I. Características de velocidade
As características de velocidade de um motor a diesel referem -se à relação entre seus principais parâmetros de desempenho (como energia efetiva PE, me torque eficaz, taxa eficaz de consumo de combustível, temperatura de escape TR, nível de fumaça, aumento da pressão PK e máxima pressão de explosão PMAX) e a velocidade de rotação) quando a posição da posição da quantidade de contínua da quantidade de contínua. Reflete o poder, a economia e a condição de trabalho do motor a diesel ao manter uma quantidade constante de injeção de combustível em diferentes velocidades de rotação.
Tipos de características de velocidade
1. Característica de velocidade de carga total (característica externa)
Definição: A característica do motor diesel medida quando a quantidade de combustível que regula o mecanismo é fixada na posição calibrada (equivalente à quantidade de suprimento de combustível para o motor diesel gerar a energia calibrada na velocidade calibrada).
Características: O poder efetivo aumenta com o aumento da velocidade. Devido às limitações de carga mecânica e carga térmica, a taxa de crescimento diminui gradualmente; O torque efetivo (ou pressão efetiva média) permanece basicamente inalterada ou muda ligeiramente durante a variação da velocidade; A taxa efetiva de consumo de combustível atinge o valor mais baixo a uma determinada velocidade intermediária, e a velocidade excessiva ou a baixa velocidade levarão a um aumento na taxa de consumo de combustível.
Significado: reflete o desempenho máximo de energia que o motor diesel pode gerar a cada velocidade e é uma referência importante para selecionar o motor principal de um navio. Pode ser usado para determinar a capacidade máxima de saída do motor diesel em velocidades diferentes.
2. Característica da velocidade de carga parcial (característica parcial)
Definição: A característica do motor a diesel medida quando a quantidade de combustível que regula o mecanismo é fixada em uma posição menor que a posição calibrada.
Características: Na mesma velocidade, seu poder eficaz e torque eficaz (ou pressão efetiva média) são menores que os valores correspondentes na característica da velocidade de carga total; A taxa efetiva de consumo de combustível geralmente permanece em um nível mais baixo dentro de uma faixa de velocidade mais estreita que a condição de carga total.
Aplicação: reflete o desempenho do motor diesel em condições de carga parcial. Possui significado prático para os navios para ajustar a velocidade e controlar o consumo de combustível durante a navegação. Por exemplo, o estado operacional do navio na velocidade econômica pode ser chamado de característica de velocidade de carga parcial.
3. Característica da velocidade de sobrecarga
Definição: De acordo com as especificações de construção dos navios, a potência de sobrecarga do motor a diesel é de 110% da energia calibrada (a velocidade de rotação do motor principal neste momento é de 103% da velocidade de rotação calibrada). Quando o mecanismo de regulação da quantidade de combustível é fixado nesta posição limite, a característica de velocidade medida é chamada de característica de velocidade de sobrecarga.
Características: mostra a potência máxima que o motor diesel pode atingir sob operação normal a cada velocidade. Nesse momento, a temperatura e a pressão no cilindro são muito altas, fazendo com que os componentes sejam submetidos a carga térmica grave e carga mecânica, resultando em condições de trabalho severas.
Limitações: O tempo para trabalhar de acordo com essa característica é limitado. O motor a diesel deve poder operar continuamente na energia de sobrecarga por pelo menos 1 hora.
As características da curva característica de velocidade
Da perspectiva da relação entre poder eficaz e velocidade de rotação, com base nas fórmulas nes=cpeni e ne=c1men, pode -se saber que quando pE (me) é um valor constante, teoricamente, ne e n têm um relacionamento linear. No entanto, na realidade, devido ao estrangulamento e vazamento da bomba de óleo, a quantidade de combustível injetada pela bomba de injeção de combustível por ciclo varia ligeiramente com a velocidade de rotação. Fatores como a eficiência indicada e a eficiência mecânica do motor diesel turboalimentado que mudam com a velocidade de rotação, a curva irá subir ligeiramente para cima.
Para motores principais de baixa velocidade, porque sua velocidade de rotação é baixa e a faixa de variação é pequena, a quantidade de combustível injetada pela bomba de injeção de combustível por ciclo varia muito pouco com a velocidade de rotação. A mudança no excesso de coeficiente de ar tem um impacto relativamente pequeno na eficiência indicada, e o impacto da mudança de velocidade de rotação na eficiência mecânica pode ser ignorado. Portanto, pode -se considerar que, quando a posição do mecanismo de regulação da quantidade de combustível é fixa, o PE (ME) permanece inalterado e NE e N têm uma relação linear.
Ii. Características de avanço
As características de avanço de um motor a diesel referem -se à relação entre parâmetros como potência e torque e a velocidade de rotação quando o motor diesel estiver trabalhando em conjunto com a hélice. Essa característica é baseada nas características de carga da hélice (a potência é aproximadamente proporcional ao cubo da velocidade de rotação). O motor a diesel precisa se adaptar às alterações na carga da hélice, para que as características de avanço representam essencialmente as características operacionais combinadas do motor a diesel sob a carga da hélice.
