Что такое эксплуатационная мощность дизельного двигателя

МОЩНОСТЬ ДИЗЕЛЯ

СРЕДНЕЕ ИНДИКАТОРНОЕ ДАВЛЕНИЕ

Во время перемещения поршня давление газов в цилиндре изменяется. Сила давления газов на поршень в связи с этим также является величиной переменной. Работа, как мы знаем, равна произведению силы да путь (перемещение). Таким образом, работа газов за рабочий цикл может быть подсчитана как сумма произведений давления в цилиндре на каждом маленьком участке (где это давление можно принять постоянным) на перемещение поршня на этом участке. Эта сумма соответствует площади индикаторной диаграммы. Таким образом, площадь диаграммы, очерченная линией 3—4—5—3 (см. рис. 25), выражает полезную работу газов, которую они совершают в цилиндре за один рабочий цикл. Однако оценивать работу цикла по площади индикаторной диаграммы во многих случаях неудобно. Поэтому введено понятие среднего индикаторного давления. Условно приняли, что величина этого давления не изменяется, т. е. является постоянной (рис. 29) в течение ходапоршня.

Рис. 29. Определение среднего индикаторного давления

Тогда графически среднее индикаторное давление представляет собой высоту заштрихованного прямоугольника, площадь которого равна площади индикаторной диаграммы, а основание равно длине диаграммы. Средним индикаторным давлением называют условное, постоянное по величине давление, при котором работа за один цикл равна работе газов в цилиндре. В тепловозных дизелях среднее индикаторное давление pi находится в пределах 0,58—1,76 МПа (6—18 кгс/см2). Прежде чем перейти к подсчету работы и мощности дизеля, выясним, что такое энергия.

ПОНЯТИЕ ОБ ЭНЕРГИИ

Слово энергия происходит от греческого слова energia, что значит действие, деятельность. Различают энергию кинетическую и потенциальную. Кинетической энергией обладает любое движущееся тело: поезд, вода, ветер, пуля. Потенциальной, или скрытой, энергией обладает тело, находящееся на высоте. Поднимем, например, боек молота на некоторую высоту и будем удерживать его в этом положении посторонней силой. На поднятие бойка нам пришлось затратить работу, которую нетрудно подсчитать, если его массу умножить на высоту подъема. Пока боек поднят, он обладает запасом потенциальной энергии, накопленной по мере того, как его поднимали. Если теперь отпустить боек, то во время падения потенциальная энергия переходит в кинетическую (энергию движения). Исчезнуть энергия не может: она только переходит из одного вида в другой. Это утверждение основано на известном законе сохранения энергии. На первый взгляд кажется, что когда, например, катящийся с горки вагон останавливается, то запас его кинетической энергии куда-то «исчезает». На самом деле кинетическая энергия переходит в тепловую при трении деталей тормозных устройств. Мы не замечаем этого потому, что нагревание окружающей среды незначительно. Зато мы можем увидеть покраснение тормозных колодок при резком торможении поезда.
Каждый вид энергии может переходить в другой, причем определенное количество «исчезнувшей» энергии одного вида даст эквивалентное (равноценное) ему количество энергии другого вида. Иными словами, каждая единица теплоты может дать строго определенное количество работы, и, наоборот, каждая единица работы может дать определенное количество теплоты.
При работе двигателя внутреннего сгорания каждый килограмм жидкого топлива при сгорании выделяет определенное количество теплоты. Тепловой эффект любого вида топлива, в частности дизельного, характеризуется теплотой сгорания, т. е. тем количеством теплоты, которое выделяется при полном сгорании 1 кг данного топлива.
Чем же измеряется теплота сгорания топлива? Количество теплоты измеряют в джоулях подобно тому, как сила измеряется в ньютонах, а длина — в метрах. Установлено, что 1 кг дизельного топлива при полном сгорании способен выделить тепла до 42 500 кДж (10 151 ккал). Сходство между теплотой и работой в том, что они подобны. Это вытекает из одного из основных законов термодинамики— науке о превращении теплоты и работы друг в друга.

