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(11) | EP 3 078 584 B1 |
| (12) | FASCICULE DE BREVET EUROPEEN |
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| (54) |
PROCEDE ET SYSTEME POUR MODIFIER LA PROPULSION D'UN NAVIRE VERFAHREN UND SYSTEM ZUR ÄNDERUNG DES ANTRIEBS EINES SCHIFFES METHOD AND SYSTEM FOR MODIFYING THE PROPULSION OF A SHIP |
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| Il est rappelé que: Dans un délai de neuf mois à compter de la date de publication de la mention de la délivrance de brevet européen, toute personne peut faire opposition au brevet européen délivré, auprès de l'Office européen des brevets. L'opposition doit être formée par écrit et motivée. Elle n'est réputée formée qu'après paiement de la taxe d'opposition. (Art. 99(1) Convention sur le brevet européen). |
Domaine technique de l'invention.
[0002] Elle concerne le domaine technique des navires propulsés par des moteurs thermiques, et plus particulièrement des aménagements permettant de régler la propulsion de navires, par exemple pour le transport de passagers, le transport de marchandises, etc.
État de la technique.
[0003] Les navires sont habituellement pourvus d'une ou plusieurs lignes d'arbre assurant leur propulsion.
[0005] Sur la figure 1, la ligne d'arbre comprend une hélice 1 dont le pas est variable et qui est solidaire d'un arbre d'hélice 2. L'hélice 1 est associée à un variateur 3 qui permet de faire varier son pas de sorte que, en rotation, la modification dudit pas entraîne une modification du couple sur l'arbre d'hélice 2.
[0006] Deux moteurs à combustion interne 4 et 5, par exemple des moteurs diesels suralimentés, sont également installés sur la ligne d'arbre. Ces moteurs 4, 5 sont identiques et sont dimensionnés de manière à pouvoir assurer seuls la propulsion du navire. Ces moteurs suralimentés 4, 5 sont initialement prévus pour un fonctionnement à puissance nominale et à vitesse de rotation constante. Ils comprennent chacun un arbre moteur, respectivement 40 et 50.
[0007] Un régulateur de vitesse 41, 51 est associé à chacun des moteurs 4, 5. Chaque régulateur de vitesse 41, 51 permet de maintenir la vitesse de rotation de l'arbre moteur 40, 50 du moteur 4, 5 auquel il est associé. A cette vitesse de rotation correspond une consigne de commande.
[0008] Un réducteur 6 est adapté pour modifier le rapport de vitesse et le couple entre chaque arbre moteur 40, 50 et l'arbre d'hélice 2. Il permet par exemple de réduire de cinq fois la vitesse de rotation des arbres moteurs 40, 50 et ainsi d'augmenter de cinq fois le couple sur l'arbre d'hélice 2. Ce réducteur 6 comprend généralement des engrenages qui barbotent dans de l'huile de lubrification. Le couplage mécanique de chaque arbre moteur 40, 50 au réducteur 6 est réalisé au moyen d'accouplements débrayables 42, 52.
[0009] Un alternateur attelé 7 (ou générateur électrique de courant alternatif) permet de fournir de l'énergie électrique Pe au navire lorsque ledit alternateur est accouplé à au moins un des arbres moteurs 40 ou 50, par l'intermédiaire du réducteur 6. La fréquence du courant généré dépend directement de la vitesse de rotation dudit ou desdits arbre(s) moteur(s).
[0010] L'énergie électrique Pe peut également être fournie par un ou plusieurs groupes électrogènes 8 lorsque ces derniers sont activés.
[0011] Une unité de gestion électronique UC gère le fonctionnement de la ligne d'arbre. Cette unité de gestion électronique comprend un ou plusieurs processeurs ou microprocesseurs et une ou plusieurs mémoires dans laquelle ou lesquelles sont enregistrés un ou plusieurs programmes informatiques dont les instructions, lorsqu'elles sont exécutées par le processeur, permettent de réaliser les fonctionnalités décrites plus avant dans la description.
[0012] Sur la figure 1, l'unité de gestion Uc est subdivisée en trois sous-unités respectivement UC1, UC2, et UC3. Ces sous-unités sont généralement physiquement séparées les unes des autres et sont autonomes. Elles peuvent toutefois être physiquement regroupées au sein d'une même unité.
[0013] La sous-unité UC1 gère la charge des moteurs 4, 5. La « charge » est le rapport entre le travail effectif fourni à un certain régime moteur sur le travail maximal autorisé au même régime moteur. Etant donné que le travail d'un moteur correspond au couple sur un tour de rotation, nous pouvons dire que la charge correspond au rapport du couple effectif, sur le couple maximal. La charge n'a donc pas d'unité et est exprimée en pourcentage. La charge est associée à la partie résistante qui correspond à l'hélice 1 et par conséquent au couple résistant ainsi qu'au pas d'hélice. Concrètement, la charge Ch détermine la valeur du couple résistant induit par l'hélice 1 sur l'arbre d'hélice 2, suite au réglage de son pas, qui est compensé par le couple moteur C délivré par les arbres moteurs 40, 50.
[0014] La sous-unité UC1 transmet au variateur 3, une consigne de commande Sp qui règle le pas de l'hélice 1 à une valeur initiale. Cette valeur initiale dépend d'une consigne Spl donnée par un levier 9, lequel levier est actionné manuellement depuis la passerelle de pilotage du navire. Cette consigne Spl est par exemple comprise entre [0 ; +10] lorsque le navire navigue en marche avant et entre [0;-10] lorsqu'il navigue en marche arrière.
[0015] La valeur du pas de l'hélice 1 dépend également d'une consigne Spc de limite de charge, ce qui se traduit par :
où « f » est une fonction de transfert.
[0016] La consigne de limite de charge Spc correspond à une valeur limite de pas de l'hélice 1 appliquée à la consigne de pas demandée Spl. En deçà de cette valeur de pas, il n'y a aucune limitation quand à l'action du levier 9 ; cependant, au delà de cette valeur, le pas de l'hélice 1 reste bloqué à ladite valeur et le levier 9 n'a plus d'action sur ledit pas. La consigne de limite de charge (Spc) est généralement fixée à une valeur proche de 80% pour éviter que les moteurs 4 ou 5 ne dépassent 80% du couple maximal (C1max) ainsi que de la puissance maximale (P1max), réglages adaptés à un usage prolongé.
[0017] Les valeurs de consigne de limite de charge Spc sont généralement préconisées par le constructeur, mais peuvent être réglées manuellement par l'utilisateur, entre 0% et 110%, notamment en fonction des conditions de navigation. Par exemple, en cas d'avarie sévère (voie d'eau, incendie,...), la consigne de limite de charge peut être réglée à 110 %.
[0018] Par exemple, si la passerelle actionne le levier 9 pour demander un pas maximum de « 10 » (sur une échelle de 0 à 10), et que l'on applique une limitation de charge de 80% (consigne Spc), la sous-unité UC1 émet une consigne Sp telle que le variateur 3 règle le pas de l'hélice à une valeur correspondant à 80% du couple maximal disponible (C1max), ou de la puissance maximale (P1max) disponible s'il s'agit de moteurs à vitesse de rotation constante.
[0019] Les sous-unités UC2 et UC3 gèrent les vitesses de rotation respectivement des moteurs 4 et 5. Elles transmettent aux régulateurs de vitesse 41, 51 des consignes de commande, respectivement Sω, lesquelles consignes maintiennent la vitesse de rotation de l'arbre moteur correspondant, respectivement 40, 50, à une vitesse nominale de rotation ωn. Cela peut se traduire par la formule suivante :
où « g » est une fonction de transfert.
[0020] La vitesse nominale de rotation ωn est prédéfinie par le constructeur, comme cela est expliqué plus avant dans la description.
[0021] Actuellement, on distingue trois modes de fonctionnement distincts pour répartir la puissance dite propulsive PM et la puissance électrique Pe, nécessaires pour faire avancer le navire et fournir le courant du bord.
[0022] Dans un mode dit « générateur », les moteurs 4, 5 délivrent à eux seuls la puissance propulsive PM via l'arbre d'hélice 2, ainsi que la puissance électrique Pe via l'alternateur attelé 7. Il est également possible de n'activer qu'un seul des deux moteurs 4 ou 5, l'autre étant désactivé et désaccouplé du réducteur 6. Dans ce mode, le ou les groupes électrogènes 8 sont désactivés.
[0023] La vitesse de rotation ωn des arbres moteurs 40 et 50, dite nominale, doit rester constante afin de produire le courant de bord avec une fréquence donnée. En effet, l'alternateur attelé 7 génère un courant dont la fréquence dépend directement de la vitesse de rotation de l'arbre moteur 50. Il est essentiel de maintenir constante la fréquence du courant (+/- 1Hz), au risque d'altérer les appareils électriques desservis. La vitesse nominale ωn de rotation des moteurs 4 et 5 est par exemple de 79 rad/s.
