Avtoargon.ru

АвтоАргон
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Терминология, применяемая в машинном отделении

Терминология, применяемая в машинном отделении

Специфика и объём данного методического пособия не позволяет полностью отобразить многообразие специальной терминологии, применяемой при эксплуатации СЭУ. Ниже, в данном разделе, а также в тексте всего пособия, дана расшифровка наиболее часто применяемых терминов в форме «вопрос-ответ».

. 1 Что понимается под судовой энергетической установкой?
О: Энергетическая установка современного судна — это сложныйкомплекс механизмов, устройств, средств контроля, управления и автоматизации. Функционально в составе СЭУ выделяют:

  • главные двигатели (ГД) и обслуживающие их механизмы -обеспечивают движение судна;
  • вспомогательные двигатели и обслуживающие их механизмы -Служат для жизнеобеспечения судна, грузовых операций и прочего;
  • системы энергетической установки — это совокупность механизмов, устройств (танки двойного дна, цистерны, насосы, фильтры и др.) и трубопроводов.

.2 Как структурно и функционально подразделяют технические средства автоматизации и контроля СЭУ?

О: Технические средства автоматизации и контроля СЭУ подразделяют на:

  • систему управления и автоматического регулирования, используемую для задания режима работы механизмов и поддержания параметров их работы на заданном уровне;
  • систему аварийно — предупредительной сигнализации, используемую для оповещения персонала об отклонениях от нормы в работе СЭУ;
  • систему защиты, предназначенную для остановки ГД и вспомогательных механизмов во избежание аварий;
  • систему мониторинга, предназначенную для непрерывного измерения и отображения значений существенных параметров работы СЭУ;
  • систему регистрации, используемую для фиксации и хранения последовательности событий, характеризующих изменения режима работы СЭУ.

.3 Какие функции выполняет главный двигатель

О: Главные двигатели вырабатывают энергию, необходимую для движения судна.

.4 Перечислите системы, обслуживающие главный двигатель.

О: Главный двигатель обслуживают следующие системы:

  1. охлаждения цилиндров дизеля;
  2. охлаждения забортной водой;
  3. топливоподачи;
  4. топливоподготовки;
  5. циркуляционной смазки;
  6. цилиндровой смазки;
  7. газовыпуска и турбонаддува;
  8. сжатого воздуха.

.5 Каково назначение вспомогательного двигателя?

О: Вспомогательные двигатели используются для привода генераторов судовой электростанции.

.6 В чём заключается различие меяаду насосом, насосным агрегатом, насосной установкой ?

О: Насосами называются механизмы, использующие механическую энергию для перемещения жидкости. Насос и двигатель, приводящий его в действие, образуют насосный агрегат. Если в качестве двигателя насоса используются электродвигатель, то агрегат называется электронасосным.

Насос, двигатель, всасывающий и нагнетательный трубопроводы образуют насосную установку.

Насос и двигатель, приводящий его в действие, образуют насосный агрегат. Если в качестве двигателя насоса используются электродвигатель, то агрегат называется электронасосным.

Насос, двигатель, всасывающий и нагнетательный трубопроводы образуют насосную установку.

.7 Каково назначение судовых паровых котлов: главных, вспомогательных, утилизационных?

О: Главный котёл на паротурбинных судах служит для обеспечения паром главного турбозубчатого агрегата.

Вспомогательный и утилизационный котлы служат для обеспечения нужд различных судовых потребителей: подогревателей воды, топлива и масла;

обогрева жилых помещений и т.п.

Различие между ними заключается в теплоносителе, идущем на получение пара. В главных и вспомогательном котлах используется топливо. В утилизационных — тепло выхлопных газов двигателя.

.8 Для чего используется валоповоротное устройство дизеля?

О: Для проворачивания коленчатого вала неработающего двигателя.

.9 С какой целью и каким способом “продувают” Судовые паровые котлы?

О: Продувание предусматривает удаление части воды из котла и снижение её солёности. Верхним продуванием удаляются с зеркала испарителя взвешенные частицы, пена и маслянистые вещества, нижним продуванием -частицы оседающего шлама, появляющиеся в результате водообработки.

