Работа двигателя с отбором мощности на валу

Иногда валопровод, идущий к гребному винту от главного судового двигателя, или свободный носовой конец коленчатого вала используется для приведения в действие различных агрегатов, из которых можно назвать электрогенератор (при­водимый в действие от вала двига­теля для выработки электроэнер­гии, необходимой судну в ходу, включая и полный ход его). В свя­зи с этим возникает вопрос — на какую мощность и число оборотов в этом случае следует проектиро­вать гребной винт. Рассмотрим прежде всего случай, когда греб­ной винт рассчитан на мощность двигателя, которая полностью пе­редается ему без промежуточного отбора.

Иными словами, двигатель при числе оборотов n_ном должен разви­вать мощность, равную сумме

Так как подача топлива за цикл должна возрасти пропорционально увеличению мощности и уменьшению теплоиспользования в цилиндре двига­теля, то при мощности электрогенератора не больше 5% от мощности двига­теля (как это и имеет место в практике) можно принять ?_i/?_i?= ?, а потому

При значении ? = 2,0; ?' = 2/1,1=1,82.

Отсюда можно сделать вывод, что снижение коэффициента избытка воздуха при работе двигателя с мощностью N_{е ном} + ?N при числе оборотов n_ном будет существенным. При таком уменьшении коэффициента избытка воз­духа заметно повысится температура выпускных газов и средняя температура за цикл, а потому длительно такую работу двигателя допустить нельзя.

Необходимо, чтобы мощность двигателя при одновременной работе на гребной винт и на электрогенератор не превышала номинальной мощности его:

где N_e” —мощность двигателя, передаваемая гребному винту.

В этом случае гребной винт должен быть рассчитан на мощность N_e” и число оборотов n_ном.

Взаимное расположение внешней характеристики двигателя (кривая 1) и винтовой (кривая 2) показано на рис. 180. При отключении электрогене­ратора двигатель на величину ?N_e будет недогруженным до номинальной мощности.

Путем увеличения подачи топлива за цикл (по сравнению с подачей при мощности двигателя N_e” < N_{е ном}) и соответствующего увеличения числа оборотов вала мощность двигателя можно повысить до величины но­минальной мощности N_{е ном}. Число оборотов вала двигателя при этом будет равно (рис. 180)

Повышение числа оборотов на один процент практически не из­менит коэффициент наполнения цилиндра двигателя, а потому коэффициент избытка воздуха при режиме работы N_{е ном} и п' будет иметь то же значение, что и при режиме N _{е ном} и n_ном. При большем значении ?N_e и соответственно значительном повышении числа оборотов для достижения номинальной мощности тепловая и динами­ческая напряженность двигателя будет возрастать, и двигатель будет ра­ботать с перегрузкой.