[0024] Les moteurs 4, 5 délivrent chacun une puissance qui varie selon la charge Ch1 de l'hélice 1 (figure 3a), ainsi que la charge du réseau électrique, jusqu'à atteindre une puissance nominale P1n fixée généralement à 80 % de la puissance maximale P1max, selon les constructeurs.
[0025] C'est donc le réglage de la consigne de limite de charge Spc qui détermine le couple nominal C1n ainsi que la puissance nominale P1n des moteurs 4, 5 (en cas de vitesse de rotation constante).
[0026] Dans un mode dit « propulsif», la puissance P1n de chacun des deux moteurs 4, 5 est entièrement dédiée à la propulsion du navire (PM=2xP1n en prenant comme hypothèse qu'il n'y ait pas de perte au niveau du réducteur 6). La puissance électrique Pe est fournie exclusivement par le ou les groupes électrogènes 8, l'alternateur attelé 7 étant désactivé. Les moteurs 4, 5 fonctionnent à vitesse nominale constante ωn.
[0027] La figure 3a est un diagramme sur lequel la puissance motrice PM disponible sur l'arbre d'hélice 2 correspond aux ordonnées gauches, et la vitesse de rotation ω des arbres moteurs 40, 50 correspond aux abscisses, étant entendu que cette vitesse de rotation ω est directement proportionnelle à la vitesse de rotation de l'arbre d'hélice 2.
[0028] Sur cette figure 3a, les courbes en trait gras sont des courbes d'iso-vitesse, permettant de déterminer la vitesse V du navire.
[0029] Les courbes en trait d'axe sont des courbes d'iso-charge permettant de déterminer la charge Ch sur l'arbre d'hélice 2. On rappelle ici que cette charge Ch est un pourcentage correspondant au couple résistant induit par l'hélice 1 suite au réglage de son pas, compensé par le couple C délivré par les arbres moteurs 40, 50 (auquel est appliqué le coefficient de réduction induit par le réducteur 6).
[0030] Les courbes en trait plein sont des droites d'iso-couple permettant de déterminer le couple moteur C sur les arbres moteurs 40, 50.
[0031] Sur la figure 3a, au point de fonctionnement 1n, le navire fonctionne avec un seul moteur 4 ou 5. A la vitesse de rotation nominale ωn (ex : environ 79 rad/s), et pour une charge nominale Ch1n, la puissance motrice nominale développée par ce moteur est égale à P1n et la vitesse du navire est égale à V1n (ex : environ 16 nœuds). La puissance motrice nominale P1n (ex : environ 3900 kW) correspondant à environ 80 % de la puissance maximale P1max (ex : environ 4900 KW). Le couple moteur nominal C1n (ex : environ 240 kN.m sur l'arbre d'hélice 2) correspond au couple résistant de la charge nominale Ch1n de 80 % (les courbes d'iso-couple et d'iso-charge se rencontrent en ce point 1n).
[0032] Au point de fonctionnement 1max, le navire fonctionne encore avec un seul moteur 4 ou 5. A la vitesse de rotation nominale ωn, et pour une charge maximale Ch1max, la puissance motrice maximale développée par ce moteur est égale à P1max (ex : environ 4900 kW) et la vitesse du navire augmente de V1n à V1max (ex : environ 18,2 nœuds). Le couple moteur maximal C1max (ex : environ 315 kN.m sur l'arbre d'hélice 2) correspond au couple résistant de la charge maximale Ch1max de 100 % (les courbes d'iso-couple et d'iso-charge se rencontrent en ce point 1max).
[0033] Au point de fonctionnement 2n le navire fonctionne avec les deux moteurs 4 et 5 activés. A la vitesse de rotation nominale ωn, on augmente la charge Ch2n. La puissance motrice disponible sur l'arbre d'hélice 2 augmente alors à une valeur P2n (ex : environ 7800 kW ; P2n = 2 x P1n) et la vitesse du navire augmente de V1n à V2n (ex : environ 20,4 nœuds). Le couple moteur C2n (ex : environ 480 kN.m sur l'arbre d'hélice 2) correspond au couple résistant de la charge Ch2n (les courbes d'iso-couple et d'iso-charge se rencontrent en ce point 2).
[0034] Ce mode propulsif permet un fonctionnement sur un ou deux moteurs par ligne d'arbre. Le fait d'avoir un seul moteur activé par ligne d'arbre est économique, puisque la consommation au mille est intéressante, mais le rendement propulsif (directement lié à la vitesse V du navire) est dégradé ; l'hélice 1 ne travaillant pas dans sa plage efficiente d'utilisation.
[0035] Le fait d'avoir deux moteurs activés par ligne d'arbre permet un rendement propulsif intéressant, mais la consommation au mille est maximale du fait d'avoir les moteurs 4, 5 ainsi que le ou les groupes électrogènes 8 en fonctionnement.
[0036] Dans un mode dit « combinatoire », la vitesse de rotation ω des arbres moteurs 40, 50 n'est plus constante, mais varie avec la charge Ch de l'hélice 1.
[0037] Comme dans le mode propulsif, la puissance des moteurs 4, 5 peut alors être entièrement utilisée pour la propulsion du navire. La puissance électrique Pe est fournie exclusivement par le ou les groupes électrogènes 8. En effet, dès lors que la vitesse de rotation ω des arbres moteurs 40, 50 varie et que la fréquence du courant généré doit rester constante, l'alternateur attelé 7 doit être désactivé.
[0038] Étant donné que dans ce cas, la vitesse de rotation ω des arbres moteurs 40, 50 varie parallèlement avec la charge Ch de l'hélice 1, le couple C délivré par les arbres moteurs 40, 50 est ainsi optimisé. Ce couple ne dépasse toutefois pas sa valeur nominale C1n, toujours atteinte à la limite de charge (environ 80 % du couple maximal C1max) et à la vitesse nominale ωn (limite supérieure).
[0039] Ce mode est intéressant pour les montées en charge et les allures transitoires du navire. Il en résulte une meilleure accélération du navire ainsi qu'une optimisation du pas de l'hélice 1, du fait de favoriser le couple C délivré par les arbres moteurs 40, 50 plutôt que leur vitesse de rotation ω.
[0040] Dans le cas où la vitesse nominale de rotation ωn des arbres moteurs 40, 50 est constante, seule la charge varie jusqu'à atteindre la limite de charge fixée par la consigne de limite de charge Spc. Étant donné que la vitesse de rotation de l'ensemble propulsif reste constante, le réglage de la limite de charge détermine dans ce cas précis la limite de la puissance motrice.
[0041] La formule suivante relie, pour chaque moteur 4, 5 : puissance, couple, et vitesse de rotation :
Où:
- P correspond à la puissance en W (Watt) délivrée par le moteur 4, 5 ;
- C correspond au couple en N.m (Newton mètre) de l'arbre moteur 40, 50 ;
- ω correspond à la vitesse de rotation en rad/s (radian par seconde) de l'arbre moteur 40, 50.
[0043] La vitesse nominale de rotation ωn ainsi que la puissance maximale disponible au point de fonctionnement 2n (P2n = 2 x P1n) des moteurs 4 et 5 sont déterminées par le constructeur. Ces valeurs sont sélectionnées lors de la construction du navire pour être compatibles avec le choix de l'hélice 1. En se référant à la figure 3a, au point de fonctionnement 2n, ainsi que tout le long de la courbe Ch2n, l'hélice 1 travaille dans sa plage efficiente d'utilisation, ladite hélice étant dimensionnée pour fonctionner avec deux moteurs à environ 80 % de leur puissance maximale.
[0044] La conception de l'alternateur attelé 7, et notamment son bobinage, découle directement de la vitesse nominale de rotation ωn des arbres moteurs 40, 50, dès lors que la fréquence du courant généré par ledit alternateur doit rester constante (par ex : 50 Hz ou 60 Hz, +/- 1 Hz).
[0045] Les moteurs 4, 5, l'hélice 1, et l'alternateur attelé 7 étant tous les trois interdépendants, il est impossible, en mode générateur, de modifier un de ces appareils sans en modifier au minimum un autre. Ces appareils ainsi que leurs réglages sont donc propres au navire et restent, a priori, les mêmes tout au long de son exploitation.
[0046] La vitesse nominale ωn des arbres moteurs 40, 50, est donc déterminée à la construction du navire, et doit être maintenue à une valeur constante en mode générateur, afin que l'alternateur attelé 7 puisse fournir un courant électrique avec une fréquence sans variation. A la fréquence de 50 Hz il est toléré une variation de +/- 1 Hz, soit une erreur de +/- 2%.
