I. Karakteristike brzine
Karakteristike brzine dizelskog motora odnose se na odnos između njegovih glavnih parametara performansi (poput učinkovitog PE snage, efektivnog zakretnog momenta, efektivne brzine potrošnje goriva GE, temperature ispušne plinove, razine dima, PMAX tlaka i maksimalnog tlaka eksplozije) i brzine rotacije N kada je položaj goriva regulira mehanizam (poput injekcije goriva. Odražava snagu, ekonomiju i radno stanje dizelskog motora pri održavanju konstantne količine ubrizgavanja goriva pri različitim brzinama rotacije.
Vrste karakteristika brzine
1. Karakteristika brzine punog opterećenja (vanjska karakteristika)
Definicija: Karakteristika dizelskog motora mjerena kada je mehanizam za regulaciju količine goriva fiksiran na kalibriranom položaju (ekvivalentna količini opskrbe gorivom za dizelski motor za stvaranje kalibrirane snage kalibriranom brzinom).
Karakteristike: Učinkovita snaga povećava se s povećanjem brzine. Zbog ograničenja mehaničkog opterećenja i toplinskog opterećenja, brzina rasta postupno usporava; Efektivni moment (ili prosječni efektivni tlak) ostaje u osnovi nepromijenjen ili se lagano mijenja tijekom varijacije brzine; Efektivna stopa potrošnje goriva doseže najnižu vrijednost pri određenoj intermedijarnoj brzini, a prekomjerna brzina ili mala brzina dovest će do povećanja brzine potrošnje goriva.
Značaj: odražava maksimalne performanse snage koje dizelski motor može generirati pri svakoj brzini i važna je referenca za odabir glavnog motora broda. Može se koristiti za određivanje maksimalnog izlaznog kapaciteta dizel motora pri različitim brzinama.
2. Karakteristika brzine djelomičnog opterećenja (djelomična karakteristika)
Definicija: Karakteristika dizelskog motora mjerena kada je mehanizam za regulaciju količine goriva fiksiran u položaju manjem od kalibriranog položaja.
Karakteristike: istom brzinom, njegova učinkovita snaga i efektivni moment (ili prosječni efektivni tlak) su manji od odgovarajućih vrijednosti u karakteristikama brzine punog opterećenja; Efektivna stopa potrošnje goriva obično ostaje na nižoj razini unutar užeg raspona brzine od stanja punog opterećenja.
Primjena: Odražava performanse dizel motora u uvjetima djelomičnog opterećenja. Ima praktično usmjeravanje značaja za brodove za podešavanje brzine i kontrole potrošnje goriva tijekom navigacije. Na primjer, operativno stanje broda s ekonomskom brzinom može se nazivati karakteristikom brzine djelomičnog opterećenja.
3. Karakteristika brzine preopterećenja
Definicija: Prema konstrukcijskim specifikacijama brodova, snaga preopterećenja dizel motora je 110% kalibrirane snage (brzina rotacije glavnog motora u ovom trenutku je 103% kalibrirane brzine rotacije). Kad je mehanizam za regulaciju količine goriva fiksiran na ovom graničnom položaju, izmjerena karakteristika brzine naziva se karakteristika brzine preopterećenja.
Karakteristike: Pokazuje maksimalnu snagu koju dizelski motor može postići normalnim radom pri svakoj brzini. U ovom trenutku, temperatura i tlak u cilindru vrlo su visoki, što uzrokuje da se komponente podvrgnu teškom toplinskom opterećenju i mehaničkom opterećenju, što rezultira oštrim radnim uvjetima.
Ograničenja: Vrijeme za rad u skladu s ovom karakteristikom je ograničeno. Dizelski motor mora biti dopušteno da kontinuirano radi na snazi preopterećenja najmanje 1 sat.
