Работа двигателя на винт регулируемого шага

В последние годы в качестве движителя на многих морских судах применяют ВРШ. Применение ВРШ позволяет использовать всю потенциальную мощность двигателя, который при этом работает как по винтовым, так и по внешним характеристикам, при минимальных удельных расходах топлива и максимальных к.п.д. во всем диапазоне частоты вращения.

Конструкция ВРШ предусматривает изменение шагового отношения Н/Д и подбора его оптимального значения вместе с частотой вращения двигателя. На рис. 51 приведены винтовые характеристики судовой дизельной установки с ВРШ при разных Н/Д и частотой вращения n. С ростом Н/Д мощность двигателя при работе на одной и той же частоте вращения возрастает, винтовая характеристики становится более крутой, а винт – «тяжелее». При уменьшении Н/Д винтовая характеристика становится более пологой, а винт – «легче».

Судовой дизель может работать на любой винтовой характеристике, соответствующей установленному поворотом лопастей винта шаговому отношению Н/Д, в рабочем диапазоне частоты вращения, т.е. от минимально устойчивой nmin до номинальной nN.

Рис. 51. Семейство винтовых характеристик дизеля с ВРШ при разных шаговых отношениях H/ D

 

По приведенным на рис. 51 кривым наглядно можно показать использование ВРШ полной мощности двигателя. Так, при = = 0,55 при работе с ВФШ относительная эксплуатационная мощность дизеля

Nеэкс/NеN = 0,25, а при работе с ВРШ можно получить = 0,8.

Применение ВРШ позволяет выполнять маневр судна без реверсирования главного двигателя (для этого достаточно поворота лопастей винта в положение в соответствии заднему или переднему ходу); более легко осуществить дистанционное управление двигателем; изменять шаг винта при вращающемся валопроводе; работать не только по винтовой, но и по внешней характеристике; осуществлять оптимальное сочетание режимов работы дизеля и гребного винта для повышения экономичности эксплуатации судов; развивать полную мощность дизеля на переднем и заднем ходах судна; обеспечивать разные скорости хода судна при постоянной частоте вращения; облегчать осуществление автоматизации управления силовой установки; облегчать пуск дизеля посредством сброса нагрузки на этот период.

К недостаткам ВРШ следует отнести его относительно высокую стоимость изготовления и сложность конструкции.

 

Вопрос 52. Гидравлическая хар-ка ДВС.