.10 Какие основные понятия и параметры используются при эксплуатации дизелей?

О: Используются следующие понятия и параметры: номинальная и эксплуатационная мощности, направление вращения вала дизеля, смесеобразование, тип двигателя, температура выпускных газов, температура охлаждающих сред, температурные перепады на входе и выходе, давление и температура продувочного воздуха. Все, выше перечисленные, параметры фиксируются штатными приборами, установленными на двигателях и обслуживающих их агрегатах. Они могут дублироваться выносными приборами.

.11 Дайте определение номинальной и эксплуатационной мощностям.

О: Номинальная мощность — мощность, которую ГД может развивать практически без ограничения по времени при определённых условиях. Номинальную мощность, принимаемую за 100%, и соответствующую ей номинальную частоту вращения, указывают в паспорте дизеля.

Эксплуатационная мощность — мощность, развиваемая главными дизелями на режиме полного хода судна, составляет обычно 75%-95% от номинальной. Эксплуатационную мощность для каждого судна устанавливает судовладелец в зависимости от условий его плавания (с чистым или обросшим корпусом, с полным грузом или в балласте, в тропиках и т.д.). С учётом перечисленных факторов, эксплуатационная мощность корректируется в сторону уменьшения.

.12 Как определяется направление вращения вала дизеля?

О: Различают дизели правого вращения, если коленчатый вал вращается по часовой стрелке, и левого вращения, если вал вращается против часовой стрелки. Направление вращения при этом определяется со стороны потребителя мощности.

.13 Как расшифровать марку дизеля 7ДКРН 74/160-2?

О: В соответствии с государственными стандартами эта марка обозначает следующее: дизель семицилиндровый, двухтактный, крейцкопфный, реверсивный, с наддувом, диаметр цилиндра 74 см., ход поршня 160 см., модификация вторая. За рубежом каждая фирма использует индивидуальную маркировку с индексом фирмы-изготовителя.

.14 Что такое процесс смесеобразования?

О: Это элемент процесса дизеля, который включает процесс подачи топлива и воздуха с последующим смешением их внутри цилиндра двигателя. Топливо, впрыскиваемое в цилиндр, должно быть хорошо распылено на мельчайшие частицы, по возможности одинакового размера и смешано с воздухом так, чтобы каждая частица была обеспечена воздухом для сгорания.

.15 Из каких деталей состоит остов двигателя?

О: Остов двигателя состоит из фундаментной рамы, станины, блоков.

.16 Каково назначение анкерной связи?

О: Анкерная связь предназначена для стягивания фундаментной рамы, станины и блока цилиндров.

.17 Каково назначение крышки рабочего цилиндра?

О: Крышка цилиндра предназначена для закрытия цилиндра и размещения на ней форсунки, пускового, индикаторного, предохранительного, всасывающего и выхлопного клапанов.

.18 Каково назначение кривошипно-иштунного механизма в дизеле?

О: Кривошипно-шатунный механизм предназначен для превращения поступательного перемещения поршня, штока, шатуна во вращательное движение коленчатого вала.

.19 Что входит в состав кривошипно-татунных механизмов?

О: Шток поршня, крейцкопф, подшипник крейцкопфа, шатун.

.20 С какой целью применяется крейцкопф?

О: Крейцкопф применяется для снижения напряжения на цилиндро-поршневую группу мощных дизелей.

.21 Каково назначение поршневых колец?

О: Кольца бывают компрессионные и маслосъёмные. Для уплотнения на поршне применяются компрессионные кольца. Маслосъёмные кольца предназначены для удаления излишка масла с зеркала цилиндра. Кольца имеют разрезы — замки. Кольца располагаются на поршне в соответствии с рекомендациями завода-изготовителя.

Читать еще:  Что такое тепловой двигатель и какие они бывают

.22 Какой элемент двигателя обеспечивает равномерность частоты вращения коленчатого вала?

.23 Каким образом обеспечивается равномерное распределение крутящего момента на коленчатом валу дизеля?

О: Для равномерного распределения крутящего момента в многоцилиндровом дизеле необходимо, чтобы рабочие ходы поршня в отдельных цилиндрах следовали в строго определённой последовательности друг за другом.

