Đề cương ôn tập khai thác hệ đông lực

Đề cơng ôn tập Khai Thác hệ đông lực
Câu 1- Trình bày sự phối hợp công tác giữa Diesel với chân vịt định bớc trên đồ thị đặc tính
trong hai trờng hợp sau:
1. Động cơ không trang bị bộ điều tốc.
2. Động cơ trang bị bộ điều tốc nhiều chế độ.
Bổ sung:
a. Đặc tính chân vịt: Là đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa các thông số công tác của động cơ
lai chân vịt với tốc độ quay hoặc tốc độ tàu khi lợng nhiên liệu cung cấp cho chu trình là
thay đổi gọi là đặc tính chân vịt.
b. Đặc tính ngoài: Là đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa các chỉ tiêu công tác của động cơ với
số vòng quay của nó khi lợng cung cấp nhiên liệu cho mỗi chu trình là không thay đổi (dw =
const)
1. Động cơ không trang bị bộ điều tốc:
Ne
a) Xét trờng hợp điều kiện khai thác không thay đổi:
C0
Giả sử tàu công tác trong vùng biển yên sóng gió tNn
N
ơng ứng với đờng đặc tính chân vịt không thay đổi

N

KT
C0. Động cơ đang làm việc với đờng đặc tính ngoài
Mn=const
K
(Mn = const) ứng với lợng cấp nhiên liệu định mức
I
(dwn = const).
Điểm phối hợp công tác sẽ là giao điểm N của đờng
đặc tính chân vịt (C0) và đờng đặc tính ngoài (Mn ,

H
hn). Tại đây mômen do động cơ sinh ra cân bằng với
mômen cản trên đế chân vịt, lực đẩy cân bằng với
0 nmin
nKT nn n
lực cản, và tại N công suất động cơ là công suất định
mức Nn và vòng quay định mức n n. Tuy nhiên trong
thực tế khai thác không phải lúc nào ta cũng đạt đợc công suất tại điểm N. Chẳng hạn: khi động cơ đã
cũ, khi một vài xylanh bị sự cố, tuabin tăng áp bị hỏng hay khi tàu khai thác trong luồng lạch hẹp,
cạn thì ta phải thay đổi tay ga để tìm một điểm khai thác có công suất hợp lý mà vẫn an toàn cho
động cơ.
Một lí do nữa mà ta thờng sử dụng công suất phát ra của động cơ nhỏ hơn công suất định mức nhằm
dành một phần giữ trữ để khắc phục khi phụ tải tăng đột ngột do sóng gió hoặc nhằn tăng cao tuổi thọ
động cơ. Do đó điểm phối hợp công tác giữa động cơ và chân vịt thờng là điểm K và ta có:
NK = e.Nn
(5)

nK = nn .3

NK
= nn .3 e
Nn

n
M K = M n . K
nn
Hệ số giảm công suất e thờng lấy
Lu hành nội bộ

(5)

2


= M n .3 e 2


(5)

e =(0,85 ~ 0,95).
- 15 -

www.maytauthuy.co.cc


Đề cơng ôn tập Khai Thác hệ đông lực
Vậy khi điều kiện khai thác không thay đổi nếu ta thay đổi tay ga nhiên liệu thì điểm phối hợp công
tác sẽ thay đổi nhng luôn nằm trên đờng đặc tính chân vịt.
b) Xét trờng hợp điều kiện khai thác thay đổi.
Giả sử sức cản con tàu thay đổi do sóng gió hay tải trọng
Ne
CU C1 C0 C2 C
hàng hóa ... thay đổi tơng ứng với các đặc tính chân vịt CU,
NKT
K
C1, C0, C2, C. Động cơ đang làm việc ở đặc tính khai thác
K0
K2
K1
MKT = 0,9.Mn với giả thiết động cơ không có bộ điều tốc

thì điểm phối hợp công tác tơng ứng sẽ là KU, K1, K0, K2,
MK =const K
K.
U
Ta thấy khi điều kiện khai thác khó khăn hơn chẳng hạn
điểm phối hợp công tác chuyển từ K 0 về K1. Tại K1 công
suất động cơ đã giảm một lợng N = N0 - N1 dùng để khắc
phục sức cản vỏ tàu. Ta có:
0
nmin
nKT
n
n1 01
.
nK 0 K
Trong đó: 01, 0K là hiệu suất động cơ tại điểm K 1 và K0. Nếu ta xem chúng là hằng số không đổi
trong suốt giải vòng quay công tác thì:
N1 = N K .

(6)

N1 = N K .

n1
nK

(6)

Vậy khi điều kiện khai thác thay đổi nếu ta giữ nguyên tay ga thì điểm phối hợp công tác sẽ thay đổi
trên đờng đặc tính động cơ MK = const.

Song phải chú ý tới điều kiện khai thác vì trong điều kiện tăng sức cản lớn có thể gây quá tải công
suất còn quá nhẹ tải sẽ quá tải về vòng quay. Do vậy cần khai thác động cơ ở tay ga hợp lý.
2. Động cơ trang bị bộ điều tốc nhiều chế độ:
Trong thực tế động cơ chính tàu thủy đợc trang bị bộ điều tốc nhằm duy trì vòng quay ở giá trị đặt
nhất định, dù phụ tải tác động lên chân vịt thay đổi, bằng việc tăng giảm nhiên liệu phù hợp tơng ứng
với tải bên ngoài.
C1

Ne

C0
M1 =const

K1

K0

C0

Ne

M0 =const

K0

M0 =const

K2

Ur

0

nmin

n1 n0

C2

M2 =const

Ur

n

0

nmin

n0 n2

n

a) Khi ĐKKT khó khăn hơn ĐT chân vịt thay đổi từ C 0 -> C1. BĐT sẽ tăng lợng nhiên liệu và điểm
khai thác thay đổi từ K0 -> K1 để duy trì vòng quay xung quanh giá trị n0.

Lu hành nội bộ

- 16 -

www.maytauthuy.co.cc


Đề cơng ôn tập Khai Thác hệ đông lực
b) Khi ĐKKT thuận lợi hơn ĐT chân vịt thay đổi từ C 0 -> C2. BĐT sẽ giảm lợng nhiên liệu và điểm
khai thác thay đổi từ K0 -> K2 để duy trì vòng quay xung quanh giá trị n0.

Câu 2: Phạm vi công tác của Diesel lai chân vịt định bớc. Mở rộng vùng công tác bằng phơng pháp
sử dụng nhiều động cơ Diesel lai một chân vịt.
1. Phạm vi công tác của HĐL diesel lai chân vịt định bớc.
hmax

Ne

hn

CU
3

hKT

2

1

hmin

CU: Đặc tính chân vịt khi thử tàu tại bến.
hmax: Đặc tính công suất lớn nhất của động cơ.
hn: Đặc tính công suất định mức.

hKT: Đặc tính công suất khai thác.
nmax: Giới hạn vòng quay lớn nhất của động cơ.
nn: Vòng quay định mức của động cơ.
nmin: Giới hạn vòng quay tối thiểu ổn định của động cơ.

0

nmin

nn nmax n

- Vùng 1: Giới hạn bởi nmin, CU, hKT, nn, và hmin. Tơng ứng với trờng hợp động cơ hoạt động ở chế
độ nhỏ tải nh: khi khởi động, hay manơ trong luồng lạch hẹp, hoặc khi động cơ đã cũ.
- Vùng 2: Giới hạn bởi C U, hn, nn, hKT. Đây chính là vùng thể hiện khả năng phát ra công suất tối u
của động cơ, hiệu quả kinh tế tốt nhất. Thờng chỉ khai thác động cơ trong vùng (2) khi động cơ còn
mới, khai thác trong điều kiện thuận lợi.
- Vùng 3: Giới hạn bởi CU, hmax, nmax, hn. Thể hiện khả năng phát ra công suất lớn nhất của động cơ.
Vùng này chỉ áp dụng trong quá trình thử tàu xuất xởng, sau sửa chữa lớn, hoặc khi tàu chạy trong
bão, tàu giẫy cạn ... nhng phải chú ý quá tải động cơ.
2. Mở rộng vùng công tác bằng phơng pháp sử dụng nhiều động cơ Diesel lai một chân vịt.
C0

Ne %
D

1,0
Giảm tốc

No.1 M/E

tootốctốc

0,75

Mn=cons
t

0,5

C

0,25
B

No.2 M/E
A

Li hợp
0

nmin

1,0

nn%

Đồ thị đặc tính HĐL bốn động cơ giống nhau lai
một chân vịt:
- OA: Đặc tính động cơ khi khai thác một
máy.