[0047] Les régulateurs de vitesse 41, 51, par l'intermédiaire des sous-unités de gestion UC2 et UC3, maintiennent donc constante la vitesse de rotation nominale ωn des arbres moteurs 40, 50 et intègrent indirectement la charge (c'est-à-dire le couple induit par l'hélice 1) en agissant sur l'injection de combustible dans les moteurs 4, 5, pour conserver cette vitesse nominale. Sur la figure 1, la vitesse de rotation des arbres moteurs 40, 50 est contrôlée au moyen de capteurs de vitesse 43, 53 installés sur lesdits arbres.
[0048] Dans les cas où la vitesse de rotation des arbres moteurs 40, 50 est constante et maintenue à la vitesse nominale ωn, la puissance des moteurs 4, 5 varie jusqu'à atteindre une puissance nominale (P1n) à la limite de charge Ch1n, et par conséquent, selon la formule P = C x ω, un couple variable limité (couple nominal C1n) : P1n = C1n x ωn.
[0049] Il existe donc trois modes avec chacun leurs avantages : les modes générateurs et combinatoires étant optimisés et le mode propulsif étant économique dans le cas d'un seul moteur activé 4 ou 5 par ligne d'arbre. Ce mode propulsif est toutefois peu optimisé dans les conditions initiales.
[0050] En effet, en mode propulsif avec un seul moteur activé par ligne d'arbre (ex : moteur 4), la puissance motrice PM disponible sur l'arbre d'hélice 2 est divisée par deux (PM=P2n/2=P1n). La vitesse de rotation de l'arbre moteur 40 étant toujours constante et égale à la vitesse nominale ωn, le couple disponible C1n sur cet arbre moteur 40 et donc sur l'arbre d'hélice 2, est alors lui aussi divisé par deux (C1n=C2n/2). Lorsqu'un un seul moteur est activé (par exemple le moteur 4), à la vitesse de rotation nominale ωn, et pour une charge Ch1, alors la puissance motrice PM=P1n et la vitesse du navire V=V1n. En maintenant la vitesse de rotation ωn constante, et en augmentant la charge Ch (c'est-à-dire le pas de l'hélice 1) à une valeur Ch1max telle que Ch1max>Ch1, alors la puissance motrice disponible sur l'arbre d'hélice 2 augmente à une valeur P1max telle que P1max>P1n et la vitesse du navire passe de V1n à V1max, avec V1max>V1n. Au point de fonctionnement critique 1max, la puissance propulsive P1max augmente par exemple d'environ 20 %, mais le couple C1max devient trop important pour assurer un fonctionnement prolongé.
[0051] Avec un seul moteur activé par ligne d'arbre, du fait que la puissance motrice PM et le couple disponible sur l'arbre d'hélice 2 sont divisés par deux, le rendement propulsif, ou vitesse du navire, est fortement dégradé. L'hélice 1 ne travaille plus dans sa plage efficiente d'utilisation.
[0052] L'invention vise à remédier à cet état des choses. En particulier, un objectif de l'invention est d'améliorer le rendement du mode propulsif dans le cas le plus économique, c'est-à-dire avec un seul moteur activé par ligne d'arbre.
[0053] On connait par le document brevet BE 677.295 (BBC) un système permettant de limiter le rendement propulsif du navire. Ce système permet de traiter un cas extrême où, l'hélice étant réglée en vue de la vitesse maximale, qui correspond à la puissance maximale, on doive en même temps absorber une charge supplémentaire du réseau électrique de bord. Les moteurs diesel du navire n'étant pas à même d'absorber la surcharge, la vitesse de l'arbre porte-hélice diminue fatalement. Le document BBC préconise de veiller, lors de telle charges extrêmes, à ce que l'angle d'attaque de l'hélice du navire se modifie jusqu'à ce que la vitesse de rotation nominale soit rétablie. La solution préconisée dans ce document consiste à réduire l'angle d'attaque de l'hélice (et donc de diminuer le couple sur l'arbre d'hélice) dans le but de soulager les moteurs diesel du navire. La puissance diminue grâce à ce système, afin de maintenir constante la vitesse de rotation des moteurs diesel. Ce système ne peut en aucun cas permettre d'augmenter le rendement du mode propulsif du navire, notamment avec un seul moteur activé par ligne d'arbre.
Divulgation de l'invention.
[0054] La solution proposée par l'invention est un procédé pour modifier la propulsion d'un navire conforme à la revendication n°1.
[0055] Grâce aux caractéristiques remarquables du procédé, le couple disponible augmente lorsque la puissance est divisée par 2 ce qui permet d'optimiser le rendement de l'hélice à pas variable. La vitesse du navire augmente alors de manière significative tandis que la consommation de combustible reste identique à celle d'un seul moteur à vitesse nominale en mode propulsif. Il a été constaté une augmentation de la vitesse du navire de 4 % avec une consommation de combustible équivalente, ou une économie de combustible pouvant aller jusqu'à 15% avec une vitesse moyenne de navigation équivalente. Le procédé objet de l'invention permet donc d'avoir une nouvelle vitesse de navigation intéressante, tout en conservant la configuration de propulsion la plus intéressante (mode propulsif), avec une consommation limitée de combustible.
[0056] Il est à noter que, conformément à l'invention, on augmente le pas d'hélice pour augmenter le couple sur l'arbre d'hélice, la vitesse de rotation de l'arbre moteur étant diminuée. C'est l'inverse de ce qui est préconisé dans le document brevet BE 677.295 (BBC) où le pas d'hélice est diminué pour réduire le couple sur l'arbre d'hélice, la vitesse de rotation des arbres moteurs étant maintenue constante.
[0057] D'autres caractéristiques avantageuses du procédé selon l'invention sont listées dans les revendications secondaires. Chacune de ces caractéristiques peut être considérée seule ou en combinaison avec les caractéristiques remarquables définies ci-dessus, et faire l'objet, le cas échéant, d'une ou plusieurs demandes de brevets divisionnaires.
[0058] Un autre aspect de l'invention concerne un système pour modifier la propulsion d'un navire conforme à la revendication n°4.
[0059] D'autres caractéristiques avantageuses du système selon l'invention sont listées dans les revendications secondaires. Chacune de ces caractéristiques peut être considérée seule ou en combinaison avec les caractéristiques remarquables définies ci-dessus, et faire l'objet, le cas échéant, d'une ou plusieurs demandes de brevets divisionnaires..
Description des figures.
[0060] D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description d'un mode de réalisation préféré qui va suivre, en référence aux dessins annexés, réalisés à titre d'exemples indicatifs et non limitatifs et sur lesquels :
- la figure 1 précitée illustre de manière schématique un système de propulsion d'un navire connu de l'art antérieur,
- la figure 2 schématise un système de propulsion conforme à l'invention,
- la figure 3a précitée est un diagramme schématique illustrant la relation entre la puissance motrice PM susceptible d'être fournie sur l'arbre d'hélice par les moteurs et la vitesse de rotation des arbres moteur ; sont représentés aux points de fonctionnement caractéristiques 1n, 1max, 1' et 2n, les courbes d'iso-vitesse du navire ainsi que les courbes d'iso-couple et d'iso-charge,
- figure 3b est une vue agrandie du détail D de la figure 3a,
- la figure 4 est un Grafcet représentant un mode de fonctionnement de l'unité de gestion électronique, et plus particulièrement de l'automate programmable qu'elle est susceptible d'intégrer.
Modes préférés de réalisation de l'invention.
[0061] Sur la figure 2, le système de propulsion conforme à l'invention est similaire à celui illustré sur la figure 1 et décrit précédemment. Les éléments communs portent les mêmes références numériques.
[0062] Une seule ligne d'arbre est représentée, mais le navire peut en comporter plusieurs, et préférentiellement deux. Le fonctionnement de chacune de ces lignes d'arbre est similaire.
[0063] Sur la figure 2, la ligne d'arbre intègre deux moteurs 4 et 5. Ces derniers sont par exemple des moteurs diesels suralimentés de la marque WÄRTSILA®. Ils fonctionnent normalement à une puissance constante à environ 80 % de leur puissance maximale.
[0064] Le procédé objet de l'invention se déroule en deux phases :
La première phase consiste à faire naviguer le navire en mode propulsif. L'alternateur
attelé 7 est désactivé, c'est-à-dire qu'il n'est pas excité (ce qui est schématisé
par l'utilisation des lignes pointillées). Une première conséquence liée à cette désactivation,
est que la puissance susceptible d'être développée par les moteurs 4, 5 n'est plus
partiellement utilisée par l'alternateur 7 pour la production électrique, mais est
exclusivement utilisée pour mettre en rotation l'arbre d'hélice 2. On gagne donc de
la puissance sur l'arbre d'hélice 2. Le ou les groupes électrogènes 8 sont activés.