.24 Каким образом в дизеле уравновешиваются силы инерции вращающихся масс?

О: Применяются противовесы на щётках мотыля и демпферы.

.25 Для каких целей предназначен судовой водопровод?

О: Судовой валопровод предназначен для передачи крутящего момента от двигателя к движителю.

.26 Перечислите элементы системы топливоподготовки.

О: Отстойная цистерна, сепаратор, топливоподкачивающий насос” топли-воподогреватель, фильтры.

.27 Каково назначение топливного насоса высокого давления?

О: Создать высокое давление, отмерить нужное количество топлива и подать его в заданный момент в цилиндр дизеля.

.28 Определите назначение форсунки.

О: Форсунка предназначена для подачи топлива в цилиндр двигателя под необходимым давлением и хорошем распыле.

.29 Для каких целей устанавливают терморегуляторы?

О: Для поддержания заданных температур в судовых системах в соответствии с требованиями инструкций заводов-изготовителей.

.30 Из каких элементов состоит пусковая система двигателя?

О: Из воздушного баллона, разобщительного клапана, маневрового клапана, воздухораспределителя, пускового клапана на цилиндре двигателя.

.31 Каково назначение главного пускового клапана реверсивного двигателя?

О: Управление реверсом и подача воздуха к пусковым клапанам цилиндров.

.32 Каково назначение пусковых клапанов?

О: Подача пускового воздуха в цилиндры.

.33 Назовите контрольно-измерительные приборы, которые применяются для контроля за работай дизеля.

О: Манометры, мановакуумметры, термометры, психрометры, тахометры (счётчики оборотов).

Типы судовых энергетических установок

Судовые энергетические установки в зависимости от вида главного двигателя делятся на паротурбинные, газотурбинные и дизельные.

Паротурбинная установка (ПТУ) представляет собой совокупность агрегатов, двигателей и устройств, объединенных единой тепловой схемой. Рабочее тело (водяной пар) создается в паровом котле или в парогенераторе. Пар соответствующих параметров (давления и температуры) вращает паровую турбину. Прошедший через турбину отработавший пар поступает в конденсатор, где превращается в воду (конденсат), которая далее используется для питания парового котла. Таким образом, пароводяной цикл замыкается. Паровая турбина через зубчатую передачу передает вращающий момент через судовой валопровод на гребной винт. Паровые турбоустановки (ПТУ) судовой валопровод на гребной винт. Паровые турбоустановки (ПТУ) отличаются высокой надежностью и относительной простотой обслуживания.

Газотурбинные установки отличаются тем, что в них главным двигателем является газовая турбина (газотурбинный двигатель), рабочее тело, для которой готовится в камере сгорания. В отличие от ПТУ для ГТУ не требуется громоздкий паровой котел. В результате ГТД является компактным и легким, имеющим высокую мощность. Это качество ГТД позволяет применять его в составе СЭУ достаточно эффективно, несмотря на меньшую экономичность. Однако, в связи с высокой скоростью вращения ротора ГТД его мощность не может быть передана на судовой валопровод непосредственно и поэтому необходимо применять промежуточные передачи мощность (зубчатые, гидравлические или комбинированные) с понижением числа оборотов. Выходящие из ГТД газы имеют высокую температуру (450…550ºС), а их количество весьма значительно. Это используется для получения водяного пара в утилизационном котле с дальнейшим применением пара для привода паровой турбины без дополнительных затрат топлива. В результате получается комбинированная газопаротурбинная установка (ГПТУ) или ГТУ с теплоутилизирующим контуром. Кроме того, ГТД может использоваться в качестве форсажного для достижения максимальной скорости хода в СЭУ с ПТУ или дизельной установкой.

Дизельные СЭУ являются наиболее распространенными энергоустановками. В качестве главных двигателей в дизельных СЭУ применятся двигатель внутреннего сгорания – дизель. Дизели бывают малооборотные (n=50…250 об/мин), которые присоединяются к валопроводу непосредственно (прямая передача); среднеоборотные (n=250…750 об/мин) с передачей мощности на винт через зубчатую или гидравлическую передачу; высокооборотные (n=750…2500об/мин) с зубчатой или электрической (через гребной электродвигатель) передачи мощности на винт.