Lu hành nội bộ

- 17 -

www.maytauthuy.co.cc


Đề cơng ôn tập Khai Thác hệ đông lực
- OB: Đặc tính động cơ khi khai thác hai máy.
- OC: Đặc tính động cơ khi khai thác ba máy.
- OD: Đặc tính động cơ khi khai thác bốn
máy.
Trong thực tế với một số loại tàu việc yêu cầu công suất ở các chế độ khai thác riêng biệt là khác
nhau. Chẳng hạn nh tàu quân sự khi tàu tác chiến thì yêu cầu công suất lớn nhng khi tàu di chuyển
bình thờng thì không yêu cầu công suất lớn. Hay tàu khách thì khi hành trình trên đại dơng cần tốc
độ cao công suất lớn nhng khi manơ trong luồng thì chỉ cần cung cấp một phần công suất vừa đủ.
Với hệ động lực nhiều động cơ lai một chân vịt cho phép khắc phục hiện tợng d thừa công suất khi
tàu chạy nhỏ tải bằng việc cho ngừng hoạt động một hay một số động cơ.
- Ưu điểm:
1- Tùy theo yêu cầu công suất mà khai thác các động cơ một cách hợp lí, nên động cơ luôn khai
thác ở đặc tính ngoài, đạt đợc chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật.
2- Trong trờng hợp không yêu cầu công suất tối đa thì có thể bảo dỡng, sửa chữa các động cơ
dự trữ.
3- Phạm vi công tác đợc mở rộng.
- Nhợc điểm:
1- Khó khăn trong khai thác vận hành.
2- Hệ thống động lực phức tạp, cồng kềnh.
3- Giá thành chế tạo cao.
Thông thờng chỉ áp dụng cho tàu nhỏ, yêu cầu tốc độ cao nh tàu quân sự, tàu đánh cá hay một số
tàu khách.

Câu 3: Phạm vi công tác của Diesel lai chân vịt định bớc. Mở rộng vùng công tác bằng phơng pháp
sử dụng chân vịt biến bớc.
Chân vịt biến bớc cho phép tận dụng tối u công suất phát ra của động cơ trong các điều kiện khai
thác khác nhau thông qua việc thay đổi bớc chân vịt.

N
C
0
Sự phối hợp côngS tác giữa động cơ và chân 1vịt biếnCbớc
- C0: Đặc tính chân vịt khi khai thác trong điều kiện bình thờng
NA với (H/D)=1,0.
A
Hay trong đk khai thác khó khăn nhng tỷ số bớc đặt ở N(H/D)=0,8.
B
B
- C1: Đặc tính chân vịt khi khai thác trong điều kiện khó khăn vẫn với (H/D)=1,0.
Lu hành nội bộ
M/E

- 18 -

www.maytauthuy.co.cc

Mn=const


0
nmin
nB nA
nS

Đề cơng ôn tập Khai Thác hệ đông lực
- Mn = const : Đặc tính ngoài của động cơ.
Giả sử tàu đang chạy trong vùng biển yên sóng gió, tỷ số bớc đặt ở (H/D)1=1,0 thì đặc tính chân vịt
tơng ứng là C0. Động cơ công tác ở đặc tính ngoài Mn. Ta có điểm phối hợp công tác là A.
Khi tàu chuyển sang vùng biển có sóng gió nếu vẫn giữ nguyên tỷ số bớc thì đặc tính chân vịt là C 1.
Nếu vẫn duy trì tay ga nhiên liệu thì điểm phối hợp công tác sẽ là B. Tại B động cơ dễ bị quá tải
nhiệt. Để khắc phục ta giảm tỷ số bớc về (H/D)2=0,8, tơng ứng đặc tính chân vịt sẽ dịch chuyển về
C0. Điểm phối hợp công tác sẽ dịch về A. Nh vậy mặc dù trong điều kiện khai thác khó khăn nhng
động cơ vẫn phát huy hết công suất mà không bị quá tải.
- Ưu điểm:
1- Bằng việc thay đổi tỷ số bớc (H/D) ta có thể duy trì đợc điểm phối hợp công tác định mức.
Khai thác hết công suất động cơ.
2- Có thể thay đổi tốc độ, đảo chiều tàu mà không cần thay đổi chiều quay của động cơ.
3- Phạm vi công tác đợc mở rộng.
- Nhợc điểm:
1- Khi chọn tỷ số bớc và vòng quay không hợp lí sẽ làm giảm hiệu suất.

2- Hiệu suất chân vịt P chỉ đạt giá trị cực đại khi tỷ số bớc ở giá trị định mức.
3- Hệ thống điều khiển bớc phức tạp, độ tin cậy không cao, giá thành chế tạo cao.
4- ứng với một tỷ số bớc quay (H/D) có một giải tốc độ tàu tơng ứng sẽ gây hiện tợng xâm thực
cho chân vịt. Rất khó khăn trong việc phòng tránh xâm thực.
5- Thông thờng chỉ áp dụng cho tàu khách, tàu cá, tàu công trình ... những loại tàu yêu cầu khả
năng điều động, quay trở tốt.
Câu 4: Phạm vi công tác của Diesel lai chân vịt định bớc. Mở rộng vùng công tác bằng phơng pháp
sử dụng hộp số.

C

1
Sự phối hợp công tác giữaNđộng

cơ và chân vịt khi có hộp
giảm
S
C
0
tốc
B
NB

NAkhai thác trong điều kiện bình thờng.
C0: Đặc tính chân vịt khi
A
1
M
=(
/i
).M
C1: Đặc tính chân vịt khi
điều
S2
2
nkiện khó khăn.
NBkhai thác trong
B Với tỷ số
Khi tàu khai thác trong điều kiện bình thờng C0 động cơ công tác ở đặc tính ngoài Mn.
số 1).Mn, điểm phối hợp công tác là A. Do điều kiện khai
hợp vịt MHộp
truyền là i1 ta có mômenLichân
S1=(1/i

No.1 M/E
Lu hành
nội bộ

- 19 -

MS1=(1/i1).Mn

www.maytauthuy.co.cc


0

nmin

nB nB nA

nS

Đề cơng ôn tập Khai Thác hệ đông lực
thác khó khăn hơn nên đặc tính chân vịt thay đổi sang C 1. Nếu ta vẫn giữ nguyên tay ga thì điểm
phối hợp công tác sẽ là B. Tại B công suất, vòng quay bị giảm và động cơ khai thác trong điều kiện
nặng nề hơn dễ gây quá tải về nhiệt.
Trong trờng hợp này nếu ta thay đổi số truyền từ i 1 -> i2 (với i2< i1) khi đó mômen trên đế chân vịt là
MS2=(1/i2).Mn, và MS2 >MS1. Điểm công tác B có công suất và vòng quay động cơ lớn hơn ở điểm
B. Hay nói cách khác chế độ khai thác động cơ đã đợc cải thiện tốt hơn so với điểm B.
- Ưu điểm:
1- Nâng cao khả năng công tác của động cơ, tăng công suất khai thác. Động cơ luôn khai thác ở
đặc tính tối u, đạt đợc chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật, tăng tuổi thọ.
2- Có thể đảo chiều tàu mà không cần đảo chiều quay động cơ.

