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.