Praca głównego silnika napędowego w warunkach

nietypowych

• Praca silnika przy ruszaniu z miejsca i przyspieszaniu ruchu statku.

Pomijając na razie inne istotne czynniki warunkujące wielkość czasu, w którym statek od chwili uruchomienia uzyska prędkość eksploatacyjną, rozpatrzmy to zagadnienie wyłącznie z punktu widzenia występującego w takich warunkach pracy obciążeń silnika napędowego, a wiec wielkości rozwijanego przez silnik momentu obrotowego. Przy ruszaniu statku z miejsca i przyspieszaniu jego ruchu, układ napędowy musi wytwarzać od chwili uruchomienia silnika aż do momentu uzyskania przez statek zamierzonej prędkości dodatkową siłę oporu, pod którą statek będzie przyspieszał. Czym większe chcemy uzyskać przyspieszenie statku, a więc mniejszy okres do uzyskania pełnej prędkości tym większa musi być dodatkowa siła naporu, a z nią dodatkowy moment obrotowy rozwijany przez silnik momencie ruszania statku jego prędkość równa się zero, a więc również i współczynnik posuwu śruby J=0. W tych warunkach współczynnik momentu K_Q osiąga swoją wartość maksymalną. O wielkości momentu obrotowego silnika rozwijanego w momencie ruszania, oprócz współczynnika momentu K_Q decydować będą obroty, które zwykle są obrotami minimalnymi silnika. Przyrost prędkości statku w funkcji czasu, uzależniony od prędkości zmiany listew paliwowych silnika.

Rysunek 1-1 Krzywe zmiany momentu, liczby obrotów i prędkości statku w funkcji czasu przy ruszaniu z miejsca i przyspieszaniu ruchu statku

Na rysunku 0-1, przedstawione są krzywe zmiany prędkości statku v, momentu M_o, i obrotów silnika n w funkcji czasu dla dwóch przypadków:

• Przy powolnych zmianach nastaw paliwowego silnika (krzywe ciągłe)

• Przy szybkich zmianach nastaw (krzywe przerywane)

Ponadto dla obu przypadków naniesiono krzywe momentu zapotrzebowanego dla pokonania oporów statku przy danej aktualnej prędkości, według teoretycznej zależności

Q = k₁ n_s²

Z wykresu tego widać, że w okresie przyspieszania statku moment obrotowy silnika M_o przekracza moment śruby Q tak długo aż nie zostanie osiągnięta żądana prędkość statku. Czas uzyskania przez statek pełnej prędkości zależy od krzywej oporów statku i prędkości zmiany nastawy paliwowej. Przy szybkim rozpędzaniu statku skrócenie czasu do osiągnięcia przez statek pełnej prędkości połączone jest z przekroczeniem momentu znamionowego silnika i jego kilkuminutowym przeciążeniem, o ile silnik nie posiada ogranicznika nastawy listwy paliwowej przy wolnym rozpędzaniu statku moment obrotowy osiada stopniowo wartość, przy której statek uzyska żądaną prędkość. Różnice rzędnych pomiędzy krzywymi M_o i Q na rysunku 0-1 przedstawiają aktualną w danym momencie nadwyżkę niezbędną do przyspieszenia statku.

• Praca silnika przy wykonywaniu manewru

„cała naprzód” - „cała wstecz”

1. Obciążenia silnika w czasie manewru

Zmiana kierunku obrotów śruby napędowej, podyktowana koniecznością zmiany kierunku ruchu statku lub też jego zatrzymania, wymaga wykonania w odpowiedni sposób manewru głównym silnikiem napędowym. Od urządzeń napędowych wymaga się, aby manewr ten został wykonany w sposób najbezpieczniejszy dla urządzenia napędowego w stosunkowo krótkim czasie.

Zjawisko towarzyszące przesterowywaniu silnika przy obracającej się śrubie odbiegają tak dalece od ustalonych stanów pracy układu kadłub - śruba - silnik, że wymagają odrębnego rozpatrzenia zarówno z punktu widzenia śruby jako odbiornika mocy jak i samego silnika napędowego, przy równoczesnym uwzględnieniu aktualnej prędkości statku.