Ce sont eux qui produiront la puissance électrique Pe.
Sur les deux moteurs 4 et 5 prévus sur la ligne d'arbre, un seul est activé. Sur la
figure 2, seul le moteur 4 est activé. Le moteur 5 est désactivé et/ou à son arbre
moteur 50 désaccouplé du réducteur 6, ce qui est schématisé par l'utilisation des
lignes pointillées. L'arbre moteur 40 du moteur 4 activé est quant à lui accouplé
au réducteur 6 pour assurer la propulsion du navire.
Dans cette configuration, et comme cela apparaît au point de fonctionnement 1n sur la figure 3a, la puissance initiale P1n développée par le moteur 4, en fonction de la valeur initiale du pas de l'hélice
1 (correspondant à la charge Ch1n), et de la vitesse nominale ωn de rotation de l'arbre moteur 40, génère une vitesse de croisière initiale V1n du navire. Par exemple, lorsque la puissance P1n est d'environ 3900 kW, et le couple C1n sur l'arbre d'hélice 2 est de 240 kN.m (Ch1), la vitesse V1n est alors d'environ 16 nœuds.
La désactivation de l'alternateur attelé 7, l'activation du ou des groupes électrogènes
8, et la désactivation et/ou le débrayage du moteur 5, sont initiées par des consignes
de commande émises depuis l'unité de gestion Uc. Ces consignes de commande sont notamment
émises en réponse à la réception d'une instruction de commande, générée depuis une
platine de commande 100 associée à l'unité de gestion UC et plus particulièrement aux sous-unités UC1, UC2, UC3. Cette platine 100 comprend différents boutons notamment pour la commande des moteurs
(100a), la commande du ou des groupes électrogènes 8 (100b), la commande de gestion
d'énergie (100c), etc. En pratique, cette platine 100 est une platine déjà existante,
installée à côté du levier 9, sur la passerelle et/ou dans la salle des machines.
La commande et la lecture de cette platine 100 peuvent être matérialisées par des
actions « physiques » (boutons, cadrans) ou « informatiques » via une supervision.
Dès lors que le navire navigue en mode propulsif, avec un seul moteur activé par
ligne d'arbre, la deuxième phase peut être initiée. Dans cette deuxième phase, de
nouvelles consignes de commande sont générées pour modifier le pas de l'hélice 1 et
modifier la vitesse de rotation ω de l'arbre moteur 40 du moteur activé 4. Ces nouvelles
consignes de commandes peuvent être générées temporairement durant la période de navigation
du navire, par exemple pendant que le navire navigue au large en vitesse de croisière,
après son départ du port d'embarquement, et avant son arrivée au port de débarquement.
[0065] Le nouveau pas de l'hélice 1 est tel que le couple (ou charge) sur l'arbre d'hélice 2 augmente. Sur les figures 3a et 3b, au nouveau point de fonctionnement 1', la charge sur l'arbre d'hélice 2, augmente d'une valeur Ch1n à une valeur Ch1', telle que Ch1' > Ch1n. Et la nouvelle vitesse de rotation ω' de l'arbre moteur 40 est inférieure à la vitesse nominale ωn.
[0066] Les réglages du nouveau pas d'hélice (charge Ch1') et de la nouvelle vitesse de rotation ω' de l'arbre moteur 40 sont effectués de manière à ce que la puissance développée par le moteur activé 4 soit maintenue à sa valeur initiale P1n, ou à une valeur proche de cette valeur initiale. Par « proche », on entend que la puissance développée par le moteur activé 4 correspond à +/-10 % de la puissance initiale P1n.
[0067] La charge Ch1' atteint alors une valeur supérieure à la charge maximale Ch1max sur un seul moteur à vitesse de rotation nominale ωn. En effet, les inventeurs ont pu constater de manière surprenante que si Ch1max = 100 % alors Ch1' = 105 %. Cependant, le couple moteur disponible C1' reste inférieur au couple maximal C1max sur un seul moteur à vitesse de rotation nominale ωn. Ceci est dû au fait que la forme de la courbe iso-couple est linéaire sur le diagramme de la figure 3a, alors que la forme de la courbe iso-charge est parabolique sur ledit diagramme.
[0068] En outre, le moteur 4 activé continue de fonctionner normalement à la puissance nominale P1n qui reste à 80 % de sa puissance maximale P1max, le couple moteur C1' atteint environ 90% du couple maximal C1max et la charge Ch1' dépasse les 100%. Le pas d'hélice 1 est alors supérieur avec une puissance et une consommation identiques à celles à 80% de charge.
[0069] De plus, le fait d'utiliser des moteurs thermiques 4, 5 suralimentés, permet de maintenir une puissance constante, entre le point de fonctionnement 1n et 1', malgré une vitesse de rotation du moteur en baisse. En effet, entre ces deux points de fonctionnement, la consommation reste identique (en 1', le moteur tourne moins vite mais l'injection est plus importante) ; de ce fait, la quantité de combustible brulé ainsi que les pertes des gaz d'échappement restent également identiques. Au point de fonctionnement 1', la turbosoufflante conserve alors la vitesse de rotation du point de fonctionnement 1n et l'apport en comburant (air) reste constant. La consommation étant toujours identique, la puissance reste donc constante.
[0070] Dans ces nouvelles conditions de navigation, le navire navigue à une nouvelle vitesse de croisière V1' qui est supérieure à la vitesse de croisière initiale V1n, par exemple de 16 nœuds. Cette vitesse V1' est alors par exemple de 17 nœuds lorsque la puissance P1n reste égale à environ 3900 kW, le couple sur l'arbre d'hélice (C1') augmentant par exemple à 285 kN.m (contre 240 kN.m, sur l'arbre d'hélice 2, pour C1n).
[0071] Il est aisé de vérifier que le procédé selon l'invention est mis en œuvre, en étudiant les valeurs de la puissance propulsive PM, de la vitesse de rotation ω' et de la charge Ch1'. Un appareil de mesure 20, par exemple un torsiomètre installé sur l'arbre d'hélice 2, permet de mesurer la puissance motrice PM, la vitesse de rotation ω' ainsi que la charge Ch1', ces valeurs pouvant être affichées sur un écran 21 accessible depuis une salle de pilotage des machines. La vitesse V1' du navire est facilement déterminable par les instruments de navigation embarqués et notamment par des systèmes GPS.
[0072] En pratique, les réglages du nouveau pas d'hélice 1 et de la nouvelle vitesse de rotation de l'arbre moteur 40, sont initiés par des consignes de commande émises depuis un automate programmable AP intégré dans l'unité de gestion UC. Ces consignes de commande sont notamment émises en réponse à la réception d'une instruction de commande, générée depuis une platine de commande 10 connectée à l'automate programmable AP.
[0073] Sur la figure 2, cet automate programmable AP comprend une mémoire dans laquelle sont enregistrés un ou plusieurs programmes informatiques dont les instructions permettent de définir la valeur du nouveau pas de l'hélice 1 et la valeur de la nouvelle vitesse de rotation de l'arbre moteur 40 du moteur activé 4, de sorte que la puissance développée par ledit moteur activé soit maintenue à sa valeur initiale P1n ou à une valeur proche de celle-ci.
[0074] Pour éviter de modifier par inadvertance ou par malveillance, la programmation de l'automate AP, l'accès à sa mémoire est avantageusement protégé par un code d'accès. Un utilisateur non autorisé ne peut donc pas intervenir sur l'automate AP.
[0075] Toujours dans un souci d'accroître la sécurité du système, l'alimentation électrique de l'unité de gestion UC, y compris celle de l'automate AP, sont fournies par le réseau électrique de secours alimenté par le ou les groupes électrogènes 8 ou un autre groupe électrogène dédié dit « de secours ». A défaut, par un système autonome comportant une ou plusieurs batteries électriques de secours prévues pour alimenter l'unité de gestion Uc en cas de coupure d'alimentation.
[0076] Selon un mode préféré de réalisation, la consigne initiale de vitesse de rotation ωn du moteur 4 ainsi que la consigne de limite de charge Spc ne sont plus utilisées. C'est l'automate programmable AP qui envoie une consigne modifiée de limite de charge Spc' et une consigne modifiée de vitesse ω', lesquelles consignes sont traitées respectivement par la sous unité UC1 et la sous unité UC2. Dans ce cas, la sous-unité UC3 n'est pas nécessairement utilisée dans la mesure où le moteur 5 est désactivé et/ou désembrayé.
[0077] La nouvelle consigne de limite de charge Spc' est supérieure à la consigne initiale Spc. La sous-unité UC1 gère la charge des moteurs 4, 5. Par exemple, si la consigne initiale Spc correspond à 80%, la nouvelle consigne Spc' émise par l'automate programmable AP sera alors supérieure à 100 %.