ПОДСЧЕТ РАБОТЫ И МОЩНОСТИ ДИЗЕЛЯ

Работа поршня определяется произведением силы, действующей на поршень, на пройденный путь. Перемещения поршня ограничиваются его крайними положениями. Как упоминалось выше, ход поршня и диаметр цилиндра — величины, весьма важные для дизеля. Если площадь поршня умножить на среднее индикаторное давление, то получим среднюю силу, приложенную к поршню. Если теперь эту силу умножить на расстояние, проходимое поршнем от верхней до нижней мертвой точки, то найдем работу, которую совершают газы, действующие на поршень, за один ход в одном цилиндре.
Поясним это примером. Пусть среднее индикаторное давление равно 0,98 МПа (10 кгс/см2) , а площадь поршня 0,08 м2 (800 см2) . Тогда сила, действующая на поршень такого дизеля, составит 0,98 X 0,08 = 78,4 кН = 78 400 Н (или 800X10 = 8000 кгс).
Пусть ход поршня равен 330 мм, или 0,33 м (дизели типа Д50). Работа, которую произведет газ при движении поршня из верхней мертвой точки к нижней, будет равна произведению силы на величину перемещения, т. е. на ход поршня: 78400X0,33 = 25 872 Н-м (или 8000X0,33 = 2640 кгс-м).
Мы подсчитали работу, которую совершает газ в одном цилиндре за один рабочий ход поршня. В четырехтактном дизеле рабочий ход происходит в течение двух полных оборотов коленчатого вала. Значит, за один оборот вала в среднем совершается работа в два раза меньше, т. е.
25 872:2 = 12936Н-м, или 2640_2=1320 кгс-м.
Теперь подсчитаем мощность дизеля. Предположим, что коленчатый вал делает в минуту 750 оборотов, или 750X60 = 45 000 об/ч. Так как работа газа за один оборот вала составляет в нашем случае 12 936 Н-м, то, следовательно, за 1 ч она будет равна
12 936X45 000 = 582120 000 Н-м (т. е. 582 120 000 Дж, так как Н-м = Дж), или 1320Х X45000 = 59 400 000 кгс-м.
Мощностью называется работа, выполненная в единицу времени (в секунду). Если за 1 с будет совершена работа в 736 Н-м (75 кгс-м) , то эту мощность условно называют одной лошадиной силой (0,736 кВт, или 736 Вт = 75 кгс -м/с). Значит, работа, выполненная при мощности 736 Вт (1 л. с.) за 1 ч, будет равна 736X Х3600 = 2 649 600 Н-м (= Дж), или 75X3600 = 270 000 кгс-м.
Следовательно, индикаторная мощность в киловаттах одноцилиндрового двигателя определится, если работу в джоулях за 1 ч разделить на 3600 с: 582 120 000 : 3600 = 162 кВт, а в лошадиных силах, если величину часовой работы 59 400 000 кгс-м разделить на 270 000, т. е. 59 400 000:270 000 = 220 л. с .
Однако полезная, или эффективная, мощность, измеряемая (реализуемая) на коленчатом валу, будет меньше индикаторной, так как часть мощности расходуется на преодоление сопротивлений в трущихся частях шатунно-кривошипного механизма и на привод вспомогательных механизмов (насосы, воздуходувка и др.).
Величина этих потерь зависит от величины зазоров, качества обработки деталей, температуры и вязкости масла и в среднем для номинального режима работы может быть принята равной около 20%. Тогда для нашего случая эффективная мощность для одного цилиндра равна 162 X 0,8 = 130 кВт, пли 220X0,8= 176 л. с, а для шести цилиндров дизеля в 6 раз больше, т. е. 780 кВт, или 1056 л. с. Мощность современных тепловозных дизелей достигает 2210, 4400 кВт (3000, 6000 л. с.) в одном агрегате.

ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ МОЩНОСТИ ДИЗЕЛЯ

Непрерывное увеличение мощности тепловозных дизелей — одно из важнейших направлений развития тепловозостроения как в нашей стране, так и за рубежом. Однако решение этой задачи значительно осложняется тем, что тепловоз является транспортной машиной, размеры которой ограничены габаритом подвижного состава, а вес — нагрузками на рельсы. Увеличение размеров цилиндра или их числа повышает вес дизеля. Поэтому осуществлять дальнейший рост мощности тепловозных дизелей только за счет этого нельзя. Практика показывает, что для V-образных дизелей число цилиндров должно быть не более 20.
Как же увеличить мощность дизеля при тех же габаритных ограничениях?
Одним из путей является применение двухтактного дизеля, у которого рабочий цикл, как указывалось выше, осуществляется за один оборот коленчатого вала. Иными словами, в двухтактном двигателе при тех же размерах и той же быстроходности совершается в единицу времени в два раза больше рабочих циклов, чем в четырехтактном. Казалось бы, что при одинаковом рабочем объеме и той же частоте вращения вала мощность двухтактного дизеля должна быть в 2 раза больше мощности четырехтактного дизеля. Однако практически она возрастает только в 1,5— 1,7 раза, так как часть мощности приходится расходовать на привод нагнетателя воздуха, необходимого для пуска и продувки цилиндров; кроме того, часть хода поршня, при котором совершается расширение газа, приходится на период, когда открываются выпускные окна (клапаны) и газы в это время почти не совершают полезной работы.
Другой путь повышения мощности — увеличение частоты вращения вала дизеля. Чем быстрее будет вращаться коленчатый вал, тем большее число рабочих циклов в единицу времени будет выполнено и тем большая работа будет произведена в единицу времени. Однако возможность увеличения частоты вращения вала дизеля ограничивается прочностью отдельных деталей его и интенсивностью их износа, который возрастает с ростом скорости движения деталей. Скорость же деталей шатунно-кривошипного механизма зависит не только от частоты вращения вала, но и от величины хода поршня, поэтому принято при определении быстроходности двигателя исходить из средней скорости поршня, которая у современных дизелей достигает 10—12 м/с. Третий путь предусматривает повышение мощности дизеля увеличением работы, выполняемой в цилиндрах двигателя в течение каждого рабочего цикла. А чтобы увеличить эту работу, надо сжечь в цилиндрах больше топлива. Но для этого потребуется больше воздуха . Весовое количество воздуха, которое может уместиться в цилиндре, возрастает с увеличением давления и понижением температуры воздуха. Повысить давление воздуха перед поступлением в цилиндры двигателя внутреннего сгорания можно с помощью наддува.

Как подобрать мощность дизельной электростанции?

К нам часто обращаются с вопросами о правилах расчета мощности дизельных электростанций. Вот лишь несколько примеров.

• Предполагаем, что для снабжения офиса нужна дизельная электростанция 30 кВт. Купить ли эту установку, или подойдет электростанция меньшей мощности?
• Больше миллиона стоила нам дизельная электростанция 200 кВт. Цена станции оправдает ожидания? Или для снабжения мастерской стоило взять оборудование чуть дороже, но с запасом мощности?
• Справится ли с резервированием рабочего поселка дизельная электростанция 100 кВт? Купить ли оборудование мощнее?

Волнение заказчиков вполне понятно. К выбору мощности дизель-генератора стоит подходить очень внимательно. Ведь если эта характеристика подобрана неверно, то, в будущем вас может ожидать целый букет проблем.

Бывает, что клиенты на глаз и по наитию определяют, что для проекта нужен дизельный генератор 100 кВт. Купить, между тем, им стоило бы что-то мощнее. В итоге — перегрузка агрегата, снижение срока эксплуатации из-за длительной работы на предельных режимах, большой расход топлива.

Конечно, если вы не профессиональный инженер, лучше не полагаться на собственные знания, а обратиться за консультацией к специалистам. Но сам принцип расчета требуемой мощности дизельной электростанции лучше представлять себе хотя бы в общих чертах. Это элементарно упростит вам задачу выбора агрегата.

Элементарный расчет требуемой мощности

Необходим дизель-генератор для загородного дома, где семья проживает постоянно.

Мощности должно хватить на то, чтобы обеспечить освещение и отопление помещений, работу кондиционера и системы подготовки воды. А также запитать бытовые приборы: холодильник, микроволновую печь, телевизор, пылесос и стиральную машину.

Подойдет ли для этого ДГУ мощностью 25 кВт или все-таки придется выбрать дизельный генератор 30 кВт, цена которого – значительно выше?

Шаг 1. Определить мощности и коэффициенты пусковых токов всех приборов.

Прежде чем запрашивать у производителей цены на дизельные генераторы 30 кВт – разберитесь с потребителями, которых агрегат будет питать. Все электроприборы, которые находятся в вашем доме, делятся на резистивные и индуктивные. В составе резистивных приборов нет электродвигателя. Они потребляют активную мощность и преобразуют ее в свет или тепло. Это лампы накаливания, кухонные плиты, любые нагревательные приборы.

Индуктивные – это приборы, которые работают от электродвигателя. Например, компрессор, дрель, холодильник. На короткий промежуток времени после запуска такого оборудования возникает пусковой ток. Он может в несколько раз превышать номинальную мощность агрегата. Поэтому для запуска таких приборов требуется дополнительная мощность.

Шаг 2. Сложить мощности всех потребителей. Добавить запас 20%.

Берем номинальные мощности и умножаем их на коэффициент запаса. Так мы закладываем в мощность пусковые токи индуктивных приборов. В нашем случае сумма мощностей всех приборов составила 24 кВт.

К этому числу следует добавить еще 20%. Эта дополнительная мощность покроет неточности в расчетах и даст возможность в будущем увеличить количество потребителей электроэнергии. Получается, что для резервного энергоснабжения загородного дома из нашего примера потребуется дизельная электростанция 30 кВт. Купить такую ДГУ лучше у производителя. А ее цена зависит от множества факторов: марка двигателя, положенного в основу установки, степень автоматизации, исполнение. Ориентируйтесь на то, что самый дешевый дизельный генератор 30 кВт купить получится не меньше, чем за стоимость нового легкового автомобиля отечественной сборки.

Шаг 3. Проверить оптимальность мощностного диапазона

Но не спешите тут же смотреть все дизель генераторы 30 кВт, которые предлагаются на рынке. Есть еще один способ убедиться, что вы определили требуемую мощность правильно.

Электроагрегат работает в оптимальном режиме лишь в том случае, когда подключенная к нему нагрузка составляет от 40 до 80% мощности станции. Дизель-генератор не должен работать на пределе своих возможностей, но и слишком низкая нагрузка вредит его способностям. Если в вашем расчете учтено много приборов, но далеко не все из них используются постоянно, можно немного уменьшить запас мощности, ограничившись 10-15%.

В нашем случае все рассчитано идеально. Среди учтенных приборов 5 работают постоянно, а значит, считаются минимально возможной нагрузкой. Это освещение, отопление, холодильник, вентиляция и снабжение дома водой. Все вместе они составляют 52% полной мощности электростанции. С верхней границей тоже все в порядке. При одновременном подключении всех приборов к дизель-генератору, он будет загружен на 80%. Корректировать добавленный запас мощности не нужно — дгу 30 кВт отлично справится с задачей.

Расчет мощности для «тяжелых» потребителей

Дизель-генератор будет работать на буровой установке – обеспечивать запуск ротора и насоса.

Насос потребляет 16 кВт. Но его пусковой ток – в семь раз больше. Ротор потребляет 9 кВт при стартовом токе в 45 кВт.

Подойдет ли дизельная электростанция 200 кВт для привода механизмов буровой установки? Или стоит купить ДГУ с запасом мощности?

Электроприводы насосов, роторов, лебедок имеют очень большие пусковые токи. При этом значение коэффициента мощности остается небольшим. Как это учитывать при выборе мощности электростанции?

Необходимо сложить пусковые токи одновременно запускаемых потребителей и убедиться в том, что полученная сумма не превышает возможностей станции. То есть электрогенератор способен вырабатывать максимальное значение в течение короткого времени.