Rysunek 2-0-1 Krzywe Robinsona (z prób modelowych) podczas manewrowania dla stałych prędkości statku

Dla rozpatrzenia tego manewru skorzystajmy z krzywych Robinsona uzyskanych badań modelowych (rysunek 2-1), przedstawiających zależność momentu obrotowego śruby w funkcji prędkości obrotowej silnika dla stałych prędkości modelu "V" przy zmianie kierunku obrotów śruby napędowej. Z przebiegu tych krzywych widać, że, zmianie kierunku obrotów towarzyszy zmiana znaku momentu obrotowego niezależnie od prędkości modelu, przy czym na każdej krzywej dla prędkości modelu różnej od zera występuje charakterystyczne przegięcie.

Dla krzywej pełnej prędkości pływania v/v_nom = 1. Jeżeli w punkcie „a”, który uzyskiwany jest przy znamionowym momencie obrotowym śruby Q_nom i obrotach znamionowych n_snom zostanie odłączony napęd własny modelu holowanego ze stałą prędkością v = v_nom, wówczas w miarę upływającego czasu obserwujemy spadek liczby obrotów śruby i wielkości momentu obrotowego. W punkcie „b” śruba nadal obraca się w kierunku pierwotnym z liczbą obrotów równą 0,60 - 0,80 n_snom, a moment obrotowy osiąga wartość zerową, co oznacza, że od tego punktu śruba przestaje działać jako urządzenie napędowe. Odcinek „a-b” krzywej momentu obrotowego śruby odpowiada pierwszemu okresowi pracy śruby, przy danym kierunku obrotów. Począwszy od punktu „b” śruba napędzana strumieniem napływającej na śrubę wody w wyniku ruchu statku naprzód. W punkcie „c” przy obrotach śruby wynoszących 0,30 - 0,40 nsnom wartość tego momentu osiąga maksimum. Doprowadzenie śruby do zupełnego zatrzymania, co odpowiada punktowi „d” na wykresie wymaga wytworzeniea takiego momentu hamującego, który by równoważył przeciwny kierunek obrotów śruby. W tym okresie liczba obrotów śruby spada do zera, jak również maleje przeciwnie skierowany moment obrotowy śruby. Odcinek „b - c -d” stanowi drugi okres pracy śruby przy zmianie jej kierunku obrotów. Po zatrzymaniu śruby i zmianie kierunku obrotów moment obrotowy Q zaczyna wzrastać przyjmując wraz ze wzrostem liczby obrotów śruby „wstecz” coraz to większe wartości ujemne. Od punktu „d” następuje, zatem trzeci okres pracy śruby przy zmianie jej kierunku obrotów w czasie ruchu modelu naprzód. Charakterystyki uzyskiwane przy mniejszych stałych prędkościach modelu mają ten sam charakter, co omówiona charakterystyka, z tym, że maksimum przeciwnego momentu obrotowego maleje w miarę zmniejszania się prędkości modelu, jak również zmniejsza się liczba obrotów, przy których śruba zaczyna pracować jak śruba wodna. Przy próbie manewrowania ze śrubą na uwięzi, przeciwny moment obrotowy powstaje tylko po zmianie kierunku obrotów śruby, a charakterystyka nie wykazuje charakterystycznego przegięcia.

2. Hamowanie układu napędowego powietrzem rozruchowym

Aby wykonać manewr zmiany kierunku obrotów śruby, należy wszystkie ruchome masy układu napędowego (silnik z kołem zamachowym, linę wałów, śrubę, przekładnię sprzęgła itp.) zahamować, dokonać rozruchu silnika w nowym kierunku i następnie przyspieszyć do uzyskania żądanej liczby obrotów. W związku z tym, na czas wykonywania takiego manewru decydujący wpływ będzie miała oprócz początkowej energii kinetycznej rozpędzonego statku, energia kinetyczna zatrzymywanych urządzeń napędowych, określona przez ich moment bezwładności i obroty jak również istniejące możliwości hamowania układu, wynikające bądź to z właściwości samego układu napędowego, bądź też z zastosowanych urządzeń pozwalających skrócić czas trwania manewru. W porównaniu z napędem bezpośrednim, napędy pośrednie z przekładnią mechaniczna i sprzęgłami hydrokinetycznymi lub elektromagnetycznymi charakteryzują się, znacznie większymi momentami bezwładności urządzeń napędowych.

