CHÖÔNG 2
CAÙC CHEÁ ÑOÄ LAØM VIEÄC OÅN ÑÒNH CUÛA DIESEL TAØU THUÛY.
SÖÛ DUÏNG ÑAËC TÍNH TRONG CAÙC ÑIEÀU KIEÄN KHAI THAÙC HEÄ
ÑOÄNG LÖÏC TAØU THUYÛ
2.1 KHAÙI QUAÙT CHUNG VEÀ CHEÁ ÑOÄ LAØM VIEÄC CUÛA ÑOÄNG CÔ
Cheá ñoä laøm vieäc cuûa ñoäng cô ñöôïc ñaëc tröng bôûi söï toång hôïp caùc chæ tieâu,
caùc thoâng soá kyõ thuaät trong caùc ñieàu kieän khai thaùc cuï theå.
Thoâng thöôøng, thoâng soá naøo ñöôïc choïn laøm thoâng soá cô baûn thì teân goïi vaø
giaù trò cuûa noù seõ xaùc laäp teân goïi cheá ñoä laøm vieäc. Ví duï:
Cheá ñoäc toác ñoä: n = nmin : cheá ñoä laøm vieäc vôùi voøng quay toái thieåu.
Cheá ñoä phuï taûi : Pe, Me Pe = 0 cheá ñoä khoâng taûi.
Ñeå ñaùnh giaù chaát löôïng khai thaùc ñoäng cô ôû nhöõng cheá ñoä laøm vieäc khaùc
nhau,ngöôøi ta thöôøng so saùnh caùc thoâng soá thu ñöôïc ôû caùc cheá ñoä khai thaùc vôùi
caùc thoâng soá ñònh möùc.
Cheá ñoä laøm vieäc oån ñònh cuûa ñoäng cô ñöôïc ñaêc tröng bôûi caùc thoâng soá coâng
taùc khoâng thay ñoåi theo thôøi gian ( thöôøng laø moâ men vaø voøng quay). Cheá ñoä
naøy coù ñöôïc khi phuï taûi oån ñònh khoâng thay ñoåi theo thôøi gian, ví duï trong caùc
tröôøng hôïp sau:
-Taøu ñi thaúng trong vuøng nöôùc saâu , laëng soùng, taøu khoâng bò troøng traønh …
-Ñoái vôùi ñoäng cô lai maùy phaùt phuï taûi cuûa taøu khoâng thay ñoåi theo thôøi gian
Caùc cheá ñoä maø thoâng soá coâng taùc cuûa ñoäng cô thay ñoåi theo thôøi gian goïi laø
caùc cheá ñoä laøm vieäc khoâng oån ñònh ( thoâng soá ñaëc tröng laø moâ men). Phoå bieán
laø caùc cheá ñoä chuyeån tieáp cuûa ñoäng cô. Ñoù laø taäp hôïp caùc cheá ñoä laøm vieäc cuûa
ñoäng cô töø cheá ñoä oån ñònh naøy sang cheá ñoä oån ñònh khaùc goïi laø cheá ñoä chuyeån
tieáp : cheá ñoä thay ñoåi toác ñoä taøu, cheá ñoä khôûi ñoäng, saáy noùng , döøng ñoäng cô…
2.2 CAÙC CHEÁ ÑOÄ HAØNH TRÌNH OÅN ÑÒNH TREÂN BIEÅN. PHÖÔNG
PHAÙP SÖÛ DUÏNG ÑAËC TÍNH TRONG CAÙC ÑIEÀU KIEÄN KHAI THAÙC
KHAÙC NHAU.
Cheá ñoä haønh trình oån ñònh treân bieån laø cheá ñoä laøm vieäc laâu daøi nhaát ñoái vôùi
ñoäng cô Diesel taøu thuûy.
Vieäc löïa choïn caùc thoâng soá coâng taùc (phuï taûi, voøng quay) phaûi döïa treân toác
ñoä haønh trình cuûa taøu, ñoä an toaøn tin caäy vaø tính kinh teá cuûa ñoäng cô.
Tuyø thuoäc vaøo ñieàu kieän khai thaùc, söï dao ñoäng giaù trò Pe vaøo n maø löïa
choïn coâng suaát khai thaùc phuø hôïp.
ÑH GTVT TP. Hồ Chí Minh -2006
34
Khai thaùc heä ñoäng löïc taøu thuûy
LEÂ VAÊN VANG
Coâng suaát baûo ñaûm giöõ ñöôïc toác ñoä haønh trình cho tröôùc goïi laø coâng suaát
khai thaùc.
NKT≈ 0,850,95 Nñm
Thoâng thöôøng caùc haõng cheá taïo ñoäng cô ñöa ra caùc ñoà thò , bieåu ñoà giôùi haïn
vuøng khai thaùc ñoäng cô . Ñaây laø cô sôû ñeå ngöôøi khai thaùc löïïa choïn coâng suaát
khai thaùc.
Vieäc löïa choïn cheá ñoä khai thaùc phaûi ñaûm baûo cho ñoäng cô khoâng bò baát cöù
hình thöùc quaù taûi naøo , phuï taûi giöõa caùc xi lanh, caùc thoâng soá coâng taùc ôû caùc xi
lanh phaûi coù ñoä ñoàng ñeàu cho pheùp.
Caùc thoâng soá cuûa heä thoáng phuïc vuï ñoäng cô phaûi töông öùng vôùi nhöõng cheá
ñoä khai thaùc bình thöôøng.
Sau ñaây xaùc ñònh caùc thoâng soá coâng taùc hôïp lyù cuûa heä ñoäng löïc trong caùc
ñieàu kieän khai thaùc khaùc nhau.
2.2.1 Khi chieàu chìm cuûa taøu thay ñoåi.
Chieàu chìm cuûa taøu thay ñoåi coù
theå do caùc nguyeân nhaân sau
ñaây:
- Soá löôïng haøng hoùa chuyeân
chôû , ñaây laø yeáu toá chuû yeáu.
T(m)
- Löôïng döï tröõ treân taøu: daàu,môõ
nöôùc ...
- Tyû troïng nöôùc bieån
Khi löôïng haøng hoùa xeáp xuoáng
taøu thay ñoåi laøm cho chieàu
chìm cuûa taøu thay ñoåi do vaäy
söùc caûn taøu thay ñoåi (ñaëc tính
chaân vòt thay ñoåi) . Thoâng soá
coâng taùc cuûa ñoäng cô thay ñoåi.
Phöông phaùp xaùc ñònh thoâng soá
T2
T1
D1
Nöôùc ngoït
Nöôùc maën
D(taán)
D2
coâng taùc hôïp lyù:
- Giaû söû ban ñaàu löôïng haøng hoùa Q1 ,
chieàu chìm taøu laø T1 , löôïng chieám
nöôùc laø D1
- Löôïng haøng hoùa chôû theâmQ
Q2 = Q1 +Q→ T2, D2
ÑH GTVT TP. Hồ Chí Minh -2006
Hình 2.1
35
Khai thaùc heä ñoäng löïc taøu thuûy
Hình 2.2
Söû duïng coâng thöùc thöïc nghieäm
V
1
N=
D 2 / 3 .v
C D
D: löôïng nöôùc chieám cuûa taøu
v: Toác ñoä taøu
CD: Heä soá tính toaùn
Do ñoù khi taøu khai thaùc vôùi löôïng haøng hoaù laø Q1 thoâng soá laøm vieäc cuûa
ñoäng cô laø : N1 , V1 vaø n1
N1 =
2/ 3
CD
3
Khi taøu chôû löôïng haøng hoùa Q2 , chieàu chìm T2;löôïng chieám nöôùc D2
N2 =
D2
2/ 3
CD
3
Neáu duy trì toác ñoä taøu khoâng ñoåi V1 = V2 ta coù:
N2
N1
D1 D1
N N
Heä soá ñaëc tröng cho ñaëc tính chaân vòt öùng vôùi ñieàu kieän taøu chôû haøng Q2
(T2. D2)
C2 =
N L
n 2x
N 2 C 2 .n x
ÑH GTVT TP. Hồ Chí Minh -2006
36
Khai thaùc heä ñoäng löïc taøu thuûy
LEÂ VAÊN VANG
Ñieåm phoái hôïp coâng taùc giöõa ñoäng cô vaø chaân vòt trong tröôøng hôïp naøy laø
B (ñaëc tính chaân vòt C2 vaø ñaëc tính ngoaøi Mdw2)
Ñaùnh giaù caùc thoâng soá coâng taùc cuûa ñoäng cô taïi ñieåm B , thoâng thöôøng deã
saûy ra quaù taûi nhieät cho ñoäng cô .
2.2.2. Taøu coâng taùc trong vuøng bieån noâng
Ñoä noâng saâu cuûa bieån khi taøu haønh trình ñaùnh giaù baèng tæ soá giöõa ñoä saâu cuûa
bieån vaø chieàu chìm cuûa taøu.
Bieån noâng
H
T
≤ 15 ; H: ñoä saâu cuûa bieån ; T: Chieàu chìm cuûa taøu
v
V 1
Hình 2.3
Taøu ñi töø vuøng bieån saâu sang vuøng bieån caïn (bieån noâng) , söùc caûn taøu thay
ñoåi seõ laøm ñaëc tính chaân vòt thay ñoåi
Khi ñoù : Csaâu < Ccaïn do Rsaâu < Rcaïn
Ñeå ñaûm baûo cheá ñoä coâng taùc hôïp lyù cho heä ñoäng löïc caàn phaûi xaùc ñònh
thoâng soá coâng taùc trong tröôøng hôïp naøy. Xeùt ví duï nhö hình treân (hình 2.3 )
- Khi taøu hoaït ñoäng ôû vuøng bieån saâu: NA; VA, n2 ñaëc tính chaân vòt C1 ñieåm
phoái hôïp coâng taùc laø ñieåm A
- Neáu taøu hoaït ñoäng vuøng bieån noâng ñaëc tính chaân vòt C2 ñieåm phoái hôïp
coâng taùc laø ñieåm B neáu ta taêng tay ga ñeå duy trì toác ñoä taøu VA = VB = cosnt
- Neáu taøu hoaït ñoäng vuøng bieån noâng ñaëc tính chaân vòt C2 ñieåm phoái hôïp
coâng taùc laø ñieåm A’ neáu ta duy trì voøng quay khoâng ñoåi nA = nB = cosnt
Caàn phaûi xaùc ñònh thoâng soá coâng taùc taïi ñieåm B : NB, VB
N B
x
Ñaùnh giaù söï laøm vieäc cuûa heä ñoäng löïc khi xaùc ñònh ñöôïc caùc thoâng soá coâng
taùc taïi ñieåm B vaø ñieåm A’.
ÑH GTVT TP. Hồ Chí Minh -2006
Khai thaùc heä ñoäng löïc taøu thuûy
LEÂ VAÊN VANG
2.2.3. Löôïng nhieân lieäu döï tröõ treân taøu coù haïn
Do nguyeân nhaân naøo ñoù, löôïng nhieân lieäu treân taøu khoâng ñuû ñeå ñöa taøu veà
caûng neáu giöõ nguyeân caùc thoâng soá coâng taùc khi taøu ñang haønh trình. Ñeå ñöa taøu
veà caûng an toaøn caàn phaûi thöïc hieän nhö sau:
1) Ño ñaïc xaùc ñònh laïi löôïng nhieân lieäu thöïc teá coøn laïi treân taøu
2 Xaùc ñònh laïi thoâng soá coâng
taùc lôïp lyù trong ñieàu kieän naøy
Giaû söû :
- Quaûng ñöôøng coøn laïi laø S
- Löôïng nhieân lieäu coøn laïi laø B
- Thoâng soá coâng taùc: NA, VA, nA,
GA
GB
GA
G/Gn (100%)
MB =const
B
Löôïng nhieân lieäu tieâu thuï BA
GA = NA . gc
Sau ñoù so saùnh BA vôùi B
S
Neáu BA≤ 0,95 B Cho taøu hoaït ñoäng bình thöôøng theo cheá ñoä ñaõ choïn Neáu
BA > 0,95 B phaûi thay ñoåi cheá ñoä coâng taùc, giaûm toác ñoä taøu ñeán VA’ vôùi GA’,
nA’ cho ñeán khi ñaït ñöôïc BA’≤ 0,95B.
Chuù yù : phöông phaùp ñeå xaùc ñònh tieâu thuï nhieân lieäu GA (kg/h) baèng caùch
tính toaùn hoaëc tra ñoà thò
2.2.5 Khi maùy phaùt ñieän ñoàng truïc laøm vieäc.
Ñeå taän duïng khaû naêng phaùt ra coâng suaát cuûa ñoäng cô chính trong caùc ñieàu
kieän khai thaùc khaùc nhau treân moät soá taøu ñöôïc laép ñaët maùy phaùt ñoàng truïc do
maùy chính lai.
Maùy phaùt ñoàng truïc nhaèm cung caáp ñieän naêng cho taøu trong caùc ñieàu kieän
khai thaùc oån ñònh.
Giaû söû : C1 ñaëc tính chaân vòt öùng vôùi öùng ñieàu kieän khoù khaên
C2 ñaëc tính chaân vòt öùng vôùi öùng ñieàu kieän thuaän lôïi
ÑH GTVT TP. Hồ Chí Minh -2006
38
Khai thaùc heä ñoäng löïc taøu thuûy
LEÂ VAÊN VANG
Ñieåm coâng taùc N (C1, Mkt) öùng vôùi khi ñieàu kieän khoù khaên .Khi taøu hoaït
ñoäng trong ñieàu kieän thuaän lôïi C2 , neáu giöõ nguyeân voøng quay ( n = cosnt ) khi
ñoù nN = nM ñieåm coâng taùc seõ laø M. Neáu giöõ nguyeân löôïng nguyeân lieäu caáp cho
chu trình khi ñoù ta coù seõ dö moät löïng coâng suaátN:
N = Ne – Ns
Ne = aù1 . n
Ns = C . nx
Do vaäy :N = aù1 . n - C. nx
Xaùc ñònh voøng quay n ñeå coùNmax ñeå coù löôïng dö coâng suaát lôùn nhaátNmax
Nmax khi
dN
dn
0
dn dn
a1− C.x.n x−1 0
Choïn x = 3
C=
Ndm
n3dm
a1
Ndm
ndm
n=
x−1
a
C. x
n = ndm
3
3
Nmax =
2. 3
9
N dm
Khi khai thaùc ôû voøng quay n =
N
3
3
ndm seõ ñaït ñöôïc ñoä dö coâng suaát lôùn nhaát.
Hình 2.5 Ñieåm phoái hôïp coâng taùc khi gia taûi maùy phaùt ñoàng truïc
ÑH GTVT TP. Hồ Chí Minh -2006
39
Khai thaùc heä ñoäng löïc taøu thuûy
Hình 2.6 Sô ñoà heä ñoäng löïc coù trang bò maùy phaùt ñieän ñoàng truïc (tai lieäu haõngWartsila)
2.2.6 Ñoäng cô laøm vieäc trong ñieàu kieän soùng gioù.
ÑH GTVT TP. Hồ Chí Minh -2006
40
Khai thaùc heä ñoäng löïc taøu thuûy
LEÂ VAÊN VANG
Khi ñoäng cô laøm vieäc trong ñieàu kieän soùng gioù, voøng quay vaø phuï taûi luoân
thay ñoåi (vì noù coù söï thay ñoåi löïc ñaåy vaø moâ men quay cuûa chaân vòt).
Söï thay ñoåi naøy gaây ra do traïng thaùi maët bieån, höôùng vaø löïc cuûa gioù...
Ñoäng cô chính laøm vieäc trong tröôøng hôïp naøy luoân coù söï thay ñoåi phuï taûi
nhieät vaø cô theo thôøi gian.