3- Phạm vi công tác đợc mở rộng.
- Nhợc điểm:
1- Khó khăn trong khai thác vận hành.
2- Hệ thống động lực phức tạp, hiệu suất truyền động nhỏ.
3- Giá thành chế tạo cao.
Thông thờng chỉ áp dụng cho tàu nhỏ.
Câu 5: Nêu hai phơng pháp xác định lợng tiêu hao nhiên liệu thông dụng. Trình bày phơng pháp xác
định đặc tính tiêu hao nhiên liệu bằng thí nghiệm đơn giản.
Lợng tiêu hao nhiên liệu đợc xác định bằng hai phơng pháp thông dụng là phơng pháp xác định lợng
tiêu hao nhiên liệu bằng tính toán và phơng pháp dùng thí nghiệm đơn giản để xác định lợng tiêu
hao nhiên liệu.
1- Xác định lợng tiêu hao nhiên liệu bằng phơng pháp tính toán:
Theo kết quả thí nghiệm thực nghiệm của Sikova (Ba Lan) trên mô hình và nhiều loại tàu khác nhau,
đã rút ra kết luận: Quan hệ giữa công suất với vòng quay của động cơ lai chân vịt trong một điều
kiện khai thác nhất định đợc thể hiện dới phơng trình:
Ne = C.nx
(6)
Trong đó:- x: là hệ số đặc trng cho mỗi con tàu và HĐL.
- C: là hệ số đặc trng cho trạng thái khai thác.
Lấy logarit cơ số 10 hai vế phơng trình trên ta có:
lg Ne = x.lg n +lg C
(7)
Từ phơng trình trên ta thấy trong hệ trục logarit công suất phát ra của động cơ quan hệ tuyến tính
bậc nhất với vòng quay của nó ứng với mỗi điều kiện khai thác khác nhau và đ ợc thể hiện bằng đồ
thị.
Để xác định đợc các hệ số x và C với một con tàu nhất định, trong một điều kiện khai thác cụ thể ta
phải thí nghiệm để lấy đợc 2 cặp thông số sau: (N1, n1, V1) (N2, n2, V2). Thay các giá trị vào (7) ta có
hệ phơng trình:
lg N1 = x.lg n1 +lg C
lg N2 = x.lg n2 +lg C (7)

N
lg 1
N2
Hay ta có:
(8)
x=
n1
lg
Lu hành nội bộ
www.maytauthuy.co.cc
n2 - 20 -


§Ò c¬ng «n tËp Khai Th¸c hÖ ®«ng lùc

vµ:

Lu hµnh néi bé

C=

N1 N 2
=
n1x n2x

(9)

- 21 -

www.maytauthuy.co.cc

Đề cơng ôn tập Khai Thác hệ đông lực
Mặt khác hệ số C với một con tàu cụ thể phụ thuộc vào điều kiện khai thác, còn với một chân vịt cụ
thể thì nó phụ thuộc vào tốc độ quay (n) và vận tốc tàu (V) qua biểu thức:
C = CU - a.V
(10)
Trong đó: CU: Hệ số khi thử tàu tại bến.
a: Hệ số góc phụ thuộc vào số vòng quay của chân vịt a = f(n).
Thực tế thí nghiệm trên các tàu ngời ta thấy mối quan hệ giữa hệ số a và số vòng quay là đờng thẳng
trong hệ toạ độ logarit.
Ta có phơng trình biểu diễn mối quan hệ giữa a và số vòng quay n.
lg a = -z.lg n + b
(11)
hay:
a = b/ nz
(11)
Trong đó:- b: Hệ số đặc trng cho mỗi con tàu, b không đổi với mỗi con tàu cụ thể.
- z: Hệ số mũ đợc tính:
a
lg 2
a1
- z: Hệ số mũ đợc tính:
z=
n
lg 1
n2
a1, a2 là các hệ số góc ứng với các giá trị vòng quay n1,
n2. Từ phơng trình (10) ta rút ra đợc:
a1 =

Cu C
C C
a
V
; a2 = u
lg 2 = lg 1
V1
V2
a1
V2

V1
V2
z=
n
lg 1
n2
lg

Do đó:

(12)

Thay giá trị Z, a1, a2 vào phơng trình (11) ta xác định
đợc hệ số b: b =a1 .n 1z = a2 .n2z
(13)
Thay các giá trị tính đợc vào (6) ta có:
N
b

b

N = CU z .V .n x => N = xU z .V .n x (14)
n


nU n

N N
Từ phơng trình (14) ta suy ra đợc vận tốc tàu:
với n = nU
(15)
V = U x z e
b.n
Saukhi đã xác định đợc Ne, dựa vào công thức:
Gnl = 10-3.ge.Ne
(kg/ h)
Trong đó: ge: Suất tiêu hao nhiên liệu (cho trớc trong bảng) (g/ml.h)
Ne: Công suất tơng ứng với giá trị vòng quay đã chọn và điều kiện khai thác cho trớc
Nh vậy, thông qua tính toán ta đã xác định đợc lợng tiêu hao nhiên liệu.
2. Xác định lợng tiêu hao nhiên liệu bằng thí nghiệm đơn giản:
a- Các điều kiện cần thiết khi tiến hành thí nghiệm:
Thiết bị thí nghiệm: Đồng hồ đo vòng quay, tốc độ kế, lu lợng kế hoặc sử dụng thớc đo trên ống
thủy gắn trên két nhiên liệu.
Lu hành nội bộ

- 22 -

www.maytauthuy.co.cc

Đề cơng ôn tập Khai Thác hệ đông lực
Để các kết quả thí nghiệm chính xác cần phải chú ý các điều kiện sau:
- Chiều chìm của tàu (mũi và lái)
- Lợng chiếm nớc của tàu
- Cờng lực của gió
- Góc dạt của tàu
- Chiều sâu của vùng biển
- Nhiệt độ, độ ẩm, áp suất khí quyển
Riêng với động cơ cần chú ý thêm:
- Bình dầu thí nghiệm phải đủ để động cơ chạy toàn tải trong khoảng 2 - 3,5 phút
- Khi thí nghiệm tránh để động cơ bị quá tải
- Không thay đổi tỷ số truyền động hay bớc chân vịt (với chân vịt biến bớc)
Với một giá trị vòng quay cần lấy thông số đo nhiều lần (3 lần)
Sơ đồ hệ thống nhiên liệu với bình dầu thí nghiệm

2
8

9

7

6

3

5

4

1. Động cơ chính
2. Két trực nhật
3. Két dầu thí nghiệm
4. Van 3 ngả
5. Fin lọc thô
6. Bơm cấp
7. Fin lọc tinh
8. Bơm cao áp
9. Van duy trì áp suất

1

b- Tiến hành
Bớc 1) Chạy máy và điều chỉnh các thông số công tác của động cơ về chế độ làm việc ổn định trong
giới hạn cho phép của lí lịch máy.
Bớc 2) Tiến hành đo lợng tiêu hao nhiên liệu ứng với các dải vòng quay khác nhau của động cơ.
Điều chỉnh n1=(0,35 0,42)nn chờ cho các thông số động cơ ổn định, chuyển sang chạy
với nhiên liệu trong bình thí nghiệm và tiến hành đo lợng tiêu thụ trong thời gian (t). ở 3 lần
đo ta có các giá trị: V1, V1, V1. Chú ý giữ nhiệt độ bình dầu không đổi khi thí nghiệm.
- Tơng tự ở vòng quay n2= (0,5 0,6)nn đo đợc: V2, V2, V2.
- Làm tơng tự cho các dải vòng quay: n3= (0,7 0,8)nn ; n4= (0,85 0,9)nn ; n5 = nn.
Bớc 3) áp dụng công thức sau để tính lợng nhiên liệu tiêu thụ trong 1 giờ
Gi =

Vi . .3600 (kg/h)
t

(31)