Wynika stąd, że o ile w układzie napędowym siłowni z napędem pośrednim nie zostaną przewidziane specjalne środki mające na celu skrócenie czasu wykonania nawrotu śruby, to ten rodzaj napędu będzie ustępował napędowi bezpośredniemu pod względem własności manewrowych.

Znaczną rolę w poszczególnych okresach wykonywania manewrów odgrywa typ zastosowanego silnika napędowego. W okresie zatrzymywania układu napędowego nieco korzystniejsze są silniki czterosuwowe, ponieważ ich średnie ciśnienie tarcia, przy wchodzących w rachubę prędkościach tłoka, jest o około 30% większe niż w silnikach dwusuwowych, dzięki temu maję one nieco większy moment hamujący.

Dla rozruchu natomiast korzystniejsze są silniki dwusuwowe dysponujące dwukrotnie większą ilością skoków rozruchowych w porównaniu z silnikami czterosuwowymi o takiej samej liczbie obrotów. Obecność turbodmuchaw doładowujących może wpływać niekorzystnie w okrasie przyspieszania układu napędowego. Możliwość szybkiego przyspieszania zależy tu od tego, czy turbodmuchawa może swobodnie nadążyć z dostarczaniem koniecznej ilości powietrza. W niektórych przypadkach szybkie przyspieszanie doładowanych silników dwusuwowych połączone jest z pewnymi trudnościami spowodowanymi nie uzyskaniem przez zespół doładowujący odpowiedniej wydajności na skutek spadku temperatury spalin przy wykonywaniu manewrów.

Hamowanie układu napędowego powietrzem rozruchowym jest jednym z częściej stosowanych środków mających na celu skrócenie czasu hamowania silnika i stanowi najistotniejszą czynność przy wykonywaniu manewrów. Z tego też względu, celowym jest bliższe poznanie pracy silnika w tym okresie. Sama czynność hamowania odbywa się w ten sposób, że po pewnym okresie czasu od chwili odcięcia dopływu paliwa, przesterowywuje się silnik biegnący nadal w pierwotnym kierunku na skutek, czego rozrząd silnika zostaje ustawiony w położenie odpowiadające odwrotnemu kierunkowi obrotów. Zmiany, jakie zajdą w tej sytuacji w rozrządzie, najlepiej zobrazują wykresy kołowe rozrządu dla silnika czterosuwowego przedstawione na rysunku 2-2. Na wykresie lewym, przedstawione są okresy otwarcia zaworów (odniesione do wału rozrządu) silnika przed przesterowaniem, na prawym natomiast - po przesterowaniu, ale z zachowaniem tego samego kierunku obrotów. Jak widać z tego rysunku po przesterowaniu silnika, zawory ssący i wydechowy zamieniają się swoimi rolami z tym, że oczywiście zawór rozruchowy jak i dopływ paliwa są zamknięte. Gdy liczba obrotów dostatecznie spadnie, można doprowadzać ostrożnie do cylindra powietrze rozruchowe, które będzie dostarczane teraz w momencie, gdy tłok porusza się z dolnego zwrotnego punktu (DMP) do górnego zwrotnego punktu (GMP), przez co uzyskuje się działanie hamujące.