Toác ñoä taøu coâng taùc trong ñieàu
kieän soùng gioù giaûm moät löôïngV
phuï thuoäc vaøo caáp gioù WoB vaø
höôùng gioùϕ.
Phöông phaùp xaùc ñònh thoâng soá
coâng taùc nhö sau:
C1: Ñieàu kieän khai thaùc bình thöôøng
C2: Ñieàu kieän khai thaùc khi soùng gioù.
Giaû söû ñang coâng taùc taïi A (C1 ,MKT)
soùng gioù leân B (C2, M’KT)
Xaùc ñònh ñieåm coâng taùc B vaø ñaùnh
giaù söï laøm vieäc cuûa ñoäng cô.
cho nA = nB ñoàng thôøi seõ coù
nhö vaäy coù theå xaây döïng ñaëc tính
chaân vòt trong ñieàu kieän soùng gioù
Khi coâng taùc trong ñieàu kieän soùng gioù ñoäng cô deã xaûy ra quaù taûi moâ men,
quaù taûi voøng quay, quaù taûi nhieät.
Ñeå ñaûm baûo an toaøn coâng taùc cho ñoäng cô thoâng thöôøng phaûi giaûm löôïng
nhieân lieäu cung caáp cho chu trình.
2.2.7 Xaùc ñònh thoâng soá coâng taùc heä ñoäng löïc lai chaân vòt bieán böôùc
Ñoái vôùi heä ñoäng löïc lai chaân vòt ñònh böôùc: Thay ñoåi toác ñoä taøu, chieàu
chuyeån ñoäng cuûa taøu thöïc hieän thoâng qua thay ñoåi voøng quay cuûa ñoäng cô laøm
thay ñoåi voøng quay vaø chieàu quay cuûa chaân vòt (n).
ÑH GTVT TP. Hồ Chí Minh -2006
Khai thaùc heä ñoäng löïc taøu thuûy
LEÂ VAÊN VANG
Ñoái vôùi heä ñoäng löïc lai chaân vòt bieán böôùc: thay ñoåi toác ñoä taøu vaø chieàu
chuyeån ñoäng cuûa taøu ngoaøi vieäc thay ñoåi voøng quay ñoäng cô coøn thay ñoåi tæ soá
böôùc H/D . Vieäc löïa choïn ( n ,
nghóa quan troïng
H
D
) coù yù
N
(H/D)2
(H/D)1
(H/D)3
trong quaù trình khai thaùc heä ñoäng löïc lai
chaân vòt bieán böôùc
v5
Cho pheùp khai thaùc heát coâng suaát cuûa
maùy chính vaø traùnh cho ñoäng cô khoâng bò
quaù taûi
M=Mn
v4
v3
v2
Xaùc ñònh ( n ,
H
D
) hôïp lyù
cv
v1
n(v/p)
2.2.7.1
Phöông phaùp gaàn ñuùng.
Hình 2.8
Vieäc xaùc ñònh tyû soá böôùc quay cuûa chaân vòt vaø voøng quay chaân vòt hôïp lyù laø
ñaõ xaùc ñònh ñöôïc ñöôøng cong hieäu suaát lôùn nhaát cuûa heä ñoäng
HÑL =ñc .cv .tñ
td = cosnt
N
HÑL =ñc .cv = 632, 3 . T .Vcv
g c .Q H 75.N cv
T: Löïc ñaåy chaân vòt
Vcv: Toác ñoä tieán thöïc chaân vòt
Ncv: Coâng suaát chaân vòt.
100
ge=const
0max
n(v/p)
100%
Hình 2.9
Xaùc ñònh caùc ñöôøng cong hieäu suaát ñoäng cô vaø chaân vòt baèng thöïc nghieäm
nhö sau:
ÑH GTVT TP. Hồ Chí Minh -2006
42
Khai thaùc heä ñoäng löïc taøu thuûy
LEÂ VAÊN VANG
-Trong cuøng moät ñieàu kieän khai thaùc nhaát ñònh, ñaëc tính hieäu suaát cuûa
chaân vòt ñaït giaù trò lôùn nhaát khi coâng suaát phaùt ra cuûa ñoäng cô laø nhoû nhaát treân
cuøng moät toác ñoä taøu. Ncvmax = f (H/D, n)
khi N= Nmin; V = cosnt
-Ñöôøng hieäu suaát chung lôùn nhaát cuûa ñoäng cô coù theå xaùc ñònh khi bieát ñaëc
tính toång hôïp. Thöïc nghieäm cho thaáy ñöôøng hieäu suaát lôùn nhaát cuûa ñoäng cô laø
ñöôøng noái caùc ñieåm coù gc = cosnt nhöng coâng suaát phaùt ra cuûa ñoäng cô laø nhoû
nhaát.
Ncñcmax =
(H /D ) m ax
cvm ax
hñlm ax
ñcm ax
(H /D ) m in
Khi ñaõ bieátñcmax vaø
cvmax coù theå xaùc ñònh
töông ñoáiHÑLmax baèng
ñöôøng trung bình cuûa 2
M kt
n(v/p)
hieäu suaát treân.