Karakteristike krivulje karakteristične brzine
Iz perspektive odnosa između učinkovite snage i brzine rotacije, na temelju formula ne=cpeni i ne=c1men, može se znati da kada je PE (ME) stalna vrijednost, teoretski, ne i n imaju linearni odnos. Međutim, u stvarnosti, zbog prigušivanja i curenja pumpe za ulje, količina goriva ubrizgana pumpom za ubrizgavanje goriva po ciklusu lagano varira od brzine rotacije. Čimbenici poput naznačene učinkovitosti i mehaničke učinkovitosti dizelskog motora s turbopunjenjem mijenjajući se brzinom rotacije, krivulja će se malo ispucati prema gore.
Za glavne motore male brzine, budući da je njihova brzina rotacije niska, a raspon varijacija mala, količina goriva ubrizgana pumpom za ubrizgavanje goriva po ciklusu vrlo je malo varira od brzine rotacije. Promjena viška koeficijenta zraka ima relativno mali utjecaj na naznačenu učinkovitost, a utjecaj promjene brzine rotacije na mehaničku učinkovitost može se zanemariti. Stoga se može uzeti u obzir da kada se fiksira položaj mehanizma za regulaciju količine goriva, PE (ME) ostaje nepromijenjen, a NE i N imaju linearni odnos.
Ii. Karakteristike napredovanja
Karakteristike napredovanja dizelskog motora odnose se na odnos između parametara kao što su snaga i okretni moment i brzina rotacije kada dizelski motor radi u kombinaciji s propelerom. Ova se karakteristika temelji na karakteristikama opterećenja propelera (snaga je približno proporcionalna kocki rotacijske brzine). Dizelski motor mora se prilagoditi promjenama u opterećenju propelera, tako da karakteristike napredovanja u osnovi predstavljaju kombinirane operativne karakteristike dizelskog motora pod opterećenjem propelera.
Kako bi se prilagodile stvarne promjene tijekom rada na brodu (poput povećanog opterećenja propelera uslijed kršenja trupa, valova itd.), Karakteristike napredovanja moraju rezervirati rezerve brzine rotacije ili rezerve snage. Na primjer: dizelski motor može povećati dizajniranu brzinu rotacije propelera za 2% do 3%. Kad se karakteristična linija propelera pomakne ulijevo zbog prelijevanja, to još uvijek može održavati većinu vremena u idealnom radnom stanju. Rezervni dizajn omogućuje dizelskom motoru da nakratko uđe u preopterećeno područje u posebnim uvjetima (poput plitke vode, ubrzanja), istovremeno osiguravajući sigurnost dugoročnog rada.
Iii. Karakteristike opterećenja
Karakteristike opterećenja dizelskog motora odnose se na odnos između njegovih glavnih pokazatelja performansi (poput brzine potrošnje goriva, temperature ispušnih plinova, srednjeg efektivnog tlaka itd.) I opterećenja (obično se izražava u snazi ili okretnom momentu) kada brzina motora ostaje konstantna. U ovoj je karakterističnoj brzini motor fiksni parametar. Promjenom opskrbe gorivom po ciklusu za podešavanje opterećenja mogu se primijetiti odgovori različitih pokazatelja performansi.
Ispitivanje i analiza karakteristika opterećenja provode se određenom konstantnom brzinom. Karakteristične krivulje opterećenja različitih brzina su različite.
Stopa potrošnje goriva: pri srednjem opterećenju stopa potrošnje goriva je obično niska, što ukazuje na bolju ekonomiju; Kad je opterećenje prenisko, zbog nedovoljnog izgaranja i povećanja mehaničkih gubitaka, stopa potrošnje goriva raste; Kad je opterećenje previsoko, vjerojatno zbog nedovoljnog omjera zraka i goriva, izgaranje se pogoršava, a stopa potrošnje goriva također raste.
Temperatura ispušnih plinova: Kako se opterećenje povećava, volumen ubrizgavanja goriva raste, toplina se oslobađa izgaranjem, a temperatura ispuha obično se postupno raste. Međutim, ako opterećenje premaši razuman raspon, može uzrokovati nenormalno povećanje temperature ispušnih plinova zbog lošeg izgaranja.