Rysunek 2-0-2 Wykresy kołowe rozrządu silnika czterosuwowego przed i po przesterowaniu silnika przy niezmienionym kierunku obrotów

O wielkości efektów uzyskiwanych przy hamowaniu powietrzem rozruchowym informuje nas wykres na rysunku 2-3, przedstawiający czas swobodnego hamowania z pełnego biegu statku, przy pracy z dwoma silnikami oraz z jednym silnikiem. W pierwszym przypadku, pomimo większej prędkości początkowej wynoszącej 15 węzłów, śruba zatrzyma się po upływie 300 sekund, w porównaniu z zatrzymywaniem statku z jednym silnikiem, dla którego czas zatrzymywania wynosi 430 sek. Spowodowane to jest mniejszą pracą tarcia, przy napędzie jednym silnikiem. Stosując hamowanie powietrzem, czas ten ulega skróceniu

Rysunek 2-0-3 Porównanie czasów swobodnego hamowania z hamowaniem powietrzem rozruchowym i hamulcem

Większy efekt uzyskiwany jest przy hamowaniu jednego silnika. Jest on wynikiem mniejszego momentu bezwładności układu napędowego. Z wykresu można zauważyć, że od momentu rozpoczęcia hamowania powietrzem aż do zatrzymania się silnika upływa stosunkowo krótki okres czasu w granicach 5 - 8 sekund.

Następnym zagadnieniem jest właściwy wybór momentu rozpoczęcia hamowania. Dla podanego przykładu, hamowanie rozpoczęto w obu rozpatrywanych przypadkach dopiero wtedy, gdy obroty silnika spadły do min. Liczba obrotów, przy których uzyskuje się właściwe efekty jest różna dla różnych urządzeń napędowych. Zbyt wczesne rozpoczęcie hamowania silnika powietrzem, a więc przy zbyt wysokich obrotach może dać efekt przeciwny do oczekiwanego a mianowicie przyspieszenie urządzenia napędowego w pierwotnym kierunku obrotów. Aby zaprezentować to stwierdzenie, rozpatrzone zostaną kolejno zależności pochodzące z przebiegu hamowania przy niskich i wysokich obrotach.

Rysunek 2-4 przedstawia przebieg hamowania powietrzem rozruchowym silnika dwusuwowego bez doładowania przy niskich obrotach. Linia. Przerywana na tym wykresie odpowiada normalnemu sprężaniu i rozprężaniu powietrza w cylindrze. Przy hamowaniu powietrzem, przesterowaniu silnika, tuż po zamknięciu szczelin wylotowych (punkt A) zostaje otwarty zawór rozruchowy (punkt B) i sprężone powietrze jest doprowadzone do cylindra. W tym czasie tłok porusza się od dolnego zwrotnego punktu DMP do górnego zwrotnego punktu GMP, a więc zmniejsza objętość cylindra. Ciśnienie powietrza w cylindrze wyrasta aż do punktu C, przy którym następuje zamknięcie zaworu rozruchowego. Należy tu zauważyć, że w stosunku do normalnego czasokresu trwania rozruchu, zamknięcie zaworu rozruchowego następuje znacznie wcześniej, a mianowicie w momencie, gdy ciśnienie w cylindrze osiągnie wartość równą ciśnieniu powietrza rozruchowego. Spowodowane to jest konstrukcją zaworu rozruchowego, która uniemożliwia wzrost ciśnienia w przewodach rozruchowych powyżej ciśnienia powietrza rozruchowego. Po zamknięciu zaworu rozruchowego, rozpoczyna się sprężanie powietrza zawartego w cylindrze aż do punktu D, w którym osiągnięte zostaje ciśnienie, przy którym otwierają się zawory bezpieczeństwa silnika. Ciśnienie to wynosi 60 - 65 atm. Aż do momentu osiągnięcia przez tłok górnego martwego położenia określonego przez punkt E, sprężone w cylindrze powietrze rozruchowe, usuwane jest przez zawór bezpieczeństwa do atmosfery.

Rysunek 2-0-4 Przebieg hamowania silnika powietrzem rozruchowym przy niskich obrotach

Przy powrotnym ruchu tłoka następuje rozprężanie pozostałego powietrza, które kończy się w punkcie „F” tj. w momencie otwarcia się szczelin wylotowych, pracę hamowania uzyskanego w ten sposób określa równanie:

L_h = F1 - F2 = F3 - F4

gdzie:

F1 - powierzchnia pracy sprężania (pole A, B, C, D, E, O, A),

F2 - powierzchnia pracy rozprężania (pole E, F, G, O, E,)

F3 - F4 - powierzchnia nadwyżki pracy sprężania (pole J, C, D, E, J, minus pole H, J, B, A, H)

Praca hamowania będzie dodatnia tylko wtedy, gdy F1 > F2 lub gdy F3 > F4, co rzeczywiście jest spełnione przy niewielkich obrotach silnika.

