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平成15年度 通信講習用 船舶電気装備技術講座(電気装備概論編、初級)

 事業名 船舶の電気装備に関する技術指導等
 団体名 日本船舶電装協会 注目度注目度5


3 機関部概要
3・1 主機関の出力の種類
 主機関には各種の出力が使用されているので, 次にこれらを示す。
 航海速力を得るために常用する出力で, 機関の効率と保守の上から経済的な出力をいう。
 機関が安全に連続使用できる最大の出力をいう。これを機関の強度計算の基礎とし, 主機の呼び出力とする。
 連続最大出力を超えて, 短時間使用できる出力をいう。
 船の後進時における最大出力をいう。
 蒸気タービン等の軸継手に伝えられる出力をいう。
 内燃機関の軸継手に伝えられる出力で水動力計等により計測する。
 以上が通常船舶に使用されている出力の種類であるが, これらの外に次の出力もある。
 内燃機関や蒸気往復動機関などのシリンダ内で発生する出力をいう。この値は指圧線図の面積を測って求める。
 船をある速度で, 船体・抵抗に打ち勝って動かすに必要な出力をいう。
 主機関が発生した軸出力からプロペラに伝わるまでの, いろいろの摩擦損失等を, 差し引いた残りの出力を, 伝達出力という。
タービン軸出力≒1.02伝達出力
ディーゼルブレーキ出力≒1.05伝達出力(主機が中央部の場合)
≒1.03伝達出力(主機が船尾部の場合)
 船の速力と主機関の出力には, おおよそ伝達出力, ∝V3の関係がある。
V: 速度(ノット)
〔例題〕, 船の速力を2割増しとすれば, 伝達出力は何割増せばよいか。
〔解〕伝達出力=(1.2)3
≒1.7 7割増し
 ワット(watt)又は馬力(ps)は単位時間にする仕事, 即ち, 仕事率の単位である。以前はPS(馬力)単位で出力を称していたが, メートル法実施によって, kWで表すこともある。
 これらの関係は次のとおりである。
1PS=75〔kg・m/s〕=735.5〔W〕≒0.736〔kW〕
故に1kW=1.359PS
注:PSはドイツ語 Pferdestarkeの略 1PS=736〔W〕
〔例題〕主機関の出力4000PSをkWに換算せよ。
〔解〕4000×0.736=2944〔kW〕
 主機関とは推進軸を介してプロペラを回転して, 船を前方に推進するか, 又は後方に推進する役目をする機関であるので, 船の心臓部である。その出力の大きさ及び種類等は, 船種, 船型, 速力などによって定められる。(3・2参照)
 また, 熱効率の良い機関が燃料消費量の節約ができ, また, 船の運航上経済性が良いとされる。この見地からいえばディーゼル機関が最良であるが, その他種々の理由から蒸気タービンも採用されている。また, ガスタービンも特殊な要求から使用されることもある。
 小型船舶では出力が数kWから100kW前後のものまで取扱い及び装備上の関係から, 小型ディーゼル機関, ガソリン機関等が採用されている。
 主機関の種類及びそれらの熱効率については, 次のように分類される。
 
機関種類
熱効率
(1)内燃機関
 (a)ガソリン機関
20〜30%
 (b)4サイクルディーゼル機関
35〜45%
  (以下説明)
 (c)2サイクルディーゼル機関
40〜50%
  (以下説明)
(2)蒸気タービン
25〜35%
(3)ガスタービン
30%前後
 
注:熱効率とは次の式で表される。
 
 
 ここで, 4500とは1馬力は75kgm/sで1分間では75×60=4500
 また, 427とは1kcal=427kg・m熱の仕事当量のこと。
〔例題〕1,200馬力のディーゼル機関において, 1時間の燃料消費量が210kgとすればこの機関の熱効率はどのくらいか。ただし, 使用燃料の発熱量は10000kcal/kgとする。
〔解〕
 
 
 以下ディーゼル機関, 蒸気タービン及び電気推進装置について説明する。







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更新日: 2019年6月8日

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