[0078] Cette nouvelle consigne Spc' est traitée par la sous unité UC1 de manière à transmettre au variateur 3, une consigne de commande Sp' qui règle le pas de l'hélice 1 à une nouvelle valeur, selon la formule précédemment mentionnée :
[0079] Ainsi, si avant la mise en œuvre de la deuxième phase du procédé, la passerelle actionne le levier 9 pour demander un pas maximum de « 10 » (sur une échelle de 0 à 10), la sous-unité UC1 émet une nouvelle consigne Sp' telle que le variateur 3 règle le pas de l'hélice à « 8 » (contre « 6,5 » avec la consigne de commande initiale Sp). Donc, pour une même consigne au levier 9, le pas de l'hélice 1 augmente, entraînant de ce fait une augmentation de la charge et du couple sur l'arbre d'hélice 2 et sur l'arbre moteur 40. Sur les figures 3a et 3b, la charge croît de la valeur Ch1n à la valeur Ch1' et le couple croît de la valeur C1n à la valeur C1'.
[0080] On peut envisager de modifier le pas de l'hélice 1 en modifiant la consigne demandée Spl plutôt que la consigne de limite de charge. Toutefois, il est préférable de ne pas intervenir sur cette consigne Spl afin de laisser à la passerelle (i.e. au pilote) la possibilité d'agir directement sur le levier 9 pour contrôler le navire et/ou modifier les conditions de navigation. D'un point de vue sécurité, il est donc préférable d'agir sur la consigne de limite de charge Sc plutôt que sur la consigne demandée Spl.
[0081] L'automate programmable AP transmet également la nouvelle consigne de vitesse ω' à la sous-unité UC2 qui gère les vitesses de rotation du moteur activé 4. La sous-unité UC2 transmet alors au régulateur de vitesse 41 une nouvelle consigne de commande Sω', selon la formule précédemment mentionnée :
[0082] Sur la figure 3a, la vitesse de rotation de l'arbre moteur 40, diminue de la valeur ωn à la valeur ω'. Cette nouvelle vitesse ω' est maintenue constante par le régulateur de vitesse 41.
[0083] Les consignes initiales de limite de charge Spc et de vitesse de rotation nominale ωn ne sont plus utilisées, l'automate AP envoyant des consignes modifiées en amont des sous-unités UC1 et UC2.
[0084] En pratique, l'automate programmable AP émet la nouvelle consigne de limite de charge Spc' et la nouvelle vitesse ω' de manière à ce que, après traitement par lesdites sous-unités UC1 et UC2, la puissance développée par le moteur 4 soit maintenue à sa valeur initiale P1n.
[0085] En particulier, la sous-unité UC2 détermine un nouveau point de fonctionnement du moteur 4 (point de fonctionnement 1' sur les figures 3a et 3b) en régulant l'injection de combustible. La sous-unité UC2 gère directement la réduction de vitesse (ωn → ω') et indirectement l'augmentation de la charge (Ch1n → Ch1') en maintenant la nouvelle vitesse ω' constante.
[0086] La nouvelle consigne de limite de charge Spc' et la nouvelle vitesse de rotation ω' sont calculées pour que le nouveau couple C1' généré par la charge Ch1' ne dépasse pas le couple maximal C1max fixé par le constructeur. Les nouvelles consignes Spc' et ω' ont donc des limites. Par mesure de précaution, ces limites sont telles que le nouveau couple généré C1' reste inférieur à 95 % du couple maximal admissible C1max. Par exemple, sur les figures 3a et 3b, si C1max est le couple maximal admissible, les valeurs de Spc' et ω' seront calculées de sorte que: C1' < 95% C1max.
[0087] La puissance P1n reste identique du fait que la quantité de carburant injecté dans le moteur 4 augmente à chaque cycle (à cause de l'augmentation de la charge : Ch1n → Ch1'), mais que la vitesse de rotation de l'arbre moteur 40 diminue (ωn → ω').
[0088] Le système objet de l'invention permet donc de créer un nouveau point de fonctionnement (point de fonctionnement 1' sur les figures 3a et 3b) et d'obtenir ainsi une charge Ch1' largement supérieure à la charge initiale Ch1n (plus de 100%), tout en conservant une puissance constante et un couple moteur C1' raisonnable (C1' inférieur à 95 % de C1max).
[0089] Un protocole de sécurité permet de ramener le pas d'hélice 1 à sa valeur initiale et donc le couple - ou charge - à sa valeur initiale (Ch1' → Ch1n). Il permet en outre de ramener la vitesse de rotation ω' de l'arbre moteur 40 à la vitesse nominale de rotation ωn.
[0090] Ce protocole de sécurité est mis en œuvre lorsqu'au moins l'une des conditions suivantes fait défaut :
- un seul des moteurs 4 ou 5 est embrayé sur la ligne d'arbre ;
- l'alternateur attelé 7 est désactivé ;
- le ou les groupes électrogènes 8 sont activés ;
- la valeur du nouveau pas d'hélice 1 correspond à la nouvelle consigne de commande Sp', plus ou moins un écart prédéterminé, lequel écart peut par exemple être de +/- 5 % ;
- la valeur de la nouvelle vitesse de rotation de l'arbre moteur 40 du moteur activé 4 correspond à la nouvelle consigne de commande ω', plus ou moins un écart prédéterminé, lequel écart peut par exemple être de +/- 5 %.
[0091] La valeur réelle du nouveau pas d'hélice 1 et la valeur réelle de la nouvelle vitesse de rotation ω' sont contrôlées respectivement : - par la ligne de contrôle 30 reliée d'une part au variateur 3 et d'autre part à la sous-unité UC1 et à l'automate AP; - par les capteurs de vitesse 43, 53 installés sur les arbres 40, 50 et qui sont adaptés pour transmettre leurs signaux de mesure aux sous-unités UC2 et UC3 ainsi qu'à l'automate AP.
[0092] Lorsque le procédé est mis en œuvre, il est préférable de ne pas modifier la configuration de la ligne d'arbre, sauf à risquer d'endommager les différents éléments qui la constituent. Ainsi, le protocole de sécurité interdit préférentiellement certaines actions lorsque le procédé est mis en œuvre tant que sont générées les nouvelles consignes de commandes du pas d'hélice 1 et de la vitesse de rotation ω'. Ces actions bloquées sont notamment les suivantes :
- sur la ligne d'arbre : activer le moteur 5 initialement désactivé ;
- sur la ligne d'arbre : coupler au réducteur 6 un arbre moteur 50 initialement désaccouplé ;
- activer l'alternateur attelé 7.
[0093] Le système objet de l'invention peut se commander par l'intermédiaire de la platine 10 schématisée sur la figure 2. Généralement, les moteurs à combustion interne 4, 5 et l'arbre d'hélice 2 sont situés dans une salle des machines. La platine 10 peut être installée localement directement dans la salle des machines, ou à distance, dans un poste de pilotage du navire, lequel poste de pilotage est distant de ladite salle des machines.
[0094] Sur la figure 2, la platine 10 présente un organe 10a, par exemple du type bouton poussoir, qui lorsqu'il est activé, permet de générer l'instruction initiant automatiquement le réglage du nouveau pas d'hélice et de la nouvelle vitesse de rotation ω' de l'arbre moteur 40.
[0095] La platine 10 présente également un organe 10b adapté pour ramener le système à « zéro » en générant une instruction ramenant automatiquement le pas d'hélice à sa valeur initiale, et la vitesse de rotation ω' de l'arbre moteur 40 à la vitesse nominale ωn.
[0096] La platine 10 peut également être pourvue d'un ou plusieurs voyants lumineux 10c adaptés pour signaler le défaut d'au moins l'une des conditions suivantes :
- sur la ligne d'arbre : un seul des moteurs 4, 5 est embrayé ;
- l'alternateur attelé 7 est désactivé ;
- le ou les groupes électrogènes 8 sont activés ;
- la valeur du nouveau pas d'hélice correspond à la nouvelle consigne de commande Sp', plus ou moins un écart prédéterminé (ex : +/- 5 %) ;
- la valeur de la nouvelle vitesse de rotation de l'arbre moteur 40 du moteur activé 4 correspond à la nouvelle consigne de commande Sω', plus ou moins un écart prédéterminé (ex : +/- 5 %).
