CH638737A5

CH638737A5 - Verfahren zum betrieb einer schiffsantriebsanlage.

Info

Publication number: CH638737A5
Application number: CH648079A
Authority: CH
Inventors: Wilhelm Meeh
Original assignee: Mtu Friedrichshafen Gmbh
Priority date: 1978-07-13
Filing date: 1979-07-11
Publication date: 1983-10-14
Also published as: IT1118874B; GB2025336A; FR2431426A1; DE2830730A1; IT7949614A0; US4290270A; DE2830730B2; DE2830730C3; GB2025336B

Description

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PATENTANSPRUCH Verfahren zum Betrieb einer Antriebsanlage für Schiffe mit einem Festpropeller und mehreren Dieselmotoren, die direkt oder über Getriebe mit festen Untersetzungen mit dem Festpropeller kuppelbar sind, wobei die Antriebsanlage bei Marschfahrt des Schiffes mit nur einem Teil der Dieselmotoren und zum Erreichen der maximalen Schiffsgeschwindigkeit mit allen Dieselmotoren betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei Marschfahrt die hierfür eingesetzten Dieselmotoren mit ihrer Nenndrehzahl betrieben werden,

dass hierbei Abweichungen im Leistungsbedarf des Schiffspropellers durch Variieren der Anzahl der eingesetzten Dieselmotoren und durch Variieren ihrer Leistungen bis zur maximal zulässigen Dauerleistung bei voller Kraftstoffeinspritzmenge ausgeglichen werden und dass bei maximaler Schiffsgeschwindigkeit alle Dieselmotoren mit Motorüberdrehzahlen betrieben werden, wobei die maximal zulässige Dauerleistung dadurch nicht überschritten wird, dass die Kraftstoff einspritzmenge mindestens mit dem Faktor verringert wird, mit dem die Drehzahl gegenüber der Nenndrehzahl zunimmt.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Antriebsanlage für Schiffe mit einem Festpropeller und mehreren Dieselmotoren, die direkt oder über Getriebe mit festen Untersetzungen mit dem Festpropeller kuppelbar sind, wobei die Antriebsanlage bei Marschfahrt des Schiffes mit nur einem Teil der Dieselmotoren und zum Erreichen der maximalen Schiffsgeschwindigkeit mit allen Dieselmotoren betrieben wird.

Das Betreiben eines Schiffes mit Marschfahrt hat den Zweck, gegenüber der Fahrt mit Höchstgeschwindigkeit Kraftstoff einzusparen. Da die erforderliche Antriebsleistung und damit der Kraftstoffbedarf mit sinkender Fahrgeschwindigkeit stark zurückgeht, genügt schon eine Verringerung der Höchstgeschwindigkeit um 10 bis 20%, um spürbare Ersparnisse zu erzielen. Von der Marschfahrt machen z.B. Fischereifahrzeuge auf dem Weg in die Fanggründe oder Kriegsschiffe auf Patrouillen-Fahrt Gebrauch. Bei der Auslegung solcher Antriebsanlagen wurden bisher Drehzahlen und Leistungsaufnahme des Schiffspropellers bei Höchstgeschwindigkeit und normalen Dienstbedingungen (d.h. ruhige See, normale Belastung und keine Schlepplasten) der Nenndrehzahl und der Summe der maximal zulässigen Dauerleistung aller Motoren zugeordnet. Daraus ergibt sich, dass bei Marschfahrt die dort eingesetzten Motoren mit verminderter Drehzahl betrieben werden müssen. Wegen den damit verbundenen Leistungsminderungen ist ein solcher Betrieb mit gedrückter Drehzahl nicht erwünscht, besonders auch,

weil ein Schiff üblicherweise während 80 bis 90% seiner Einsatzzeit mit Marschfahrt betrieben wird.

Es ist bekannt, diesen Schwierigkeiten durch Anordnung von schaltbaren Getrieben zwischen den Dieselmotoren und dem Propeller zu begegnen und dadurch die Nenndrehzahl der Dieselmotoren wenigstens bei Marschfahrt und bei Höchstgeschwindigkeit an die dabei vorhandene Propellerdrehzahl anzupassen. Dies erfordert jedoch einen beträchtlichen Mehraufwand für die Antriebsanlage.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, mit dem sowohl bei Marschfahrt die dabei eingesetzten Motoren a's auch bei maximaler Fahrgeschwindigkeit alle Motoren der Antriebsanlage mit ihrer maximal zulässigen Dauerleistung betrieben werden können.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass bei Marschfahrt die hierfür eingesetzten Dieselmotoren mit ihrer Nenndrehzahl betrieben werden, dass hierbei Abweichungen im

Leistungsbedarf des Schiffspropellers durch Variieren der Anzahl der eingesetzten Dieselmotoren und durch Variie- . ren ihrer Leistungen bjs zur maximal zulässigen Dauerleistung bei voller Kraftstoffeinspritzmenge ausgeglichen wer- ' den und dass, bei maximaler Schiffsgeschwindigkeit alle Dieselmotoren mit Motorüberdrehzahlen betrieben werden, wobei die maximal zulässige Dauerleistung dadurch nicht überschritten wird, dass die Kraftstoffeinspritzmenge mindestens mit dem Faktor verringert wird, mit dem die Drehzahl gegenüber der Nenndrehzahl zunimmt.

