Kurec Artur

    IV mgr A

                                                      TEMAT:  TWORZENIE  CHARAKTERYSTYKI

                                                                        ŚRUBOWEJ  SILNIKA           

   Charakterystykę  silnika  charakteryzuje  wykreślne  lub  analityczne  przedstawienie

jednego  lub  kilku  wskaźników   pracy  silnika  w  funkcji  innego  wskaźnika  wpływającego  ,

na  pracę  silnika.  Charakterystyki  służą  do  oceny  wybranych  własności  silnika  w  całym 

zakresie  jego  pracy.  Ze  względu  na  zmienną  niezależną,  charakterystyki  dzieli  się  na:

-                             prędkościowe,  w  funkcji  prędkości  obrotowej  silnika

-                             obciążeniowe,  w  funkcji  obciążenia  silnika

-                             regulacyjne,  w  funkcji  wielkości  regulacyjnej  silnika

-                             ogólne,  używane  również  uniwersalnymi

   Charakterystyki  prędkościowe  przedstawiają  przebieg  zmian  parametrów  pracy  silnika

W   funkcji  prędkości  obrotowej  i  można  je  podzielić  na:

a)                            charakterystyki  wykonane  dla  stałej  nastawy  dźwigni  paliwowej

b)                            charakterystyki  wykonane  dla  takich  kolejnych  położeń  dźwigni  paliwowej,  przy

których  moc   rozwijana  przez  silnik  byłaby  równa  mocy  zapotrzebowanej  przez  śrubę

okrętową.

W  grupie  charakterystyk  prędkościowych  wyróżnia  się  charakterystyki  wykonane  dla  stałej

nastawy  paliwowej  oraz  dla  zmiennej  nastawy.  Wykonane  dla  stałej  nastawy   paliwa

nazywane  są  również  charakterystykami  zewnętrznymi , natomiast  dla  zmiennej  nastawy

nazywane  są  charakterystykami  śrubowymi.

W  pierwszym  przypadku  dawka  paliwa  na  cykl  pozostaje  stała , a  w  drugim  przypadku

dobierana  jest  tak  aby  moc  rozwijana  przez  silnik  była  równa  mocy  zapotrzebowanej

przez  śrubę  okrętową.

   Pod  względem  sposobu  regulacji  układów  zasilających  silnik   rozróżnia  się  charaktery-

styki:

-                             mocy  maksymalnej

-                             granicy  dymienia

-                             eksploatacyjne  i  biegu  jałowego

  CHARAKTERYSTYKA  śrubowa  należy  do  grupy  charakterystyk  prędkościowych  i  sporzą-

dza  się  je  przy  założeniu  równości  momentu  obrotowego  silnika  oraz  śruby .  W  związku

z  tym  moment  i  jego  moc  zmieniają  się  z  prędkością  obrotową  w  taki  sam  sposób ,

w  jaki  zmienia  się  moment  obrotowy  śruby  lub  moc  przez  nią  pobrana.

    Przy  bezpośrednim  napędzie  śruby  okrętowej  prędkość  obrotowa  śruby  jest  równa  prędkości  obrotowej  silnika.

Wynika  z  tego  że  moment  obrotowy  silnika  równa  się  momentowi  oporowemu  śruby więc:

                                            Mo = K ‘ n 2

K ‘ -  współczynnik  proporcjonalności  zależy  od  wymiarów  geometrycznych  śruby , oraz

        gęstości  ośrodka a  moc  rozwijana  przez  silnik  Ne  równa  jest  mocy  pobieranej

        przez  śrubę  Ns.

Charakterystyka  śrubowa  silnika  okrętowego

W  układzie  tym  charakterystyka  mocy  Ne  jest  parabolą  o  wykładniku  równym  3  ,  krzywe

średniego  ciśnienia  efektywnego  i  indykowanego  ;  parabolami  o  wykładniku  2.

Rzeczywiste  przebiegi  charakterystyk  , wykonanych  na  hamowni  a  podanych  w 

protokóle  prób.

