Nghiên cứu phương pháp xác định thực nghiệm sức cản thông qua cặp thông số tốc độ tàu và số vòng quay chân vịt, chương 6 ppsx

1 Chương 6: CÁC ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH ĐỘNG CƠ Đường đặc tính động cơ là các đường cong thể hiện mối quan hệ giữa các thông số chủ yếu đặc trưng cho chế độ làm vi ệc động cơ trong quá trình khai t hác. Trong thực tế động cơ chính tàu thuỷ luôn làm việc trong các điều kiện thay đổi nên các thông số kinh tế, kỹ thuật của động cơ sẽ thay đổi theo các đường đặc tính nên đường đặc tính thể hiện tương đối chính xác chất lượng khai thác của động cơ. Đường đặc tính động cơ được chia thành hai nhóm ch í nh : 1. Đặc tính tốc độ : Đặc tính tốc độ là các đường cong biểu thị mối quan hệ của một số thông số chính của động cơ Diesel như công suất, mômen quay hoặc áp suất có ích t rung bình, suất tiêu hao nhiên li ệu, hiệu suất và các chỉ tiêu công tác khác theo số vòng quay. Đường đặc tính tốc độ được chia thành hai nhóm đặc tính c ơ bản sau : a. Đặc tính ngoài động cơ : Đường đặc tính ngoài động cơ là đường đặc tính tốc độ biểu thị công suấ t cực đại do động cơ phát ra tương ứng với từng chế độ số vòng quay khác nhau của động cơ. Đối với các động cơ Diesel, do công suất cực đại phụ thuộc vào việc đ i ều chỉnh lượng nhiên liệu cực đại cung cấp cho mỗi chu trình ở 2 các vị trí không đổ i khác nhau (h a = const). Khi cơ cấu cung c ấp nhiên liệu ở các vị trí không đổi khác nhau, giá trị công su ất lớn nhất động cơ sẽ khác nhau nên tương ứng sẽ có các đường đặc tính ngoài sau : Đặc tính ngoài công suất giới hạn (h a = max): đặc tính t ốc độ trong đó công suất động cơ ở mỗi chế độ vòng quay đạt giá tr ị giới hạn lớn nhất (đường 1). 3 Đặc tính ngoài giới hạn bơm cao áp: đặc tính tốc độ trong đó ở mỗi chế độ cơ cấu điều khiển nhiên liệu được kéo tới giới hạn trên của bơm cao áp (đường 2) Đặc tính ngoài xả khói đen (100% < h a < h amax ): đặc tính t ốc độ trong đó ứng với mỗi chế độ số vòng quay của động c ơ, cơ cấu điều kiển cung cấp nhiên liệu nằm ở vị trí bắt đầu có khói đen xả (đường 3). Đặc tính ngoài công suất định mức (h a = 100%): Đặc tính t ốc độ khi cơ cấu cung cấp nhiên liệu giữ ở công suất động c ơ phát ra là công suất định mức theo t h i ế t kế N H tương ứng v ới số vòng quay định mức khi thiết kế là n H (đường 4). Đặc tí nh ngoài định mức là đường đặc tính chính để xác định các thông s ố kinh tế, kỹ t huậ t của động cơ do nhà chế tạo quy định và đảm bảo ở điều kiện tiêu chuẩn do đó kh i nói đến đặc tính ngoài thì được hiểu là đường đặc tính ngoài định mức. Đặc tính ngoài công suất sử dụng (h a = 85 – 95%): là đường đặc tính tốc độ trong đó cơ cấu cung cấp nhiên liệu được giữ ở vị trí công suất động cơ phát ra l à công suất sử dụng N s ứng với số vòng quay là số vòng quay sử dụng n s ( đường 5). Trong quá trình khai thác thực tế, để tránh sự quá t ải cho động cơ thường tổ chức khai thác động cơ ở các chế độ làm việc theo đặc tính ngoài công suất sử dụng nên đường đặc tính này được sử dụng để lựa chọn các thiết bị động lực chính c ủa t àu. 4 Đặc tính ngoài bộ phận ( h a < 85 – 95%): các đường đặc tính khi cơ cấu đ i ều khiển cung cấp nhiên liệu được giữ ở vị trí công suất phát ra th ấp hơn các đặc tí nh ngoài kể trên (đường 6). Hình 2.9: Các đường đặc tính tốc độ động cơ D i ese l 5 Khi tàu làm việc ở điều kiện quá tải như bề mặt vỏ tàu và chân vịt bám bẩn, tàu hoạt động ở các điều kiện hàng hải không thu ận lợi như sóng to, gió l ớn.v v… vòng quay động cơ giảm và làm giảm vận tốc nếu vẫn giữ tay ga ở vị trí ban đầu. Do đó để đảm bảo được vận tốc đã cho buộc người sử dụng phải kéo tay ga để t ăng lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình và điều này sẽ dẫn đến việc quá tải cần phả i giảm bớt lượng nhiên li ệu cung cấp cho mỗi chu trình và chuyển động cơ đang l àm việc theo đường đặc tính ngoài công suất định mức sang làm việc theo đường đặc tính giới hạn phụ tải là đường thể hiện mối quan hệ giữa công suất chỉ thị (hoặc áp suất chỉ thị) ứng với số vòng quay mà tải trọng cơ hoặc tải trọng nhiệt trong các ch i tiết đạt đến mức không cho phép động cơ làm việc lâu dài ho ặc chỉ trong thời g i an giới hạn. Trong thực tế khai thác động cơ thường sử dụng đại lượng mômen xo ắn M e hoặc áp suất có ích trung bình P e làm tiêu chu ẩn cho giới hạn của phụ tải nên đường đặc tính giới hạn ph ụ tải của động cơ thường là đường M e = f(n) hoặc là đường P e = f(n) đi qua điểm có giá trị P eH = 100% tương ứng v ới chế độ làm việc định mức động cơ và có thể là đường I, II hoặc III (hình 2.10). 6 Hình 2.10: Sự giới hạn phụ tải theo Pe = f (n) 7 I. Động cơ bốn kỳ, không tăng áp. II. Động cơ hai kỳ và bốn kỳ, tăng áp bằng cơ g i ớ i . III. Động cơ hai kỳ tăng áp bằng tuabin khí xả. . ngoài động cơ : Đường đặc tính ngoài động cơ là đường đặc tính tốc độ biểu thị công suấ t cực đại do động cơ phát ra tương ứng với từng chế độ số vòng quay khác nhau của động cơ. Đối với các động. chính xác chất lượng khai thác của động cơ. Đường đặc tính động cơ được chia thành hai nhóm ch í nh : 1. Đặc tính tốc độ : Đặc tính tốc độ là các đường cong biểu thị mối quan hệ của một số thông số. 95%): là đường đặc tính tốc độ trong đó cơ cấu cung cấp nhiên liệu được giữ ở vị trí công suất động cơ phát ra l à công suất sử dụng N s ứng với số vòng quay là số vòng quay sử dụng n s ( đường 5).