Trong đó:Vi (dm3): dung tích lợng dầu tiêu thụ ở lần thí nghiệm thứ i:
(kg/ dm3): Tỷ trọng nhiên liệu
t (sec): Thời gian tiến hành thí nghiệm.
Nh vậy, thông qua thí nghiệm ta đã xác định đợc lợng tiêu hao nhiên liệu.
Lu hành nội bộ

- 23 -

www.maytauthuy.co.cc


Đề cơng ôn tập Khai Thác hệ đông lực
Câu 6: Phơng pháp chọn điểm phối hợp công tác hợp lí giữa Diesel và chân vịt khi lợng nhiên liệu
trên tàu có hạn.
G (kg/h)
Giả sử trong chuyến hành trình từ cảng A tới cảng
C0
B chẳng may vì lí do nào đó chẳng hạn: Đờng ống
nhiên liệu vỡ, két thủng, tàu đổi tuyến hoặc lạc hA
GA
ớng ... sẽ dẫn tới lợng nhiên liệu trên tàu không đủ
MA =const
để đa tàu về bến an toàn. Trong trờng hợp này ta
phải xác định chính xác lợng nhiện liệu còn lại trên
tàu, sau đó phải xác định lại điểm công tác để với
MA =const
lợng nhiên liệu còn lại tàu vẫn về bến an toàn.
ge= const
Giả sử quãng đờng còn lại là S hải lí. Lợng
nhiên liệu thực tế còn lại trên tàu là B tấn. Điểm

công tác là A tàu chạy với vận tốc V A. Trên đồ thị
0
VA
VS
G - V ta xác định đợc lợng nhiên liệu tiêu thụ là
A: Điểm công tác khi cha phát hiện thiếu nhiênGA(kg/h).
liệu.
A: Điểm công tác sau khi đã tính toán để đa tàu về bến an toàn.
Ta tính đợc lợng nhiên liệu cần tiêu thụ cho quãng đờng S còn lại là:
BA = GA.t =GA.(S /VA) (tấn)
(40)
So sánh BA với lợng nhiên liệu còn lại trên tàu B nếu:
- BA 0,95.B thì tàu vẫn có thể tiếp tục công tác tại điểm A
- BA> 0,95.B thì phải giảm tay ga về điểm công tác A có VA < VA. Sau đó tiếp tục xác định lại
BA và so sánh với B cho đến khi thỏa mãn BA 0,95.B.
Chú ý: Việc giảm tay ga đến một lúc nào đó không những không làm giảm chi phí nhiên liệu
cho chuyến hành trình mà lại có xu hớng ngợc lại.

Lu hành nội bộ

- 24 -

www.maytauthuy.co.cc


Đề cơng ôn tập Khai Thác hệ đông lực
Câu 7: Phơng pháp chọn điểm phối hợp công tác hợp lí giữa Diesel và chân vịt khi điều kiện sóng
gió thay đổi.
V %

Giả sử tàu đang hành trình trong vùng biển
yên sóng gió tơng ứng với đặc tính chân vịt
C0. Vận tốc tàu là V0 ở vòng quay n0 điểm
phối hợp công tác là A. Sau đó tàu chạy vào
vùng có sóng với cấp gió W0B, hớng gió
thì tốc độ tàu bị giảm đi một lợng là V
(xác định qua đồ thị thực nghiệm) mặc dù
vẫn duy trì tốc độ quay n0.

I
30

II

I

20
10

II
II
III
III
IV

III
IV

0

2

4

W0B

6

Khi đó tốc độ tàu trong điều kiện sóng gió sẽ đợc xác định:
V
V1 = V0 .1

100
NS

C1

C0

B

NB
NA

A
n1= n0=const

0

(hl/h)

Giả sử muốn duy trì vòng quay động cơ thì phải
tăng tay ga vì khi đó sức cản tăng lên, đờng đặc tính
chân vịt dịch về phía bên trái có độ dốc lớn hơn.
Nhờ tính đợc tốc độ V1 và vòng quay động cơ đã
biết trớc n1= n0= const ta xác định đợc điểm công
tác B. B chính là điểm yêu cầu công suất động cơ
phát ra để duy trì tốc độ quay không thay đổi khi
tàu công tác trong điều kiện sóng gió. Ta xác định
đợc NB bằng đồ thị. Hệ số C1 của đặc tính chân vịt
trong điều kiện sóng gió đợc tính.
C1 =

V0 V1VS

(38)

NB NB
= x
n1x
n0

x = logn0

Trong đó:
( NA/ C0)

(39)
Hay ta có thể biểu diễn mối quan hệ công suất vòng quay trên đồ thị đặc tính C1 qua hàm số sau:
N1= C1.nx

Theo kinh nghiệm khai thác khi tàu khai thác trong điều kiện sóng gió thì động cơ dễ bị quá tải về
mômen và quá tải nhiệt. Trờng hợp tàu cỡ nhỏ chạy ballast thì còn có hiện tợng quá tải vòng quay
do hiện tợng chân vịt nhô lên khỏi mặt nớc. Để hạn chế và duy trì khai thác động cơ ta phải giảm tay
ga nhiên liệu để đảm bảo an toàn - tin cậy.

Lu hành nội bộ

- 25 -

www.maytauthuy.co.cc


Đề cơng ôn tập Khai Thác hệ đông lực

Câu 8: Phơng pháp chọn điểm phối hợp công tác hợp lí giữa Diesel và chân vịt khi một hoặc một số
xi lanh bị h hỏng
Trong quá trình khai thác động cơ chính tàu thủy có thể bị hỏng một hay vài xylanh, nhng trong trờng hợp không cho phép dừng tàu mà buộc vẫn khai thác với số xylanh còn lại. Trong trờng hợp này
ngời khai thác phải xác định lại thông số công tác của động cơ và quan tâm đặc biệt tới các xi lanh
còn lại.
Một vài nguyên nhân dẫn đến phải ngắt bỏ xi lanh chẳng hạn nh: Kẹt cặp piston bơm cao áp,
vỡ đờng ống cao áp, vòi phun bị kẹt do nhiên liệu bẩn, hoặc do hỏng hóc nhóm piston biên, bạc
biên, v.v... Tùy theo mức độ h hỏng mà ta có thể ngắt bỏ xylanh đó theo 2 phơng pháp sau:
a) Cắt nhiên liệu nhng vẫn để nhóm piston - biên chuyển động theo.
Giả sử động cơ có một xy lanh bị hỏng, ta đã biết đN
ợc Ni và Ne tơng ứng là các đờng cong (1) và (2).
(1)
(1)
Công suất cơ giới có thể đợc tính theo các cách sau:
(2)

Nn

N(2)
m

0

nn n

Dựa theo số liệu kinh nghiệm ta có thể chọn đợc
hiệu suất cơ giới m ở vòng quay định mức, khi đó:
1 m
(45)
N m = (1 m ) . N i =
.N e

Hoặc tính theo công thức: m
Nm= A.n
Trong đó: : Số mũ với động cơ thấp tốc: = 1 ->
1,2; với động cơ cao tốc: = 1,5 -> 2,0 Hằng số A
bằng:
Nm
A = An = n
nn

Nếu xem công suất các xylanh là đều nhau ta tính đợc công suất mỗi xylanh bằng:
Ni XL = Ni / i
(46)
Khi hỏng một xy lanh thì công suất toàn động cơ Ni còn lại:
Ni =(i-1).Ni XL= [(i-1)/i].Ni

(47)
Do không tháo nhóm piston- biên nên N m đợc xem không đổi và công suất có ích của động cơ với
các xylanh còn lại đợc tính:
Ne = Ni - Nm
(48)
Do cắt bỏ một xy lanh thì dù tay ga vẫn giữ nguyên nhng công suất động cơ bị giảm xuống Ne và
điểm công tác từ A chuyển về A. Vòng quay động cơ bị giảm xuống và đợc tính theo công thức sau:
P'
n A' = n A . e
Pe
(49)
Tuy nhiên trong thực tế khi ngắt bỏ 1 xylanh nếu ta vẫn giữ nguyên tay ga thì động cơ khai thác dễ
bị quá tải, không nên khai thác động cơ với thời gian dài. Để an toàn cho động cơ ta nên giảm tay ga
nhiên liệu xuống điểm công tác A. Việc chọn điểm công tác A phụ thuộc vào tỷ số xy lanh làm

