Винтовая характеристика

Винтовая характеристика - зависимость мощности и других параметров работы двигателя от частоты вращения вала при его работе с гребным винтом. При работе двигателя по винтовой характеристике его мощность должна полностью поглощаться гребным винтом, для которого зависимость мощности от частоты вращения определяется зависимостью N = c2nm где c2 — коэффициент пропорциональности; m — показатель степени (для водоизмещающих судов m = 3, для судов на подводных крыльях, воздушной подушке, глиссирующих судов m = 1,6...2,2).

Работа двигателя по винтовой характеристике может быть обеспечена путем снижения цикловой подачи топлива при уменьшении частоты его вращения. В соответствии с формулой можно определить характер изменения среднего эффективного давления при работе двигателя по винтовой характеристике: pe = c3nm-η где c3 — коэффициент пропорциональности. Из этой зависимости следует, что для водоизмещающих судов pe изменяется по винтовой характеристике в соответствии с параболой второй степени; аналогично изменяется и цикловая подача топлива, а часовой расход топлива Gт будет изменяться приближенно по кубической параболе: Gт ≈ c4n3 где c4 — постоянная величина.

Отличительной особенностью винтовых характеристик является резкое уменьшение мощности двигателя при снижении частоты вращения. Так, при номинальной частоте вращения значения мощности двигателя по внешней и винтовой характеристикам совпадают, а при частоте вращения, равной 25 % номинальной, мощность двигателя по винтовой характеристике примерно в 30 раз меньше мощности двигателя по внешней характеристике. При малых цикловых подачах топлива ухудшаются процессы его распыливания, смесеобразования и сгорания, двигатель фактически работает на режимах, близких к холостому ходу, и поддерживать постоянной его частоту вращения с помощью регулятора становится трудно. По этой причине каждый двигатель имеет минимально устойчивую частоту вращения nmin, которая составляет 18...30 % ее номинального значения. Длительность работы двигателя при минимально устойчивой частоте вращения не должна превышать 0,5...1,0 ч.