CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC KHÓNG ỒN ĐỊNH CỦA BONGE cơ. CHÍNH TAU THỦY 2. Che đệ khởi động của động cơ 3 L1. YÍêqksg trinh: chưyền động cía trực động cơ K&it khu động 3 Thương trình cần bang động của trục động co trong thai đoạn ksi nice có dạng: .1) © day, M,—mo6men dhy trén trục của động cơ được tạo nên bởi lực của không khí nén; M„—m mðmen ae do lực ma sút khi động cơ khởi doses: it M,—mömen do lực cắn của nước khi chân vịt chuyền động; Mụ— mômen cần thiết đề lấy đà cho động cơ đạt đến tốc độ %,,;,, bdo dám động cơ khởi động tin cy.
Mémen đây M„— đề xác định được môren đầy cần phải có giá trị áp suất chỉ thị bình quân Pi thong một chu trình của giai đoạn khởi động. Nếu có được đồ thị công chỉ thị ở thời điềm khởi động thì việc xác định p, trở nên dễ dàng. Nhung nếu không có đồ thị công chỉ thị trong thời gian khởi động thì giá trị pị có thề tính theo công thức gần đúng : „= K (Pu pe) ở đây, Đra —áp suất không khí nén trong xilanh khi khởi động động cơ; Pu ấp suất trung bình trong giai đoạn nén. Khi khởi động động cơ với sự giảm áp trong xi lanh công tác Pa=0; K — hệ số tỷ lệ thường chọn trong khoảng 0,6-+ 0,65.
Lực tiếp tuyến trung bình: P,= -PL, căn mômen đầy truảg Binh sau mỗi chú trình: z.2) & day, z—he số kỳ của động cơ (động cơ hai kỳ z = 1; động cơ bốn kỳ z=2); = K_p-R = const đối với một động cơ để cho: cy thé; Khi ấy mômen day trung bình tính cho toàn bộ quá trình khởi động có dạng dưới đây: : M;'= a a .4 ở đây, 2 Ma’; Pi’, P’kn Pa’ la momen d&y trung bình, áp suất chi thị bình quân, áp suất trung bình không khi nén về ob ap sugt nén trung bình trong xiianh với toàn bộ quá trì th khởi động động cơ. Momen ma sét M, — như đã biết, công suất chỉ phi cho tồn thất cơ giới có thề tinh theo công thức gần đúng sau đây: N„=AnP ở đây: A— hãng số ; n — số vòng quay của động cơ ;, B — nằm trong giới hạn sau: — đối với động cợ thấp tốc B = 1,0--1,2 — đối với động cơ cao tốc B = 1,5+-2,0 Mômen ma sát trung bình có thề tính theo cong thức: Mw, = TASNe “= 716 Ane! = Ay.A Moémen can M, ~— Momen được tạo ra do lực cắn của nước khi chân vịt quay với hệ thống truyền động trực tiếp tính theo công thức: pete M., New = Ge Cun’, New SfteeC (May 30 ot =C, 0, Nếu có hộp số trên trục chân vit véi tis6 truyén dong n i, = thi momen cản trên trục của động cơ được (tính Tl thee công thức sau; 4 M, = M, _ C,’.0* AsteTer Teds Ter ở đây, Tị„ — hiệu suất của chân vịt; T› — hiệu suất của hộp số; — tốc độ góc của chân vịt. Mômen cản trung bình được, tính theo ¿ cức thức x Ễ tt fa Bevin! 12 Bre we sont (24) Hàng số C dược xe đeh-a-dàng dưc. bss Men, CE“ân hi `Ất mộ: 5 ea Tir day G=65, 2.