Вместе с зубчатой передачей дизель образует дизель-редукторный агрегат (Дизель-редукторная установка):

Если дизель является приводом электрогенератора, то такая установка называется дизель-генератором

Комплекс, состоящий из дизель-генератора, гребного электродвигателя, электрических сетей и систем управления называют дизель-электрической установкой (ДЭУ):

Дизель может применяться во всех вариантах комбинированных СЭУ:

К комбинированным можно отнести установки, состоящие из однотипных двигателей разной мощности, предназначенных для обеспечения малых и полных ходов. В комбинированных установках маршевые и форсажные двигатели могут работать одновременно и раздельно. При одновременной работе двигателей разной мощности СЭУ усложняется существенно. Поэтому в последние годы такие СЭУ не применяются.

Дата добавления: 2016-06-09 ; просмотров: 9517 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Судовой двигатель

Судовая энергетическая установка — комплекс машин, механизмов, теплообменных аппаратов, источников энергии, устройств и трубопроводов — предназначенных для обеспечения движения судна, а также снабжения энергией различных его механизмов.

Судовая энергетическая установка — бортовой комплекс систем и агрегатов судна, преобразующий первичную энергии органического (химического) или атомного топлива в тепловую энергию, с последующим частичным преобразованием её: а) в механическую энергию — потребную для приведения в действие движителя судна и бортовых механических систем и устройств; б) в электрическую энергию — потребляемую различными бортовыми системами, устройствами и аппаратурой.

Судовая энергетическая установка обеспечивает: потребные скорость хода, дальность плавания и маневренность судна; потребное функционирование систем бортового оборудования и вооружения; необходимые условия для нормальной жизнедеятельности экипажа.

В состав энергетической установки входят:

  • ГЭУ — главная энергетическая установка (приводящая судно в движение и работающая на собственные нужды);
  • Вспомогательные механизмы — дизельные генераторы, котлы, компрессоры, опреснительные установки.

ГЭУ совместно с гребным двигателем, валопроводом и движителем образует пропульсивную установку.

Различают следующие виды ЭУ:

Содержание

  • 1 Паросиловая ЭУ
  • 2 Дизельная ГЭУ
  • 3 Дизель-редукторная ГЭУ
  • 4 Дизель-электрическая ЭУ
  • 5 Газотурбинная ЭУ
  • 6 Ядерная ЭУ
  • 7 См. также
  • 8 Литература
  • 9 Ссылки
Паросиловая ЭУ

В этой установке перегретый водяной пар высокого давления (температура более 300°С, давление более 50 бар) вырабатывается в главном котле или в ядерном реакторе. Перегретый пар поступает в паровую турбину, которая через многоступенчатый редуктор приводит в движение гребной винт. Отработавший пар поступает в конденсатор, в котором поддерживается вакуум для более полного использования энергии пара. Образовавшаяся вода поступает в теплый ящик, затем к питательным насосам котла или ядерного реактора.

Читать еще:  Что такое контрактные двигатели от иномарок

Для больших судов этот тип до середины 20 века был основным, но сейчас он вытесняется мощными дизельными энергетическими установками.

Дизельная ГЭУ

Основой классической дизельной ГЭУ является низкооборотный двухтактный дизельный двигатель. Исполнение двигателя только рядное, количество цилиндров обычно не менее 6. Двигатель соединяется с гребным валом напрямую без каких либо-передач. Для реверсирования гребного винта изменяется порядок работы цилиндров и двигатель запускается в другую сторону. Поскольку судно имеет обычно только один подобный двигатель, его конструкция выполняется максимально надежной. Двигатель может продолжать работать при выходе из строя одного или нескольких цилиндров, при выходе из строя турбокомпрессора, при загрязнении масла, при затоплении или пожаре в машинном отделении. Ярким примером является самый мощный двигатель в мире Wärtsilä-Sulzer RTA96-C.

Данная судовая установка является строго главной и для привода вспомогательных механизмов обычно не применяется.