Lu hành nội bộ

- 26 -

www.maytauthuy.co.cc


Đề cơng ôn tập Khai Thác hệ đông lực
việc với số xylanh ngắt bỏ của động cơ, sự xuất hiện rung động do mất cân bằng ở động cơ cũng nh
tình trạng kỹ thuật của động cơ, điều kiện khai thác v.v...
Đối với động cơ lắp đặt tuabin tăng áp kiểu xung áp thì trong trờng hợp này còn có hiện tợng tiếng
ồn lớn ở phía máy nén, vòng quay tuabin bị dao động. Do đó phải tiếp tục giảm tay ga cho đến khi
mất hiện tợng trên hoặc xả bớt một phần khí tăng áp ở bầu góp khí nạp.
Mô tả cách xác định điểm phối hợp công tác của động cơ
C

khi ngắt bỏ xi lanh nhng vẫn cho nhóm piston- biên
N
N
A
chuyển động theo.
o

e

A
Ne
Ne

A

Ne
Ne

0

A: Điểm phối hợp công tác khi động cơ bình thờng.
A: Điểm phối hợp công tác khi một xylanh bị hỏng.
A: Điểm phối hợp công tác khi đã giảm tay ga nhiên liệu.

n

n n

b) Cắt nhiên liệu và tháo bỏ nhóm piston - biên.
Chỉ thực hiện khi nhóm piston - biên bị h hỏng không thể cho tiếp tục chuyển động theo. Lúc này sẽ

gây ra một số ảnh hởng sau:
- Gây nên chuyển động không đồng đều trên trục khuỷu.
- Gây hiện tợng chấn động ngang đối với thân máy.
- Gây rung động và chấn động với vỏ tàu.
- Làm thay đổi giá trị vòng quay cộng hởng.
Do tháo bỏ nhóm piston - biên nên chi phí cơ giới cũng giảm xuống và đợc xác định:
Nm =Nm -NmXL = [(i-1)/ i].Nm
(50)
Khi đó công suất có ích đợc xác định:
Ne = Ni - Nm
Nếu so với trờng hợp a) thì về mặt năng lợng Ne sẽ lớn hơn chút ít nhng động cơ sẽ bị mất cân bằng
nhiều hơn. Động cơ, vỏ tàu sẽ rung động trong quá trình công tác. Do vậy cũng nh trờng hợp a) ngời
khai thác phải giảm tay ga động cơ cho đến khi giảm hẳn hiện tợng rung động ở động cơ cũng nh vỏ
tàu. Ngoài ra còn phải chú ý tới sự mất cân bằng ở tổ hợp tua bin tăng áp.
Mô tả cách xác định điểm phối hợp công tác của động cơ
N
khi ngắt bỏ xi lanh và tháo nhóm piston- biên..
(1)
(1)
(2)
(2)

Nn

Nm
Nm

0

Lu hành nội bộ

nn

n

Đặc tính (1) và (1) biểu diễn Ni và Ni trớc và sau khi hỏng
xylanh.
Đặc tính (2) và (2) biểu diễn Ne và Ne trớc và sau khi
hỏng xylanh.

- 27 -

www.maytauthuy.co.cc


Đề cơng ôn tập Khai Thác hệ đông lực
Câu 9: Phơng pháp chọn điểm phối hợp công tác hợp lí giữa Diesel và chân vịt khi có gia tải máy
phát điện đồng trục. Nêu phơng pháp tính chọn vòng quay mà ở đó công suất d thừa là lớn nhất.
Ne

C0

A

100%
M= const
NB

B
N=Ne- NS

Nmax

0

n

nB = nA

Trong điều kiện khai thác ổn định, yên sóng gió
với HĐL có gia tải máy phát đồng trục thì có thể
đa máy phát vào khai thác.
Công suất d có thể dùng để lai máy phát là:
N= Ne NS
(42)
Trong đó:
Ne: Công suất động cơ. Ne = a1.n (hàm bậc nhất)
NS: Công suất yêu cầu của chân vịt. NS = Co.nx
C0: Đặc tính chân vịt trong điều kiện yên sóng
gió.
N: Đặc tính công suất d trên dải vòng quay.
A, B: Điểm công tác có công suất d N lớn nhất.

Khi đó:
N = a1.n - Co.nx
Tìm giá trị cực đại của hàm N:
Lấy đạo hàm theo n:
N = a1 - x.C0.nx-1
a
N = 0 khi nN max = x 1 1
C0 . x

Nếu chọn x = 3, C0 = Nn/ nn3 và a1 = Nn/ nn ta có:
nN max =

N n / nn 1
3
. =
nn
3
N n / nn 3
3

Thay các giá trị a1, x, C0, nNmax ta có:
N max

N
N 3
3
= n.
.nn 3n .
.nn
nn 3
nn 3


3

2 3
.N n
9
3

=
nn thì cho ta công suất d lớn nhất
3

N max =
Vậy nếu khi động cơ khai thác ở vòng quay: nN max
Và bằng:

N max =

2 3
.N n
9

Câu 10: Phơng pháp chọn điểm phối hợp công tác hợp lí giữa Diesel và chân vịt khi tổ hợp tua bin
máy nén tăng áp bị h hỏng.
Khi h hỏng ở tổ hợp tuabin tăng áp dẫn đến động cơ phải làm việc với áp suất khí trong buồng máy
(với động cơ chỉ có một tổ hợp tua bin tăng áp) hoặc với các tổ hợp tua bin tăng áp còn lại (với động
cơ có nhiều tổ hợp tua bin tăng áp) hoặc với các thiết bị tăng áp phụ trợ nh: quạt gió phụ, máy nén
cơ khí ... Khi đó:
- Tổ hợp tuabin máy nén bị rung động và có tiếng ồn lớn.
- Lợng không khí nạp bị giảm, áp suất nạp giảm làm quá trình quét khí thải không sạch.
Lu hành nội bộ
- 28 www.maytauthuy.co.cc


Đề cơng ôn tập Khai Thác hệ đông lực
- Làm tăng sức cản của hệ thống nạp - xả. Thời gian trì hoãn sự cháy kéo dài, quá trình cháy nhiên
liệu xấu đi.
Những lí do trên làm cho động cơ công tác không an toàn, tin cậy. Công suất phát ra bị giảm,

động cơ dễ bị quá tải. Cần xác định lại điểm công tác của hệ động lực.
Công suất của động cơ khi bị hỏng tổ hợp tăng áp đợc xác định:
Ne = (P0 / PK).Ne
(51)
Trong đó:
PK: áp suất khí nạp khi động cơ làm việc bình thờng.
P0: áp suất khí quyển hoặc áp suất khí tăng áp của hệ thống tăng áp sự cố.
Khi tổ hợp tuabin-máy nén bị h hỏng thì
N
Co
điểm công tác thay đổi từ A về A. Tuy
Ne
nhiên tại A động cơ chỉ có thể làm việc
A
Ne
Ne
trong thời gian ngắn. Trong trờng hợp
Ne
A
Ne
động cơ còn phải công tác lâu dài trong
tình trạng này thì phải tùy vào tình trạng kĩ
A
thuật thực tại của động cơ, điều kiện khai
thác hiện tại mà ta phải giảm tay ga nhiên
liệu đến vị trí thích hợp A sao cho động
cơ hoạt động an toàn, tin cậy. Tránh quá tải
cho động cơ.
Điều này phụ thuộc nhiều vào trình độ ngời khai thác và việc tuân thủ theo hớng dẫn
0

n n n
của nhà chế tạo. Cần phải quan tâm theo
dõi thờng xuyên các thông số công tác của
động cơ. Khi điều kiện cho phép có thể rút rôto của tuabin ra để giảm sức cản hệ thống nạp xả, lúc
này cần chú ý ngăn cách hai khoang tuabin và máy nén.