Para acomodar as mudanças reais durante a operação do navio (como aumento da carga da hélice devido à incrustação do casco, ondas etc.), as características de avanço precisam reservar reservas de velocidade de rotação ou reservas de energia. Por exemplo: o motor a diesel pode aumentar a velocidade de rotação projetada da hélice em 2% a 3%. Quando a linha característica da hélice muda para a esquerda devido à incrustação, ela ainda pode manter a maior parte do tempo na condição operacional ideal. O projeto de reserva permite que o motor a diesel entre brevemente na área sobrecarregada em condições especiais (como águas rasas, aceleração), garantindo a segurança da operação de longo prazo.
Iii. Características de carga
As características de carga de um motor a diesel referem -se à relação entre seus principais indicadores de desempenho (como taxa de consumo de combustível, temperatura de escape, pressão efetiva média etc.) e a carga (geralmente expressa em energia ou torque) quando a velocidade do motor permanece constante. Nesta característica, a velocidade do motor é um parâmetro fixo. Ao alterar o suprimento de combustível por ciclo para ajustar a carga, as respostas de vários indicadores de desempenho podem ser observadas.
Os testes e análise das características de carga são realizados a uma certa velocidade constante. As curvas características de carga em velocidades diferentes são diferentes.
Taxa de consumo de combustível: Com carga média, a taxa de consumo de combustível geralmente é baixa, indicando uma economia melhor; Quando a carga é muito baixa, devido à combustão insuficiente e ao aumento das perdas mecânicas, a taxa de consumo de combustível aumenta; Quando a carga é muito alta, possivelmente devido à proporção insuficiente de ar-combustível, a combustão se deteriora e a taxa de consumo de combustível também aumenta.
Temperatura de escape: À medida que a carga aumenta, o volume de injeção de combustível aumenta, o calor liberado pela combustão aumenta e a temperatura de escape geralmente aumenta gradualmente. No entanto, se a carga exceder a faixa razoável, poderá causar aumento anormal na temperatura de escape devido à baixa combustão.
Pressão efetiva média: aumenta com o aumento da carga, refletindo diretamente a potência de saída do motor a diesel.
Na redução da correspondência de energia dos motores a diesel, a redução do poder de acordo com as características de carga é um método comum. Os pontos de seleção são distribuídos perto da extremidade direita da linha de limite de velocidade, adequada para navios com diâmetros restritos de hélice ou equipados com hélices de inclinação ajustáveis. Esse método reduz a taxa de consumo de combustível do motor, reduzindo a pressão efetiva média e aumentando a proporção da pressão máxima de explosão para a pressão efetiva média, melhorando assim a economia.
V. Características de controle de velocidade
As características de controle de velocidade de um motor referem -se à relação entre a energia, o torque, a taxa de consumo de combustível do motor e outros parâmetros de desempenho e a velocidade de rotação à medida que muda. O controlador de velocidade ajusta automaticamente o suprimento de combustível para manter a velocidade de rotação do motor estável ou dentro de um intervalo especificado quando a carga muda, refletindo essencialmente a estabilidade da velocidade de rotação do motor e a adaptabilidade de carga sob o controle do controlador de velocidade.
Características das características de controle de velocidade
Estabilidade da velocidade de rotação: sob a ação do controlador de velocidade, quando a carga do motor muda (como aumentar ou diminuir a carga), o controlador de velocidade ajustará o suprimento de combustível de acordo para manter a velocidade de rotação dentro da faixa de alvo definido, evitando flutuações rápidas na velocidade de rotação. Por exemplo, quando a carga diminui repentinamente, o controlador de velocidade reduzirá o suprimento de combustível para impedir que a velocidade de rotação seja muito alta; Quando a carga aumentar, o controlador de velocidade aumenta o suprimento de combustível para impedir que a velocidade de rotação seja muito baixa.
Faixa de controle de velocidade: As características de controle de velocidade cobrem toda a faixa de trabalho do motor, desde a menor velocidade de rotação estável até a velocidade de rotação mais alta permitida. Diferentes tipos de motores (como motores a diesel marítimos, motores automotivos) têm diferentes faixas de controle de velocidade e precisão de controle devido a seus diferentes propósitos.
Correlação com a carga: Na curva característica do controle de velocidade, a tendência das mudanças de potência e torque com a velocidade de rotação está relacionada à lei reguladora do controlador de velocidade. Geralmente, dentro da faixa de controle de velocidade, à medida que a velocidade de rotação aumenta, a potência e o torque seguem um padrão de alteração específico para atender aos requisitos de energia sob diferentes cargas.
Classificação das características de controle de velocidade
Características de controle de velocidade constante: o controlador de velocidade controla estritamente a velocidade de rotação do motor em um determinado valor fixo. Independentemente das mudanças de carga, a velocidade de rotação permanece basicamente inalterada. Essa característica é comum nos motores de geração de energia para garantir a estabilidade da frequência da fonte de alimentação.
Características de controle do limite de velocidade: o controlador de velocidade limita principalmente a velocidade de rotação máxima do motor. Quando a velocidade de rotação exceder o valor máximo definido, o controlador de velocidade reduzirá o suprimento de combustível para impedir que o motor gaste demais. Nos motores a diesel marítimos, o limite máximo de velocidade de rotação é uma importante medida de proteção de segurança. Por exemplo, alguns modelos limitam a velocidade de rotação operação contínua máxima a 103% da velocidade de rotação nominal.
Características de controle de velocidade total: O controlador de velocidade pode regular o motor ao longo da faixa de velocidade de rotação, permitindo que o motor opere de forma estável em diferentes velocidades de rotação, adequadas para situações em que a velocidade de rotação precisa ser frequentemente alterada, como motores automotivos.