Podczas  badań  silnika  na  hamowni  nie  znane  są  z  dostateczną  dokładnością  wartości

K  oraz  x .(rzeczywiste  zapotrzebowanie  mocy  przez  śrubę )

                                                     Ne = K nx

Nie  są  znane  również  wartości  wpływu  kadłuba  i  warunków  pływania  na  moc  przekazy-

waną  przez  silnik  na  śrubę  napędową  a  za  jej  pośrednictwem  na  kadłub.

          Charakterystyki  obciążeniowe

Przedstawiają  zależność  wybranych  parametrów  pracy

silnika  do  parametrów  charakteryzujących  obciążenie  przy  stałej  prędkości  obrotowej

silnika  n .Parametrem  niezależnym  może  być  moc  efektywna  Ne ,  moment  obrotowy Mo

średnie  ciśnienie  efektywne  pe ,  nastawa  paliwa  itp.

     Zasdniczymi  krzywymi  tej  charakterystyki  są  krzywe  jednostkowego  lub  godzinowego

zużycia  paliwa  ge  lub  Ge  oraz  zużycia  powietrza  Gp .

Charakterystyka  może  być  uzupełniona  zależnością  innych  parametrów  np. :

-                             temperatura  spalin  w  kolektorze  tw

-                             najwyższe  ciśnienie  spalania  pmax

-                             prędkość  obrotowa  turbiny nt

od  parametru  obciążeniowego.

    Charakterystyki  regulacyjne 

Przedstawiają  zależność  wybranych  parametrów  pracy

silnika  od  wielkości  regulowanej.  Najczęściej  wykonywane  są  charakterystyki  zależności  ge , pe  od  kąta  wyprzedzenia  wtrysku  wz . 

Parametrami  niezależnymi  mogą  być  dowolne  wielkości  zmieniające  się  podczas  eksplo-

atacji  silnika :

-                             temperatura  lub  ciśnienie  wtryskiwanego  paliwa 

-                             ciśnienie ,  temperatura  lub  wilgotność  powietrza  doładowującego  itp.

Charakterystyki  regulacyjne  są  cennym  źródłem  informacji  o  pracy  silnika  w  zakresie 

          Wykraczającym  poza  normalne  warunki  eksploatacyjne.

          Stanowią  także  ogólne  wskazówki  dla  obsługi  co  do  wymagań  odnośnie  stopnia  dokła-

dności  nastawy poszczególnych  parametrów  regulacyjnych .  Dla  przykładu  przebieg 

charakterystyki  będzie  płaski    to  w  szerokim  przedziale  z1 z2  wpływ  parametru  na

ten  parametr  regulowany  p  będzie  niewielki . Inaczej  ma  się  rzecz  gdy  przebieg       charakterystyki  będzie  stromy  . 

W  tym  przypadku  niewielka   odchyłka  od  ropt  wywiera  znaczny  wpływ  na  parametr  regulowany  t .  Zachodzi  zatem  potrzeba  precyzyjnego   ustawienia  parametru  r

podczas  regulacji  silnika  i  częstej  jego  kontroli.

Charakterystyki   ogólne 

Zwane  również  uniwersalnymi  ,  umożliwiają  ocenę  parametrów  techniczno – eksploatacyjnych  silnika  w  określonych  obszarach  zmienności

N , pe lub  Ne .

              Są  to  charakterystyki  wieloparametrowe  ,  przedstawiające  krzywe  jednostkowego  zużycia  paliwa  ge ,  temperatury   wylotu  spalin tw , najwyższego  ciśnienia  spalania  pmax

Itp. Krzywe  zmienności  poszczególnych  parametrów  sporządza  się  bądź  na  podstawie

tych  parametrów  bądź na  podstawie  odpowiedniej  liczby  uprzednio  sporządzonych  charakterystyk    obciążeniowych  dla  różnych  prędkości  obrotowych  silnika i  różnych 

stopni  jego  obciążenia.

SPORZĄDZENIE  CHARAKTERYSTYKI  ŚRUBOWEJ