Дизель-редукторная ГЭУ

Установка включает в себя обычно несколько дизельных двигателей, которые работают через редуктор на вал гребного винта. Каждый двигатель может иметь как свой редуктор, так и два двигателя могут работать на общий редуктор гребного вала. Дизельные двигатели применяются в общем те же, которые используются на дизельных электрических станциях и тепловозах, но имеют специальное морское исполнение.

Дизель-электрическая ЭУ

Основой установки являются дизельный двигатель и генератор, смонтированные на подрамнике и образующие дизель-генератор. На судне не может быть менее двух дизель-генераторов, обычно их количество составляет не менее трех и может доходить до восьми. Дизель-генераторы могут использоваться для привода гребных электродвигателей (главный дизель-генератор) или использоваться в дополнение к классической дизельной ГЭУ или к дизель-редукторной ГЭУ (вспомогательный дизель-генератор), вырабатывая электроэнергию для судовых нужд.

Например, дизель-электрическая установка круизных судов типа Oasis включает в себя шесть дизель-генераторов общей мощностью от 132 000 л.с. ЭУ снабжает электроэнергией три гребные установки Azipod мощностью 20 МВт каждая, четыре подруливающих устройства мощностью по 5,5 МВт, и обеспечивает прочие нужды судна.

Газотурбинная ЭУ

Основой установки является мощная газовая турбина, работающая обычно на флотском мазуте, которая через многоступенчатый редуктор приводит в движение гребной винт или генератор без использования редуктора.
Преимущества — простота и высокая удельная мощность, недостатки — низкая топливная экономичность.
Такие установки применяются в основном на военных кораблях.

Ядерная ЭУ

Этот класс установок является отдельным видом паросиловой установки (см. выше). Высокотемпературный перегретый пар вырабатывается одним или несколькими ядерными реакторами и направляется в паровые турбины, который могут работать через редуктор на гребной винт или приводить в движение генератор. Отличия от паросиловой ЭУ — гораздо более высокие требования к резервированию, надежности, материалам, и к радиационной защите. Установка включает в себя и резервную дизель-электрическую ЭУ.

На судне энергетическую установку размещают в специальных помещениях:

  • Машинные отделения
  • Котельные отделения
  • Реакторный отсек
  • Отделения вспомогательных механизмов — в том числе: дизельгенераторное, холодильное, компрессорное, аккумуляторное и др.

Гибридные двигатели на катерах и яхтах

Электрические моторы устанавливают на лодках с 1838 года. Принцип их работы прост. Электродвигатель подключают к аккумуляторной батарее, а контроллер регулирует количество оборотов винта и скорость движения судна. Но даже с аккумуляторами большой емкости запас хода у лодки с электромотором ограничен. После того как тяговые аккумуляторы разрядятся для их зарядки приходится запускать двигатель внутреннего сгорания или возвращаться на базу и подключать зарядное устройство к береговой электросети. В результате электроустановка работает менее эффективно, чем дизельный двигатель с правильно подобранным дополнительным оборудованием. При этом она оказывается тяжелее, стоит дороже и занимает больше места.

Чтобы затраты на электромотор оказались оправданными, аккумуляторная батарея большой емкости и мощное зарядное устройство должны работать эффективнее традиционного двигателя

Транспортное средство с гибридной силовой установкой использует для движения две независимые системы привода. Чаще всего это двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель. В настоящее время гибридные двигатели – это основная технология в автомобильной промышленности, которая постепенно получает распространение и в судостроении.

Отличительная особенность гибридных энергосистем — накопитель энергии, благодаря которому бортовое оборудование может использовать несколько источников мощности. На катерах и яхтах это дизельный двигатель, береговая электрическая сеть, ветрогенератор, солнечные панели или гидрогенератор. Полученная из разных мест электрическая энергия сохраняется в аккумуляторах, позволяя гибридной установке длительное время работать на созданном запасе или сразу направляется потребителям.

Последовательная гибридная установка

Гибридную установку, состоящую из дизельного генератора переменного или постоянного тока и электродвигателя называют последовательной. Генератор увеличивает запас хода и питает электромотор, после того как разрядятся аккумуляторы. Чаще всего используют DC генератор на постоянных магнитах, для которого электромотор это единственная и самая большая нагрузка. Электромотор в последовательной установке должен быть достаточно мощным, чтобы противостоять неблагоприятным условиям, в которых может оказаться судно.