В нашем случае при сложении пусковых токов получилась цифра 157 кВт. Такую мощность могут вырабатывать сразу несколько моделей, и теперь главное – выбрать ту, для которой режим будет наиболее оптимальным. Так, рассматривать для проекта ДГУ номинальной мощностью 150 кВт чревато проблемами. Агрегат хоть и потянет стартовые скачки мощности, но долго проработать не сможет. Приобретать станцию 250 кВт тоже не имеет смысла. Придется раскошелиться, но при этом техника будет работать не в полную силу – это тоже плохо для ее ресурса. Для данного проекта стоит выбрать дизельный генератор 200 кВт, цена которого позволит не потратить лишних денег, а способностей хватит, чтобы справиться с высокими пусковыми токами без ущерба для собственной работоспособности.

Есть и другие варианты, которые помогают предотвратить чрезмерное увеличение пусковых токов. Например, потребителей можно разбить на группы с заранее заданной временной последовательностью пуска через 30-60 секунд. В таком случае снабдить буровую электричеством смогут и дизельные генераторы 100 кВт.

Подбор мощности для варьирующихся нагрузок

Требуется дизель-генератор для котельной – резервировать вспомогательное электрооборудование теплоисточников.

Уровень потребления котельной меняется в зависимости от сезона. Летом потребление небольшое — дизельная электростанция 100 кВт будет работать на четверть своих возможностей. Тем не менее, зимой мощности нужно больше и единственным решением кажется тот самый дизельный генератор 100 кВт, цена которого неоправданно высока для такого сезонного режима работы.

Существует три режима работы ДГУ. Продолжительный, когда вы нагружаете ДЭС на 70% и она работает 24 часа в сутки. Основной режим, когда электростанция нагружается на 90% и работает 6-8 часов в сутки. И резервный режим, когда вы нагружаете агрегат по «полной», но он работает всего 500 часов в год.

В паспорте любого дизель-генератора указаны две мощности. Основная мощность (PRP, Prime Power) — номинал, вырабатывая который, дизельная электростанция будет чувствовать себя комфортно. И ограниченная по времени мощность (LTP, Limited Time Power) — номинал, вырабатывая который, ДЭС будет работать на максимуме своих возможностей. На первый показатель стоит ориентироваться, когда вы покупаете ДГУ для основного и продолжительного режимов работы. На второй – когда рассматриваете вариант использования ДГУ в качестве резервного источника питания.

Но в случае с котельной все гораздо сложнее. Режим работы не подходит под стандартные схемы. Агрегат, который по всем параметрам годится для проекта, на самом деле, принесет больше проблем, чем пользы. Не лучшим решением проблемы будет единичная дизельная электростанция 100 кВт. Цена решения и правда получится слишком высокой. Ведь летом, когда котельной требуется лишь 25% мощности станции, потребуется дополнительная искусственная нагрузка. Иначе обеспечить работоспособность и долговечность генератора не получится.

В подобных задачах стоит в принципе отказаться от идеи единичных электростанций и закрыть каталоги, в которых представлены дизель генераторы 100 кВт. Отличным вариантом для объектов с варьирующейся нагрузкой станет энергокомплекс – связка из нескольких электростанций. Энергокомплекс позволяет изменять рабочий режим в зависимости от потребностей. Установки могут действовать по-отдельности, а могут объединить усилия и работать синхронно. Так, зимой дуэт дизель-генераторов мощностью по 50 кВт каждый способен вырабатывать сразу 100 кВт энергии. А летом одна из станций прекратит свою работу, оставив дела компаньону. К тому же, обычно несколько установок стоят на 20-30% дешевле, чем единичная электростанции большой мощности

Рабочий цикл дизельного двигателя

Для примера возьмем четырехтактный мотор (двухтактные системы в современном автомобилестроении не применяются). Турбину не рассматриваем, в качестве системы впрыска солярки возьмем топливный насос высокого давления.