Srednji učinkovit tlak: povećava se s povećanjem opterećenja, izravno odražavajući izlaznu snagu dizelskog motora.
U smanjenju podudaranja snage dizelskih motora, smanjenje snage u skladu s karakteristikama opterećenja uobičajena je metoda. Točke odabira raspoređene su blizu desnog kraja linije ograničenja brzine, pogodne za brodove s ograničenim promjerima propelera ili opremljene podesivim propelerima nagiba. Ova metoda smanjuje brzinu potrošnje goriva motora snižavanjem srednjeg efektivnog tlaka i povećanjem omjera maksimalnog tlaka eksplozije i srednjeg efektivnog tlaka, poboljšavajući na taj način gospodarstvo.
V. Karakteristike kontrole brzine
Karakteristike kontrole brzine motora odnose se na odnos između snage motora, okretnog momenta, brzine potrošnje goriva i drugih parametara performansi i brzine rotacije kako se mijenja. Kontroler brzine automatski podešava opskrbu gorivom kako bi brzina rotacije motora bila stabilna ili unutar određenog raspona kada se opterećenje promijeni, čime se u osnovi odražava stabilnost brzine rotacije i prilagodbu opterećenja motora pod kontrolom kontrolera brzine.
Karakteristike karakteristika kontrole brzine
Stabilnost rotacijske brzine: Pod djelovanjem regulatora brzine, kada se opterećenje motora promijeni (poput povećanja ili smanjenja opterećenja), kontroler brzine će u skladu s tim prilagoditi opskrbu gorivom kako bi održao brzinu rotacije unutar postavljenog ciljanog raspona, izbjegavajući brze fluktuacije brzine rotacije. Na primjer, kada se opterećenje naglo smanjuje, regulator brzine će smanjiti opskrbu gorivom kako bi se spriječilo da brzina rotacije bude previsoka; Kad se opterećenje poveća, regulator brzine će povećati opskrbu gorivom kako bi se spriječilo da brzina rotacije bude preniska.
Raspon kontrole brzine: Karakteristike kontrole brzine pokrivaju cijeli rad motora od najniže stabilne rotacijske brzine do najveće dopuštene brzine rotacije. Različite vrste motora (kao što su motori morskih dizela, automobilski motori) imaju različite raspone kontrole brzine i točnost kontrole zbog različitih svrha.
Korelacija s opterećenjem: U krivulji karakteristike kontrole brzine, trend promjene snage i okretnog momenta brzinom rotacije povezan je sa zakonom regulacije kontrolera brzine. Općenito, unutar raspona kontrole brzine, kako se brzina rotacije povećava, snaga i okretni moment slijedit će određeni obrazac promjene kako bi se ispunili zahtjevi za napajanje pod različitim opterećenjima.
Klasifikacija karakteristika kontrole brzine
Karakteristike konstantne brzine: Kontroler brzine strogo kontrolira brzinu rotacije motora pri određenoj fiksnoj vrijednosti. Bez obzira na promjene opterećenja, brzina rotacije ostaje u osnovi nepromijenjena. Ova je karakteristika uobičajena u motorima za proizvodnju energije kako bi se osigurala stabilnost frekvencije napajanja.
Karakteristike ograničenja brzine: Kontroler brzine uglavnom ograničava maksimalnu brzinu rotacije motora. Kad brzina rotacije prelazi maksimalnu vrijednost, regulator brzine će smanjiti opskrbu gorivom kako bi se spriječilo da motor prekomjerno troši. Kod motora morskih dizela, maksimalna granica brzine rotacije je važna mjera zaštite sigurnosti. Na primjer, neki modeli ograničavaju maksimalnu kontinuiranu brzinu rotacije na 103% nazivne brzine rotacije.
Kontrolne karakteristike pune brzine: Kontroler brzine može regulirati motor u cijelom rasponu brzine rotacije, omogućujući motoru da radi stabilno pri različitim brzinama rotacije, pogodno za situacije u kojima se brzina rotacije treba često mijenjati, poput automobilskih motora.