Режим работы при котором электродвигатель, вращающий гребной винт, напрямую работает от генератора называется дизель-электрическим

Эффективность использования последовательной гибридной установки зависит от скорости движения. Испытания, проведенные на яхте длиной 14,5 метров с дизельным двигателем мощностью 75 л.с показали, что на скорости 4 узла гибрид сохраняет 50% топлива. Но поскольку в этом режиме потребление топлива у традиционной системы также не высокое, экономия в литрах оказывается не значительной.

Удельное потребление топлива вдоль рабочей кривой винта в зависимости от скорости яхты. Данные испытаний в реальных условиях дизельного двигателя мощностью 75 л.с на яхте длиной 48 футов (14,5 м) и весом 16 тонн. На графике видна неэффективность обычной силовой установки при небольших нагрузках и медленной скорости судна. Точки пересечения горизонтальных линий с рабочей кривой отображают оптимальную скорость для различных режимов работы двигателя — дизель-электрического или от аккумуляторов. Выше этих скоростей эффективнее двигатель внутреннего сгорания

С ростом скорости экономия топлива снижается, и при 6,8 узлах двигатель внутреннего сгорания становится эффективнее (пороговая скорость). Если электродвигатель работает от аккумуляторных батарей, а не напрямую от генератора, то из-за того, что КПД аккумуляторов составляет 80-90%, удельный расход топлива на валу возрастает, и пороговая скорость снижается до 5,4 узлов.

Так же, как и в двигателях внутреннего сгорания эффективность электродвигателей падает при небольших оборотах и низких нагрузках. Чем мощнее двигатель, тем выше скорость, при которой возрастают потери. Последовательный гибрид станет экономически оправданным, если большую часть времени судно будет двигаться со скоростью ниже пороговой, лишь иногда превышая ее.

Читать еще:  Что такое короткоходный и длинноходный двигатель

Альтернативные источники энергии

В основе гибридной установки лежит шина, с помощью которой электродвигатель и бортовое оборудование подключают к источникам электрической энергии. Для катеров и яхт такие источники — это береговая сеть, солнечные панели, ветро или гидрогенератор. Каждый кВтч выработанный без помощи двигателя внутреннего сгорания снижает удельный расход топлива, а в некоторых случаях не моторные источники энергии компенсируют всю потребляемую мощность. Например:

  1. Небольшой паром, работающий на коротком маршруте,заряжает аккумуляторные батареи во время высадки и посадки пассажиров от береговой электрической сети. 20-30 минут работы мощного зарядного устройства достаточно, чтобы подготовить судно к новой поездке.
  2. На скоростных парусных катамаранах за счет регенерации судно создает большой запас энергии, который сохраняется в аккумуляторах и используется для питания электродвигателя. Свободная площадь на катамаране позволяет дополнительно устанавливать солнечные панели большой мощности.
  3. Электрический двигатель на яхте, часто используется только чтобы войти и выйти из гавани, а в остальное время яхта двигается под парусом.

Во всех трех примерах судно работает на электрической тяге, а генератор находится в резерве для аварийных ситуаций и длительных поездок. Чем меньше работает генератор во время движения судна, тем экономичнее гибридная установка. Суммарное удельное потребление топлива у нее будет ниже, чем у традиционной системы, несмотря на то, что во время работы генератора расход топлива может быть больше.

В настоящее время, кроме регенерации, которая используется только на парусных яхтах, основных источников альтернативной энергии два – солнце и ветер. Их полноценному использованию мешают два обстоятельства – низкая удельная мощность устройств, вырабатывающих электричество и невысокая плотность хранимой в аккумуляторах энергии.

Каждый раз, когда в водоизмещающем режиме судно разгоняется выше предельной скорости, его сопротивление резко возрастает, мощности, генерируемой не связанными с двигателем источниками энергии становится недостаточно и аккумуляторные батареи быстро разряжаются. Последовательная гибридная установка не может поддерживать длительное время скорость движения выше пороговой без использования генератора и в этом режиме проигрывает двигателю внутреннего сгорания.