[0097] La figure 4 est un grafcet représentant un mode de fonctionnement de l'unité de gestion électronique, et plus particulièrement de l'automate programmable AP. Sur ce Grafcet :
- CDS est une transition qui signifie que la Chaîne De Sécurité est validée. Cette chaine de sécurité correspond au protocole de sécurité susmentionné, toutes les conditions suivantes étant réunies : - un seul des moteurs 4 ou 5 est embrayé sur la ligne d'arbre ; - l'alternateur attelé 7 est désactivé ; - le ou les groupes électrogènes 8 sont activés ; - la valeur du nouveau pas d'hélice 1 correspond à la nouvelle consigne de commande Sp', plus ou moins un écart prédéterminé, lequel écart peut par exemple être de +/- 5 % ; - la valeur de la nouvelle vitesse de rotation de l'arbre moteur 40 du moteur activé 4 correspond à la nouvelle consigne de commande ω', plus ou moins un écart prédéterminé, lequel écart peut par exemple être de +/- 5 % ;
- est une transition qui signifie que la Chaîne De Sécurité n'est pas validée, c'est-à-dire qu'au moins l'une des conditions susmentionnées fait défaut ;
- DMCI est une transition qui signifie la Demande de Modification des Consignes Initiales est validée, c'est-à-dire qu'un nouveau pas d'hélice et qu'une nouvelle vitesse de rotation de l'arbre moteur sont demandés ;
- DRCI est une transition qui signifie que la Demande de Retour aux Consignes Initiales est validée, c'est-à-dire que le pas d'hélice et la vitesse de rotation de l'arbre moteur retournent à leur valeur initiale ;
- AD est une transition qui signifie que l'Acquit Défaut est validé, c'est-à-dire qu'une personne a vu et validé un défaut dans la Chaîne De Sécurité.
[0098] Sur le Grafcet de la figure 4, à l'étape initiale 0, le navire navigue en mode propulsif (première phase du procédé objet de l'invention).
[0099] Si la Chaîne De Sécurité est validée et que l'utilisateur demande de modifier les consignes initiales de pas d'hélice et de vitesse de rotation de l'arbre moteur (transition CDS.DMCI), alors l'étape 1 est activée. Si au contraire un défaut ne valide pas la Chaîne De Sécurité (transition), alors l'étape 3 est activée, l'action A3 associée à cette étape 3 consistant à empêcher l'activation du système, et plus particulièrement le passage à la deuxième phase du procédé objet de l'invention.
[0100] L'action A1 associée à l'étape 1 consiste à activer le système pour régler le nouveau pas de l'hélice et la nouvelle vitesse de rotation de l'arbre moteur. Certaines actions sont également bloquées : impossibilité d'activer le moteur 5 initialement désactivé sur la ligne d'arbre ; - impossibilité de coupler au réducteur 6 l'arbre moteur 50 initialement désaccouplé sur la ligne d'arbre ; - impossibilité d'activer l'alternateur attelé 7.
[0101] A l'issue de cette étape 1, si la Chaîne De Sécurité est toujours validée et que l'utilisateur demande de retourner aux consignes initiales de pas d'hélice et de vitesse de rotation de l'arbre moteur (transition CDS.DRCI), alors l'étape 2 est activée. Si au contraire un défaut ne valide pas la Chaîne De Sécurité (transition ), alors l'étape 4 est activée.
[0102] L'action A2 associée à l'étape 2 consiste à modifier le pas de l'hélice et la vitesse de rotation de l'arbre moteur, pour retourner aux valeurs initiales. Les actions bloquées susmentionnées sont en outre débloquées et le système est désactivé. A l'issue de l'étape 2, si la Chaîne De Sécurité est toujours validée (transition CDS), alors on revient à l'étape initiale 0. Si la Chaîne De Sécurité n'est pas validée (transition), alors l'étape 4 est activée.
[0103] L'action A4 associée à l'étape 4 consiste à régler le pas de l'hélice et la vitesse de rotation de l'arbre moteur aux valeurs initiales. Les actions bloquées susmentionnées sont en outre débloquées de sorte qu'il est possible : - d'activer le moteur 5 initialement désactivé sur la ligne d'arbre ; - de coupler au réducteur 6 l'arbre moteur 50 initialement désaccouplé sur la ligne d'arbre ; - d'activer l'alternateur attelé 7. Le système se déconnecte, reste déconnecté (avec impossibilité d'activer le système) et en défaut. Le défaut est conservé dans la mémoire de l'automate programmable AP tant qu'une validation humaine n'a pas eut lieu.
[0104] A l'issue de l'étape 4, si un défaut continue de ne pas valider la Chaîne De Sécurité, et si ledit défaut a été vu et acquitté par une personne (transition .AD), alors l'étape 5 est activée.
[0105] L'action A5 associée à l'étape 5 consiste à désactiver le défaut dans la Chaîne de Sécurité avec une impossibilité d'activer le système.
[0106] A l'issue de l'étape 5, si le défaut est acquitté et qu'il n'est plus actif, la Chaîne De Sécurité est à nouveau validée (transition CDS), et on revient alors à l'étape initiale 0.
[0107] L'agencement des différents éléments et/ou moyens et/ou étapes de l'invention, dans les modes de réalisation décrits ci-dessus, ne doit pas être compris comme exigeant un tel agencement dans toutes les implémentations. En tout état de cause, on comprendra que diverses modifications peuvent être apportées à ces éléments et/ou moyens et/ou étapes. En particulier :
- Chaque ligne d'arbre peut comporter plus de deux moteurs, par exemple trois ou quatre.
- La valeur du nouveau pas d'hélice et la valeur de la nouvelle vitesse de rotation de l'arbre moteur du moteur activé peuvent être déterminées directement par les sous-unités UC1 et UC2.
- Etant donné que la puissance P1n reste constante et que le couple développé C1' sur l'arbre de rotation 40 reste inférieur à 95 % du couple maximal C1max autorisé par le constructeur, la nouvelle consigne de limite de charge Spc' peut correspondre à plus de 100% de la consigne demandée Spl, par exemple 105% ou 110%.
- Les platines 10 et 100 peuvent être confondues en une seule et même platine.
- Les nouvelles consignes de commandes peuvent être générées temporairement durant la période de navigation du navire, ou au contraire pendant toute la durée de navigation dudit navire.
- installer une ligne d'arbre comprenant :
∘ une hélice (1) à pas variable solidaire d'un arbre d'hélice (2),
∘ un variateur (3) adapté pour faire varier le pas d'hélice (1) de sorte que, en usage, la modification dudit pas entraîne une modification du couple sur l'arbre d'hélice (2),
∘ deux moteurs (4, 5) suralimentés à combustion interne comprenant chacun un arbre moteur (40, 50), un ou deux moteurs étant activés pour assurer la propulsion du navire,
∘ un régulateur de vitesse (41, 51) associé à chacun des moteurs (4, 5), lequel régulateur est adapté pour maintenir la vitesse de rotation de l'arbre moteur (40, 50) du moteur (4, 5) auquel il est associé, à une vitesse de rotation (ω) correspondant à une consigne de commande (Sω),
∘ un réducteur (6) adapté pour modifier le rapport de vitesse et le couple entre chaque arbre moteur (40, 50) et l'arbre d'hélice (2),
∘ des accouplements débrayables (41, 51) adaptés pour coupler chaque arbre moteur (40, 50) au réducteur (6),
∘ un alternateur attelé (7) adapté pour fournir de l'énergie électrique (Pe) au navire lorsqu'il est activé, lequel alternateur est accouplé à au moins un des arbres moteurs (40, 50) par l'intermédiaire du réducteur (6),
- installer dans le navire un ou plusieurs groupes électrogènes (8) adaptés pour fournir de l'énergie électrique audit navire lorsqu'ils sont activés,
- faire naviguer le navire en activant un ou deux moteurs (4, 5) par ligne d'arbre et transmettre : - au variateur (3), une consigne de commande (Sp) adaptée pour régler le pas d'hélice (1) à une valeur initiale ; - au régulateur de vitesse (41, 51), une consigne de commande (Sω) adaptée pour maintenir la vitesse de rotation de l'arbre moteur du ou des moteurs (4, 5) activés, à une vitesse nominale de rotation prédéfinie (ωn) ;
se caractérisant par le fait que le procédé consiste à faire naviguer le navire dans une configuration où :- l'alternateur attelé (7) est désactivé,
- le ou les groupes électrogènes (8) sont activés,
- un seul moteur (4) par ligne d'arbre est activé avec son arbre moteur (40) couplé au réducteur (6) pour assurer la propulsion du navire, l'autre moteur (5) étant désactivé et/ou a son arbre moteur (50) désaccouplé dudit réducteur, de sorte que la puissance initiale (P1n) développée par ledit moteur activé (4), en fonction de la valeur initiale du pas d'hélice (1) et de la vitesse nominale (ωn) de rotation de l'arbre moteur (40) dudit moteur activé (4), génère une vitesse de croisière initiale (V1n) du navire,
et par le fait que dans cette configuration de navigation, ledit procédé consiste à émettre de nouvelles consignes de commandes (Sp', Sω') adaptées pour régler :- un nouveau pas d'hélice (1) qui augmente le couple sur l'arbre d'hélice (2),
- une nouvelle vitesse de rotation (ω') de l'arbre moteur (40) du moteur activé (4) qui est inférieure à la vitesse nominale de rotation (ωn) dudit arbre moteur, les réglages du nouveau pas d'hélice (1) et de la nouvelle vitesse de rotation (ω') de l'arbre moteur (40) étant effectués de manière à ce que la puissance développée par le moteur activé (4) soit maintenue à sa valeur initiale (P1n), ou à une valeur qui correspond à +/- 10% de cette valeur initiale, et que le navire navigue à une nouvelle vitesse de croisière (V1') supérieure à la vitesse de croisière initiale (V1n).