Hình 2.10 Ñoà thò ñöôøng cong hieäu suaát chung
lôùn nhaát cuûa heä ñoäng löïc lai chaân vòt bieán
böôùc
2.2.7.2 Phöông phaùp ñôn giaûn xaùc ñònh (H/D-n) toái öu
Taïi moät vaän toác taøu khoâng ñoåi ta coù theå choïn ñöôïc moät giaù trò coâng suaát
nhoû nhaát Ncvmin. Khi ñoù heä soá moment ñaït ñöôïc giaù trò toái öu nhaát vaø ñöôïc xaùc
ñònh baèng coâng thöùc:
K
to iu u
M
M cv
.n 2 . D
5
3
2 . .n 3 . D 5
Trong ñoù: Ncv (ml): coâng suaát ño treân truïc chaân vòt
n (vg/ph): voøng quay truïc chaân vòt
D (m): Ñöôøng kính chaân vòt
ÑH GTVT TP. Hồ Chí Minh -2006
=104,5 (KG.S2/m4): ñoä nhôùt ñoäng löïc hoïc cuûa nöôùc bieån
Khi xaùc ñònh ñöôïc KMtiuu ta tính ñöôïc
Max
24.000
.n Ngoaøi ra
K Mtoiuu 0, 07
S0
S
(a)
S0: Dieän tích thöïc cuûa caùnh chaân vòt,
S: Dieän tích hình chieáu cuûa caùnh chaân vòt
Coâng thöùc (a) treân seõ chính xaùc khi:
0, 26≤
dmayo
D
≤ 0,31
dmayo: Ñöôøng kính cuûa mayô chaân vòt
Sau khi xaùc ñònh ñöôøng cong hieäu suaát chaân vòt cöïc ñaïi keát hôïp vôùi ñöôøng
cong hieäu suaát ñoäng cô cöïc ñaïi ta xaây döïng ñöôøng cong hieäu suaát heä ñoäng löïc
cöïc ñaïi.
N
cv(max)
hñl(max)
hñl(max)
n(v/p)
Hình 2.11
ÑH GTVT TP. Hồ Chí Minh -2006
44
Khai thaùc heä ñoäng löïc taøu thuûy
Hình 2.12 Ñaëc tính ñoäng cô lai chaân vòt bieán böôùc vaø ñöôøng cong
löïa choïn H/D vaø n toái öu (taøi lieäu haõng MAN BW)
Khai thaùc heä ñoäng löïc taøu thuûy
2.3 CHEÁ ÑOÄ HAØNH TRÌNH NHOÛ TAÛI
Cheá ñoä haønh trình nhoû taûi ñaëc tröng bôûi ñoäng cô laøm vieäc vôùi voøng quay
nhoû nhaèm ñaûm baûo tính cô ñoäng cuûa con taøu khi ñieàu ñoäng trong caùc luoàng laïch
heïp, ra vaøo caûng, qua keânh ñaøo ...
Tính an toaøn cuûa con taøu khi ñieàu ñoäng phuï thuoäc raát lôùn vaøo söï laøm vieäc
cuûa ñoäng cô chính khi laøm vieäc ôû ñieàu kieän naøy :
- Soá voøng quay nmin ( ñaêng kieåm cuûa quy ñònh)
- Söï laøm vieäc oån ñònh cuûa ñoäng cô vôùi hmin (treân ñaëc tính chaân vòt).
Voøng quay nhoû nhaát nmin laø thoâng soá cô baûn cuûa cheá ñoä naøy.
Ñoái vôùi ñoäng cô lai tröïc tieáp lai chaân vòt nmin≤ 0,3 nñm , ñoái vôùi ñoäng cô
thaáp toác nmin = (0,25 - 0,2) nñm moät soá ñoäng cô ñaït (0,15 - 0,17) nñm
Khi ñoäng cô laøm vieäc vôùi nmin , ñoäng cô chaùy keùm, söï laøm vieäc khoâng ñoàng
ñeàu giöõa caùc caùc xi lanh
nmin caøng nhoû, heä ñoäng löïc vaø con taøu hoaït ñoäng caøng an toaøn.
nmin phuï thuoäc vaøo 2 yeáu toá cô baûn sau:
Caùc yeáu toá veà keát caáu nhö : keát caáu cuûa ñoäng cô, heä thoáng nhieân lieäu, taêng
aùp…
Caùc yeáu toá veà khai thaùc nhö : cheá ñoä nhieät, cheá ñoä laøm maùt, cheá ñoä boâi
trôn, ñieàu chænh ñoäng cô…
Trong khai thaùc , tìm bieän phaùp giaûm nmin, caùi thieän söï laøm vieäc cuûa ñoäng
cô ôû cheá ñoä naøy, giaûm ñoäc toá khí xaû choáng oâ nhieãm moâi tröôøng.
2.4 CAÙC CHEÁ ÑOÄ THÖÛ TAØU.
Caùc cheá ñoä thöû nghieäm ñoái vôùi Diesel taøu thuyû bao goàm moät soá hình thöùc
nhö sau : thöû nghieäm treân beä thöû , thöû nghieäm khi buoäc taøu taïi beán, thöû haønh
trình ñöôøng daøi vaø moät soá thöû nghieäm ñaëc bieät khaùc.
2.4.1 Thöû nghieäm treân beä thöû
Thöû treân beä thöû nhaèm kieåm tra chaát löôïng laép raùp vaø ñieàu chænh ñoäng cô,
ñoä tin caäy laøm vieäc cuûa taát caû caùc chi tieát vaø cuïm chi tieát, xaùc ñònh caùc chæ soá
kinh teá, kyõ thuaät öùng vôùi töøng cheá ñoä.
