RU2037638C1 - Method of controlling output power of internal combustion engine - Google Patents

Method of controlling output power of internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
RU2037638C1
RU2037638C1 SU4843605A RU2037638C1 RU 2037638 C1 RU2037638 C1 RU 2037638C1 SU 4843605 A SU4843605 A SU 4843605A RU 2037638 C1 RU2037638 C1 RU 2037638C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
engine
thermal stress
value
internal combustion
output power
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
М.К. Овсянников
Э.К. Блинов
Г.А. Лушников
В.А. Петухов
Original Assignee
Государственная морская академия им.адм.С.О.Макарова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственная морская академия им.адм.С.О.Макарова filed Critical Государственная морская академия им.адм.С.О.Макарова
Priority to SU4843605 priority Critical patent/RU2037638C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2037638C1 publication Critical patent/RU2037638C1/en

Links

Abstract

FIELD: engine engineering. SUBSTANCE: method allows for effect of constantly varying external conditions of operation of ships (head wind, ice, etc) and engineering condition of main Diesel (contamination of the turbo-compressor, air cooler, utilization of boil and etc) on heat thermal stress of the internal combustion engine. The value of the thermal stress during nominal operation is assumed as the safety permissible optimal value. The thermal stress at the real operation condition is compared with its value at the nominal power operation. Depending on the difference obtained, the rack of fuel pumps is set in the position depending on the permissible value of a given output power of the main Diesel. EFFECT: enhanced accuracy of controlling.

Description

Изобретение относится к двигателестроению и эксплуатации судовых дизелей на морских, речных и рыболовных судах, а именно к способу назначения эксплуатационной мощности, при котором теплонапряженность деталей цилиндро-поршневой группы (ЦПГ) главных судовых дизелей не превышает значений теплонапряженности на режиме номинальной мощности. Преимущество его использования заключается в том, что способ позволяет учесть влияние внешних условий плавания и технического состояния пропульсивного комплекса на теплонапряженность главных дизелей (ГД), а следовательно, повысить надежность ГД и эффективность эксплуатации морских, речных и рыболовных судов. The invention relates to the engine building and operation of marine diesel engines on sea, river and fishing vessels, and in particular to a method for assigning operational power, in which the thermal stress of the parts of the cylinder-piston group (CPG) of the main marine diesel engine does not exceed the thermal stress at the rated power mode. The advantage of its use is that the method allows you to take into account the influence of external sailing conditions and the technical condition of the propulsion system on the thermal stress of the main diesel engines (GD), and therefore, to increase the reliability of the GD and the efficiency of operation of sea, river and fishing vessels.

Ближайшими аналогами являются способы контроля технического состояния судовых ГД системы "Комос-Д1", -Д2, -Д3, -Д4" фирмы МН1 (Япония), позволяющие с помощью круговых диаграмм сравнивать эксплуатационные значения параметров рабочего процесса с эталонными [1] а также способы регулирования выходной мощности ДВС (заявка N 63-75334 АКIРА ОНАТА (43), 88.04.05); заявка N 63-147939, КINjI ОGINO). Все эти способы не позволяют контролировать действительное состояние ГД по теплонапряженности и не позволяют назначать такую эксплуатационную мощность ГД, которая бы гарантировала его надежную экономичную работу, так как не учитывают постоянно изменяющиеся внешние эксплуатационные условия плавания судна и технического состояния ГД. The closest analogues are methods for monitoring the technical condition of shipboard main engines of the Komos-D1, -D2, -D3, -D4 "system of the company MN1 (Japan), which allow using pie charts to compare operational values of workflow parameters with reference ones [1] as well as methods regulating the output power of internal combustion engines (application N 63-75334 AKIRA ONATA (43), 88.04.05); application N 63-147939, KINjI OGINO) All these methods do not allow to control the actual state of the main engine according to heat stress and do not allow to assign such operational power to main which would be guaranteed Its reliable and economical operation, since it does not take into account the constantly changing external operating conditions of the vessel’s navigation and the technical condition of the main engine.

Ближайшим прототипом способа является способ определения эксплуатационной мощности в цилиндрах ГД типа 14V52/55 фирмы МАН на основе специальной диаграммы нагрузок. Недостаток метода невозможность определения мощности ГД с учетом изменения теплонапряженности ГД в различных условиях работы ГД и плавания судна, чтобы исключить отказы и аварии ГД, вызванные увеличением теплонапряженности ГД. The closest prototype of the method is a method for determining the operational power in the cylinders of the main engine type 14V52 / 55 of the MAN company based on a special load diagram. The disadvantage of the method is the inability to determine the power of the main engine with allowance for changes in the thermal stress of the main engine under various conditions of operation of the main engine and the vessel's navigation in order to exclude failures and accidents of the main engine caused by an increase in the thermal power of the main engine.