Khai thỏc
Lu hành nội bộ

- 29 -

www.maytauthuy.co.cc


Đề cơng ôn tập Khai Thác hệ đông lực

Cõu 11: Trỡnh by din bin quỏ trỡnh cụng tỏc ca hng lc khi tng tc
tu, th hin trờn th c tớnh M-.
tng vn tc tu, ng c phi sinh ra thờm mt lng cụng sut thụng qua vic
tng lng nhiờn liu cung cp cho ng c. Khi ú, lc y ph sinh ra s thng sc
cn ban u v to cho tu tc mi ln hn. Cỏc lc tỏc dng lờn con tu, ng c
trong quỏ trỡnh ny phi tha món phng trỡnh chuyn ng ca tu:
d
= M ( , hG ) M ( , v )
dt
dv
m
= T ( , V ) R (v)
dt
I

Trong ú:

I: Mụmen quỏn tớnh ca khi lng thõn tu v lng nc chuyn ng
theo thõn tu.
M(, hG): Mụmen quay ng c .
M(, v): Mụmen cn trờn chõn vt.
: tc gúc ca h trc
v: tc tu
m: khi lng tu v lng nc chuyn ng theo tu
T: lc y tu
R: Lc cn
Qua phng trỡnh ta thy, mun thay i tc tu ta phi thay i lc y T, thay
i Mụmen sinh ra ca ng c M(,hG) thụng qua vic thay i lng cp nhiờn liu
vo ng c hay thay i tay ga hG.
Xột ng c khụng trang b BT:
Gi s cn tng tc tu t V1->V2, hay núi cỏch khỏc l thay i im phi hp
cụng tỏc gia ng c v chõn vt t im 1->im 2.
M

M(v1, )
bc

a

M(C0, )
2

M(ha 2, )

Mha1,ha2: c tớnh ngoi ca ng
c.
M(v1, ): c tớnh ng tc ca
ng c ti V1
M(C0, ): c tớnh chõn vt
iu kin khai thỏc C0.

d

M(ha 1, )
0

M(v2, )
1
1

b c

2

trỡnh tng vn tc tu cú th chia thnh 2 giai on sau:
Quỏ
G1: Tc tu cha thay i ỏng k.
-Tng tc quay ca ng c, chõn vt v cỏc chi tit chuyn ng liờn quan t tc
gúc 1-> b=0.95(c- 1).
-Mụmen chõn vt thay i theo ng cong 1-d.
-Mụmen ng c thay i theo ng cong 1-a-b.
G2: Vn tc tu tng dn t V1->V2.
Mụmen ng c: b->c->2
Mụmen chõn vt:d->c->2

T im c, Mụmen ng c v Mụmen chõn vt bng nhau
im 2 l im cụng tỏc n nh ca HL, trong ú:
- Mụmen sinh ra ca ng c cõn bng vi Mụmen cn trờn chõn vt.
- Lc y tu cõn bng vi lc cn tu
Lu hành nội bộ

- 30 -

www.maytauthuy.co.cc


Đề cơng ôn tập Khai Thác hệ đông lực

- Tu chy vi vn tc V2 ng vi tay ga ha2
Vi loi ng c khụng trang b bt nh th ny thỡ vic thay i tay ga t t hay t
bin nhay bc nh hng ln ti tỡnh trng khai thỏc ng c tt/xu, vỡ nú dn n
s thay i ln & nhanh hay nh & t t ca ng sut c v ng sut nhit.
Theo kinh nghim khai thỏc thỡ khi thay i tay ga ng c trong khong ln thỡ
ng c s cú giai on lm vic trong trng thỏi nng n, cỏc thụng s thay i
nhiu. Do ú trong quỏ trỡnh tng tc tu ta cú th tng tay ga theo kiu nhy bc
vi h s nhy bc l k=2,3..
Xột ng c khụng trang b BT:
t gi thit: kộo tay ga nhanh chúng t ha1->ha2.
M

M(hmax,

b

a

c

d
M(C0,

)

)
2

b
M(ha 2,

Ur1: Đặc tính điều
chỉnh ở tốc độ V1.
Ur2: Đặc tính điều
chỉnh ở tốc độ V2.

)

Ur1

M(ha 1,

Ur2

hmax: Đặc tính giới hạn.

1

3 giai )
on:
M(v2,
M(v
,u thay i khụng
G1: vn t
c t
ỏng k.
1
)
D

i
tỏc
d

ng

i

u
ch

nh
c

a
b

t,
lng nhiờn
liu tng nhanh, a ng c lm vic
1(1-a). b c
2
0 c tớnh )
ngoi max
Mụmen
ng c tng t 1-a-b. Mụmen chõn vt tng 1-b.

G2:
Mụmen ng c tng chm b-c v Mụmen chõn vt tip tc tng b-c. T im c,
Mụmen ng c v Mụmen chõn vt cõn bng v ng c lm vic trờn c tớnh
ngoi max.
G3:
Ti d: bt gim lng nhiờn liu t hmax ti ha2 theo c tớnh iu chnh ca bt,
Mụmen ng c v Mụmen chõn vt bng nhau v cựng gim dn. Tu t vn tc
V2.
Nhn xột: Tng tay ga t ngt v trong khong ln -> cú khong thi gian ng c
lm vic c tớnh hmax -> nng n.
Nu tng tay ga t t liờn tc trong 1 khong ln thỡ Mụmen ca ng c v chõn vt
khụng kp bng nhau, ng c sinh tha cụng sut so vi cụng sut cn tiờu th.
-> tng tay ga t t, tng bc nh -> Mụmen ng c v Mụmen chõn vt nhanh
chúng cõn bng nhau -> ng c lm vic an ton, tin cy, kinh t hn (k lm vic
trờn hmax).
Cõu 12: Trỡnh by din bin quỏ trỡnh cụng tỏc ca hng lc khi gim tc
tu.
Khi gim tay ga nhiờn liu vo ng c, lc y tu T gim, tu gim dn tc do
lc cn.
Vi ng c khụng cú bt.

Lu hành nội bộ

- 31 -

www.maytauthuy.co.cc


§Ò c¬ng «n tËp Khai Th¸c hÖ ®«ng lùc

Xem h×nh trong gi¸o tr×nh

Lu hµnh néi bé

- 32 -

GĐ1: tốc độ tàu hầu như không đổi.
Mômen động cơ giảm MA ->a->b.
Mômen chân vịt giảm MA->b’(do lực
cản).
GĐ2: tốc độ tàu giảm dần. Mômen
chân vịt và Mômen động cơ giảm dần
và bằng nhau thạu c, sau đó tiếp tục
cùng giảm tới B. Tại B tàu chạy ở V2
tưng ứng với tay ga ở ha2 ở cùng điều
kiện khai thác C0.
Nhận xét: Ưs cơ, nhiệt giảm đột ngột
-> động cơ bị “gì”, nhiệt độ BĐ giảm
đột ngột->dễ chết máy.

www.maytauthuy.co.cc


Đề cơng ôn tập Khai Thác hệ đông lực

Vi ng c cú bt.

