I. Характеристики швидкості
Характеристики швидкості дизельного двигуна відносяться до взаємозв'язку між його основними параметрами продуктивності (такими як ефективна потужність, ефективний крутний момент, ефективна швидкість споживання палива, температура вихлопу TR, рівень диму, підвищення тиску PK та максимальний тиск вибуху PMAX) та швидкість обертання N, коли положення механізму, що регулює кількість палива (наприклад, насос для введення палива або витягування) залишається постійним. Він відображає потужність, економіку та робочий стан дизельного двигуна при підтримці постійної кількості вприскування палива при різних швидкостях обертання.
Типи характеристик швидкості
1. Характеристика швидкості повного навантаження (зовнішня характеристика)
Визначення: Характерний двигун дизельного двигуна вимірюється, коли механізм регулювання кількості палива фіксується в каліброваному положенні (еквівалентний кількості подачі палива для дизельного двигуна для генерації каліброваної потужності з каліброваною швидкістю).
Характеристики: Ефективна потужність збільшується зі збільшенням швидкості. Через обмеження механічного навантаження та теплового навантаження швидкість росту поступово уповільнюється; Ефективний крутний момент (або середній ефективний тиск) залишається в основному незмінним або незначно змінюється під час зміни швидкості; Ефективна швидкість споживання палива досягає найнижчого значення з певною проміжною швидкістю, а надмірна швидкість або низька швидкість призведе до збільшення швидкості споживання палива.
Значення: Це відображає максимальну потужність потужності, яку дизельний двигун може генерувати з кожною швидкістю, і є важливою орієнтиром для вибору основного двигуна корабля. Він може бути використаний для визначення максимальної вихідної ємності дизельного двигуна з різною швидкістю.
2. Характеристика швидкості часткового навантаження (часткова характеристика)
Визначення: Характерний двигун дизельного двигуна вимірюється, коли механізм регулювання кількості палива фіксується в положенні, меншим, ніж каліброване положення.
Характеристики: з однаковою швидкістю його ефективна потужність та ефективний крутний момент (або середній ефективний тиск) менші, ніж відповідні значення в характеристиці швидкості повного навантаження; Ефективний рівень споживання палива зазвичай залишається на нижчому рівні в межах більш вузького діапазону швидкості, ніж умова повного навантаження.
Застосування: Він відображає продуктивність дизельного двигуна в умовах часткового навантаження. Він має практичне направлення для суден для коригування швидкості та контролю споживання палива під час навігації. Наприклад, робочий стан корабля з економічною швидкістю може називатися характеристикою швидкості часткового навантаження.
3. Характеристика швидкості перевантаження
Визначення: Відповідно до специфікацій будівництва кораблів, потужність перевантаження дизельного двигуна становить 110% від каліброваної потужності (в цей час швидкість обертання основного двигуна становить 103% від каліброваної швидкості обертання). Коли механізм регулювання кількості палива фіксується в цьому граничному положенні, вимірювана характеристика швидкості називається характеристикою швидкості перевантаження.
Характеристики: Це показує максимальну потужність, яку дизельний двигун може досягти при нормальній роботі з кожною швидкістю. У цей час температура та тиск у циліндрі дуже високі, внаслідок чого компоненти піддаються сильному тепловому навантаженню та механічному навантаженню, що призводить до суворих умов праці.
Обмеження: Час роботи відповідно до цієї характеристики обмежений. Дизельний двигун повинен бути дозволений постійно працювати при потужності перевантаження не менше 1 години.
Характеристики характеристики швидкості швидкості
З точки зору взаємозв'язку між ефективною потужністю та швидкістю обертання на основі формул Ne=cpeni та ne=C1men, можна знати, що коли PE (ME) є постійним значенням, теоретично, NE і N мають лінійну взаємозв'язок. Однак насправді, через дросельну та витоку масляного насоса, кількість палива, що вводиться насосом для вприскування палива на цикл, незначно змінюється залежно від швидкості обертання. Такі фактори, як зазначена ефективність та механічна ефективність турбонаддувного дизельного двигуна, що змінюється зі швидкістю обертання, крива трохи опукнеться вгору.
Для основних двигунів з низькою швидкістю, оскільки їх швидкість обертання низька, а діапазон варіацій невеликий, кількість введеного паливом насосом для введення палива на цикл дуже мало змінюється зі швидкістю обертання. Зміна надмірного коефіцієнта повітря має відносно невеликий вплив на зазначену ефективність, а вплив зміни швидкості обертання на механічну ефективність можна ігнорувати. Тому можна вважати, що коли положення механізму регулювання кількості палива встановлено, ПЕ (ME) залишається незмінним, а NE і N мають лінійну залежність.
Ii. Характеристики просування
Характеристики просування дизельного двигуна відносяться до взаємозв'язку між такими параметрами, як потужність і крутний момент, і швидкість обертання, коли дизельний двигун працює спільно з гвинтом. Ця характеристика заснована на характеристиках навантаження гвинта (потужність приблизно пропорційна кубі швидкості обертання). Дизельний двигун повинен адаптуватися до змін навантаження гвинта, тому характеристики просування по суті представляють комбіновані експлуатаційні характеристики дизельного двигуна під навантаженням гвинта.