10° 2 (5) ` Afamen lấy đà — mômen cần thiết đề trục của động 'cơ chuyền động từ vận tốc góc „=0 đến vận tốc tối thiều “mịn, «> Momea cần thiết đề lấy đà được tìm thông qua đẳng thức công cơ bản của lực quán tính chuyền thành động năng của toàn bộ cơ cấu động cơ: Mu dg = dE; ' (2.6) ở đây, Q _ ip— góc quay của trục khu#u so với vị trí ban đầu (rad); Mi — momen lấy đà do lực quán tính tạo nên ; — động năng của toàn bộ cơ cấu động của động cơ kh khởi động. Động năng của toàn bộ cơ cấu động của động cơ bang tòng của những động năng thành phần, ExE,+ E+E: 0 -- (2.7) trong đó: “HẸP thal 2 E,= 3h ao Aa E. = Ly o Et = Let 5-5 E, va I, -— dong nang vA momen quan tinh của khối lượng cơ cấu thanh truyền; EB., và F, — động năng va momen quan tinh của khối lượng trục và chân vịt (kề cả hộp số nếu có). Ea: và l„: — động năng và mômen quán tính của khối lượng các cơ cấu máy phụ (bơm quét, thiết bị tăng áp và cơ cấu dẫn động cửa chúng).
Khi đó, động năng của tất cả các cơ cấu động của động cơ cùng với chân vịt và trục của nó được thề hiện bằng đằng thức sau: w? a E=(I 1.+ Ins) —e~ = ey > (28) trong đó, 1,,— tong môrmen quán tính được quy dẫn đối với trục. + Do đó, mômen xoắn cần thiết đề động cơ lấy đà, có thề viết: 2t n= = dp EY as Khi momen quán tính quy dẫn không đồi l¿; = const thi: - do? —v ado _, dipdo Mie = a dp =k, dụ = Top dtdụ =e dt _ (a8) Bay giờ cần tính mômen đầy trung bình, công suất và áp suất chỉ thị trung bình can thiết đề khởi động động cơ. Đè động cơ có thề khởi động tin cậy trong quá trình khai thác, điều cơ bản đầu tiên là mômen đầy trung bình 64 phải dâm bảo cho số vòng quay của dộng cơ đạt đến số vòng quay tối thiều, ở số vòng quay ấy nhiên liệu có thd tự bốc cháy. Muốn tìm giá trị trung bình của mômen đầy, các giá trị mômen ma sát trung bình; mômen cản trung bình (2.4) và mômen lấy đà (2.9) vào phương trình cân bằng động (2.1) khi khởi động động cơ.
Từ đó rút ra, mômen đầy trung bình bằng: , B-1 - 8V { + Mu=An `) +OCẩ) ưu he (Gy Trong quá trình khởi động, nếu ngắt bộ lí hợp dùng đề nối trục động cơ với chân vịt, thì mômen cản M,=0, do vậy mômen chuyền động — mômen đầy trung bình của động cơ sẽ bằng: = f-1 Tp an MBs + 2(q›—gi) - ( 30 ) ở day, lạ =1 + lạ; Phân tích đẳng thức trên thấy, nếu giai đoạn lấy đà giống nhau tức là @;-—(;= const thì mômen đầy trung bình của động cơ khi khởi động với sự ngắt thiết bị ly hợp sẽ bé hơn khi khởi động có đóng thiết bị ly hợp. Chính vi vậy, khi ngắt thiết bị Íy hợp của trục chĂn vịt với động cơ có hai cái lợi: một là công suất chỉ phí cho khởi động sẽ bé hơn, nếu khởi động băng khí nén thì lượng chỉ phí không khi nén gẽ ít hơn; hạf là động cơ dễ dàng khởi động hơn và đảm bảo,độ lín cậy hơn. 5 CP & Công suất cần chí phí khi khởi động của tồ hợp khởi động bằng: , M’,.n N= ml 76” Khi khởi động bằng khí nén, động co cần đảm bảo áp suất chỉ thị bình quân: »— Na.0,45Z BỊ nhan 5 Tr Deni Một trong những thông số cần biết trong quá trình khởi động động cơ là thời gian lấy dà. Xuất phát từ phương trình cân bằng động của trực động cơ khi khởi động (2.1), Giáo su Nhe-béc-n6v tinh thei gian lấy da bang đẳng thức sau : Lip “Sự Tin nh arcth ram 2.