Thöû nghieäm ñoäng cô theo ñaëc tính chaân vòt ôû caùc cheá ñoä nhö sau:
Nc (%) =
n (%) =
0
100
46
Khai thaùc heä ñoäng löïc taøu thuûy
Trong caùc nhaø maùy cheá taïo diesel thöû nghieäm treân beä thöû cho caùc muïc ñích
sau:
Thöû nghieäm khi saûn xuaát haøng loaït
Thöû nghieäm ñoäng cô theo kinh nghieäm (Hoäi ñoàùng kieåm nghieäm Quoác gia).
2.4.2 Thöû buoäc taøu taïi beán
Nhaèm kieåm tra söï hoaøn haûo vaø ñoä tin caäy khi laøm vieäc cuûa taát caû caùc maùy
moùc thieát bò nhö : ñoäng cô, thieát bò truyeàn ñoäng, chaân vòt; caùc heä thoáng phuïc vuï
caùc trang thieát bò vaø moái quan heä giöõa chuùng ñoàng thôøi kieåm tra söï töông öùng
vôùi hoà sô kyõ thuaät.
Thöû nghieäm vôùi söï coù maët cuûa nhaø maùy, chuû taøu, ñaêng kieåm.
Tieán haønh thöû nghieäm phaûi tuaân theo quy phaïm
Ñoäng cô chính thöôøng thöû nghieäm ôû cheá ñoä sau:
Mthöû (%) Thôøi gian (giôø)
Tieán 39 0,5
Luøi
63
83
100
1,0
1,0
4,0
0,5
Kieåm tra vaø ghi thoâng soá cuûa heä ñoäng löïc
Ñoäng cô laøm vieäc ôû cheá ñoäõ buoäc taøu laø cheá ñoä naëng neà nhaátp = 0, S = 100%.
Trong khai thaùc, ñoäng cô laøm vieäc gaàn vôùi cheá ñoä buoäc taøu khi: taøu maéc caïn,
taøu vaøo vuøng ñoùng baêng.
Sau khi kieäûm tra, khaéc phuïc caùc sai soùt, khuyeát taät cuûa heä ñoäng löïc. Tieán haønh
thöû nghieäm ñöôøng daøi.
2.4.3 Thöû nghieäm ñöôøng daøi
Thöû nghieäm ñöôøng daøi nhaèm kieåm tra söï hoaït ñoäng cuûa heä ñoäng löïc ôû caùc
ñieàu kieän khai thaùc theo yeâu caàu cuûa quy phaïm.
Cheá ñoä thöû nhö sau :
Phuï taûi (% Mñm)
Thôøi gian (giôø)
nmin (giôø)
25
0,5 1
0,5 1
50
0,5 1
75
0,5 1
100
6 20
Luøi
1
2.4.4 Caùc thöû nghieäm khaùc
Thöû nghieäm khai thaùc nhaèm ñaùnh giaù , kieåm tra ñoäng cô trong khai thaùc.
Thöû nghieäm ñaëc bieät: tieán haønh caùc thöû nghieäm phuïc vuï cho nghieân cöùu, hoaùn
caûi.
ÑH GTVT TP. Hồ Chí Minh -2006
Khai thaùc heä ñoäng löïc taøu thuûy
2.5 CHEÁ ÑOÄ CHAÏY RAØ ÑOÄNG CÔ
Cheá ñoä raø ñoäng cô saûy ra trong thôøi gian khaù daøi töø khi ñöa taøu vaøo khai
thaùc hoaëc söûa chöõa lôùn , bao goàm caùc giai ñoaïn sau ñaây:
Caùc chi tieát chòu taûi ñöôïc chaïy raø töøng phaàn ôû heä thöû cuûa nhaø maùy cheá taïo.
Thôøi gian thöû taïi beán (buoäc taøu) vaø thöû haønh trình.
Thôøi gian ñaàu khai thaùc ñoäng cô ( ñoái vôùi ñoäng cô môùi 100% coù theå keùo daøi
khoaûng 1 naêm)
Trong thôøi gian chaïy raø chuù yù phuï taûi ñoäng cô, cheá ñoä boâi trôn, laøm maùt ...
phuø hôïp theo höôùng daãn cuûa nhaø cheá taïo ñaëc bieät ñoái vôùi caùc xec maêng , sô mi
xi lanh
- Phuï taûi ñoâng cô : ôû giai ñoaïn ñaàu phuï taûi Pe≈ (0,6 0,7) Pcñm sau ñoù taêng
töø töø theo möùc ñoä chaïy raø.
- Cheá ñoä boâi trôn: boâi trôn cho xi lanh taêng khoaûng 1,5 laàn ( ñaàu tieân neân
duøng daàu khoaùng) sau naøy seõ giaûm daàn tuyø thuoäc vaøo ñoäng cô.
Thôøi gian chaïy raø , phuï taûi ñoâng cô khi khai thaùc ôû giai ñoaïn naøy phuï thuoäc
vaøo kích thöôùc xi lanh, ñaëc bieät keát caáu, vaät lieäu, chaát löôïng gia coâng, nhieân
lieäu söû duïng vaø daàu nhôøn.
