Влияние параметров окружающей среды на основные показатели главного двигателя.

 

Мощность дизеля и удельный расход топлива гаран­тируются только при определенных внешних условиях, к которым относятся температура, барометрическое дав­ление, влажность воздуха. Суда и установленные на них дизели работают как в северных, так и в южных широ­тах, при меняющемся барометрическом давлении и влаж­ности, доходящей до 90% и более. При этом температура забортной воды колеблется от 275 К (в северных морях) до 313K (в тропиках). Изменение метеорологических условий в определенной степени отражается на работе дизеля - влияет на его мощность и экономичность.

При повышении температуры воздуха, поступающего в цилиндры дизеля, уменьшается плотность воздушного заряда, а следовательно, и коэффициент избытка возду­ха при сгорании (при неизменной порции впрыскиваемого топлива). Это приводит к ухудшению сгорания топли­ва и повышению его удельного расхода. При неизмен­ном положении органов управления топливоподачей будет снижаться величина p_mi, а значит, и мощность дизеля. Температура выпускных газов из-за повышения температуры заряда и ухудшения сгорания топлива воз­растет, в результате чего увеличатся средняя температу­ра цикла и теплонапряженность дизеля.

Для приведения температуры выпускных газов к нор­мальному значению, приходится уменьшать подачу топ­лива на цикл, что вызывает падение величины p_mi, а для дизеля, работающего на винт, — заметное снижение час­тоты вращения.

Сказанное в полной мере может быть распространено лишь на дизели без наддува. В дизелях с наддувом вли­яние температуры окружающего воздуха на их энерго­экономические параметры ощущается в меньшей степе­ни, так как благодаря наличию воздухоохладителя мож­но поддерживать температуру воздуха перед подачей в цилиндры примерно на одном уровне. Эта возможность часто ограничивается температурой прокачиваемой через воздухоохладитель забортной воды, которая, как правило, тем больше, чем выше температу­ра наружного воздуха.

Снижению температуры наддувочного воздуха пре­пятствует также его влажность. Иногда необходимую температуру воздуха невозможно поддерживать потому, что при охлаждении влажного воздуха до точки росы происходит выпадение из него влаги, которая затем по­ступает в цилиндры дизеля вместе с воздухом. Так как удельный расход воздуха в современных дизелях состав­ляет 8,5—9,5 кг/(кВт-ч), то в цилиндр мощностью 1300 кВт в каждом рабочем цикле при определенных внешних условиях может попадать до 25 г воды.

При работе дизеля на режиме полной нагрузки такое количество воды сразу же испаряется и проходит весь выпускной тракт, включая ГТН и утилизационный ко­тел, не конденсируясь. Однако на частичных нагрузках наличие конденсата в надувочном воздухе приводит к кислотной коррозии стенок втулки цилиндра и поршне­вых колец, особенно при работе на топливе с содержа­нием серы более 1 %. Во избежание выпадения в воздухоохладителях влаги ряд дизелестроительных заводов рекомендует ограни­чить температуру охлаждения воздуха пределом, лежа­щим несколько выше температуры конденсации влаги в данных условиях. Эта температура зависит от давления воздуха и его относительной влажности; ее определяют по специальным таблицам, прилагаемым к инструкции по эксплуатации дизеля.

Барометрическое давление влияет как на плотность воздуха, поступающего в цилиндры дизеля без наддува, так и на режим работы ГТН дизеля с наддувом. Так как с уменьшением барометрического давления плотность воздуха снижается, то одновременно уменьшается дав­ление газов перед ГТН и за ним. Совместное влияние этих факторов приводит к некоторому падению мощности дизеля и увеличению b _е, причем в дизелях с наддувом из-за более высокого давления воздуха перед цилиндра­ми влияние барометрического давления сказывается не­сколько меньше, чем в дизелях без наддува.

В условиях эксплуатации влагосодержание окружа­ющего воздуха изменяется весьма существенно. При за­рядке цилиндров дизеля влажным воздухом уменьшает­ся содержание сухого воздуха и кислорода в цилиндрах. При постоянном положении органов управления топливоподачей коэффициент избытка воздуха снижается про­порционально изменившемуся объему влаги в воздухе. В результате ухудшаются условия сгорания топлива, а это ведет к уменьшению р_тi и мощности дизеля. Темпе­ратура выпускных газов несколько возрастет, что может вызвать перегрузку дизеля.

Совместное влияние температуры и влажности окру­жающего воздуха на мощность судового дизеля, работа­ющего по винтовой характеристике, при постоянной тем­пературе выпускных газов таково, что при температуре воздуха 318 К и относительной влажности 100% может быть использовано только 83% мощности дизеля во избе­жание повышения его теплонапряженности. Это свиде­тельствует о том, насколько важно учитывать метеороло­гические факторы при эксплуатации судовых дизелей.

 

РАЗДЕЛ 13.

ТЕХНИЧЕКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ ГД.