Damit können die Motoren ohne grösseren Aufwand in beiden Betriebspunkten ihre maximale Dauerleistung abgeben. Während bei der Marschfahrt dadurch gegenüber der üblichen Auslegung mehr Leistung zur Verfügung steht und damit eine höhere Geschwindigkeit mit der gleichen Anzahl von Motoren gefahren werden kann, ist bei der maximalen Fahrgeschwindigkeit unabhängig von den Fahrwiderständen ein Fahren mit der maximal zulässigen Leistung der Motoren möglich. Voraussetzung dazu ist lediglich, dass die Motoren bei der maximalen Fahrgeschwindigkeit mit den entsprechend höheren Motordrehzahlen betrieben werden können. Durch die Verringerung der Kraftstoffeinspritzmenge bei diesen höheren Motordrehzahlen werden die bei Nenndrehzahl und bei der zulässigen Dauerleistung auftretenden Brennraumdrücke, Triebwerkbeanspruchungen und thermischen Belastungen nicht überschritten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 das Kennlinien-Diagramm einer Schiffsantriebsanlage mit einem Festpropeller und zwei Dieselmotoren in der üblichen Auslegung;

Fig. 2 ein entsprechendes Kennlinien-Diagramm, jedoch in erfindungsgemässer Auslegung.

In beiden Diagrammen sind über der Propellerdrehzahl die Leistungsaufnahme-Kurven 11, 12, 13 des Propellers bei verschiedenen Fahrwiderständen aufgetragen. Es bedeutet 11 die Propellerkurve bei gutem Wetter mit wenig Ballast, 12 die Propellerkurve bei normalen Dienstbedingungen und 13 die Propellerkurve bei Schleppbetrieb, In Fig. 1 sind zusätzlich die Motor-Leistungskurve 14 für den Antrieb des Propellers mit einem Dieselmotor und die Motor-Leistungskurve 15 für den Antrieb des Propellers mit zwei Dieselmotoren in der üblichen Auslegung eingezeichnet. Dabei ist die Summe der grössten Dauerleistungen beider Motoren der Propellerkurve 12 für mittlere Dienstbedingungen zugeordnet (Punkt 16). Bei Abschalten eines Motors zum Fahren mit Marschfahrt ergibt sich in den Punkten 17 und 18 eine starke Dreh-zahldrückung und damit Leistungsreduktion des Motors mit der Leistungskurve 14. Aber auch mit zwei Motoren ist zum Beispiel beim Schleppen (Propellerkurve 13) nur ein Betrieb mit in ihrer Drehzahl gedrückten Motoren möglich (Punkt 19). Bei gutem Wetter mit geringem Ballast (Propellerkurve 11) wird dagegen die Leistung der beiden Motoren durch den Regler abgeregelt (Punkt 20). Damit kann die volle Leistung beider Motoren nur im Punkt 16 ausgenutzt werden.

In Fig. 2 sind zusätzlich zu den Propellerkurven 11, 12 und 13 die Motor-Leistungskurve 21 für den Antrieb des Propellers mit einem Dieselmotor und die Motor-Leistungskurve 22 für den Antrieb des Propellers mit zwei Dieselmotoren in der erfindungsgemässen Auslegung eingezeichnet. Der Propeller nimmt bei dieser Auslegung bei normalen Dienstbe5

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dingungen und bei Antrieb durch den bei Marschfahrt eingesetzten Dieselmotor dessen grösste Dauerleistung bei voller Kraftstoff einspritzmenge und bei Nenndrehzahl auf (Punkt 23). Beim Betrieb mit beiden Motoren werden die höheren Propellerdrehzahlen bei maximaler Fahrgeschwindigkeit durch Erhöhen der Drehzahlen der Motoren erreicht (Punkt 24, 25 oder 26). Ein Überschreiten ihrer grössten Dauerleistung wird dabei dadurch vermieden, dass die Kraftstoffeinspritzmenge mindestens mit dem Faktor verringert wird, 5 mit dem die Drehzahl gegenüber der Nenndrehzahl zunimt.

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1 Blatt Zeichnungen