Đồ án Nghiên cứu sử dụng hợp lý tổ hợp máy chính và chân vịt kèm theo cho tàu cá cỡ nhỏ

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Họ và tên SV: Vũ Đức Chỉnh Lớp: 45TT2. Khóa 45 Ngành: Đóng Tàu Mã ngành: Tên đề tài: “Nghiên cứu sử dụng hợp lý tổ hợp máy chính và chân vịt kèm theo cho tàu cá cỡ nhỏ”. Số trang:… ..Số chương:…03.......Số tài liệu tham khảo:…… Hiệnvật:….Không………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Kếtluận:…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. Nha trang, ngày …tháng…năm 2007 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Th.S NGUYỄN ĐÌNH LONG PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Họ và tên SV: Vũ Đức Chỉnh Lớp: 45TT2. Khóa 45 Ngành: Đóng Tàu Mã ngành: Tên đề tài: “Nghiên cứu sử dụng hợp lý tổ hợp máy chính và chân vịt kèm theo cho tàu cá cỡ nhỏ”. Số trang:… ..Số chương:…03.......Số tài liệu tham khảo:…… Hiệnvật:….Không…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Điểm phản biện:…………………………………………………………… Nha trang, ngày …tháng…năm2007 CÁN BỘ PHẢN BIỆN (Ký và ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn nhà trường, khoa cơ khí, khoa kỹ thuật tàu thủy, các thầy cô trong bộ môn đóng tàu đã tạo điều kiện cho em thực hiện đề tài này. Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn thầy Th.S Nguyễn Đình Long người đã trực tiếp hướng dẫn em từ bước đầu cho đến khi hoàn thành đề tài này. Em xin chân thành cảm ơn những người bạn của lớp 45TT2 đã hỗ trợ và động viên em hoàn thành đề tài này. MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN iii MỤC LỤC iv LỜI NÓI ĐẦU 1 CHƯƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ 3 1.1. KHÁI QUÁT CHUNG 3 1.1.1. Giới thiệu về nghề cá 3 1.1.2. Đặc điểm của tàu cá cỡ nhỏ 3 1.1.2.1. Đặc điểm hình dáng kích thước 4 1.1.2.2. Đặc điểm hệ động lực tàu cá 5 1.2. TÌNH HÌNH ĐÓNG MỚI VÀ KHAI THÁC 7 1.2.1. Tình hình đóng mới 7 1.2.2. Tình hình khai thác 7 1.2.3. Tình hình lựa chọn động cơ chính trang bị cho tàu cá cỡ nhỏ 8 1.2.4. Những tồn tại cần giải quyết và mục tiêu nghiên cứu 8 CHƯƠNG II: SỰ PHỐI HỢP LÀM VIỆC CỦA TỔ HỢP MÁY – VỎ - CHÂN VỊT 9 2.1. CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT 9 2.1.1. Chỉ tiêu kinh tế- năng lượng của động cơ 9 2.1.2. Chỉ tiêu so sánh 9 2.1.3. Chỉ tiêu phụ tải cơ 10 2.1.4. Chỉ tiêu phụ tải nhiệt 10 2.2. ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL TÀU THỦY 11 2.2.1 Đặc tính của động cơ Điêsel tàu thủy 11 2.2.2. Chế độ làm việc của động cơ Diêsel tàu thủy 19 2.3. SỰ PHỐI HỢP LÀM VIỆC GIỮA ĐỘNG CƠ – THÂN TÀU VÀ CHÂN VỊT 21 2.3.1. Điều kiện phối hợp giữa máy chính – thân tàu và chân vịt 21 2.3.2 Sự phối hợp làm việc giữa máy – vỏ - chân vịt định bước 25 2.4.Hiệu suất làm việc của tổ hợp tàu 32 CHƯƠNG 3: SỬ DỤNG HỢP LÝ TỔ HỢP MÁY CHÍNH VÀ CHÂN VỊT KÈM THEO CHO 36 TÀU CÁ CỠ NHỎ 36 3.1.Cơ sở lý thuyết 36 3.2. Áp dụng với tàu cụ thể 38 3.2.1. Tính sức cản vỏ tàu 39 3.2.2. Xác định các thông số của chân vịt 42 3.2.3. Xác định vận tốc tàu 44 KẾT LUẬN VÀ Ý KIẾN ĐỀ XUẤT 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 LỜI NÓI ĐẦU Nước ta có trên 3200 Km bờ biển tiềm năng của biển rất dồi dào với trên 2000 loài cá, trong đó có 130 loài có giá trị kinh tế. Nghề cá ở nước ta đã có từ rất lâu nhưng vẫn còn ở trình độ sản xuất thấp, trên 70% tàu cá ở Việt Nam là tàu cá cỡ nhỏ, trong đó lao động bình quân tăng 22.500 người/năm, nhưng năng suất khai thác không cao. Cụ thể là theo kết quả điều tra của Viện nghiên cứu Hải sản năm 2002 thì trữ lượng cá biển Việt Nam khoảng 3,1 triệu tấn trong khi đó khả năng đánh bắt chỉ được 1,4 triệu tấn . Ngành khai thác thủy sản ở nước với số lượng tàu thuyền lớn nhưng chủ yếu là tàu vỏ gỗ được đóng dựa vào kinh nghiệm dân gian chứ không qua thiết kế. Thiết bị động lực trang bị cho tàu cá cũng được chọn theo kinh nghiệm và “ áng chừng “. Đa phần ngư dân lựa chọn máy chính cùng với chân vịt theo kinh nghiệm trong khi đó họ không được đào tạo bài bản để sử dụng hợp lý tổ hợp máy chính chân vịt cho tàu của mình, trong quá trình sử dụng thì tổ hợp vỏ tàu – máy chính – chân vịt phải có sự phù hợp nhất định về các thông số vận hành mới mang lại hiệu quả khai thác cao cho nên đứng trên phương diện kỹ thuật thì tồn tại nhiều vấn đề bất hợp lý cần giải quyết đó là làm sao để sử dụng hợp lý tổ hợp máy chính chân vịt kèm theo này phù hợp với con tàu, với vai trò là người cán bộ kỹ thuật thì đây chính là nhiệm vụ thiết yếu phải giải quyết và đó cũng chính là nội dung của đề tài mà tôi được Nhà Trường giao cho thực hiện với tên gọi: “Nghiên cứu sử dụng hợp lý tổ hợp máy chính và chân vịt kèm theo cho tàu cá cỡ nhỏ”. Đề tài này có ý nghĩa rất lớn trong thực tế vì nó giúp cho người ngư dân vận hành có hiệu quả nhất thiết bị khai thác hiện có của mình cụ thể là không phải tìm kiếm chân vịt để thay thế mà sử dụng ngay chân vit kèm theo máy chính mà họ đã dùng để lắp đặt cho tàu của mình với điều kiện phải tuân thủ các nguyên tắc vận hành. Sau 3 tháng thực hiện với sự hướng dẫn tận tình của thầy Th.S Nguyễn Đình Long cùng với sư giúp đỡ của các thầy cô giáo trong khoa Kỹ thuật tàu thủy các bạn sinh viên cũng như các cơ sở đóng tàu ở Nha Trang và bà con ngư dân, cùng với sự nỗ lực của bản thân đến nay tôi dã hoàn thành đề tài này. Trong luận văn này không thể tránh khỏi nhiều sai sót rất mong các thầy cô các bạn sinh viên và người đọc nhiệt tình xây dựng ý kiến để cho đề tài được hoàn thiện và thực sự đi vào thực tế đời sống. Nha Trang, tháng 8 năm 2007 Sinh viên thực hiện Vũ Đức Chỉnh CHƯƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1. KHÁI QUÁT CHUNG 1.1.1. Giới thiệu về nghề cá Xét trên bình diện chung của cả nước, sự phát triển của ngành thuỷ sản đã mang lại nhiều lợi ích thiết thực trên nhiều phương diện. Ðóng góp của ngành thủy sản trong tổng thu nhập quốc nội hằng năm đều tăng lên, từ 1,7% năm 1985 lên khoảng 4% năm 2004. Ngành thủy sản cũng đã tạo ra việc làm cho hơn 1 triệu người. Nghề khai thác cá biển ở Việt Nam là nghề cá nhân dân. Sự phát triển của nghề cá mang tính chất tự phát và trong suốt một thời gian dài chúng ta đã không kiểm soát được sự phát triển này. Trong khi đó trình độ văn hóa của ngư dân còn thấp, với 68% chưa tốt nghiệp tiểu học, hơn 20% tốt nghiệp tiểu học, gần 10% có trình độ trung học cơ sở và 0,65% có bằng tốt nghiệp ở trường dạy nghề hoặc đại học, nhiều ngư dân còn lúng túng và đạt hiệu quả kinh tế thấp khi khai thác ở những ngư trường xa bờ; việc tiếp thu các kiến thức và kỹ thuật khai thác hiện đại gặp nhiều khó khăn. 1.1.2. Đặc điểm của tàu cá cỡ nhỏ Tàu cá là tàu thủy được dùng để khai thác, nuôi trồng chế biến và vận chuyển các loại thủy hải sản. Tàu đánh cá ở nước ta rất phong phú và đa dạng. Đa số tàu đánh cá cỡ nhỏ hiện nay được đóng bằng gỗ và lắp máy do Nhật Bản sản xuất. Được sử dụng phổ biến và ưa chuộng nhất là máy của hãng YANMAR. Vì chiều dài hạn chế nên không gian buồng máy hẹp vì vậy hệ trục tàu ngắn, bạc lót trục chân vịt sử dụng phổ biến là bạc gỗ và bạc cao su, bôi trơn bằng nước biển. Chân vịt là loại định bước và được làm bằng đồng thau có số cánh từ (3÷4) cánh. Trục chân vịt được làm bằng thép không gỉ, bố trí trên các gối đỡ trượt và được bảo vệ bởi ống bao trục làm bằng đồng thau Tàu cá cỡ nhỏ thường sử dụng 1 chân vịt. 1.1.2.1. Đặc điểm hình dáng kích thước Tàu đánh cá cỡ nhỏ được đóng bằng gỗ, tàu có 1 boong chính từ giữa thân tàu về mũi, bên dưới là các khoang cá, mặt cắt ngang hình chữ U, về phía mũi có dạng chữ V. Buồng máy được bố trí phía đuôi, bên trên là cabin. Tàu có thể đánh bắt theo một nghề nhất định hoặc khai thác kiêm nghề. Hiện nay đa phần là tàu đánh bắt kiêm nghề với nghề chính có hiệu quả cao. Các nghề đánh bắt phổ biến: lưới kéo, lưới rê, lưới vây, mành, pha xúc và câu. Việc đóng tàu của ngư dân chủ yếu dựa vào kinh nghiệm dân gian mà không theo thiết kế. Tàu đánh cá cỡ nhỏ có hình dạng mũi tàu nhô cao dần, bụng bầu. Tùy theo loại nghề khai thác khác nhau mà hình dáng tàu khác nhau như: Tàu lưới kéo thì tỷ số L/B lớn, tàu thuôn dài. Tàu lưới vây thì tỷ số L/B nhỏ có hình dáng ngắn và bầu. Tàu lưới rê do yêu cầu về diện tích boong thao tác rộng nên yêu cầu về chiều rộng B phải lớn. Phần lớn các tàu có độ dốc về phía lái, độ nghiêng từ (3÷5) độ so với đường cơ bản. Mục đích tạo ra độ nghiêng này là đảm bảo cho chân vịt của tàu khi làm việc không nhô lên khỏi mặt nước, tàu không bị chúi mũi và giảm được sức cản cũng như nâng cao được hiệu suất làm việc của tổ hợp máy – vỏ - chân vịt. Tàu đánh cá cỡ nhỏ có loại có ky chính hoặc không có ky chính như tàu ở khu vực Bà Rịa – Vũng Tàu, Đồng Nai. Ky chính là cây gỗ hoàn chỉnh với mặt cắt ngang hình chữ nhật, kích thước tùy thuộc vào chiều dài tàu. Ky chính được kéo dài từ mũi tàu đến độn trục hay đến trục lái của tàu. Chẳng hạn như ở vùng biển Quy Nhơn tỉnh Bình Định cùng một địa phương nhưng ky chính có chiếc được kéo dài đến độn trục, còn từ độn trục được kẹp thêm tấm kim loại làm giá đỡ cho trục lái. Tùy theo kích thước và đặc điểm nghề nghiệp của mỗi con tàu mà số lượng và kích thước của các khoang có khác nhau. Các khoang của tàu cá cỡ nhỏ không thuộc loại khoang kín nước. Khoang máy chính được bố trí ở phía sau đuôi tàu. Do tàu ngắn, khoang lưới, khoang cá được bố trí từ trước cabin về phía mũi, cabin thường được bố trí ở phía sau đuôi tàu và trên khoang máy, với mục đích tiết kiệm không gian và tăng diện tích boong thao tác, tạo điều kiện làm việc và sinh hoạt thuận lợi. Hình dáng mũi tàu: Đối với tàu đánh cá cỡ nhỏ phần lớn sống mũi nghiêng về phía trước một cách thích ứng, để đảm bảo khả năng rẽ sóng và đè sóng của tàu trong quá trình di chuyển. Mặt cắt ngang của tàu phía mũi có dạng chữ V. Điều này có lợi cho việc chống lắc dọc và cắt sóng, có thể tránh được hiện tượng va đập, tăng lực nổi dự trữ và hạn chế được hiện tượng lắc dọc. Boong mũi cao nhằm tránh được hiện tượng phủ sóng ở mũi tàu va tăng được diện tích khoang mũi. Thân tàu hình ống, mặt cắt ngang hình chữ U. Hình dáng đuôi tàu: Hình dáng vòm đuôi có ảnh hưởng rất lớn đến việc bố trí chân vịt đảm bảo khả năng làm việc, cần tránh không khí xâm nhập khi chân vịt làm việc, đồng thời cung cấp đủ nước cho chân vịt hoạt động. Do đó vòm đuôi được nâng cao thỏa đáng, đảm bảo không gian cho việc bố trí bánh lái và chân vịt. Mặt cắt ngang đuôi tàu có hình dáng chữ U, nó có ưu điểm là đảm bảo lực nổi dự trữ ở đuôi tàu. Để tránh hiện tượng sóng vỗ đuôi tàu thì ván đuôi có một độ nghiêng nhất định về phía sau. Qua các vấn đề trên ta nhận thấy: Tàu đánh cá cỡ nhỏ là tàu có kích thước LTK <20 m. Tàu được đóng bằng gỗ. Tàu đánh cá cỡ nhỏ chủ yếu thuộc khối tư nhân. Được đóng mới theo kinh nghiệm dân gian không theo thiết kế. 1.1.2.2. Đặc điểm hệ động lực tàu cá Tàu cá là thành viên trong khối tàu thủy. Do đó nó có những đặc điểm chung của tàu thủy và đặc điểm riêng của nó, việc lựa chọn động cơ chính trang bị trên tàu cá cỡ nhỏ của ngư dân hiện nay chủ yếu dựa vào cảm tính mà không dựa trên cơ sở tính toán. Mặt khác, máy chính trang bị cho tàu rất phong phú về chủng loại công suất và đa phần là máy cũ không có catalo nên không có đầy đủ tài liệu vận hành. Người sử dụng máy không được đào tạo một cách có hệ thống. Đặc điểm động cơ chính: Động cơ chính trang bị trên tàu cá cỡ nhỏ thường có công suất nhỏ, đôi khi có thể lên đến 500 mã lực, tốc độ quay cao, do các hãng nước ngoài chế tạo. Các động cơ này có cấu tạo nhỏ gọn và đơn giản hơn so với động cơ có công suất lớn. Có thể điểm qua một số mặt như sau: + Các động cơ cỡ nhỏ này đều là những động cơ 4 kỳ tác dụng đơn, không tăng áp hoặc tăng áp. Số xy lanh từ (1 ÷ 6) và công suất xy lanh từ (8 ÷ 80) Ml. Các động cơ này có tốc độ quay định mức từ (900 ÷ 3600) v/ph, phần lớn chúng là những động cơ cao tốc sử dụng hộp số cơ khí 2 cấp truyền (một cấp tiến và một cấp lùi), ly hợp ma sát đĩa đơn (đơn hoặc kép). Đặc điểm hệ trục chân vịt: Hệ trục chân vịt sử dụng trên tàu cá cỡ nhỏ ở nước ta rất đơn giản do buồng máy được bố trí ở phía đuôi tàu nên hệ trục ngắn chỉ gồm hệ trục chân vịt và khớp nối. Theo kết quả điều tra cho thấy các chủng loại động cơ thủy ngoại nhập cỡ nhỏ sử dụng ở nước ta chủ yếu là các họ động cơ của Nhật Bản và phần lớn là các họ động cơ của các hãng YANMAR sản xuất, chúng thường có hệ trục kèm theo. Các hệ trục này gồm có: chân vịt, trục chân vịt, ống bao trục, ổ đỡ trục chân vịt khớp nối và cụm kín nước, hệ trục chân vịt thường ngắn nên không sử dụng trục trung gian. Khớp nối dùng để nối trục chân vịt với trục ra của hộp số động cơ thường là khớp nối các đăng. Trên tàu ngoài động cơ chính có thể trang bị thêm máy phát điện, đôi khi có bơm thủy lực phục vụ máy khai thác. Bố trí chung buồng máy trên tàu cá cỡ nhỏ ở nước ta rất đơn giản. Đặc điểm thiết bị đẩy: Hiện tại chân vịt chiếm ưu thế trong việc sử dụng làm thiết bị đẩy tàu. Trên các tàu cỡ nhỏ, đòi hỏi tính động cơ cao, người ta sử dụng thiết bị đẩy kiểu chân vịt. Đối với tàu cá cỡ nhỏ, chân vịt làm bằng hợp kim đồng, kiểu bước xoắn cố định, số cánh từ (3 ÷ 4), đường kính đạt đến 1,2 m. Đối với tàu cá được trang bị một chân vịt, chân vịt quay phải (thuận chiều kim đồng hồ) hoặc quay trái (ngược chiều kim đồng hồ). 1.2. TÌNH HÌNH ĐÓNG MỚI VÀ KHAI THÁC 1.2.1. Tình hình đóng mới Ở nước ta, có khoảng trên 80% số lượng tàu cá là tàu cá cỡ nhỏ. Việc đóng mới hiện nay tương đối phát triển, các cơ sở đóng tàu trải khắp trên các tỉnh ven biển nước ta nhưng đa phần tàu được đóng mới là tàu cá cỡ nhỏ và được đóng dựa trên kinh nghiệm dân gian chứ không được thiết kế bài bản. Cụ thể là số lượng tàu thuyền đánh cá tăng liên tục. Theo số liệu của Bộ Thủy sản, năm 1981 cả nước mới chỉ có 29.584 tàu gắn máy thì đến cuối năm 2004 chúng ta đã có 85.430 chiếc tàu gắn máy. Hằng năm, số lượng tàu thuyền tăng lên liên tục với tốc độ bình quân 2.929 chiếc/năm. Cùng với sự gia tăng số lượng tàu thuyền khai thác, tổng công suất máy tàu cũng không ngừng tăng lên. Tổng công suất tàu thuyền gắn máy năm 1981 ghi nhận được là 453.871 CV thì đến năm 2004 con số này đã là 4.721.701 CV, với mức tăng bình quân 164.579 CV/năm 1.2.2. Tình hình khai thác Trữ lượng hải sản biển Việt Nam dao động trong khoảng (3,1 ÷ 4,2) triệu tấn, với khả năng khai thác (1,4 ÷ 1,6) triệu tấn; khoảng 0,058 triệu tấn tôm biển và 0,123 triệu tấn mực. Nhưng do trình độ khai thác còn thấp cho nên khi phát triển nghề cá xa bờ, họ gặp phải các khó khăn như: Chưa nắm chắc được ngư trường của vùng biển xa bờ. Quy mô tàu cá còn nhỏ, khả năng chịu sóng gió kém. Chưa nắm chắc kỹ thuật khai thác ở vùng biển xa bờ. Dẫn đến tình trạng hiệu quả kinh tế của các tàu khai thác xa bờ đạt thấp. Hiện có khoảng 31,5% các tàu đóng trong chương trình khai thác xa bờ bị lỗ và nợ đọng vốn vay của ngân hàng. 1.2.3. Tình hình lựa chọn động cơ chính trang bị cho tàu cá cỡ nhỏ Về nguyên tắc việc lựa chọn động cơ chính nói riêng và thiết bị động lực nói chung trang bị cho tàu đều qua tính toán thiết kế căn cứ vào kích thước tàu đặc điểm yêu cầu của từng nghề khai thác. Tuy nhiên vì tàu đóng mới không qua thiết kế nên việc chọn máy và các trang thiết bị khác cũng không qua tính toán. Thực tế cho thấy động cơ và chân vịt được chọn theo kiểu “áng chừng“hay theo kinh nghiệm mà không dựa trên cơ sở tính toán cũng như đặc điểm chế độ làm việc của tàu theo nghề khai thác. 1.2.4. Những tồn tại cần giải quyết và mục tiêu nghiên cứu Tàu cá nước ta là loại tàu cỡ nhỏ, được đóng bằng gỗ theo kinh nghiệm truyền thống trong điều kiện đơn chiếc, không trải qua giai đoạn thiết kế. Do đó động cơ chính và chân vịt cũng được chọn theo kinh nghiệm. Chính vì vậy, sự phù hợp giữa các thành phần của tổ hợp Động cơ chính – thân tàu – Chân vịt rất khó đạt được và do hồ sơ phần máy của tàu không được thiết lập, dụng cụ đo lường kiểm tra không được trang bị đầy đủ nên việc xác định các chỉ tiêu và thông số công tác cũng như lựa chọn chế độ làm việc của động cơ là rất khó khăn. Hơn nữa, do trình độ của người ngư dân còn thấp. Người ta thường điều khiển cho động cơ làm việc theo yêu cầu về tốc độ tàu và điều kiện khí xả không có màu đen, trong khi đó đặc tính nhả khói đen nằm trên đường đặc tính ngoài công suất định mức cho nên động cơ chính thường xuyên làm việc trong tình trạng quá tải. Làm thế nào để khai thác đạt hiệu quả cao tổ hợp máy chính – chân vịt cùng với tàu trong trường hợp này là vấn đề cần quan tâm. Mục tiêu của đề tài là giải quyết về mặt kỹ thuật để khai thác có hiệu quả cao tổ hợp máy chính và chân vịt được chọn theo kinh nghiệm cho tàu (đảm bảo máy chính làm việc ở chế độ đầy tải, chân vịt làm việc có hiệu suất cao). CHƯƠNG II: SỰ PHỐI HỢP LÀM VIỆC CỦA TỔ HỢP MÁY – VỎ - CHÂN VỊT Chế độ làm việc của động cơ được xem xét trên cơ sở phân tích đặc tính của nó dựa trên 4 chỉ tiêu cơ bản. 2.1. CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của động cơ là các thông số kỹ thuật của động cơ và giá trị này là giá trị được đặt ra để hướng tới hiệu suất làm việc cao của động cơ. 2.1.1. Chỉ tiêu kinh tế- năng lượng của động cơ Nhóm chỉ tiêu kinh tế - năng lượng của động cơ bao gồm: - Áp suất chỉ thị trung bình - Áp suất có ích trung bình - Mômen chỉ thị - Công suất chỉ thị - Hiệu suất chỉ thị - Hiệu suất có ích - Chi phí nhiên liệu riêng 2.1.2. Chỉ tiêu so sánh - Các chỉ tiêu so sánh dùng để so sánh các động cơ khác nhau từ góc độ kết cấu, sử dụng và hiệu quả sử dụng năng lượng, các thông số dưới đây có thể xếp vào nhóm chỉ tiêu so sánh: - Tốc độ quay của động cơ - Vận tốc trung bình của pittông - Áp suất chỉ thị và áp suất có ích trung bình - Hiệu suất - Suất tiêu hao nhiên liệu. - Các chỉ tiêu đánh giá cường độ làm việc của động cơ: ứng suất nhiệt, ứng suất cơ … - Các chỉ tiêu sử dụng có liên quan đến độ tin cậy, độ ồn, mức độ tự động hóa, tuổi thọ của động cơ, … 2.1.3. Chỉ tiêu phụ tải cơ Phụ tải cơ của động cơ được đặc trưng bởi ứng suất, biến dạng và ứng suất riêng xuất hiện trong các bệ máy và các cơ cấu chuyển động cũng như các khâu liên kết dưới tác dụng của phụ tải. Khả năng làm việc của các chi tiết, các thiết bị dẫn động, các ổ đỡ điều kiện bôi trơn, sự mài mòn và khả năng xuất hiện sự mỏi của vật liệu,… đều phụ thuộc vào phụ tải cơ của động cơ. Trong thực tế người ta không trực tiếp đo các đại lượng như ứng suất, biến dạng và áp suất riêng mà người ta đi thiết lập những chỉ tiêu gián tiếp phản ánh tương đối chính xác phụ tải cơ của động cơ. 2.1.4. Chỉ tiêu phụ tải nhiệt Trong quá trình làm việc của động cơ xuất hiện các ứng suất nhiệt và sự biến dạng của các chi tiết làm cho dầu bôi trơn ở các bề mặt trượt dễ đóng cáu bẩn gây nên độ mài mòn lớn nguyên nhân là do các chi tiết như xilanh, pittông, các xupáp luôn luôn tiếp xúc trực tiếp với khí cháy. Chúng không những chịu tác dụng của phụ tải cơ mà còn chịu tác dụng của phụ tải nhiệt. Trạng thái nhiệt của động cơ trong quá trình khai thác được đánh giá theo nhiệt độ nước làm mát, nhiệt độ khí xả, áp suất chỉ thị trung bình và vị trí cơ cấu điều khiển sự cung cấp nhiên liệu. Nếu các thông số này nằm trong giới hạn xác định thì động cơ hoạt động bình thường. Thực tế khai thác cho thấy do điều kiện hàng hải và tình trạng kỹ thuật động cơ thay đổi nên luôn có sự sai lệch giữa các thông số khai thác với các thông số tiêu chuẩn. Do đó việc lựa chọn phụ tải tối ưu cho thiết bị khi tàu làm việc trong điều kiện sóng to gió lớn, sức cản vỏ tàu tăng lên, nhiệt độ của thành vách xy lanh là rất khó khăn. Trong thực tế thì người ngư dân thường lắp máy có chân vịt kèm theo hoặc chọn máy và chân vịt áng chừng tức là chưa biết được là mọi yếu tố vận hành ở đây có phù hợp hay không. Vì vậy, vấn đề cần quan tâm ở đây chính là tổ hợp máy - vỏ - chân vịt có phù hợp hay không tức là sự chênh lệch với tính toán lý thuyết ở mức độ như thế nào. Để giải quyết tốt thực tế này cần bắt đầu nghiên cứu từ bài toán thiết kế thiết bị năng lượng tàu. 2.2. ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL TÀU THỦY Để đánh giá sự phối hợp làm việc của tổ hợp máy – vỏ - chân vịt một cách xác thực, ngoài việc đi xác định các thông số làm việc của chúng ta cần phải nghiên cứu các đường đặc tính ở các chế độ làm việc khác nhau. Thông qua các đường đặc tính này ta có thể kiểm tra được các thông số và tốc độ tàu tương đối chính xác hay nói đúng hơn là: Sự thay đổi tốc độ của tàu khi làm việc trong những điều kiện khác nhau đồng nghĩa với sự thay đổi có tính quy luật của các thông số của động cơ, có thể biểu diễn bằng bảng hoặc dạng đồ thị và đó chính là các đặc tính của động cơ. 2.2.1 Đặc tính của động cơ Điêsel tàu thủy Đặc tính của động cơ là khái niệm dùng để chỉ sự phụ thuộc giữa các chỉ tiêu, thông số công tác của động cơ vào một thông số nào đó, được biểu diễn ở dạng đại số hay đồ thị. Do vậy, có thể kết luận đặc tính là hàm số biểu thị mối quan hệ giữa các chỉ tiêu, thông số công tác với một thông số nào đó. Những đường biểu diễn mối quan hệ của một vài thông số của động cơ với các thông số khác có ảnh hưởng tới công suất phát ra của nó. Chế độ làm việc của động cơ được xác lập bởi nhiều thông số chính nên đặc tính của động cơ là sự tổng hợp của nhiều chế độ. Đặc tính tốc độ Là đặc tính biểu thị sự tập hợp những chế độ tốc độ mà thông số chính là tốc độ quay của động cơ. 
Hình 2.1- Đặc tính tốc độ của động cơ Điesel Đăc tính ngoài công suất cực đại; Đặc tính ngoài công suất định mức; Đặc tính vận hành; Đặc tính giới hạn phụ tải theo phụ tải cơ; Đặc tính giới hạn theo phụ tải nhiệt; Đặc tính chân vịt; Đặc tính công suất nhỏ nhất; Đặc tính điều tốc; Đặc tính tốc độ được chia ra: + Đặc tính ngoài biểu thị sự phụ thuộc của các thông số năng lượng, kinh tế và vận hành vào tốc độ quay của trục tại vị trí không đổi của cơ cấu điều chỉnh lượng cấp nhiên liệu cho động cơ. + Đặc tính chân vịt biểu thị sự phụ thuộc của các thông số năng lượng, kinh tế và vận hành vào tốc độ quay khi động cơ làm việc với chân vịt. Khi động cơ làm việc theo đặc tính chân vịt, nếu chuyển từ chế độ này sang chế độ khác thì lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình sẽ thay đổi kéo theo sự thay đổi của tốc độ động cơ. + Đặc tính giới hạn phụ tải biểu thị mối quan hệ của các chỉ tiêu cơ bản của động cơ với tốc độ quay của nó trong điều kiện giữ nguyên phụ tải cơ và phụ tải nhiệt. + Đặc tính phụ tải biểu thị sự tập hợp những chế độ phụ tải ở tốc độ quay không đổi. Thông số chính của đặc tính này là phụ tải của động cơ. Đặc tính tổng hợp còn được gọi là đặc tính nhiều chỉ tiêu, biểu thị sự phụ thuộc của 2 hay nhiều thông số vào một thông số chính và được xây dựng trên cùng một hệ trục tọa độ, các thông số khác được biểu diễn bằng các đường cùng giá trị. Đặc tính này cho phép xác định giá trị của nhiều thông số cùng một lúc. Các đường đặc tính ấy hoàn toàn có thể thu được trên bệ thử, trên tàu khi chạy thử nghiệm, khi giao nhận động cơ chúng đều được ghi nhận vào trong lý lịch máy. Đây là những tài liệu chủ yếu nêu nên sự thay đổi các thông số kinh tế kỹ thuật của động cơ khi làm việc. Mặt khác, nó còn cho phép ta đánh giá khả năng hiệu chỉnh của động cơ và khả năng làm việc của các hệ thống phục vụ động cơ. So sánh các số liệu có trong lý lịch với những số liệu thu được trong quá trình khai thác động cơ sẽ dễ dàng lựa chọn chế độ làm việc hợp lý của động cơ và đánh giá tương đối chính xác tình trạng kỹ thuật của các bộ phận cũng như các chi tiết của hệ thống. Ngoài các đặc tính nêu trên, trong thực tế ta còn gặp các đặc tính điều chỉnh nêu lên sự phụ thuộc của những thông số riêng biệt của động cơ vào góc phun sớm của nhiên liệu, vào pha phân phối khí, vào áp suất phun, vào áp suất tăng áp, vào sự bố trí vòi phun cho buồng đốt, ... Đặc tính công suất Đặc tính công suất là đặc tính biểu thị sự thay đổi các thông số làm việc của động cơ theo hàm tốc độ quay hoặc tốc độ tàu, gọi là đặc tính công suất hay đặc tính tốc độ. Đặc tính công suất chia làm 2 loại: Đặc tính ngoài và đặc tính chân vịt.