Цель изобретения повышение надежности, экономичности и точности регулирования двигателя достигается тем, что определяют теплонапряженность двигателя на фактическом режиме и сравнивают с теплонапряженностью на режиме номинальной мощности, а по полученной разнице устанавливают рейку топливных насосов высокого давления в положение, соответствующее безопасному и оптимальному значению требуемой выходной мощности двигателя. The purpose of the invention to increase the reliability, efficiency and accuracy of engine regulation is achieved by determining the engine heat in actual mode and comparing with heat in the nominal power mode, and by the resulting difference set the rail of high pressure fuel pumps in a position corresponding to a safe and optimal value of the required output power engine.

Цель изобретения заключается в безопасной эксплуатации ГД на более экономичных и надежных режимах за счет исключения возможных тепловых и механических перегрузок ГД в различных условиях плавания, при различном состоянии корпуса судна и гребного винта, различном техническом состоянии продувочно-выпускного тракта ГД, ЦПГ и топливной аппаратуры, а также за счет большего нагружения ГД и увеличения скорости движения судов при условии надежности работы ГД. The purpose of the invention is the safe operation of the main engine in more economical and reliable modes by eliminating the possible thermal and mechanical overload of the main engine in various sailing conditions, with a different state of the ship’s hull and propeller, different technical condition of the main purge-exhaust duct of the main engine, CPG and fuel equipment, as well as due to greater loading of the main engine and increasing the speed of the vessels, provided that the main engine is reliable.

Цель достигается тем, что определяется фактическая теплонапряженность ГД по относительному параметру теплонапряженности Кт=Ким Кв, где Ки.м коэффициент использования мощности;
Кв коэффициент, учитывающий изменение положения винтовой характеристики в связи с изменением условий эксплуатации и состояния судна и ГД,
которая сравнивается с теплонапряженностью ГД на номинальном режиме Кт н= 1, а по полученной разнице устанавливают рейку топливных насосов высокого давления (ТНВД) в положение, соответствующее безопасному значению требуемой выходной мощности двигателя, т.е. на любом режиме эксплуатации ГД достигается условие Кт ≅ 1.The object is achieved in that the determined actual calorific DG relative thermal stress parameter K m = K them K, where K IM power ratio of use;
To the coefficient taking into account the change in the position of the screw characteristics in connection with the change in operating conditions and the condition of the vessel and the main engine,
which is compared with the heating capacity of the main engine in the nominal mode K t n = 1, and according to the difference obtained, the rail of high-pressure fuel pumps is installed in the position corresponding to the safe value of the required engine output power, i.e. at any operation mode of the main engine, the condition K t ≅ 1 is reached.

Отличительные признаки способа заключаются в том, что на любом режиме эксплуатации ГД определяется фактическая теплонапряженность ГД, которая сравнивается с ее номинальным значением с последующей установкой топливной рейки ТНВД, чем исключаются все возможные перегрузки ГД, а соответственно отказы и аварии ГД. Distinctive features of the method are that in any operation mode of the main engine, the actual thermal stress of the main engine is determined, which is compared with its nominal value with the subsequent installation of the fuel rail of the injection pump, which eliminates all possible overload of the main engine and, accordingly, failures and accidents of the main engine.

Способ регулирования выходной мощности двигателя внутреннего сгорания может быть реализован следующей функциональной схемой: измерение индекса топливной рейки и частоты вращения коленчатого вала, вычислительного устройства по определению эксплуатационной мощности ГД и параметра теплонапряженности Кт, сравнение с эталонным значением Кт=1 на режиме номинальной мощности и корректирование индекса ТНВД с помощью сервомотора обратной связи.The method of controlling the output power of an internal combustion engine can be implemented by the following functional diagram: measuring the fuel rail index and crankshaft speed, a computing device for determining the operational power of the main engine and the heat stress parameter K t , comparison with the reference value K t = 1 at the rated power mode and correction of the fuel injection pump index using a feedback servomotor.