Quy trình taêng phuï taûi
Boâi trôn sô mi xila
Taêng nhieät ñoä nöôùc laøm maùt
Hình 2.13 Bieåu ñoà chaïy raø ñoäng cô SULZER RTA58
Khai thaùc heä ñoäng löïc taøu thuûy
LEÂ VAÊN VANG
2.6 CHEÁ ÑOÄ KHAI THAÙC KINH TEÁ
Ñaùnh giaù tính kinh teá cuûa ñoäng cô chính taøu thuûy laø giaûi quyeát vaán ñeà taän
duïng coù ích löôïng nhieân lieäu ñaëc bieät ñoái vôùi ngaønh vaän taûi bieån.
Toác ñoä toái öu laø haøm cuûa nhieàu bieán soá : löôïng haøng hoùa chuyeân chôû, thôøi
gian haønh trình , giaù trò haøng hoùa, …
Haønh trình kinh teá laø haønh trình maø thieát bò ñoäng löïc laøm vieäc vôùi coâng suaát
nhoû hôn, nhöng taêng khoâng nhieàu thôøi gian haønh trình.
Cheá ñoä kinh teá laø cheá ñoä maø heä ñoäng löïc coù löôïng tieâu hao nhieân lieäu nhoû
nhaát ôû moät haønh trình vaø taûi haøng nhaát ñònh.
Ñoái vôùi heä ñoäng löïc lai chaân vòt ñònh böôùc, coù moái quan heä sau:
v~n
N ~ n3
G = N.ge coù theå coi ge thay ñoåi khoâng ñaùng keå , nhö vaäy :
Tieâu thuï nhieân lieäu cuûa ñoäng cô chính trong 1 giôø : G ~ n3 töông ñöông G ~ v3
Tieâu thuï nhieân lieäu cuûa ñoäng cô chính treân moät haønh trình nhaát ñònh : B ~ v2
Tuy nhieân trong thöïc teá khai thaùc heä ñoäng löïc taøu thuûy khi choïn cheá ñoä khai
thaùc kinh teá phaûi xeùt ñeán khaû naêng laøm vieäc bình thöôøng cuûa caùc thieát bò phuï
söû duïng naêng löôïng khí xaû nhö tuabin taêng aùp , noài hôi khí thaûi…
Ñoái vôùi heä ñoäng löïc lai chaân vòt bieán böôùc söï thay ñoåi dieãn ra töông töï nhö
chaân vòt ñònh böôùc , tuy nhieân löu yù vieäc giaûm böôùc chaân vòt laøm taêng caùc toân
thaát naêng löôïn
2.7 PÖÔNG PHAÙP ÑAÙNH GIAÙ TRAÏNG THAÙI COÂNG TAÙC
CUÛA ÑOÄNG CÔ CHÍNH TAØU THUÛY
Ñaùnh giaù thoâng qua ñoà thò coâng chæ thò vaø ñoà thò coâng khai trieån.
Ñaùnh giaù thoâng qua thieát bò thöû khoùi
Ñaùnh giaù thoâng qua moät soá bieän phaùp khaùc.
2.7.1 Ñaùnh giaù thoâng qua ñoà thò coâng chæ thi.
Trong quaù trình khai thaùc heä ñoäng löïc , ngoaøi caùc bieän phaùp giaùn tieáp ñaùnh
giaù söï laøm vieäc cuûa ñoäng cô thoâng qua caùc thoâng soá chæ baùo veà nhieät ñoä, aùp
suaát Chuùng ta coù theå söû duïng ñoà thò coâng chæ thò thu ñöôïc khi ño ôû töøng xi lanh
ñeå ñaùnh giaù söï laøm vieäc cuûa töøng xi lanh cuõng nhö toaøn boä ñoäng cô.
ÑH GTVT TP. Hồ Chí Minh -2006
50
Khai thaùc heä ñoäng löïc taøu thuûy
LEÂ VAÊN VANG
Ñeå ño ñöôïc ñoà thò coâng chæ thò ngöôøi ta söû duïng indicator vaø chuù yù nhö sau:
1. Choïn loø xo cuûa indicator coù aùp suaát cöïc ñaïi cho pheùp lôùn hôn aùp suaá caùy
cöïc ñaïi cuûa ñoäng cô.
2. Chæ thöïc hieän ño ñoà thò coâng khi ñaõ laøm vieäc oån ñònh ( phuï taûi nhieät vaø cô)
3. Caùc ñoà thò thu ñöôïc caàn chænh laïi cho chính xaùc tröôùc khi tính toaùn.
Sau khi ño ñaïc ngöôøi ta seõ tính toaùn ñöôïc aùp suaát chæ thò trung bình vaø coâng
suaát chæ thò.
Thoâng thöôøng ñaùnh giaù thoâng qua giaù trò aùp suaát chæ thò trung bình.
1. Giaù trò aùp suaát cöïc ñaïi thu ñöôïc khoâng lôùn hôn aùp suaát cöïc ñaïi cho pheùp
2. Phaân boá phuï taûi phaûi ñaït ñoä ñoàng ñeàu cho pheùp giöõa caùc xilanh
p i
P i max− P i min
P i tb
Neáu ñoä cheânh leäch treân naèm trong giôùi haïn cho pheùp ,söï laøm vieäc cuûa ñoäng cô
toát cho ñoäng cô laøm vieäc bình thöôøng. Neáu vöôït quaù giôùi haïn cho pheùp , caàn
phaûi ñieàu chænh laïi ñoäng cô cho phuø hôïp.
Hình 2.14 Thieát bò ño ñoà thò coâng chæ thò-Indicat
2.7.2 Ñaùnh giaù thoâng qua ñoà thò coâng khai trieån.