Rysunek 2-0-5 Przebieg Hamowania silnika powietrzem rozruchowym przy wysokich obrotach

Rozpatrzmy z kolei przebieg hamowania powietrzem rozruchowym przy wysokich liczbach obrotów, przedstawiony na rysunku 2-5. Przebieg linii B-C, podczas której sprężone powietrze dopływa przez zawór rozruchowy do cylindra, zależy od prędkości tłoka. Przy nieruchomym tłoku linia ta byłaby linią pionową, natomiast, czym większa będzie prędkość tłoka, a więc i obroty silnika, tym mniejszy kąt będzie tworzyć z linią poziomą skutkiem, czego punkt „C” określający moment zamknięcia zaworu rozruchowego a tym samym i początek sprężania, położony bliżej górnego zwrotnego punktu. Skutkiem tego maksymalne ciśnienie, przy którym następuje otwarcie zaworu bezpieczeństwa. Zostanie osiągnięte znacznie później jak również może się okazać, że nie zostanie ono osiągnięte nawet Wówczas, gdy tłok znajdzie się w górnym martwym położeniu. Niezależnie od tego, przy wyższej liczbie obrotów silnika, następuje większy spadek ciśnienia powietrza rozruchowego, tak, że zamknięcie zaworu rozruchowego odbywać się będzie przy niższym ciśnieniu. Oba te czynniki mogą powodować, że przy wyższych obrotach linia sprężania nie osiągnie ciśnienia otwarcia zaworu bezpieczeństwa i cała ilość powietrza sprężonego w cylindrze będzie ekspandować. Następstwem tego jest to, że praca rozprężania F2 będzie większa od pracy sprężania F1, a więc uzyska się efekt przeciwny do zamierzonego, to znaczy przyspieszanie ruchu silnika w pierwotnym kierunku obrotów. Przy jeszcze większych obrotach silnika, praca przyspieszania silnika określona polem F'4 - F'3 staje się coraz większa i w przypadku, gdy punkt „C” znajdzie się na linii J - E staje się równa polu F'4.

W silnikach czterosuwowych, przy których mogą występować wyższe ciśnienia końca sprężania i przede wszystkim w silnikach wysokodoładowanych, w których zawory bezpieczeństwa otwierają się przy wyższych ciśnieniach, hamowanie powietrzem rozruchowym napotyka na trudności. Jedynie przy zupełnie małych obrotach osiąga się otwarcie zaworów bezpieczeństwa i dochodzi rzeczywiście do procesu hamowania silnika.

Również stosowanie przy przesterowanym silniku, wtrysku paliwa zamiast "kontrpowietrza" nie daje zamierzonego efektu. Najczęściej silnik zostaje również i w tym przypadku nie wyhamowany, a przyspieszony w pierwotnym kierunku obrotów. Wynika to ze stosowanych w silnikach ustawień wtrysku, które jest prawie, że symetryczne w stosunku do górnego zwrotnego punktu tak, że występujące mniej więcej normalne spalanie paliwa przyspiesza silnik w pierwotnym kierunku obrotów. Znaczne zwiększenie pracy hamowania uzyskuje się przez sterowany upust powietrza. Sposób ten stosowany przez różne wytwórnie produkujące silniki polega na otwieraniu w pobliżu GMP zaworów bezpieczeństwa przy pomocy przymusowego sterowania. Ciśnienie w cylindrze spada wówczas według linii kropkowanej na rysunkach 2-4 i 2-5 i praca sprężania redukuje się wówczas do wartości równej polu F5 lub F'5. Takie urządzenie komplikuje rozrząd silnika i wymaga osobnego odprowadzania powietrza usuwanego z cylindrów ze względu na jego silne zaoliwienie. Jeśli chodzi o hamowanie silników "kontrpowietrzem”, należy jeszcze podkreślić przewagę silników dwusuwowych nad silnikami czterosuwowymi. W silnikach dwusuwowych praca hamowania jest wykonywana, co jeden obrót w przeciwieństwie do silników czterosuwowych gdzie praca hamowania jest wykonywana, co drugi obrót.