Sau Dyan - dgonex aot Z 2- Tou "G2. le X— ——— een TY ae Ta — Tịnh teên —— Yhụy c;hiệm Ninh 2.: Sự phụ thuộc của số vòng quay vào thời gian lấy đã đối với các tấu - 'khác nhau ~ Thay các giá trị cia M’,, C2, My. c6 thề tính được giá trị Của Ta.1 nêu lên sự so sánh ®/; (n„) phụ thuộc vào thời gian tính theo công thức (2.10) với những đường cong thu được khi thử nghiệm trên nhiều động cơ tàu thủy khác nhau, 2. Sã vòng quay nhà nhất đâm báo chuyền động cơ từ kháng khí khửt động song nhtén liệu Sự tự cháy của nhiên liệu trong động cơ được xác định bởi nhiệt độ và áp suất không khí cuối quá trình nén T.
phụ thuộc vào hàng loạt các yếu tố như trạng thái kỹ thuật, trạng thái nhiệt của động cơ, nhiệt độ, độ ầm của môi trường lúc khởi động; trạng thái kỹ thuật của nhóm pittông, xiianh; tốc độ trung bình của pifiông, số vòng quay của động cơ v. Nhiệt độ thành vách xilanh giảm xuống do nhiệt độ của môi trường thấp hoặc do không hâm sấy máy trước khi khởi động. cũng làm cho nhiệt độ T, giảm đi. Sự giảm nhiệt độ của môi trường cũng như sự tăng độ ầm của không khí gây nên sự giảm giá trị T.
Khi các vòng găng cia pittong bj mai mòn lớn hoặc độ đàn hồi kém thì khí cháy lọt từ vùng công tác của xilanh xuống cacte, kéo theo sự giảm áp suất và nhiệt độ cuối quá trình nén. Nếu nhiệt độ trung bình của pittông nhỏ sự truyền. nhiệt từ chất khí qua thành vách xilanh sẽ tăng lên, làm cho nhiệt độ T, giảm xuống. Do nhiệt độ cuối quá trình nén T, phụ thuộc vào hàng loạt các yếu tố phức tạp vừa nêu trên nên đến nay vẫn chưa có một công thức toán học nào xác định T, trong thời gian khởi động một cách chính xác, vì l# ấy, trong khai thác dùng phương-pháp thử nghiệm kết hợp với kinh nghiệm đề xác định T,.
Kinh nghiệm khai thác điêden tàu thủy hàng chục năm chỉ ra rằng, thông số cơ bản cho phép xác định số vòng quay nhỏ nhất nạ¡, đến số vòng quay cần thiết lấy đà khi khởi động đề chuyền từ không khí khởi động qua làm việc với nhiên liệu một cách tin cậy là tốc độ trưng bình của pittong Cụ. 26 3 240 = 200 Ỳ 160- = 80 đỡ ony wo 29 76 4o 25 6o * — Nhệ đệ nước lên mat Hình 2.2: Sự phụ thuộc của số vòng quay tối thiều vào nhiệt độ nước làm mát của động cơ cao tốc. Với buồng cháy xoáy lốc và buồng giữ nhiệt (nhiệt độ không khí 10 — 13°C); 2. Với buồng cháy ngăn cách “(nhiệt độ không khí 14°C); 3.
Với buồng cháy thống nhất — phun trực tiếp (nhiệt độ không khí! — 12°C}; 4. Với buồng cháy xoáy lốc (nhiệt độ không khí từ 2 £ 40°C).3: Sự phụ thuộc của số vòng quay tối thiều vào nhiệt độ của không khi môi trường đối với động cơ cao tốc. Khi khỏi động động cơ nguội lạnh sự tự bốc cháy nhiên liệu trong xiianh động cơ chỉ có thề thực biện được khi tốc độ trung bình của pitông đạt đến Cạ =0,9+ 1,5 m/s. Tương ứng với tốc độ trung bình ấy của pittong, sd vòng quay nhỏ nhất mà động cơ có thề lấy đà nằm trong khoảng: nos 30 CL = 27 45 min § 3 ; v/ph; Tuy vậy khi tỉnh toán và chọn n„„ không nên quên ảnh hưởng của nhiệt độ nước làm mát và nhiệt độ của không khí môi trường trong thời điềm khởi động.