Положительный эффект подтверждается внедрением способа в Балтийском морском пароходстве за счет повышения надежности ГД, повышения экономичности и оптимальности (точности) регулирования выходной мощности ГД, т.е. более полного использования эксплуатационной мощности ГД и увеличения скорости судна. Увеличение скорости движения только на 1 узел за счет повышения мощности на 10% до максимально безопасного значения сокращает продолжительность месячного рейса на 1 сут. The positive effect is confirmed by the implementation of the method in the Baltic Shipping Company by increasing the reliability of the main engine, increasing the efficiency and optimality (accuracy) of regulating the output power of the main vessel, i.e. more full use of the operational capacity of the main engine and increase the speed of the vessel. An increase in the speed of movement by only 1 knot due to an increase in power by 10% to the maximum safe value reduces the duration of a monthly flight by 1 day.

Claims (1)

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЫХОДНОЙ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, включающий измерение частоты вращения двигателя и фиксацию положения топливной рейки на заданном режиме, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, экономичности и точности регулирования двигателя, определяют теплонапряженность двигателя на фактическом режиме и сравнивают с теплонапряженностью на режиме номинальной мощности, а по полученной разнице устанавливают рейку топливных насосов высокого давления в положение, соответствующее требуемой выходной мощности двигателя. METHOD FOR REGULATING THE OUTPUT POWER OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE, including measuring the engine speed and fixing the position of the fuel rail in a predetermined mode, characterized in that, in order to increase the reliability, economy and accuracy of engine regulation, the thermal stress of the engine is determined in actual mode and compared with the thermal stress in the real mode rated power, and based on the difference set the rail of the high pressure fuel pumps in the position corresponding to the required output th engine power.
SU4843605 1990-05-03 1990-05-03 Method of controlling output power of internal combustion engine RU2037638C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4843605 RU2037638C1 (en) 1990-05-03 1990-05-03 Method of controlling output power of internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4843605 RU2037638C1 (en) 1990-05-03 1990-05-03 Method of controlling output power of internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2037638C1 true RU2037638C1 (en) 1995-06-19

Family

ID=21523336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4843605 RU2037638C1 (en) 1990-05-03 1990-05-03 Method of controlling output power of internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2037638C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Овсянников М.К. и Петухов В.А. Дизели в пропульсивном комплексе морских судов. М.: Судостроение, 1987, с.101-104. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI79385B (en) STYRANORDNING FOER EN DIESELMOTOR MED EN AVGASTURBOKOMPRESSOR.
US6360724B1 (en) Method and apparatus for controlling the power output of a homogenous charge internal combustion engine
US5826563A (en) Diesel engine cylinder skip firing system
KR101346508B1 (en) Exhaust heat recovery-type ship propulsion device, ship equipped with same, and control method for exhaust heat recovery-type ship propulsion device
KR102521164B1 (en) Methods for controlling the fuel consumption of ships
Geertsma et al. Adaptive pitch control for ships with diesel mechanical and hybrid propulsion
US10094309B2 (en) Engine device
US20190085773A1 (en) Engine device
KR20200002522A (en) System and method for providing optimized speed of a vessel and computer-readable recording medium thereof
KR101805499B1 (en) Operation Method of Engine for a Ship
KR102494270B1 (en) Methods for controlling the propulsion of ships
RU2037638C1 (en) Method of controlling output power of internal combustion engine
CN213743762U (en) Diesel and methanol dual-fuel system applied to medium-high speed marine diesel engine
Xiros PID marine engine speed regulation under full load conditions for sensitivity H∞-norm specifications against propeller disturbance
Geertsma et al. Torque control for diesel mechanical and hybrid propulsion for naval vessels
JP7329488B2 (en) Crosshead large low speed turbocharged two stroke uniflow scavenging internal combustion engine and method of operating same
CN116169912A (en) Control system and control method for unmanned ship direct-current variable-speed generator set
Gorb et al. Increasing the accuracy of a marine diesel engine operation limit by thermal factor
Maeda et al. Reduction methods of NOx emissions from ships
Drakoulas et al. Adaptive pitch control: Simulation performance evaluation against conventional propulsion control
Shtykov Operational features of the main diesels in propulsion electrical installations in unsteady modes
RU214584U1 (en) DEVICE FOR AIR SUPPLY OF MARINE DIESEL
US6415764B1 (en) Computerized system and method for controlling engine speed of an internal combustion engine
CN116025459B (en) Large two-stroke turbocharged uniflow scavenged internal combustion engine and method of operating the same
Ng KL et al. Emulsified Fuel Implementation on the Latest Engines with Electronic Governor, On-Line Performance Monitoring and Auto-Tuning