1. Впуск – поршень движется вниз. открывается впускной клапан (из может быть два), в камеру сгорания поступает свежий холодный воздух, насыщенный кислородом. После достижения поршнем нижней мертвой точки (НМТ), закрываются все клапана.
2. Сжатие – поршень движется вверх, сжимая воздух в герметичной камере сгорания. При сжатии. воздух сильно нагревается, в некоторых случаях до температуры 600°С — 700°С. Когда поршень займет верхнюю мертвую точку (ВМТ), с помощью форсунки происходит дозированное впрыскивание дизельного топлива. Принципиальный вопрос – создание высокого давления.
3. Рабочий ход — Солярка вспыхивает от температуры воздуха, и начинается интенсивное горение, практически взрыв. Поршень интенсивно двигается к НМТ. Этим циклом характеризуются показатели работы моторов: коленвал вращается с высоким крутящим моментом, что характерно именно для дизеля.
4. Выпуск — разница дизельного и бензинового двигателя на этом цикле работы невелика. Открываются выпускные клапана и происходит очищение камеры сгорания от отработанных газов.

В чем принципиальная разница? Отличаются способы образования топливно-воздушной смеси. У дизеля топливо впрыскивается в цилиндр, уже заполненный воздухом. Бензиновая смесь формируется во впускном коллекторе, после чего подается в камеру сгорания.

Демонстрация работы дизельного двигателя — видео

Система на тяжелом топливе работает просто, точек возникновения неисправности гораздо меньше. Однако стоимость дизельного насоса высокого давления нивелирует преимущества.
рис 2

Проверено, сколько энергии дает разный тип дизельного топлива

Качественный диностенд при профессиональном его использовании может показать очень много интересных, а главное – важных данных. Поэтому так часто на YouTube мы видим тестирования разнообразных автомобилей, с которых снимают показатели мощности: от обычных легковых машин до спорткаров и мотоциклов.

Но на этом вряд ли нужно останавливаться, ведь тестировать на стендах можно также и отдельные моторы, вот здесь спектр расширяется до бесконечности: подвесные лодочные движки, двигатели грузовиков и те же моторы от суперкаров… посмотреть на реальные показатели можно на любом двигателе. В том числе и самом малокубатурном ДВС. И это точно будет интересным опытом для увлеченных техникой посетителей.

На диностенд как раз попал необычный одноцилиндровый мотор Kohler – дизельный двигатель с воздушным охлаждением. Ознакомиться и протестировать двигатель взялись парни с YouTube-канала Warped Perception, которым недавно доставили совершенно новый дизельный Kohler для их будущих проектов.

Видео взято с YouTube-канала Warped Perception

Запустив его в первый раз, команда решила проверить, какую мощность он производит на диностенде, а попутно узнать, есть ли разница между работой на трех различных типах ДТ: обычном дизеле, биодизеле и так называемом «гидродизеле», который начинает все больше распространяться не только в США, но и по всему миру.

Первый пуск мотора проходил следующим образом: в бак была залита обычная солярка. ДВС работает в течение пяти минут на полном газу. После мотор глушится и начинаются испытания при помощи диностенда.

Испытания

После этого начались фактические испытания. Во время них выставлялись одинаковые обороты: 2 800 оборотов в минуту.

Первый тестовый пуск был также произведен на стандартном ДТ. Максимальная мощность, которую показал мотор, составила 8,5 лошадиных сил (6,33 киловатта), а максимальный крутящий момент – 21,7 Ньютон-метра.

Второй тестовый пуск был произведен на биодизельном топливе. Условия аналогичные. Результаты, согласно данным диностенда, оказались немного ниже – 7,73 л. с. (5,76 кВт) и 19,65 Нм крутящего момента при 2800 об/мин.

Третий тестовый пуск с использованием так называемого гидродизеля. Он же полностью раскрыл потенциал мотора: 8,83 л. с. (6,58 кВт) и 21,7 Нм. Правда, обороты были выше – при 2900 об/мин.