3. Hamulce na kole zamachowym

Dalsze i znacznie skuteczniejsze możliwości zatrzymywania urządzeń napędowych uzyskuje się za pomocą mechanicznie działających hamulców, w których energia kinetyczna zamieniana jest w energię cieplną. Hamulce te instalowane są zwykle, bądź na kole zamachowym bądź, na wale śrubowym i są stosowane prawie zawsze dla silników o wyższej liczbie obrotów, dla których hamowanie "kontrpowietrzem” jest mało skuteczne.

Rysunek 2-6Schemat hamulca sterowanego sprężonym powietrzem

Rysunek 2-6 przedstawia przykład hamulca uruchamianego sprężonym powietrzem, działającego na koło zamachowe. Tego typu hamulce zostały zastosowane na dużej liczbie układów napędowych z dwoma doładowanymi silnikami czterosuwowymi o mocy 1200 KM każdy. O skuteczności działania takich hamulców Informuje nas wykres przedstawiony na rysunku 2-6, z którego wynika, że czas zatrzymania silników przy zastosowaniu hamulców mechanicznych ulega skróceniu do 6 - 8 sekund w stosunku do 290 sek. przy hamowaniu "kontrpowrietrzem".

4. Wpływ obecności sprzęgieł hydrokinetycznych lub elektromagnetycznych na właściwe manewrowanie

Obecność w układzie napędowym sprzęgieł hydrokinetycznych, względnie elektromagnetycznych stwarza dodatkową możliwość polepszenia właściwości manewrowych, a więc skrócenia czasu trwania poszczególnych manewrów. Rozpatrzmy najpierw układ ze sprzęgłem hydrokinetycznym w wykonaniu manewru z biegu "naprzód" na "wstecz” jednocześnie z odcięciem dopływu paliwa do silników, sprzęgła zostają opróżnione z oleju, dzięki czemu zostaje przerwane połączenie pomiędzy połówkami sprzęgieł i w ten sposób silniki zostają odłączone od pozostałej części układu napędowego. Na skutek małego momentu bezwładności samych silników, mogą one zostać zatrzymane w stosunkowo krótkim czasie, przesterowane i na nowo uruchomione w przeciwnym kierunku obrotów, a następnie po napełnieniu sprzęgieł, powtórnie podłączone do układu napędowego. Ponieważ wał śrubowy nadal obraca się w pierwotnym kierunku obrotów, początkowo obie połówki będą obracać się przeciwnie, silniki będą hamować śrubę i po zatrzymaniu będą przyspieszać ją w przeciwnym kierunku. W ten sposób można znacznie skrócić czas trwania manewru pod warunkiem, że przewidziane jest szybkie opróżnianie i napełnianie sprzęgła, związane z dużymi przekrojami rurociągów olejowych, odpowietrzeń oraz wydajnością pompy. Gdy sprzęgło nie jest przystosowane do szybkiego wyłączania i włączania, jego opróżnianie i napełnianie trwa tak długo, że nie tylko nie uzyskuje się polepszenia właściwości manewrowych, ale ich pogorszenie wskutek większego całkowitego momentu bezwładności układu napędowego.

Rysunek 2-0-7 Przebieg wykonania manewru dla układu napędowego ze sprzęgłem hydrokinetycznym