Напряжение системы

Самое большое сечение кабеля которое без затруднений можно использовать на судне – 2/0 AWG (70 мм2). Такой кабель рассчитан на ток 300 А, что при напряжении 12 вольт эквивалентно потребляемой мощности 12 х 300 = 3600 Вт. Чтобы не превышать уровень 300 А и использовать более мощные устройства увеличивают напряжение в системе.

Последовательные гибридные системы на судах длиной более 25 футов (7,5метров) используют напряжения от 70 до 700 вольт. При токе 300 ампер это дает мощность до 200 кВт. Высокое напряжении заставляет тщательно учитывать вопросы безопасности и устанавливать большое количество последовательно соединенных аккумуляторов. Чем больше аккумуляторов, тем больше проблем с их балансировкой и контролем и тем больше число потенциальных точек отказа.

Параллельные гибридные установки

В параллельной гибридной установке внешний электродвигатель дополняет уже установленный двигатель внутреннего сгорания. Электромотор подключают к валу, вращающему винт, с помощью муфты, благодаря чему он может работать как одновременно, так и независимо от основного двигателя.

Параллельная гибридная установка Fischer Panda. Цифрами на схеме обозначены: 1. Электрический двигатель 2. Контроллер EasyBox 3. Панель управления GD2 4. Рычаг управления 5. Электромагнитная муфта 6. Зарядное устройство 7. Береговое подключение 8. Инвертoр для оборудования 220 Вольт EasyBox – это сердце силовой установки. В нем находится блок управления электромотором, блок предохранителей, зарядное устройство и разъемы для подключения рычага управления, контрольной панели и аккумуляторной батареи.

При параллельной компоновке электродвигатель не обязательно должен быть очень мощным, его должно хватать для движения со скоростью ниже пороговой или выполнения маневров, а на высокой скорости винт вращает двигатель внутреннего сгорания. Менее мощный электродвигатель эффективнее на небольших скоростях, однако в параллельной установке он может работать только от аккумуляторов, которые являются источником дополнительных потерь энергии. Однако несмотря на потери в аккумуляторной батарее общая эффективность параллельной установки выше, чем последовательной.

Емкость аккумуляторов при параллельной установке меньше, чем при последовательной, а значит меньше их объем, вес и стоимость. Если придерживаться ограничения тока в 300 ампер, то максимальная мощность двигателя составит 300 ампер × 48 вольт = 14,4 кВт. Этого достаточно для маневрирования в гавани на яхте длиной 18-20 м.

В параллельном гибриде во время работы двигателя внутреннего сгорания электромотор может работать как генератор. При этом винт может вращаться или быть отключен. На парусных яхтах электромотор подключают к выходному валу таким образом, что во время движения под парусом винт вращает ротор электромотора и двигатель работает как гидрогенератор, заряжая аккумуляторные батареи

Работа электродвигателя в режиме генератора позволяет питать бортовую электрическую систему постоянного тока, и силовая установка оказывается более компактной, чем автономный генератор

Преимущества гибридного двигателя

Оба типа установок позволяют использовать электродвигатель для маневрирования в гавани и передвижения в водоемах, где запрещено использовать двигатели внутреннего сгорания. Принять решение о установке гибридного двигателя можно после сравнения крейсерской и пороговой скорости судна. Если пороговая скорость в дизель электрическом режиме выше крейсерской, то последовательная гибридная установка большую часть времени будет работать эффективнее дизельного двигателя. Если регулярная скорость больше пороговой, но используются дополнительные источники энергии, то расход топлива будет меньше, чем при работе двигателя внутреннего сгорания.

Если на судне планируется устанавливать вспомогательный генератор, то параллельная гибридная установка может заменить его. Как правило она работает эффективнее, чем генератор переменного тока, стоит не дороже его, занимает меньше места и не требует монтажа выхлопной, охлаждающей и топливной системы. Электродвигатель в этом случае оказывается дополнительным бонусом.

Задайте вопрос,

и получите консультацию по лодочным электромоторам, аккумуляторам или зарядным устройствам для катера или яхты

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector