Câu 1- Trình bày sự phối hợp công tác giữa Diesel với chân vịt định bước trên đồ thị đặc tính trong hai trường hợp sau:

1.Động cơ không trang bị bộ điều tốc.

2.Động cơ trang bị bộ điều tốc nhiều chế độ.

Bổ sung:

Đặc tính chân vịt: Là đồ thị biểudiễn mối quan hệ giữa các thông số công tác của động cơ lai chân vịt với tốc độ quay hoặc tốc độ tàu khi l­ợng nhiên liệu cung cấp cho chu trình là thay đổi gọi là đặc tính chân vịt.

Đặc tính ngoài: Là đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa các chỉ tiêu công tác của động cơ với số vòng quay của nó khi l­ượng cung cấp nhiên liệu cho mỗi chu trình là không thay đổi (dw = const)

1.Động cơ không trang bị bộ điều tốc:

a) Xét tr­ường hợp điều kiện khai thác không thay đổi:

Giả sử tàu công tác trong vùng biển yên sóng gió tương ứng với đư­ờng đặc tính chân vịt không thay đổi C0. Động cơ đang làm việc với đ­ường đặc tính ngoài (Mn = const) ứng với lư­ợng cấp nhiên liệu định mức (dwn = const).

Điểm phối hợp công tác sẽ là giao điểm N của đ­ường đặc tính chân vịt (C0) và đư­ờng đặc tính ngoài (Mn , hn). Tại đây mômen do động cơ sinh ra cân bằng với mômen cản trên đế chân vịt, lực đẩy cân bằng với lực cản, và tại N công suất động cơ là công suất định mức Nnvà vòng quay định mức nn. Tuy nhiên trong thực tế khai thác không phải lúc nào ta cũng đạt đ­ược công suất tại điểm N. Chẳng hạn: khi động cơ đã cũ, khi một vài xylanh bị sự cố, tuabin tăng áp bị hỏng hay khi tàu khai thác trong luồng lạch hẹp, cạn thì ta phải thay đổi tay ga để tìm một điểm khai thác có công suất hợp lý mà vẫn an toàn cho động cơ.

Một lí do nữa mà ta th­ường sử dụng công suất phát ra của động cơ nhỏ hơn công suất định mức nhằm dành một phần giữ trữ để khắc phục khi phụ tải tăng đột ngột do sóng gió hoặc nhằn tăng cao tuổi thọ động cơ. Do đó điểm phối hợp công tác giữa động cơ và chân vịt th­ường là điểm K và ta có:

NK = e.Nn (5)

nK=nn.canbac3(NK/Nn)=nn.canbac3(e)(5’)

MK=Mn.(nK/nn)^2=Mn.canbac3(e^2)(5”)

Hệ số giảm công suất e th­ường lấy e =(0,85 ~ 0,95).

Vậy khi điều kiện khai thác không thay đổi nếu ta thay đổi tay ga nhiên liệu thì điểm phối hợp công tác sẽ thay đổi nh­ng luôn nằm trên đư­ờng đặc tính chân vịt.

b) Xét trư­ờng hợp điều kiện khai thác thay đổi.

Giả sử sức cản con tàu thay đổi do sóng gió hay tải trọng hàng hóa ... thay đổi t­ơng ứng với các đặc tính chân vịt CU, C1, C0, C2, Cj. Động cơ đang làm việc ở đặc tính khai thác MKT = 0,9.Mn với giả thiết động cơ không có bộ điều tốc thì điểm phối hợp công tác t­ơng ứng sẽ là KU, K1, K0, K2, Kj.

Ta thấy khi điều kiện khai thác khó khăn hơn chẳng hạn điểm phối hợp công tác chuyển từ K0 về K1. Tại K1 công suất động cơ đã giảm một l­ợng DN = N0 - N1 dùng để khắc phục sức cản vỏ tàu. Ta có:

N1=NK.n1/nk.ηo1/ηoK (6)

Trong đó:ηo1,ηoK là hiệu suất động cơ tại điểm K1 và K0. Nếu ta xem chúng là hằng số không đổi trong suốt giải vòng quay công tác thì:

N1=Nk.n1/nK(6’)

Vậy khi điều kiện khai thác thay đổi nếu ta giữ nguyên tay ga thì điểm phối hợp công tác sẽ thay đổi trên đường đặc tính động cơ MK = const.

Song phải chú ý tới điều kiện khai thác vì trong điều kiện tăng sức cản lớn có thể gây quá tải công suất còn quá nhẹ tải sẽ quá tải về vòng quay. Do vậy cần khai thác động cơ ở tay ga hợp lý.

2.Động cơ trang bị bộ điều tốc nhiều chế độ:

Trong thực tế động cơ chính tàu thủy đư­ợc trang bị bộ điều tốc nhằm duy trì vòng quay ở giá trị đặt nhất định, dù phụ tải tác động lên chân vịt thay đổi, bằng việc tăng giảm nhiên liệu phù hợp t­ương ứng với tải bên ngoài.

a) Khi ĐKKT khó khăn hơn ĐT chân vịt thay đổi từ C0 -> C1. BĐT sẽ tăng l­ượng nhiên liệu và điểm khai thác thay đổi từ K0 -> K1 để duy trì vòng quay xung quanh giá trị n0.

b) Khi ĐKKT thuận lợi hơn ĐT chân vịt thay đổi từ C0 -> C2. BĐT sẽ giảm l­ượng nhiên liệu và điểm khai thác thay đổi từ K0 -> K2 để duy trì vòng quay xung quanh giá trị n0.