M(C0, )

M

1

b
M(ha 1, )
M(v2, )

Ur1
Ur2

M(ha 2, )

2

Gim tay ga nhanh t ha1->ha2 (khong rng), do tỏc ng ca bt, ng c b ct
nhiờn liu. vn tc gúc trờn trc ng c gim t a-> b nhng vn tc tu hu nh
khụng i. Mụmen chõn vt gim 1->b, Mụmen ng c gim ->0.
Do Mụmen cn trờn chõn vt lm vn tc gúc trc ng c gim xung, ti d,
g0p ng c tớnh2idu chnhbca bt, bt aa ng1c l
m vic tr li vi nhiờn

liu.
Nhn xột: gim tay ga t ngt -> cú 1 giai on ng c b ct nhiờn liu, sau ú
mi khi ng li -> khụng tin cy, b ng sut nhit, c. Gim tay ga theo tng bc
nh.
Cõu 13. Trỡnh by phng phỏp hóm ng c Diesel lai chõn vt bng giú nộn.
Cỏc yu t nh hng n cụng hóm:
-Hóm HL = giú nộn thng c s dng trong quỏ trỡnh man, mc ớch l rỳt
ngn thi gian o chiu quay ca ng c -> m bo ng c hot ng theo
chiu quay mi nhanh nht v an ton nht.
* Sau khi ngng cp nhiờn liu vo ng c v thay i cam phõn phi khớ v
cam nhiờn liu -> bt u quỏ trỡnh hóm.
Van giú khi ng: 1: bt u m; 2: kt thỳc.
- nhng ng c Diesel lai chõn vt trc tip, vic hóm c thc hin = cp giú
nộn qua xupỏp khi ng.
- vic iu ng tu nhanh chúng v kinh t -> vic hóm cn thc hin ngay
sau khi giỏ tr ca Mụmen quay trờn chõn vt = Mụmen cn Mụmen quỏn
tớnh
Ms = Mc I

d
dt

Tc l khong 3->7s sau khi ngng cp nhiờn liu vo ng c v s vũng
quay ng c ó gim xung khong 0.5->0.7 nn.
- thc hin hóm:
- giú nộn t a chia giú iu khin, vo trong khoang iu khin ca xupap khi
ng Kè NẫN vi giỏ tr gúc cp khớ khỏc nhau ph thuc c im kt cu
ca tng ng c, khong 65-1000 gúc quay trc khuu so vi CT
- Tớnh chu nộn ca khụng khớ trong xylanh kỡ nộn cú tỏc dng hóm ng c
khi piston i lờn gn CT. Nu do s tng ỏp trong xylanh khi piston lờn gn

CT lm xupap khi ng b úng li v khi piston qua CT thỡ khụng khớ
kỡ gión n s lm tng s quay ca ng c -> vic hóm ng c t hiu qu
Lu hành nội bộ

- 33 -

www.maytauthuy.co.cc


Đề cơng ôn tập Khai Thác hệ đông lực

kộm (thc cht vic gión n ny tng ng vic nộn cú ớch kỡ nộn). Sau
khi hóm, ng c s dng hn v chiu quay ó chuyn sang chiu mi.
- Vic hóm ng c ph thuc v cỏc yu t:
+ p sut khụng khớ nộn a v ng c.
+ Giỏ tr ca vũng quay ng c khi hóm
(+kt cu ca van giú khi ng)
P
- Cỏc quỏ trỡnh din ra khi hóm:
D

E

F1
C
J

F2
A

ĐCD

A

F1

F2
ĐCT

B

A: piston i lờn úng ca x, kt thỳc quỏ trỡnh quột, bt u nộn
B: giú khi ng (hóm) c cp
C: xupap khi ng úng
D: nhy van an ton, x bt 1 lng khớ nộn ra ngoi.
E: gión n khớ trong xylanh
A: ca x m
Cụng hóm: Lh= F1- F2 cú th <0, =0, >0.

ĐCD

Cõu 14. Din bin quỏ trỡnh thay i chiu chuyn
ng ca tu trờn th c tớnh.

Dng -> thay i chiu chuyn ng ca ng c -> khi ng theo chiu mi.
Tu thay i chiu chuyn ng v tc chuyn ng>
Quỏ trỡnh iu ng tu l quỏ trỡnh HL cụng tỏc trong trng thỏi khụng n nh,
c trng bng s khụng cõn bng gia nng lng nhp v nng lng thoỏt:
S khụng cõn bng gia:

- Mụmen ng c sinh ra do lc khớ chỏy vi Mụmen cn thit trờn chõn vt.
- Lc y chõn vt v lc cn vi v tu
- Mụmen quay ca turbine v Mụmen quay ca mỏy nộn
- Lc tỏc dng lờn phn t cm ng v cỏc phn t trong HT iu chnh
- Nng lng cp phớa trong thnh vỏch xylanh v nng lng do nc lm
mỏt mang ra.
Ch iu ng tu l ch m ng c phi thay i s vũng quay liờn tc, thm
chớ thay i c chiu quay vi ụng c lai chõn vt nh bc trc tip. Quỏ trỡnh
thay i chiu quay l quỏ trỡnh phc tp gm: dng, o chiu, khi ng ng c
theo chiu quay mi.
Quỏ trỡnh o chiu quay ng c bt u t vic dng cp nhiờn liu vo ng c,
tu vn chuyn ng trờn hnh trỡnh ca mỡnh (tin), khi ú chõn vt quay t do v
Lu hành nội bộ

- 34 -

www.maytauthuy.co.cc


Đề cơng ôn tập Khai Thác hệ đông lực

sau 1 thi gian ngn, nú lm vic nh turbine v lai ngc li ng c -> ng c vn
quay theo chiu bt u (tin). chõn vt v h trc tip tc quay theo chiu bt u
cho ti khi cú tỏc ng ca Mụmen hóm lờn ng c v h trc ( ln ca Mụmen
hóm ph thuc v tc ca tu).
Khi tỏc dng hóm ó cú hiu qu -> chõn vt bt u quay theo chiu ngc li trong
khi tu vn cũn tin theo quỏn tớnh. Do chõn vt quay theo chiu ngc li -> tu
c hóm. Ti khi tu dng li, ti thi im tu dng, ti trng ca h ng lc
tng ng vi c tớnh buc tu (v=0) Sau ú tu bt u tng tc theo chiu
ngc li cho ti khi xỏc lp ch cụng tỏc mi cho chuyn chuyn ng lựi (khi

Vlựi= const).
Quỏ trỡnh iu ng tu chia thnh 4 giai on (ng c lai trc tip chõn vt nh
bc)
G1: sau khi ct nhiờn liu (a-b).
- Mụmen quay ca ng c gim -> Mụmen õm v giỏ tr bng tn tht c gii
Ma.
- Vn tc tu thay i khụng ỏng k, chõn vt vn quay theo chiu tin ->
Mụmen quay ca chõn vt gim theo ng cong a-b, trong ú on a-b
Mụmen cú giỏ tr (+), on b-b cú giỏ tr (-), lỳc ú chõn vt lm vic nh
turbine.
- Trong giai on ny cụng hóm ng c ch yu do tn tht c gii (ma sỏt, tn
tht cỏc ng trc)
- Do s gim vũng quay ca chõn vt m s chờnh lch Mụmen chõn vt (a-b-b)
v Mụmen quay ca ng c (a-b) s gim dn v ti b thỡ Mụmen chõn vt =
Mụmen quay ng c, tc l = Mụmen lc ms nhng ngc chiu.
- Trong giai on ny lc y tu ca chõn vt < lc cn -> tỏc dng gim vn
tc tu.
G2: hóm t do (do lc cn trờn v tu)
- Mụmen chõn vt gim theo ng cong Mụmen ma sỏt ca ng c v h trc
- Nu khụng cú giú hóm -> tu chuyn ng theo quỏn tớnh v dng hn li (do
lc cn v tu) (Mụmen chõn vt v Mụmen ng c gim theo b-c-0 -> lõu)
- gim nhanh tc tu, ti c: to lc y õm ln, thụng qua vic a khớ
hóm vo xylanh
G3: hóm bng giú nộn (bt u t
i m c ti khi vn tc tu =0)
- Trong giai on ny Mụmen chõn vt theo ng cong c-d-e. giỏ tr ln nht
ca Mụmen chõn vt trong giai on ny l ti d.
- vic hóm cú hiu qu -> giú hóm phi to c Mụmen quay trờn trc ng
c cú giỏ tr > Mụmen chõn vt max.
- ng cong th hin Mụmen quay ca ng c c-c-e phi nm di ng

cong c-d-e.
- Ngoi vic s dng giú hóm cú th dựng: phanh c khớ trờn h trc chõn vt.
G4: o chiu chõn vt + cp nhiờn liu vng c tng vũng quay -> tu dng
v chuyn sang hng ngc li cho -> t tr ng hot ng n nh dk cụng
tỏc mi (chy lựi)
TH1: ng c cú bt.
- Mụmen chõn vt: e-q-f-g-a
- Mụmen ng c: e-e-f-f-f-g-a
- on f-f-g: c tớnh ngoi ca ng c
- e-f: s thay i Mụmen ng c.
- o-a: biu th c tớnh chõn vt khi iu kin cụng tỏc n nh theo chiu quay
lựi
Nhn xột: vi ng c trang b bt:
+ti vũng quay nh: ng c ó lm vic ti c tớnh cc i -> ng sut nhit v
s c cc b>
Lu hành nội bộ