Сводная таблица максимальной мощности и температур:

Конечно, говорить о какой-то особой прибавке в мощности при использовании новых типов дизельного топлива не приходится, поскольку разовые тесты на динамометрических стендах не дадут абсолютно точных значений, но, тем не менее, тест был показательный и говорящий. А говорит он о том, что топливная индустрия развивается и постепенно предлагает более качественные, экологичные, экономичные и энергоемкие типы дизельного топлива.

В конце видео ведущий намекает, что он, вероятно, собирается турбировать одноцилиндровый моторчик. Будет очень интересно снова увидеть его на диностенде и узнать, так ли влияет на эффективность тип топлива при использовании турбины.

Режимы работы дизелей

В зависимости от значений эффективной мощности или вращающего момента и угловой скорости коленчатого вала дизели могут работать на различных режимах. Различают следующие основные режимы работы дизелей : номинальный (полный), максимальной и минимальной мощностей и минимально устойчивой угловой скорости коленчатого вала.

На режиме номинальной (полной) эффективной мощности осуществляется длительная работа дизеля при номинальной угловой скорости коленчатого вала, установленной заводом- изготовителем.

Значение предельно допустимой эффективной мощности дизеля, которую он может развивать ограниченное время, установленное заводом- изготовителем, определяет режим максимальной мощности. Для судовых дизелей допускается работа не более 1ч перегрузкой по мощности на 10%, а по угловой скорости коленчатого вала – на 3% выше номинальной.

Длительную работу дизеля при наименьшей эффективной мощности, гарантируемой заводом- изготовителем, характеризует режим минимальной мощности. Минимальной эффективной мощностью, составляющей 10-20% номинальной, определяется предел уменьшения скорости судна.

Режим минимально устойчивой угловой скорости коленчатого вала определяет маневренные возможности судна. На этом режиме работы энергетические ресурсы дизеля используются на 3-4% номинальной мощности и на 30% номинальной угловой скорости коленчатого вала. Продолжительность работы дизеля в данном режиме не должна превышать 2-3ч.

Кроме перечисленных стандартных режимов, судовые дизели могут работать также на режимах эксплуатационной мощности и холостого хода. К эксплуатационной мощности относят среднюю мощность дизеля при плановых загрузке и скорости судна. Для грузовых теплоходов она составляет 85-90% номинальной мощности, для буксирных – 90-95%. При определении плановых показателей работы судна по эксплуатационной мощности дизеля нормируют расход топлива.

Установки, имеющие устройства для разобщения дизелей от гребного вала, могут работать и на режиме холостого хода. Работа дизеля на данном режиме сопровождается значительной неравномерностью подачи топлива, а иногда и пропуском вспышек в цилиндрах, приводящих к нагарообразованиям на поршнях, уплотнительных кольцах, клапанах, распылителях форсунок. Поэтому продолжительность режима холостого хода на должна превышать 0.25-0.5 ч.

В экстренных случаях спасения людей или груза, вахтенный начальник может принять решение о включении в работу и неисправных дизелей. Такой режим эксплуатации СЭУ называется аварийным. Иногда на аварийном режиме работы дизелей обеспечивается при необходимости движение судна к месту ремонта. В этом случае вахтенным начальником (механиком) должно быть организовано при постоянной вахте в машинном помещении тщательное наблюдение за техническим состоянием дизеля.

Популярные материалы:

Уметь проверять автомобиль и оформлять соответствующие графы путевых листах
При приемке и выезда автомобиля на линию производиться его осмотр. Первичный осмотр проводит сам водитель тем самым, проверяя состояние технического средства на работоспособность, укомплектованность. После чего на КПП автомобиль проверяет .

Динамический расчёт двигателя
Для расчета деталей кривошипно-шатунного механизма на прочность и выявление нагрузок на трансмиссию машин необходимо определить величины и характер изменения сил и моментов, действующих в двигателе. С этой целью производят динамический ра .

Организация работы агрегатов на участках
Перед началом работы любого агрегата на участке предусматривается выполнения ряда подготовительных организационных мероприятий. Выбирается способ движения и вид поворота агрегата. Устанавливается способ работы, описывается последователь .

Разделы

• Главная
• Полноприводные внедорожные автомобили
• Проведение работ по ремонту автомобилей
• Организация и планирование ремонтов пути
• Характеристики локомотивов
• Производство на вагоноремонтном заводе
• Эксплуатация машинно-тракторного парка

Самое читаемое

Электронные системы управления автомобилем

Электронные устройства и компоненты находят широкое применение на современных колесных и гусеничных транспортных средствах в системах автоматического управления , контроля, сигнализации, блокировки, строенной и внешней диагностики, причем, по насыщенности электронно-компьютерным оборудованием современный автомобиль приближается к авиационным лайнерам.

Рассмотрим главные положительные стороны, отмечаемые многими автолюбителями, в эксплуатации дизельных моторов:

• Сравнительно высокий КПД, и гораздо более ощутимая экономичность;
• Оптимальный показатель мощности на различных оборотах;
• Стоимость дизельного топлива немного ниже бензина;
• Расход масла меньше;
• Вместо масла может использоваться сама соляра;
• Агрегат не боится проникновения жидкости, поскольку нет необходимости в использовании системы зажигания.

Перечислим недостатки дизельных агрегатов:

• Сравнительно низкая мощность;
• Дизельные моторы очень тяжелые;
• Топливная система плохо работает с соляркой, качество которой оставляет желать лучшего;
• Необходимость учащенного проведения техосмотров;
• Для того чтобы обеспечить запуск устройства, требуется аккумулятор достаточно большой емкости;
• Недостаточная морозостойкость;
• Высокая шумность и возникновение вибраций во время работы;
• Мотор плохо переносит высокоскоростной эксплуатационный режим.

Положительные стороны использования бензиновых моторов:

• Устойчивость к низким температурным воздействиям;
• Легкость в обслуживании и сравнительно доступная стоимость;
• Достаточно высокие характеристики мощности;
• Бензиновые моторы работают намного тише;
• Эти агрегаты не настолько чувствительны к качеству заправляемого топлива;
• Высокие обороты не страшны этим моторам. Эксплуатация при сравнительно больших нагрузках не вызывает особых сложностей.

К недостаткам бензиновых двигателей можно отнести такие эксплуатационные особенности:

• В процессе эксплуатации сжигается больше топлива;
• Компоненты мотора изнашиваются намного быстрее;
• Расход масла немного выше, по сравнению с дизельными агрегатами;
• Достаточно высокого тягового усиления можно добиться на определенных оборотах.

Отличия бензинового двигателя от дизельного

Как считается расход топлива дизельного генератора

Узнать, сколько потребляет дизельный генератор в идеальных условиях, можно при помощи простейших расчетов. Для этого применяют норму потребления 0,25 кг/ч, умножают на номинальную мощность установки. На этом этапе при расчете допускают ошибку, считая, что сразу получают показатель, который соответствует литрам в час. Но это не соответствует действительности.

Дело в том, что плотность дизельного топлива составляет 840–860 кг/м3 для зимних и летних сортов. Соответственно, каждый килограмм солярки в среднем занимает объем 1,2 литра. По этой причине полученный при первичных расчетах показатель необходимо умножить на коэффициент 1,2. Для примера рассчитаем потребление горючего дизель-генератором мощностью 7 кВт:

Q = 1,2 x q x N = 1,2 х 0,25 х 7 = 2,1 л/ч,

Q — средний расход горючего дизельным генератором;

q — нормативный расход горючего дизельным генератором;

N — номинальная мощность установки.

Исходя из полученного результата сможете рассчитать резерв топлива, который потребуется для работы агрегата в необходимый период. При ситуациях, когда ДГУ будет эксплуатироваться при нагрузке менее 30 или больше 75%, среднее потребление увеличится минимум на треть. Кроме того, такие режимы работы серьезно снижают рабочий ресурс оборудования.

Производители указывают в сопроводительной документации расход в килограммах и литрах для работы под различной нагрузкой, по этой причине выполнять расчет потребления владельцу установки не приходится. А фактическое значение, как уже говорилось, проще узнать за счет ведения журнала учета, который позволит получить достоверные сведения.