Способ повышения ресурса двигателя и снижения расхода топлива на теплоходах, имеющих двигатели с газотурбинным наддувом Способ повышения ресурса двигателя и снижения расхода топлива на теплоходах, имеющих двигатели с газотурбинным наддувом Способ повышения ресурса двигателя и снижения расхода топлива на теплоходах, имеющих двигатели с газотурбинным наддувом RU 2342550 : Изобретение относится к двигателестроению, в частности к двигателям с газотурбинным наддувом. Технический результат, достигаемый при использовании способа, состоит в увеличении ресурса двигателя и в экономии расхода топлива. Способ повышения ресурса двигателя и снижения расхода топлива на теплоходах, имеющих двигатели с газотурбинным наддувом, характеризуется тем, что работу двигателя задают на меньших оборотах в сравнении с эксплуатационными, при одновременном снижении частоты вращения и температуры выпускных газов двигателя и увеличении шага и дискового отношения гребного винта. Область применения Способ может быть использован для повышения ресурса двигателя и снижения расхода топлива на теплоходах, а также на других объектах, имеющих высокооборотистые двигатели с газотурбинным наддувом, эксплуатируемых на повышенной частоте вращения или номинальной. У двухтактных двигателей и четырехтактных с газотурбинным наддувом при постоянном среднем эффективном давлении вращающем моменте снижение частоты вращения ведет к увеличению тепловой напряженности деталей двигателя следствие - уменьшение коэффициента избытка воздуха. У дизелей с газотурбинным наддувом, с высокой частотой вращения при постоянном среднем эффективном давлении вращающем моменте при нагрузке двигателя, соответствующей номинальной, снижение частоты вращения ведет к уменьшению тепловой напряженности деталей двигателя следствие - увеличение коэффициента избытка воздуха и уменьшению механической нагрузки. По этой причине в двигателях с газотурбинным наддувом ограничение среднего эффективного давления или крутящего момента достаточно, чтобы уменьшить тепловую и механическую напряженность на частичных скоростных режимах, при загрузке соответствующей номинальной. Уменьшение частоты вращения двигателя с газотурбинным наддувом путем определенной нагрузки ведет к увеличению цикловой подачи топлива вызванной регулятором топливного насоса по отношению к установившейся частоте вращения, вызывает сохранение среднего эффективного давления или крутящего момента на частичных скоростных режимах. Уменьшение количества цикловых подач топлива и лучшее его смесеобразование, за счет увеличения коэффициента избытка воздуха, при котором сгорание топлива более полное, позволяет уменьшить тепловую и механическую напряженность. Из уровня техники известны теплоходы типа «Заря», имеющие двигатели с газотурбинным наддувом и технические характеристики, отраженные в Таблице 1. Также из уровня техники известны теплоходы марки «Линда», имеющие двигатели с газотурбинным наддувом и технические характеристики, отраженные в Таблице 2. Данные теплоходы получили массовое распространение в России, но при этом функциональная работа данных теплоходов имеет недостатки, связанные с малым ресурсом двигателя и большим расходом топлива, которые возникают за счет комплексных причин, объединяющих в себе повышенную частоту вращения двигателя, высокие механическую и тепловую нагрузки. Нагрузка двигателя по навесному оборудованию у данных теплоходов составляет до 10-15%. Задача данного изобретения - повышение производительности функционирования теплоходов, имеющих высокооборотистые двигатели с газотурбинным наддувом, эксплуатируемые на повышенной частоте вращения или номинальной, путем снижения частоты вращения, механической и тепловой нагрузок, за счет использования гребного винта с измененным шагом и дисковым отношением. Технический результат, достигаемый при использовании способа, состоит в увеличения ресурса двигателя и в экономии расхода топлива. Сущность изобретения Заявляемый технический результат достигается за счет того, что в способе повышения ресурса двигателя и снижения расхода топлива на двигателях, имеющих газотурбинный наддув, эксплуатируемых на повышенной частоте вращения или номинальной, работу двигателя задают на меньших оборотах в сравнении с эксплуатационными с сохранением других эксплуатационных параметров, при одновременном снижении частоты вращения и температуры выпускных газов, и увеличении шага гребного винта и дискового отношения. У дизелей с газотурбинным наддувом, с высокой частотой вращения при постоянном среднем эффективном давлении вращающем моменте при нагрузке двигателя, соответствующей номинальной, снижение частоты вращения ведет к уменьшению тепловой напряженности деталей двигателя следствие - увеличение коэффициента избытка воздуха и уменьшению механической нагрузки. По этой причине в двигателях с газотурбинным наддувом ограничения среднего эффективного давления или крутящего момента достаточно, чтобы уменьшить тепловую и механическую напряженность на частичных скоростных режимах, при загрузке, соответствующей номинальной. Уменьшение частоты вращения двигателя с газотурбинным наддувом путем определенной нагрузки, ведет к увеличению цикловой подачи топлива вызванной регулятором топливного насоса по отношению к установившейся частоте вращения, вызывает сохранение среднего эффективного давления или крутящего момента на частичных скоростных режимах. Уменьшение количества цикловых подач топлива и лучшее смесеобразование, за счет увеличения коэффициента избытка воздуха, при котором сгорание топлива более полное, позволяет уменьшить тепловую и механическую напряженность. Под снижением механической нагрузки подразумевается износ двигателя. Снижение частоты вращения уменьшает. Способ основан на выявлении зависимостей от снижения оборотов двигателя при сохранении эксплуатационных параметров, с одновременным снижением механической нагрузки и