- 35 -

www.maytauthuy.co.cc


§Ò c¬ng «n tËp Khai Th¸c hÖ ®«ng lùc

KP: giảm lượng nhiên liệu khi động cơ tăng tốc theo chiều quay mới nhưng có thể
dẫn tới khó nổ khi khởi động. Do đó có thể dùng thiết bị định lượng nhiên liệu
khởi động.
TH2: không có bđt.
Điều khiển động cơ trực tiếp bằng tay: sau khi khởi động, Mômen động cơ sẽ thay đổi
theo đặc tính bộ phận f’’-q-a’’, khi đó dk công tác của động cơ sẽ nhẹ nhàng hơn so

với trường hợp có bđt.

Lu hµnh néi bé

- 36 -

www.maytauthuy.co.cc


§Ò c¬ng «n tËp Khai Th¸c hÖ ®«ng lùc

M

C0

haT

Mn

a

0,8Vn

UrT

V= 0

-n

n

0
nn

b’
e

c

b

UrL

a’

V=Vn

d
haL
e”

q

a”

e’
c’

f”

CL

g

f

Lu hµnh néi bé

f’

-M

- 37 -

www.maytauthuy.co.cc


Đề cơng ôn tập Khai Thác hệ đông lực

Cõu 15. Nờu nh ngha v phng phỏp xõy dng c
tớnh ngoi ca ng c Diesel tu thy (c tớnh cụng
sut khi lng nhiờn liu cung cp cho 1 chu trỡnh
khụng i)
Đặc tính ngoài
- Đờng đặc tính biểu diễn mối quan hệ giữa các chỉ tiêu, thông số công tác của
động cơ với số vòng quay của nó khi lợng cung cấp nhiên liệu cho mỗi chu
trình là không thay đổi (dw = const) gọi là đặc tính ngoài.
- Hàm biểu diễn: Ne = f(n)
Me = f(n), với dw = const
Xây dựng đặc tính ngoài.

Giả định: Lợng nhiên liệu cấp vào động cơ trong mỗi chu trình là không đổi
(dw=const) và hiệu suất chung của động cơ không đổi trong phạm vi toàn bộ chế độ
tốc độ quay o=const, ta có: Ne = C1.n.dw (*)
(C1=(60.z.QH. o)/632,3) (Ne=(G.QH. o)/632.3=(60.n.z.dw.Qh)/632,3)
Từ (*) ta thấy: Khi duy trì lợng cung cấp nhiên liệu cho mỗi chu trình không thay đổi
(dw = const) thì công suất phát ra của động cơ tỷ lệ bậc nhất với tốc độ quay của nó.
Do đó đồ thị đặc tính ngoài sẽ có dạng bậc nhất có hình là đờng thẳng. ứng với mỗi dw
sẽ là 1 đờng đặc tính ngoài Ne-n.
Ta thấy rằng khi dw không thay đổi thì Mômen quay có ích (Me) và áp suất có ích
bình quân (Pe) cũng không đổi (không phụ thuộc n).
Thật vậy:
Ne=Me.n/716,2 -> Me=Ne.716,2/n=716,2.C1.dw=C2.dw
Ne=Pe.S.F.n.i.z/4500 -> Pe=C3.dw
Do đó ứng với mỗi giá trị dw, đồ thị Me, Pe là một đờng thẳng song song với trục
hoành (0 n)
Trong thực tế, vì hiệu suất động cơ giảm dần theo chiều tăng tốc độ quay nên đờng
đặc tính ngoài là đờng cong

Ne (ml)
Đườngưlíưthuyết
Đườngưthựcưtế

Ne

1
2

Nmax
Nn
3

NKT
0
n
n
n
n (v/ph)
4
min đợc chia thành các đờng
n
maxbản sau:
và trong khai thác chúng
cơ
5

Lu hành nội bộ

- 38 -

0

nmin

www.maytauthuy.co.cc

nk nn nmax

n


Đề cơng ôn tập Khai Thác hệ đông lực

1:
Đặc tính giới hạn- là đặc tính công suất giới hạn độ bền của động cơ (Ngh)
2:
Đặc tính lớn nhất- là đặc tính thể hiện khả năng phát ra công suất lớn nhất của
động cơ (Nmax) ở vòng quay lớn nhất.
3:
Đặc tính ngoài (đặc tính định mức)- là đặc tính thể hiện khả năng phát ra công
suất lớn nhất ổn định, kinh tế nhất của động cơ (Nn) ở vòng quay định mức.
4:
Đặc tính khai thác- là đặc tính công suất đợc sử dụng rộng rãi nhất trong quá
trình khai thác động cơ (NKT). Thông thờng: NKT =(0,85 ~ 0,95) Nn
5:
Đặc tính phụ tải (bộ phận) (Nbf) : là đặc tính công suất khi động cơ phát ra
công suất nhỏ hơn công suất khai thác, thờng sử dụng trong điều kiện manơ...

Cõu 16. Nờu nh ngha v trỡnh by phng phỏp xõy
dng c tớnh chõn vt (c tớnh cụng sut khi lng
nhiờn liu cung cp cho mt chu trỡnh thay i nhng
ton b cụng sut do ng c sinh ra c truyn ht
cho chõn vt).
Đặc tính biểu diễn mối quan hệ giữa các thông số công tác của động cơ lai chân vịt
với tốc độ quay hoặc tốc độ tàu khi lợng nhiên liệu cung cấp cho chu trình là thay đổi
gọi là đặc tính chân vịt.
Hàm biểu diễn:
Ne = C.nx
Trong đó:
x:
là số mũ phụ thuộc vào kết cấu vỏ tàu và trang trí hệ động lực.
Với một con tàu cụ thể x = const. x=2,5 ~3,2 (x = 2,5 với tàu cao tốc nh tàu lớt, tàu khách, ... x = 3,2 đối tàu hàng).

C:
là hằng số phụ thuộc tuyến hình vỏ tàu, chân vịt cũng nh tình trạng của chúng
và điều kiện khai thác.
Để xây dựng đợc đặc tính chân vịt ta phải giả định rằng lợng nhiên liệu cung cấp cho
mỗi chu trình là thay đổi và toàn bộ công suất động cơ phát ra đợc truyền hết cho
chân vịt.
Lấy logarit cơ số 10 hai vế phơng trình trên:
lg Ne = x.lg n +lg C
Để xác định đợc các hệ số x và C với một con tàu nhất định, trong một điều kiện khai
thác cụ thể lấy đợc 2 cặp thông số sau: (N1, n1, V1), (N2,n2,V2)
Thay các giá trị trên ->
lg N1 = x.lg n1 +lg C
lg N2 = x.lg n2 +lg C
N1
N2
x=
n
lg 1
n2
lg

N1
N
= x2
x
n1
n2
Lu hành nội bộ

C=

- 39 -

www.maytauthuy.co.cc