- un seul des moteurs (4, 5) est embrayé sur la ligne d'arbre ;
- l'alternateur attelé (7) est désactivé ;
- le ou les groupes électrogènes (8) sont activés ;
- la valeur du nouveau pas d'hélice (1) correspond à la nouvelle consigne de commande (Sp') plus ou moins un écart prédéterminé ;
- la valeur de la nouvelle vitesse de rotation (ω') de l'arbre moteur (40) du moteur activé (4) correspond à la nouvelle consigne de commande (Sω'), plus ou moins un écart prédéterminé.
- sur la ligne d'arbre : activer le moteur (5) initialement désactivé ;
- sur la ligne d'arbre : coupler au réducteur (6) un arbre moteur (50) initialement désaccouplé ;
- sur la ligne d'arbre : activer l'alternateur attelé (7).
- au moins une ligne d'arbre assurant la propulsion du navire, laquelle ligne d'arbre comprend :
∘ une hélice (1) à pas variable solidaire d'un arbre d'hélice (2),
∘ un variateur (3) adapté pour faire varier le pas d'hélice (1) de sorte que, en usage, la modification dudit pas entraîne une modification du couple sur l'arbre d'hélice (2),
∘ deux moteurs (4, 5) suralimentés à combustion interne comprenant chacun un arbre moteur (40, 50), un ou deux moteurs étant activés pour assurer la propulsion du navire,
∘ un régulateur de vitesse (41, 51) associé à chacun des moteurs (4, 5), lequel régulateur est adapté pour maintenir la vitesse de rotation de l'arbre moteur (40, 50) du moteur (4, 5) auquel il est associé, à une vitesse de rotation (ω) correspondant à une consigne de commande (Sω),
∘ un réducteur (6) adapté pour modifier le rapport de vitesse et le couple entre chaque arbre moteur (40, 50) et l'arbre d'hélice (2),
∘ des accouplements débrayables (42, 52) adaptés pour coupler chaque arbre moteur (40, 50) au réducteur (6),
∘ un alternateur attelé (7) adapté pour fournir de l'énergie électrique (Pe) au navire lorsqu'il est activé, lequel alternateur est accouplé à au moins un des arbres moteurs (40, 50) par l'intermédiaire du réducteur (6),
- un ou plusieurs groupes électrogènes (8) adaptés pour fournir de l'énergie électrique (Pe) au navire lorsqu'ils sont activés,
- une unité de gestion électronique (UC) pour gérer le fonctionnement de la ligne d'arbre et l'activation du ou des groupes électrogènes (8), ladite unité de gestion étant adaptée pour transmettre : - au variateur (3), une consigne de commande (SP) qui règle le pas de l'hélice (1) à une valeur initiale ; - au régulateur de vitesse (41, 51) associé à chaque moteur (4, 5) activé, une consigne de commande (Sω) qui maintient la vitesse de rotation de son arbre moteur (40, 50) à une vitesse nominale de rotation (ωn) prédéfinie ;
se caractérisant par le fait qu'en réponse à la réception d'une instruction de commande, l'unité de gestion (Uc) :- émet une consigne de commande qui désactive l'alternateur attelé (7), et une consigne de commande qui active le ou les groupes électrogènes (8),
- émet une consigne de commande qui active un seul moteur (4) par ligne d'arbre, son arbre moteur (40) étant couplé au réducteur (6) pour assurer la propulsion du navire, et une consigne de commande pour désactiver l'autre moteur (5) et/ou désaccoupler son arbre moteur (50) dudit réducteur, de sorte que la puissance initiale (P1n) développée par ledit moteur activé (4), en fonction de la valeur initiale du pas d'hélice (1) et de la vitesse nominale (ωn) de rotation de l'arbre moteur (40) dudit moteur activé (4), génère une vitesse de croisière initiale (V1n) du navire,
et par le fait que dans cette configuration de navigation, en réponse à la réception d'une autre instruction de commande, l'unité de gestion (Uc):- émet une nouvelle consigne de commande (Sp'), par ligne d'arbre, qui règle un nouveau pas d'hélice (1) pour augmenter le couple (Ch1') sur l'arbre d'hélice (2),
- émet une nouvelle consigne de commande (Sω'), par ligne d'arbre, qui règle une nouvelle vitesse de rotation (ω') de l'arbre moteur
(40) du moteur activé (4) qui est inférieure à la vitesse nominale de rotation (ωn) dudit arbre moteur,
les réglages du nouveau pas d'hélice (1) et de la nouvelle vitesse de rotation (ω')
de l'arbre moteur (40) étant effectués de manière à ce que la puissance développée
par le moteur activé (4) soit maintenue à sa valeur initiale (P1n), ou à une valeur qui correspond à +/- 10% de cette valeur initiale, et que le navire
navigue à une nouvelle vitesse de croisière (V1') supérieure à la vitesse de croisière initiale (V1n).
∘ un organe (10a) adapté pour générer l'instruction initiant automatiquement le réglage du nouveau pas d'hélice et de la nouvelle vitesse de rotation de l'arbre moteur,
∘ un organe (10b) adapté pour générer l'instruction ramenant automatiquement le pas d'hélice à sa valeur initiale, et la vitesse de rotation (ω') de l'arbre moteur (40) du moteur (4) activé à la vitesse nominale de rotation (ωn) ;
∘ un ou plusieurs voyants lumineux (10c) adaptés pour signaler le défaut d'au moins l'une des conditions suivantes :
▪ sur la ligne d'arbre : un seul moteur (4, 5) est embrayé ;
▪ l'alternateur attelé (7) est désactivé ;
▪ le ou les groupes électrogènes (8) sont activés ;
▪ la valeur du nouveau pas d'hélice correspond à la nouvelle consigne de commande (Sp'), plus ou moins un écart prédéterminé ;
▪ la valeur de la nouvelle vitesse de rotation de l'arbre moteur (40) du moteur activé (4) correspond à la nouvelle consigne de commande (Sω'), plus ou moins un écart prédéterminé.