температуры выпускных газов, и увеличения шага гребного винта и шагового отношения. Таблицы 1, 3 было установлено, что в системе теплохода, функционирующей на основе гребного винта с 4 лопастями, при выполнении конструкции гребного винта теплохода, диаметр которого составляет 0. Таблицы 2, 4 было установлено, что в системе теплохода, функционирующей на основе гребного винта с 6 лопастями, при выполнении конструкции гребного винта теплохода, диаметр которого составляет 0. Изменение дискового отношения см. Таблицу 1 на 1. Шаг гребного винта выбирают 0. Изменение дискового отношения см. Таблицу 2 на 1. Шаг гребного винта выбирают 0. Установка шести-лопастных винтов производится на теплоходы с высокой частотой вращения двигателя для снижения вибрации, создаваемой вращением КПД винта например, четырех-лопастного с меньшим количеством лопастей выше. Поэтому выбор винта зависит от конкретной задачи по эксплуатации судна. Испытания способа проводились на теплоходе «Линда-4». Результаты испытаний отражены в Приложении. Результаты показали, что достигается указанное выше снижение частоты вращения и экономический эффект в виде снижения расхода топлива износа двигателя. Таблицы 1 и 2 движения теплоходов является стандартной и выбрана предприятием, их эксплуатирующим, для обеспечения наиболее продолжительного ресурса двигателя. Сопоставление процентного изменения параметров Таблицы 1 и 2 позволяет сделать вывод о наличии зависимости, согласно которой происходит одновременное снижение механической нагрузки и температуры выпускных газов на 10-25%, причем шаг гребного винта и шаговое отношение увеличивают на 5-8%. В частности, из сравнения изменений параметров в Таблицах 1 и 2 видно, что шаг был увеличен на 6. Таким образом, для данных примеров по теплоходам «Заря» и «Линда» работу двигателя задают на меньших оборотах в сравнении с эксплуатационными с сохранением других эксплуатационных параметров, при одновременном снижении частоты вращения на 8. Динамика зависимости, отраженная в Таблицах 1-4, показывает, что при задании работы двигателя на меньших оборотах в сравнении с эксплуатационными параметрами с сохранением других эксплуатационных параметров, при одновременном снижении частоты вращения и температуры выпускных газов, и увеличении шага гребного винта и дискового отношения, достигается увеличение ресурса двигателя и в экономии расхода топлива вне зависимости от типа двигателя с газотурбинным наддувом. Способ позволяет исключить нагрузку двигателя на повышенной и номинальной частоте вращения, когда двигатель сам нагружает себя, за счет наддува, т. Но воздух при этом успевает нагреваться за счет температуры самого двигателя, и теряет свою плотность, поэтому в цилиндрах происходит неполное сгорание топлива и повышается температура выпускных газов, что и приводит к тепловой нагрузке двигателя. Следовательно, для достижения результата согласно способу по увеличению ресурса двигателя и снижения расхода топлива, необходимо обеспечить загруженность двигателя на меньшей частоте вращения, обеспечиваемой регулятором ТНВД, в зависимости от объекта применения. Шквар, Издательство «Судостроение», 1989 год. Нагрузка двигателя по навесному оборудованию составляет до 10-15% Нагрузка двигателя по навесному оборудованию существенно снижается Ресурс двигателя 9000 часов. Вырабатывают 75% двигателей после двух капремонтов Ресурс двигателя 9000 часов. Нагрузка двигателя по навесному оборудованию составляет до 10-15% Нагрузка двигателя по навесному оборудованию существенно снижается Ресурс двигателя 9000 часов. Двигателей не вырабатывают 50% ресурса Ресурс двигателя 9000 часов. Возможность выработки ресурса с одним капитальным ремонтом Экономия топлива до 10 тонн 1. Способ повышения ресурса двигателя и снижения расхода топлива на теплоходах, имеющих двигатели с газотурбинным наддувом, характеризующийся тем, что работу двигателя задают на меньших оборотах в сравнении с эксплуатационными при одновременном снижении частоты вращения и температуры выпускных газов двигателя и увеличении шага и дискового отношения гребного винта. Изобретение относится к двигателестроению, в частности к испытаниям и регулированию двигателей внутреннего сгорания. Изобретение относится к двигателестроению, в частности к испытаниям и регулированию двигателей внутреннего сгорания. Изобретение относится к судостроению, в частности к эксплуатации судов с дизельными силовыми установками, оснащенными тросиковым дистанционным управлением. Изобретение относится к системам дистанционного автоматизированного управления ДАУ главными судовыми двигателями ГДработающими на винт регулируемого шага. Изобретение относится к области судостроения, в частности к эксплуатации судов с дизельными силовыми установками преимущественно с механическим дистанционным управлением. Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам для регулирования перепуска отработавших газов. Изобретение относится к способу получения механической работы при сгорании газа в двигателях внутреннего сгорания, а также к поршневым двигателям внутреннего сгорания с кривошипно-шатунным механизмом для осуществления этого способа. Изобретение относится к двигателестроению, а именно к устройствам управления силовыми установками двигателей внутреннего сгорания с целью улучшения их приемистости. Изобретение относится к устройству управления УУД для работающего на газообразном топливе двигателя внутреннего сгорания и, в частности, относится к УУД для работающего на газообразном топливе двигателя в искровым зажиганием, преобразованного из поршневого дизельного двигателя с турбокомпрессором. Изобретение относится к двигателестроению, в частности, к устройствам для управления режимом работы двигателя внутреннего сгорания с наддувом. Изобретение относится к судовому электрооборудованию, в частности к судовым электроэнергетическим системам.

Смотрите также: