регуляторами, которые имеют упоры пуска с гидравлическим управлением. Они срабатывают при включении маслопрокачи­ вающего агрегата во время пуска двигателя. Упор пуска имеет устройство для регулировки величины порции топлива,

подаваемой во время пуска. Неправильная регулировка упора

может стать причиной перегрузки двигателя при пуске.

9. Нагрузка двигателя при страгивании с места- и разгоне корабля

Вероятность перегрузки двигателя существует также

при страгиванли с места и разгоне корабля. Уравнение движения корабля во время разгона может быть представ­ лено в виде

(4.25)

144

где - суммарный эффективный упор гребных винтов;

R - сопротивление воды движению корабля;

щ - масса корабля;

V - скорость движения корабля.^

На установившемся режиме работы -^г= 0 , эффективный

упор равен сопротивлению R . Затраты энергии на разгон

где Miиндикаторный момент двигателя;

М6- момент, потребляемый гребным винтом;

Мм- момент, затрачиваемый на преодоление механических потерь двигателя;

3динамический момент вращающихся масс вала и двигателя.

Разгон корабля может осуществляться только за счет резерва мощности, которую имеет двигатель. Если обратить­ ся к рис. 4.26, то этот резерв мощности определяется пло­ щадью между винтовой и ограничительной характеристиками. Практически для улучшения маневренности корабля и ускоре­

ния разгона используется дополнительный резерв мощности,

лежащий выше ограничительной характеристики. Кратковремен­ ная работа двигателя в области, расположенной выше огра­ ничительной характеристики, как указывалось в § 2, не приводит к резкому возрастанию температуры деталей двига­

теля и к увеличению механической напряженности.Однако даже

кратковременная работа двигателя в области перегрузок крайне нежелательна, так как она увеличивает износ дета­

лей и снижает надежность двигателя. Использование области перегрузок во время разгона корабля может быть допущено

145

только в том случае,

когда условия плавания

ограничительная 2, внешняя 3 и регуляторная 4 характеристики двигателя. Дви­ гатель пускается и работает на холостом ходу (точка А). При включении соединительной муфты мощность двигателя

будет увеличиваться по регуляторной характеристике 4,

при этом в результате запаздывания срабатывания регуля­

тора возможно некоторое снижение (провал) оборотов. Линия

работы двигателя в этом случае показана пунктиром(А-А'-А).

Подача топлива при включении соединительной муфты может

достичь максимального значения. По мере увеличения скоро­

сти корабля мощность двигателя будет уменьшаться по регу­

146