一种电控发动机船机桨匹配合理的判断方法与流程

本发明涉及船用发动机，具体涉及一种电控发动机船机桨匹配合理的判断方法。

背景技术：

1、船用发动机主机的船机桨匹配是对于船舶重要的性能之一，尤其是对于中小型船舶，由于相当一部分没有经过船机桨的匹配计算，更多的是靠船舶配套厂经验来进行匹配，容易造成船机桨匹配的不合理，发动机匹配过轻或者过重的情况时有发生。想要了解船舶的匹配是否合理非常困难，通常需要实际试航才能验证合理性，而客户实际试航时，常常由于客观条件的限制，发动机无法进行全速测试，从而无法给出判断，船机桨匹配是否合理。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是现有的船用发动机不能进行全速测试，不便判断船机桨匹配是否合理的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种电控发动机船机桨匹配合理的判断方法，包括以下步骤：

3、步骤1：将发动机放置在发动机试验台架上，使发动机处于怠速转速n0状态，分别获取n组不同怠速功率p0时的数据，包括进气压力ap0(n)和对应的怠速功率p0(n)；

4、步骤2：将步骤1中获得的进气压力ap0(n)和对应的怠速功率p0(n)拟合，建立公式一：

5、ap0(n)＝k1p0(n)+k2；

6、获得进气压力ap0与怠速功率p0的数值关系式；

7、步骤3：将发动机额定转速n1时的额定功率p1通过公式二：

8、p0＝p1(n0/n1)k3

9、换算为理想状态下怠速转速n0时对应的怠速功率p0，k3为经验系数。

10、步骤4：在额定转速n1下所需的功率p2范围内选择阈值功率，并确认发动机匹配程度指标；

11、步骤5：通过公式二，分别将步骤4中选择的阈值功率换算为怠速转速n0下的阈值功率；

12、步骤6：通过公式一，将步骤5中换算的怠速转速n0下的阈值功率转换为对应的进气压力阈值；

13、步骤7：判断航行时的船机桨匹配是否合理。

14、可选的，步骤1中在发动机处于怠速n0状态时，获取的不同对应的怠速功率p0中需包含怠速允许的最大功率。

15、可选的，在步骤2的公式一中，k1\k2为拟合公式的固定系数，在发动机状态确认后不再发生变化。

16、可选的，步骤4中选择的阈值功率为：p1(1+x2％)、p1(1+x1％)、p1(1-x1％)和p1(1-x2％)；

17、发动机匹配程度指标为：在额定转速n1时，当所需功率p2为p1(1+x2％)>p2>p1(1+x1％)时，确认匹配偏重；当p2>p1(1+x2％)，确认匹配严重偏重；当p1(1+x1％)>p2>p1(1-x1％)，确认匹配合理；p1(1-x2％)<p2<p1(1-x1％)，确认匹配偏轻，当p2<p1(1-x2％)，确认匹配严重偏轻。

18、可选的，在步骤5中，步骤4选择的阈值功率p1(1+x2％)、p1(1+x1％)、p1(1-x1％)和p1(1-x2％)转换后的怠速转速n0下的阈值功率分别为：p0+2、p0+1、p0-1和p0-2。

19、可选的，在步骤6中，步骤5中怠速转速n0下的阈值功率p0+2、p0+1、p0-1和p0-2转换后的对应的进气压力阈值分别为：ap0+2、ap0+1、ap0-1和ap0-2。

20、可选的，步骤7中判断船机桨匹配是否合理方法为：

21、步骤7.1：在发动机处于怠速状态时，记录此时的怠速转速n及进气压力ap，并与设定的怠速转速n0进行比较；

22、步骤7.2：当怠速转速n小于设定的怠速转速n0时，认为船机桨匹配过重；

23、步骤7.3：当怠速转速n等于设定的怠速转速n0时，使用进气压力ap进行比较，当ap≤ap0-2时，此时船机桨匹配严重偏轻；当ap0-2＜ap≤apo-1，认为匹配偏轻；当ap0-1＜ap＜apo+1，认为匹配合理；当apo+1≤ap＜ap0+2时，认为匹配偏重；当ap≥ap0+2时，认为匹配严重偏重。

24、综上所述，本发明利用了电控发动机的特点，即发动机本身自带进气压力传感器，可以方便的获取进气压力，且利用了发动机怠速转速一般比较稳定，且无需额外干涉，即可以维持在所设定的转速范围，转速一般不随负荷的变化而变化的特点，并结合了发动机在试验台架上所采集的数据，对装机使用后处于怠速状态时采集数据并进行比较分析处理，通过获取发动机怠速时进气压力，与不同额定转速功率下对应的怠速压力值给出匹配是否合理的结论。

技术特征：

1.一种电控发动机船机桨匹配合理的判断方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的电控发动机船机桨匹配合理的判断方法，其特征在于，步骤1中在发动机处于怠速n0状态时，获取的不同对应的怠速功率p0中需包含怠速允许的最大功率。

3.根据权利要求1所述的电控发动机船机桨匹配合理的判断方法，其特征在于，在步骤2的公式一中，k1\k2为拟合公式的固定系数，在发动机状态确认后不再发生变化。

4.根据权利要求1所述的电控发动机船机桨匹配合理的判断方法，其特征在于，步骤4中选择的阈值功率为：p1(1+x2％)、p1(1+x1％)、p1(1-x1％)和p1(1-x2％)；

5.根据权利要求4所述的电控发动机船机桨匹配合理的判断方法，其特征在于，在步骤5中，步骤4选择的阈值功率p1(1+x2％)、p1(1+x1％)、p1(1-x1％)和p1(1-x2％)转换后的怠速转速n0下的阈值功率分别为：p0+2、p0+1、p0-1和p0-2。

6.根据权利要求5所述的电控发动机船机桨匹配合理的判断方法，其特征在于，在步骤6中，步骤5中怠速转速n0下的阈值功率p0+2、p0+1、p0-1和p0-2转换后的对应的进气压力阈值分别为：ap0+2、ap0+1、ap0-1和ap0-2。

7.根据权利要求6所述的电控发动机船机桨匹配合理的判断方法，其特征在于，步骤7中判断船机桨匹配是否合理方法为：

技术总结
本发明涉及船用发动机技术领域，公开了一种电控发动机船机桨匹配合理的判断方法，包括步骤1：获取怠速转速N<subgt;0</subgt;时的n组不同怠速功率P<subgt;0</subgt;时的数据；步骤2：将步骤1中获得的数据拟合；步骤3：将发动机额定转速N<subgt;1</subgt;时的额定功率P<subgt;1</subgt;换算为理想状态下怠速转速N<subgt;0</subgt;时对应的怠速功率P<subgt;0</subgt;；步骤4：选择阈值功率并确认发动机匹配程度指标；步骤5：将阈值功率换算为怠速转速N<subgt;0</subgt;下的阈值功率；步骤6：将怠速转速N<subgt;0</subgt;下的阈值功率转换为对应的进气压力阈值；步骤7：判断船机桨匹配是否合理，本发明利用了发动机怠速转速比较稳定，结合发动机在试验台架上所采集的数据，通过对比发动机怠速时进气压力与不同额定转速功率下对应的怠速压力判断匹配是否合理。

技术研发人员：孙谨涛,江小琴,刘豹,纪丽伟,凌建群
受保护的技术使用者：上海新动力汽车科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31