+7 (812) 4-673-673
Гребные винты. Валогенераторы. Виды судовых дизелей.
Гребной винт
Нормальное судно приводится в движение гребными винтами (а не трастерами, пароходными колёсами или водомётами). В случае грузового судна, когда деньги важнее, чем маневренность и высокая скорость, винт обычно один.
Два и больше винтов ставятся на быстроходных судах (пассажирские, паромы), суда по индивидуальным проектам и когда общая мощность судовой силовой установки слишком велика для одного винта.
Винт приводится в движение одним или двумя двигателями через гребной вал. Гребной винт может быть с фиксированными лопастями (винт с фиксированным шагом, цельнолитой из бронзы) или с поворотными (винт с регулируемым шагом, ВРШ).
Фиксированные винты сочетаются с реверсивным двигателем (двигателем прямого действия) или реверсивной коробкой передач (обычно на установках малой мощности). Они применяются на каботажных судах (судах, плавающих у берегов) и больших судах с двигателями, работающими на низких оборотах.
На всех остальных судах стоят ВРШ. Изменяемый гидравлическим механизмом угол атаки лопастей определяет скорость судна и направление его движения («вперёд» или «назад»).
Таким образом, для судов с фиксированным винтом и двигателем прямого действия (без коробки передач) переключиться на задний ход – целое дело. Надо заглушить главный двигатель, а потом стартовать его в обратную сторону. А двигатель иногда живёт своей жизнью, может и не завестись сразу. Судно швартуется, матрос стоит наготове у якорного тормоза, боцман с поднятой рукой смотрит на мостик.
В общем, половина разбитых причалов – результат таких ситуаций, когда судно не сумело вовремя затормозить. Двигатель не завёлся, якорь не удержал.
Когда используют валогенератор
Валогенератор – электрогенератор, работающий непосредственно от вала главного двигателя. Использование валогенератора выгодно – не тратится ресурс у вспомогательных двигателей (всё деньги, деньги…). Энергия вырабатывается, пока судно на ходу.
Как уже было сказано, скорость судна с ВРШ регулируется шагом винта, и главный двигатель всё время работает примерно на одних и тех же оборотах. В этом случае установленный на валу электрогенератор будет вырабатывать стабильное напряжение и обеспечивать судно электроэнергией.
В случае с фиксированным винтом скорость главного двигателя (частота вращения вала) всё время меняется, и обычный валогенератор не сможет поддерживать стабильное напряжение. Тогда работают электрогенераторы от дополнительных двигателей.
Однако при использовании современного оборудования (преобразователи частоты) валогенератор можно использовать и при переменной частоте вращения вала, на судах с фиксированным винтом.
Виды судовых двигателей
Ну вот мы добрались наконец до главного судового двигателя. Какие же они бывают, чем отличаются друг от друга?
Судовые дизеля могут быть двухтактными (на один цикл сгорания затрачивается два движения поршня, вниз и вверх) и четырёхтактными (четыре движения). У двухтактных двигателей цилиндры всегда стоят в одну линию (рядный двигатель). Четырёхтактные могут быть как рядными, так и V-образными (два ряда цилиндров под углом друг к другу). Преимущество V-образных моторов в том, что они в длину в два раза меньше, чем рядный двигатель с тем же числом цилиндров.
Рядные двигатели имеют максимум 12 цилиндров, V-образные – до 20.
По скорости вращения вала судовые моторы подразделяются на:
- высокооборотные четырёхтактные (частота оборотов свыше 960 в минуту);
- среднеоборотные четырёхтактные (от 240 до 960 оборотов);
- малооборотные (тихоходные) двухтактные (ниже 240 оборотов).
Низкооборотные двигатели могут непосредственно вращать винт, высоко- и среднеоборотные делают это через понижающую передачу.
Высокооборотные двигатели ставятся на небольшие суда – портовые буксиры, каботажные суда. Среднеоборотные – на различные средние по размеру суда, морские буксиры и суда с ограничением по высоте для машинного отделения (Ro-Ro, судно для перевозки грузов «на колёсах» - автомашин, вагонов и т.д.). Низкооборотный двигатель прямого действия обычно ставится на суда с водоизмещением более 30 тысяч тонн. Вес такого двигателя может превышать тысячу тонн, а диаметр цилиндра больше метра!
Здесь и кроется преимущество высокооборотных двигателей. При одинаковой мощности на валу размеры и вес такого мотора в разы меньше, чем его низкооборотного коллеги. Но есть проблема – такие двигатели работают только на дорогом качественном топливе. Об этом – в нашей следующей статье.