Влияние реверсирования и перегрузки судового дизеля на его эксплуатационные свойства во время ведения промысла

В эксплуатационных условиях двигатели часто работают на неустановившихся режимах, которыми являются: пуск двигателя, его разгон до частоты вращения полного хода, изменение частоты вращения, остановка и реверс.
Реверс двигателя в эксплуатационных условиях приходится осуществлять при скорости судна, лежащей в пределах от нулевой до номинальной (при полном ходе). В условиях маневрирования при скорости, равной нулю и незначительной по величине процесс реверса не вызывает затруднений. При среднем и особенно полном ходе реверсирование двигателя очень сложно и ответственно в связи с необходимостью быстро затормаживать движущиеся массы двигателя, преодолевая отрицательный момент ВФШ, работающего в режиме гидравлической турбины. Трудность реверсирования дизеля возрастает с увеличением размеров судна и его скорости.
На рис. 1 показано изменение величины и знака момента на гребном винте в зависимости от изменения частоты при реверсировании. Предполагается, что реверсирование происходит при движении судна вперед полным ходом.
После прекращения подачи топлива частота вращения винта быстро падает(за 2-5 мин) до величины, равной 0.5-0.6 номинальной. Этот период показан на диаграмме линией ab. За счет кинетический энергии движущихся масс момент на винте и упор остаются положительными, но быстро уменьшаются. Точка b характерезует нулевой момент на винте. После этого винт начинает работать в режиме гидравлической турбины. Момент на винте меняет свой знак, и винт начинает вращать двигатель. Отрицательный момент винта достигает наибольшего значения при частоте вращения, равной 0.3-0.35 номинальной, и скорости судна 7-9 мили/ч (точка с на диаграмме). Момент на винте уравновешивается моментом сил трения в двигателе. Торможение судна в это время достигается за счет сопротивления воды и небольшого отрицательного упора, создаваемого винтом, работающим в режиме турбины.
изменение величины и знака момента на гребном винте в зависимости от изменения частоты при реверсировании
Рис.1
При дальнейшем снижении частоты вращения уменьшается момент на винте за счет сил трения двигателя, и в течении 3-7 с частота вращения снижается до нуля (линия cd). Дальнейшее движение судна происходит при неподвижном винте. Следует отметить, что при неполных ходах судна время вращения винта уменьшается. При нулевой скорости (швартовка судна) время вращения винта зависит от момента инерции двигателя и не превышает 2-7 с.
По команде «полный назад» при номинальной или частичной скорости судна быстро уменьшить частоту вращения винта до нуля (линия bcd) можно только приложением тормозного момента, превышающего максимальный отрицательный момент на винте. Это достигается подачей в цилиндры двигателя пускового воздуха по ходу сжатия (контрвоздух). Контрвоздух следует применять сразу же после достижения равенства моментов и от сил трения двигателя, т.е. при частоте вращения, равной 0.5-0.6 номинальной величины (точка b на диаграмме). При реверсе двигателя на малой или нулевой скорости применение контвоздуха не требуется, так как двигатель останавливается достаточно быстро.
Как только двигатель начинает работать «назад», винт вращается в обратную сторону, но судно еще продолжает двигаться вперед. Момент на винте быстро возрастает и при частоте вращения, равной 0.3-0.35 номинальной (точка е), достигает значения номинального момента при переднем ходе. Дальнейшее увеличение частоты вращения может привести к перегрузке двигателя. Поэтому в системах ДАУ должна предусматриваться такая программа увеличения частоты вращения после реверса, которая не вызвала бы перегрузки двигателя.
При работе дизеля с перегрузкой ухудшаются условия сгорания топлива в цилиндрах, повышается удельный расход топлива, пригорают поршневые кольца и с ухудшением условий смазывания возрастает износ деталей ЦПГ. При значительных перегрузках дизелей может возникнуть заедание поршней, образование трещин в крышках цилиндров, поршнях и блоках, вплавление подшипников и взрывы паров масла в картере.





Похожие статьи






There is no ads to display, Please add some

Добавить комментарий

Реклама