При этом мощность должна быть снижена до такой величи
ны, при которой тепловая напряженность двигателя не пре вышала бы допустимого предела.
В первом приближении максимально допустимую мощность
двигателя после отключения агрегатов наддува можно опре
делить, используя уравнение мощности в общем виде.
. При условии, |
что пд6= const и |
оо=const,можем считать, |
что r^conet |
и |
гц= const .Тогда, |
обозначая все величины, |
характеризующие работу двигателя |
после отключения агре |
гатов наддува,штрихами, можем записать |
, |
60 |
Hu iViO1* |
К = |
65 2 3 ^ 2 пАЬКоГСГ0 RT 0 Ч А Ч м |
N e |
60 |
H u р ^ ю * |
|
6Ъ£,?Л7 паько^ 0Нгт^; НнПиПм |
Т 0- Т кц, и p 0= p KUi.
После сокращения получим
КРоТ*ч Пм
РкцТо Н м
откуда
М'_=nJEsЛдь-Лй. ,
е е РкцТо Пм ’
где
ч* |
N. |
Ni. |
Ммп 1 |
Ммп_ I |
^тр |
N: |
ч |
1 |
' *1 |
Ml |
— 1 ^МП_=1-
здесь
Чм 1 м? Ml
-£оЛк=А^. ■ |
N' |
НК |
•РкиТ0 |
’ |
|
Так как nA6=rnist,TO N/Tp= N Tp.
Если обозначить |
— ^ = Д и„ и заменить все отношения |
|
N |
HK |
НК мощностей относительными величинами, то можно записать:
|
'Чм- |
1- “(S-rp 'S Hxi-8K Sf") j |
|
4 |
^тр ~ A hX^Hx ) ~Д" |
|
Подставляя полученные формулы в уравнение для опреде |
ления эффективной мощности, получим |
|
i |
Д Сбтр Лнх^нк) |
|
N'e= A N e |
(I3.II) |
|
|
С^тр" ^н*.+ ^ к - ^т ) |
|
П р и м е ч а н и я . I. Вели турбокомпрессор свобод |
ный, |
то всегда 6К= 5 Т . |
|
2. Если двигатель с механическим приводом компрессора, |
то |
<3Т =0. |
|
|
3, Если двигатель двухтактный,то SH^=Q. |
|
Применяя графический метод (так же как и в случае |
отключения цилиндров) и используя найденное значение до |
пустимой мощности Nfc , можно построить новую ограничи |
тельную характеристику. Точка пересечения винтовой ха |
рактеристики с новой ограничительной характеристикой |
двигателя определит допустимые величины чисел оборотов |
п 6 |
и мощности Ы е |
|
|
Эту же задачу можно решить, применяя аналитический |
метод, использованный в случае отключения цилиндров. |
|
Более точно показатели работы двигателя после отклю |
чения наддувочного агрегата можно определить, применяя |
обстоятельные расчетные методики. |
|
Двигатель, работающий после отключения наддувочного |
агрегата, требует строгого контроля. Контроль за нагруз кой двигателя осуществляется по одному или нескольким ограничительным параметрам, принятым для данного двигате ля заводом-изготовнтелем и указанным б инструкции по экс
плуатации. Такими параметрами могут быть: температура
выпускных газов t r,максимальное давление в цилиндре р 7_, дымность выхлопа и т. д.
Следует обратить внимание на то, что для одного и того же двигателя, в зависимости от способа отключения агрегата
мь
наддува, значения ограничительных параметров могут быть различными.
Например, для двигателя 9ДМ при снятом патрубке,
соединяющем нагнетатель с наддувочным коллектором, до
пускается Ые = 700 л. с. при Рь = 505 об/мин, а при
застопоренном роторе турбокомпрессора и снятом лючке подвода воздуха к наддувочному коллектору - только Neft=
=630 л. с. при п ь= 480 об/мин.
3.Выход из строя и отключение
холодильника воздуха
Отключение холодильника воздуха может быть вызвано
либо повреждениями в самом холодильнике (коррозионные свищи или трещины в охладительных элементах), либо неисправностями в системе,обеспечивающей холодильник воз
духа забортной водой.