Ñeå thu ñöôïc ñoà thò coâng khai trieån , vaãn söû duïng indicator ñeå ño nhöng phaûi
thay ñoåi truyeàn ñoäng ( laáy leäch pha 90 o so vôùi ño ñoà thò coâng chæ thò )
Thoâng qua ñoà thò coâng khai trieån coù theå ñaùnh giaù quaù trình laøm vieäc cuûa
ñoäng cô thoâng qua caùc thoâng soá sau:
1. Aùp suaát chaùy lôùn nhaát Pz
2. Aùp suaát chaùy neùn nhaát Pc
3. Thôøi ñieåm baét ñaàu chaùy cuûa nhieân lieäu
Sau khi ño ñöôïc caùc ñoà thò coâng khai trieån caàn phaûi so saùnh caùc ñoà thò ñoù
vôùi ñoà thò chuaån hoaëc giöõa caùc ñoà thò vôùi nhau ñeå ñaùnh giaù vaø ñieàu chænh söï
coâng taùc cuûa caùc xi lanh vaø ñoäng cô.
Moät soá ví duï veà ñoà thò coâng khai trieån
Hình 2.15 Ñoà thò chu
Hình 2.16 Moät soáví duï veà ñoà thi coâng khai trieån trong khai thaùc.
Hình 1 : AÙp suatá chaùy cöïc ñaïi cao, aùp suaát neùn bình thöôøng : nhieân lieäu phun
vaøo ñoäng cô quaù sôùm.
Hình 2 : AÙp suatá chaùy cöïc ñaïi thaáp, aùp suaát neùn bình thöôøng : nhieân lieäu phun
vaøo ñoäng cô quaù muoän hoaëc voøi phun bò hö hoûng.
Hình 3 : AÙp suatá chaùy cöïc ñaïi thaáp, aùp suaát neùn thaáp : aùp suaát khí taêng aùp thaáp,
xeùc maêng hoaëc van xaû keùm chaát löôïng…
2.7.3 Ñaùnh giaù thoâng qua thí nghieäm thöû khoùi.
Trong nhieàu tröôøng hôïp coù theå ñaùnh giaù söï laøm vieäc trong xi lanh cuûa
ñoäng cô thoâng qua thí nghieäm thöû khoùi keát hôïp vôùi caùc phöông phaùp ñaùnh giaù
khaùc ñaëc bieät laø ñoái vôùi caùc ñoäng cô cao toác hoaëc caùc loaïi ñoäng cô coù kích
thöôùc nhoû khoâng theå ño ñöôïc ñoà thò coâng chæ thò vaø ñoà thò khai trieån.
2.7.3.1Thieát bò phaân tích khoùi.
Khí xaû cuûa ñoäng cô ñöôïc ñöa qua thieát bò phaân tích khoùi hieän ñaïi seõ cho ngöôøi
khai thaùc bieát ñöôïc thaønh phaàn cuûa khí xaû . Nhôø keát quaû ñoù cho pheùp ngöôøi
khai thaùc ñaùnh giaù ñöôïc chaát löôïng quaù trình chaùy saûy ra trong xi lanh cuûa ñoäng
cô.
2.7.3.2 Thí nghieäm ñôn giaûn.
Duøng thí nghieäm ñôn giaûn ñeå phaân tích khí xaû cuûa ñoäng cô . Thieát bò bao goàm
moät oáng thuûy tinh hình truï moät ñaàu coù theå laép vaøo van chæ thò cuûa ñoäng cô,
trong oáng nghieäm ta ñaët mieáng giaáy thöû . Giaáy thöû neân choïn loaïi giaáy maøu
traéng , xoáp , deã baét buïi. Khi ñoäng cô ñang laøm vieäc ngöôøi ta laép thieát bò treân
vaøo van chæ thò sau ñoù tieán haønh môû van xaû chæ thò khoaûng töø 10 ñeán 15 laàn vaø
laáy giaáy thöû ra quan saùt vaø ñaùnh giaù.
Döïa vaøo söï thay ñoåi maøu vaø muoäi baùm vaøo giaáy thöû cho pheùp ñaùnh giaù quaù
trình laøm vieäc saûy ra trong xi lanh cuûa ñoäng cô . moät vaøi tröôøng hôïp ñieån hình
sau ñaây:
2
3
Chuù thích:
1. Ñoäng cô
2. Van chæ thò
3. OÁng nghieäm
4. Giaáy thöû
Hình 2.17 Sô ñoà thí nghieäm thöû khoùi ñôn giaûn
Giaáy thöû khoâng baån hoaëc baån ít : quaù trình laøm vieäc trong xi lanh ñoäng cô toát
Giaáy thöû coù moät lôùp daàu moûng : xeùc maêng cuûa xi lanh ñoù keùm hoaëc bò gaõy.
Giaáy thöû bieán maøu ñen saãm: quaù trình chaùy trong xi lanh keùm.
Giaáy thöû khoâng bieán maøu, nhöng khí xaû coù maøu traéng ñuïc : coù nöôùc laãn vaøo xi
lanh ñoäng cô
Hình 2.18 Sô ñoà thaønh phaàn khí thaûi Diesel taøu thuyû (taøi lieäu haõng MAN BW)
37
Mon Aug 29, 2016 9:40 am by Admin
Tiêu đề: chương 2 khai thác hệ động lực diesel 