Способ регулирования выходной мощности двигателя внутреннего сгорания

Способ регулирования выходной мощности двигателя внутреннего сгорания

Реферат

 

Использование: регулирование топливной аппаратуры судовых дизелей. Сущность изобретения: способ контроля теплонапряженности с целью повышения надежности, экономичности и точности регулирования главных судовых дизелей при эксплуатации морских судов учитывает влияние постоянно изменяющихся внешних факторов эксплуатации судов (встречный ветер, лед, обрастание корпуса и гребного винта и т. д.), а также технического состояния главного дизеля (ГД) (загрязнение турбокомпрессора, воздухоохладителя, утилизационного котла и т. д. ) на теплонапряженность двигателя внутреннего сгорания. Значение теплонапряженности на режиме номинальной мощности принято за безопасное допускаемое оптимальное значение. Теплонапряженность на фактическом режиме сравнивается с ее значением на режиме номинальной мощности, а по полученной разнице устанавливается рейка топливных насосов в положение, соответствующее допускаемому значению требуемой выходной мощности ГД.

Изобретение относится к двигателестроению и эксплуатации судовых дизелей на морских, речных и рыболовных судах, а именно к способу назначения эксплуатационной мощности, при котором теплонапряженность деталей цилиндро-поршневой группы (ЦПГ) главных судовых дизелей не превышает значений теплонапряженности на режиме номинальной мощности. Преимущество его использования заключается в том, что способ позволяет учесть влияние внешних условий плавания и технического состояния пропульсивного комплекса на теплонапряженность главных дизелей (ГД), а следовательно, повысить надежность ГД и эффективность эксплуатации морских, речных и рыболовных судов.

Ближайшими аналогами являются способы контроля технического состояния судовых ГД системы "Комос-Д1", -Д2, -Д3, -Д4" фирмы МН1 (Япония), позволяющие с помощью круговых диаграмм сравнивать эксплуатационные значения параметров рабочего процесса с эталонными [1] а также способы регулирования выходной мощности ДВС (заявка N 63-75334 АКIРА ОНАТА (43), 88.04.05); заявка N 63-147939, КINjI ОGINO). Все эти способы не позволяют контролировать действительное состояние ГД по теплонапряженности и не позволяют назначать такую эксплуатационную мощность ГД, которая бы гарантировала его надежную экономичную работу, так как не учитывают постоянно изменяющиеся внешние эксплуатационные условия плавания судна и технического состояния ГД.

Ближайшим прототипом способа является способ определения эксплуатационной мощности в цилиндрах ГД типа 14V52/55 фирмы МАН на основе специальной диаграммы нагрузок. Недостаток метода невозможность определения мощности ГД с учетом изменения теплонапряженности ГД в различных условиях работы ГД и плавания судна, чтобы исключить отказы и аварии ГД, вызванные увеличением теплонапряженности ГД.

Цель изобретения повышение надежности, экономичности и точности регулирования двигателя достигается тем, что определяют теплонапряженность двигателя на фактическом режиме и сравнивают с теплонапряженностью на режиме номинальной мощности, а по полученной разнице устанавливают рейку топливных насосов высокого давления в положение, соответствующее безопасному и оптимальному значению требуемой выходной мощности двигателя.

Цель изобретения заключается в безопасной эксплуатации ГД на более экономичных и надежных режимах за счет исключения возможных тепловых и механических перегрузок ГД в различных условиях плавания, при различном состоянии корпуса судна и гребного винта, различном техническом состоянии продувочно-выпускного тракта ГД, ЦПГ и топливной аппаратуры, а также за счет большего нагружения ГД и увеличения скорости движения судов при условии надежности работы ГД.

Цель достигается тем, что определяется фактическая теплонапряженность ГД по относительному параметру теплонапряженности К_т=К_им К_в, где К_и.м коэффициент использования мощности; К_в коэффициент, учитывающий изменение положения винтовой характеристики в связи с изменением условий эксплуатации и состояния судна и ГД, которая сравнивается с теплонапряженностью ГД на номинальном режиме К_т^н= 1, а по полученной разнице устанавливают рейку топливных насосов высокого давления (ТНВД) в положение, соответствующее безопасному значению требуемой выходной мощности двигателя, т.е. на любом режиме эксплуатации ГД достигается условие К_т 1.

Отличительные признаки способа заключаются в том, что на любом режиме эксплуатации ГД определяется фактическая теплонапряженность ГД, которая сравнивается с ее номинальным значением с последующей установкой топливной рейки ТНВД, чем исключаются все возможные перегрузки ГД, а соответственно отказы и аварии ГД.

Способ регулирования выходной мощности двигателя внутреннего сгорания может быть реализован следующей функциональной схемой: измерение индекса топливной рейки и частоты вращения коленчатого вала, вычислительного устройства по определению эксплуатационной мощности ГД и параметра теплонапряженности К_т, сравнение с эталонным значением К_т=1 на режиме номинальной мощности и корректирование индекса ТНВД с помощью сервомотора обратной связи.

Положительный эффект подтверждается внедрением способа в Балтийском морском пароходстве за счет повышения надежности ГД, повышения экономичности и оптимальности (точности) регулирования выходной мощности ГД, т.е. более полного использования эксплуатационной мощности ГД и увеличения скорости судна. Увеличение скорости движения только на 1 узел за счет повышения мощности на 10% до максимально безопасного значения сокращает продолжительность месячного рейса на 1 сут.

Формула изобретения

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЫХОДНОЙ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, включающий измерение частоты вращения двигателя и фиксацию положения топливной рейки на заданном режиме, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, экономичности и точности регулирования двигателя, определяют теплонапряженность двигателя на фактическом режиме и сравнивают с теплонапряженностью на режиме номинальной мощности, а по полученной разнице устанавливают рейку топливных насосов высокого давления в положение, соответствующее требуемой выходной мощности двигателя.