Для розміщення фактичних змін під час роботи судна (наприклад, збільшення навантаження гвинта внаслідок забруднення корпусу, хвиль тощо), характеристики просування потребують резервування резервів швидкості обертання або резервів живлення. Наприклад: дизельний двигун може збільшити розроблену швидкість обертання гвинта на 2% до 3%. Коли характерна лінія гвинта зміщується вліво через забруднення, вона все ще може підтримувати більшу частину часу в ідеальному робочому стані. Конструкція резерву дозволяє дизельному двигуну коротко входити в перевантажену зону в спеціальних умовах (наприклад, мілководдя, прискорення), забезпечуючи безпеку довгострокової роботи.
Iii. Характеристики навантаження
Характеристики навантаження дизельного двигуна відносяться до взаємозв'язку між його основними показниками продуктивності (такими як швидкість споживання палива, температура вихлопу, середній ефективний тиск тощо) та навантаженням (зазвичай вираженим у потужності або крутному моменті), коли швидкість двигуна залишається постійною. У цій характеристиці швидкість двигуна - це фіксований параметр. Змінюючи подачу палива на цикл для регулювання навантаження, можна спостерігати відповіді різних показників продуктивності.
Тестування та аналіз характеристик навантаження проводяться з певною постійною швидкістю. Характерні криві навантаження на різних швидкостях різні.
Швидкість споживання палива: При середньому навантаженні рівень споживання палива зазвичай низький, що свідчить про кращу економіку; Коли навантаження занадто низьке, через недостатнє згоряння та збільшення механічних втрат, швидкість споживання палива зростає; Коли навантаження занадто високе, можливо, через недостатнє співвідношення повітряного палива, згоряння погіршується, а рівень споживання палива також зростає.
Температура вихлопних вихлопів: Зі збільшенням навантаження об'єм впорскування палива збільшується, тепло, що виділяється шляхом згоряння, збільшується, а температура вихлопу зазвичай поступово зростає. Однак якщо навантаження перевищує розумний діапазон, воно може спричинити ненормальне підвищення температури вихлопу через погане згоряння.
Середній ефективний тиск: він збільшується зі збільшенням навантаження, безпосередньо відображаючи вихідну потужність дизельного двигуна.
У зменшенні потужності дизельних двигунів, зменшення потужності відповідно до характеристик навантаження є загальним методом. Точки вибору розподіляються біля правого кінця лінії обмеження швидкості, що підходить для кораблів з обмеженим діаметром гвинта або оснащеними регульованими гвинтами. Цей метод знижує швидкість споживання палива двигуна, знижуючи середній ефективний тиск і збільшуючи співвідношення максимального тиску вибуху до середнього ефективного тиску, тим самим покращуючи економіку.
V. Характеристики контролю швидкості
Характеристики контролю швидкості двигуна відносяться до взаємозв'язку між потужністю двигуна, крутним моментом, швидкістю споживання палива та іншими параметрами продуктивності та швидкістю обертання в міру зміни. Контролер швидкості автоматично регулює подачу палива, щоб зберегти стабільною швидкістю обертання двигуна або в межах визначеного діапазону, коли навантаження змінюється, таким чином, відображаючи стійкість швидкості обертання двигуна та адаптованість навантаження під контролем швидкості швидкості.
Характеристики характеристики швидкості швидкості
Стабільність швидкості обертання: під дією контролера швидкості, коли навантаження двигуна змінюється (наприклад, збільшення або зменшення навантаження), контролер швидкості буде відповідно регулювати подачу палива, щоб підтримувати швидкість обертання в межах цільового діапазону, уникаючи швидких коливань швидкості обертання. Наприклад, коли навантаження раптово зменшується, контролер швидкості зменшить подачу палива, щоб запобігти занадто високій швидкості обертання; Коли навантаження збільшується, контролер швидкості збільшить живлення палива, щоб запобігти занадто низькій швидкості обертання.
Діапазон контролю швидкості: Характеристики швидкості швидкості охоплюють весь робочий діапазон двигуна від найнижчої стабільної швидкості обертання до найвищої допустимої швидкості обертання. Різні типи двигунів (таких як морські дизельні двигуни, автомобільні двигуни) мають різні діапазони контролю швидкості та точність контролю за їх різними цілями.
Кореляція з навантаженням: У характерній кривій контролі швидкості тенденція змін потужності та крутного моменту з швидкістю обертання пов'язана з законом регулювання контролера швидкості. Як правило, в межах діапазону контролю швидкості, коли швидкість обертання збільшується, потужність і крутний момент будуть дотримуватися конкретної схеми змін, щоб відповідати вимогам потужності під різними навантаженнями.
Класифікація характеристик контролю швидкості
Характеристики постійного контролю швидкості: Контролер швидкості суворо контролює швидкість обертання двигуна з певним фіксованим значенням. Незалежно від змін навантаження, швидкість обертання залишається в основному незмінною. Ця характеристика поширена в двигунах виробництва електроенергії для забезпечення стабільності частоти живлення.
Характеристики контролю швидкості: Контролер швидкості в основному обмежує максимальну швидкість обертання двигуна. Коли швидкість обертання перевищує встановлене максимальне значення, контролер швидкості зменшить живлення палива, щоб запобігти витраченню двигуна. У морських дизельних двигунах максимальна обмеження швидкості обертання є важливим заходом захисту безпеки. Наприклад, деякі моделі обмежують максимальну безперервну швидкість обертання до 103% від номінальної швидкості обертання.
Повноскотові характеристики управління: Контролер швидкості може регулювати двигун у всьому діапазоні швидкості обертання, що дозволяє двигуну стабільно працювати з різними швидкостями обертання, придатними для ситуацій, коли швидкість обертання потрібно часто змінювати, наприклад, автомобільні двигуни.