Przebieg wykonywania manewru z „cała naprzód” na „cała wstecz” przy napędzie pośrednim ze sprzęgłami hydrokinetycznymi przedstawia rysunek 2-6. Przed rozpoczęciem manewru zarówno silnik jak i przekładnia biegną prawie z tą samą liczbą obrotów. Obroty przekładni są nieznacznie niższe na skutek poślizgu występującego w sprzęgle hydraulicznym. Jednocześnie z odcięciem dopływu paliwa (punkt A) sprzęgło zostaje opróżnione i obroty silnika szybko spadają natomiast obroty przekładni znacznie wolniej na skutek jej dużego momentu bezwładności i oddziaływania śruby napędowej. W punkcie „B” silnik zostaje zatrzymany, przesterowany i powtórnie uruchomiony (punkt C). Przez krótki okres czasu silnik biegnie luzem i dopiero po osiągnięciu odpowiednich obrotów (około 70% n_nom) napełnia się sprzęgło (punkt D) zwiększając równocześnie wtrysk paliwa w silniku tak, aby liczba obrotów silnika mimo zwiększającego się obciążenia już nic spadała. W tym okresie pracy hamowana, jest przeciwnie obracająca się druga część sprzęgła, przekładnia i śruba, na skutek, czego ich liczba obrotów szybko spada aż do osiągnięcia w punkcie „E” wartości zero. W ostatnim okresie następuje przyspieszanie obrotów całego układu napędowego w przeciwnym kierunku, czemu towarzyszy nieznaczny wzrost obrotów silnika na skutek zmniejszenia się wielkości momentu zapotrzebowanego przez śrubę, aż w końcu w punkcie „F” zostaje zakończony manewr zmiany biegu układu napędowego.

Hamowanie a następnie przyspieszanie układu napędowego zostaje dokonane w stosunkowo krótkim czasie, ponieważ jak wynika z charakterystyk sprzęgła hydrokinetycznego przy dużym poślizgu może być przejęty moment kilkakrotnie większy od momentu nominalnego. Silnik po jego przesterowaniu powinien osiągnąć dostatecznie wysoką liczbę obrotów na biegu luzem, ponieważ moment przenoszony przez sprzęgło hydrokinetyczne w przeciwieństwie do sprzęgła elektromagnetycznego zależny jest nie od prędkości względnej obu połówek, ale od prędkości bezwzględnej, względnie od obrotów części pierwotnej (pędzącej) sprzęgła.

Podobne korzyści uzyskuje się przy sprzęgłach elektromagnetycznych. Pod względem właściwości manewrowych, Sprzęgło elektromagnetyczne w porównaniu ze sprzęgłem hydraulicznym ma tę zaletę, że można wykonać nim szybko dowolną ilość manewrów, bez konieczności instalowania dodatkowych urządzeń wymaganych dla szybkiego opróżniania i napełniania sprzęgła hydrokinetycznego, Połączenie względnie rozłączenie obu połówek sprzęgła odbywa się wyłącznie na drodze elektrycznej przez włączenie względnie wyłączenie wzbudzenia. Jednakże sprzęgło elektromagnetyczne wymaga stałej mocy wzbudzającej wynoszącej 60-100 kW, oraz instalacji dla odprowadzania ciepła, co jest szczególnie ważne przy pracy sprzęgła z dużym poślizgiem.

Rysunek 2-0-8 Przebieg wykonywania manewru dla układu ze sprzęgłem elektromagnetycznym

Przebieg wykonania manewru z "cała naprzód” na "cała wstecz” dla układu napędowego ze sprzęgłem elektromagnetycznym o mocy 1000 KM przedstawia rysunek 2-7. Przy wyłączeniu sprzęgła pełne obroty wstecz są uzyskiwane po 30 sek, natomiast ten sam manewr przy załączonym sprzęgle trwałby 180 sek. Na rysunku 2-7 a krzywa ciągła przedstawia obroty silnika „n”, a krzywa przerywana - obroty śruby „n_s” pomnorzone przez stosunek przełożenia „i”.

Wszelkie sprzęgła typu rozłącznego w instalacjach wielosilnikowych stwarzają ponadto możliwość wykonywania manewrów tylko przez włączanie bądź wyłączanie sprzęgieł. W tym przypadku połowa silników pracuje „naprzód” a polowa „wstecz” sposób ten stosuje się, gdy zachodzi konieczność wykonywania dużej liczby manewrów z mocą częściową dzięki temu oszczędza się powietrze startowe oraz unika wpływu zimnego powietrza rozruchowego na cylindry silników.

1

---