После отключения воды на холодильник воздуха по исте
чении времени, необходимого для установления в элементах
двигателя теплового равновесия, произойдут следующие изменения важнейших показателей.
I. Температура воздуха после холодильника практически
будет равна температуре воздуха на входе в холодильник:
Т ^ Т , - для двигателей с одноступенчатым наддувом;
-для двигателей с двухступенчатым наддувом и промежуточным охлаждением воздуха.
Необходимо отменить, что при отключении холодильника,
установленного после свободного турбокомпрессора, прои
зойдет не простое заравнивание температуры воздуха за холодильником до температуры воздуха на входе в холодиль ник, а одновременное изменение обеих величин, но с раз-
ной интенсивностью. Изменение температуры воздуха перед
холодильником будет вызываться изменением числа оборотов
и степени повышения давления в компрессоре, которое, в
свою очередь, произойдет вследствие изменения температу ры и давления газов перед турбиной, приводящей в дейст
вие компрессор.
Бели на двигателе установлен подключенный турбоком прессор, то число оборотов компрессора не изменится (при
условии nA6=conat ). В этом случае после отключения хо
лодильника произойдет изменение весового расхода воздуха, что при крутых характеристиках компрессора может вызвать
некоторое изменение степени повышения давления и темпера
туры воздуха перед холодильником.
2. Несмотря на существенное изменение весового рас хода воздуха, объемный расход будет меняться незначитель
но, так как число оборотов дизеля неизменно. Вследствие
этого гидравлические потери давления воздуха, проходящего
через холодильник, после отключения воды останутся равны
ми потерям при работающем холодильнике.
3. Температура воздуха перед цилиндрами двигателя вследствие отключения холодильника воздуха будет увеличи ваться при всех схемах наддува. Это приведет к умень
шению весового заряда и коэффициента избытка воздуха в
цилиндрах двигателя. В области значительных нагрузок, т. е. небольших значений о. , произойдет уменьшение
индикаторного к. п. д. и ухудшение экономичности двига
теля.
Одновременно изменятся и все другие показатели:
температура и давление газа, давление перед цилиндрами,
обороты турбокомпрессора и т. д.
Увеличение температуры газов приведет к увеличению тепловой напряженности двигателя.
Для предотвращения перегрузки двигателя после отклю чения воздухоохладителя максимально допустимая мощность
должна быть снижена.
В этом случае максимально допустимый режим работы определяется, как правило, по максимально допустимой температуре газов, так как в корабельных условиях именно
этот параметр наилучшим образом характеризует тепловую напряженность двигателя.
Воздухоохладители устанавливаются на двигателях
с высоким наддувом (Д-42, 40Д, 61Б, типа М-503 и др.), поэтому влияние отключения воздухоохладителя на работу двигателя носит сложный характер.
Аналитическое определение изменения показателей рабо ты двигателя и определение допустимого режима возможно
только с помощью расчетных методик, предусматривающих
использование сложных зависимостей и решение систем уравнений.
В первом приближении, принимая в качестве ограничи
тельного параметра а = consi, для оценки допустимой мощ
ности можно использовать уравнение эффективной мощности
в общем виде (так же как и |
в случае отключения агрегатов |
наддува): |
|
|
|
|
(13.12) |
Ики, |
1*0, |
Ч м |
Определение М е&и п ь |
производится аналогично предыду |
щим случаям. |
|
|
4.Отключение всережимного регулятора
При выходе из строя всережимного регулятора двигатель
становится неуправляемым, поэтому регулятор необходимо
отключить и перейти на ручное управление подачей топлива.
Чтобы уметь обеспечить безаварийную и нормальную работу
двигателя, необходимо рассмотреть совместную работу дви
гателя и регулятора.
В условиях спокойного моря (нормальная винтовая харак теристика) закрепление рейки топливного насоса высокого
давления в промежуточном положении обеспечивает устойчивую
351