- Installieren eines Wellenstrangs, der Folgendes beinhaltet:
∘ einen Propeller (1) mit verstellbarem Einstellwinkel, der fest mit einer Propellerwelle (2) verbunden ist,
∘ eine Verstelleinrichtung (3), die dazu ausgelegt ist, den Einstellwinkel des Propellers (1) so zu variieren, dass die Änderung des Einstellwinkels im Einsatz zu einer Änderung des Drehmoments auf die Propellerwelle (2) führt,
∘ zwei aufgeladene Verbrennungsmotoren (4, 5), die jeweils eine Motorwelle (40, 50) beinhalten, wobei ein oder zwei Motoren aktiviert sind, um den Antrieb des Schiffes sicherzustellen,
∘ einen Drehzahlregler (41, 51), der mit jedem der Motoren (4, 5) assoziiert ist, wobei der Regler dazu ausgelegt ist, die Drehzahl der Motorwelle (40, 50) des Motors (4, 5), mit dem er assoziiert ist, auf einer Drehzahl (ω) zu halten, die einem Steuersollwert (Sω) entspricht,
∘ ein Getriebe (6), das dazu ausgelegt ist, das Übersetzungsverhältnis und das Drehmoment zwischen jeder Motorwelle (40, 50) und der Propellerwelle (2) zu ändern,
∘ ausrückbare Kupplungen (41, 51), die dazu ausgelegt sind, jede Motorwelle (40, 50) mit dem Getriebe (6) zu koppeln,
∘ einen Wellengenerator (7), der dazu ausgelegt ist, dem Schiff elektrische Energie (Pe) zu liefern, wenn er aktiviert ist, wobei der Generator über das Getriebe (6) mit mindestens einer der Motorwellen (40, 50) gekoppelt ist,
- Installieren, in dem Schiff, eines oder mehrerer Stromerzeugungsaggregate (8), die dazu ausgelegt sind, dem Schiff elektrische Energie zu liefern, wenn sie aktiviert sind,
- Navigieren des Schiffes durch Aktivieren eines oder zweier Motoren (4, 5) pro Wellenstrang und Übertragen: - an die Verstelleinrichtung (3), eines Steuersollwerts (Sp), der dazu ausgelegt ist, den Einstellwinkel des Propellers (1) auf einen Anfangswert einzustellen; - an den Drehzahlregler (41, 51), eines Steuersollwerts (Sω), der dazu ausgelegt ist, die Drehzahl der Motorwelle des oder der aktivierten Motoren (4, 5) auf einer vordefinierten Nenndrehzahl (ωn) zu halten;
dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren darin besteht, das Schiff in einer Konfiguration zu navigieren, in der:- der Wellengenerator (7) deaktiviert ist,
- das oder die Stromerzeugungsaggregate (8) aktiviert sind,
- nur ein Motor (4) pro Wellenstrang aktiviert ist, wobei seine Motorwelle (40) mit dem Getriebe (6) gekoppelt ist, um den Antrieb des Schiffes sicherzustellen, wobei der andere Motor (5) deaktiviert ist und/oder seine Motorwelle (50) von dem Getriebe abgekoppelt ist, sodass die von dem aktivierten Motor (4) entwickelte Anfangsleistung (P1n) in Abhängigkeit von dem Anfangswert des Einstellwinkels des Propellers (1) und der Nenndrehzahl (ωn) der Motorwelle (40) des aktivierten Motors (4) eine anfängliche Reisegeschwindigkeit (V1n) des Schiffes erzeugt,
und dadurch, dass in dieser Navigationskonfiguration das Verfahren darin besteht, neue Steuersollwerte (Sp', Sω') auszugeben, die dazu ausgelegt sind, Folgendes einzustellen:- einen neuen Einstellwinkel des Propellers (1), der das Drehmoment auf die Propellerwelle (2) erhöht,
- eine neue Drehzahl (ω') der Motorwelle (40) des aktivierten Motors (4), die kleiner
als die Nenndrehzahl (ωn) der Motorwelle ist,
wobei die Einstellungen des neuen Einstellwinkels des Propellers (1) und der neuen
Drehzahl (ω') der Motorwelle (40) so vorgenommen werden, dass die von dem aktivierten
Motor (4) entwickelte Leistung auf ihrem Anfangswert (P1n) oder auf einem Wert, der +/- 10 % dieses Anfangswerts entspricht, gehalten wird
und dass das Schiff mit einer neuen Reisegeschwindigkeit (V1'), die höher als die anfängliche Reisegeschwindigkeit (V1n) ist, navigiert.
- nur einer der Motoren (4, 5) ist mit dem Wellenstrang verkuppelt;
- der Wellengenerator (7) ist deaktiviert;
- das oder die Stromerzeugungsaggregate (8) sind aktiviert;
- der Wert des neuen Einstellwinkels des Propellers (1) entspricht dem neuen Steuersollwert (Sp') plus oder minus einer vorgegebenen Abweichung;
- der Wert der neuen Drehzahl (ω') der Motorwelle (40) des aktivierten Motors (4) entspricht dem neuen Steuersollwert (Sω') plus oder minus einer vorgegebenen Abweichung.
- am Wellenstrang: Aktivieren des anfänglich deaktivierten Motors (5);
- am Wellenstrang: Koppeln einer anfänglich abgekoppelten Motorwelle (50) mit dem Getriebe (6);
- am Wellenstrang: Aktivieren des Wellengenerators (7).
- mindestens einen Wellenstrang, der den Antrieb des Schiffes sicherstellt, wobei der Wellenstrang Folgendes beinhaltet:
∘ einen Propeller (1) mit verstellbarem Einstellwinkel, der fest mit einer Propellerwelle (2) verbunden ist,
∘ eine Verstelleinrichtung (3), die dazu ausgelegt ist, den Einstellwinkel des Propellers (1) so zu variieren, dass die Änderung des Einstellwinkels im Einsatz zu einer Änderung des Drehmoments auf die Propellerwelle (2) führt,
∘ zwei aufgeladene Verbrennungsmotoren (4, 5), die jeweils eine Motorwelle (40, 50) beinhalten, wobei ein oder zwei Motoren aktiviert sind, um den Antrieb des Schiffes sicherzustellen,
∘ einen Drehzahlregler (41, 51), der mit jedem der Motoren (4, 5) assoziiert ist, wobei der Regler dazu ausgelegt ist, die Drehzahl der Motorwelle (40, 50) des Motors (4, 5), mit dem er assoziiert ist, auf einer Drehzahl (ω) zu halten, die einem Steuersollwert (Sω) entspricht,
∘ ein Getriebe (6), das dazu ausgelegt ist, das Übersetzungsverhältnis und das Drehmoment zwischen jeder Motorwelle (40, 50) und der Propellerwelle (2) zu ändern,
∘ ausrückbare Kupplungen (42, 52), die dazu ausgelegt sind, jede Motorwelle (40, 50) mit dem Getriebe (6) zu koppeln,
∘ einen Wellengenerator (7), der dazu ausgelegt ist, dem Schiff elektrische Energie (Pe) zu liefern, wenn er aktiviert ist, wobei der Generator über das Getriebe (6) mit mindestens einer der Motorwellen (40, 50) gekoppelt ist,
- ein oder mehrere Stromerzeugungsaggregate (8), die dazu ausgelegt sind, dem Schiff elektrische Energie (Pe) zu liefern, wenn sie aktiviert sind,
- eine elektronische Verwaltungseinheit (Uc), um den Betrieb des Wellenstrangs und die Aktivierung des oder der Stromerzeugungsaggregate (8) zu verwalten, wobei die Verwaltungseinheit dazu ausgelegt ist, Folgendes zu übertragen: - an die Verstelleinrichtung (3), einen Steuersollwert (Sp), der den Einstellwinkel des Propellers (1) auf einen Anfangswert einstellt; - an den Drehzahlregler (41, 51), der mit jedem aktivierten Motor (4, 5) assoziiert ist, einen Steuersollwert (Sω), der die Drehzahl seiner Motorwelle (40, 50) auf einer vordefinierten Nenndrehzahl (ωn) hält;
dadurch gekennzeichnet, dass als Reaktion auf den Empfang eines Steuerbefehls die Verwaltungseinheit (UC):- Folgendes ausgibt: einen Steuersollwert, der den Wellengenerator (7) deaktiviert, und einen Steuersollwert, der das oder die Stromerzeugungsaggregate (8) aktiviert,
- Folgendes ausgibt: einen Steuersollwert, der nur einen Motor (4) pro Wellenstrang aktiviert, wobei seine Motorwelle (40) mit dem Getriebe (6) gekoppelt ist, um den Antrieb des Schiffes sicherzustellen, und einen Steuersollwert, um den anderen Motor (5) zu deaktivieren und/oder seine Motorwelle (50) von dem Getriebe abzukoppeln, sodass die von dem aktivierten Motor (4) entwickelte Anfangsleistung (P1n) in Abhängigkeit von dem Anfangswert des Einstellwinkels des Propellers (1) und der Nenndrehzahl (ωn) der Motorwelle (40) des aktivierten Motors (4) eine anfängliche Reisegeschwindigkeit (V1n) des Schiffes erzeugt,
und dadurch, dass als Reaktion auf den Empfang eines anderen Steuerbefehls in dieser Navigationskonfiguration die Verwaltungseinheit (UC):- Folgendes ausgibt: einen neuen Steuersollwert (Sp') pro Wellenstrang, der einen neuen Einstellwinkel des Propellers (1) einstellt, um das Drehmoment (Ch1') auf die Propellerwelle (2) zu erhöhen,
- Folgendes ausgibt: einen neuen Steuersollwert (Sω') pro Wellenstrang, der eine neue Drehzahl (ω') der Motorwelle (40) des aktivierten
Motors (4) einstellt, die kleiner als die Nenndrehzahl (ωn) der Motorwelle ist,
wobei die Einstellungen des neuen Einstellwinkels des Propellers (1) und der neuen
Drehzahl (ω') der Motorwelle (40) so vorgenommen werden, dass die von dem aktivierten
Motor (4) entwickelte Leistung auf ihrem Anfangswert (P1n) oder auf einem Wert, der +/- 10 % dieses Anfangswerts entspricht, gehalten wird
und dass das Schiff mit einer neuen Reisegeschwindigkeit (V1'), die höher als die anfängliche Reisegeschwindigkeit (V1n) ist, navigiert.
∘ ein Organ (10a), das dazu ausgelegt ist, den Befehl zu erzeugen, mit dem die Einstellung des neuen Einstellwinkels des Propellers und der neuen Drehzahl der Motorwelle automatisch initiiert wird,
∘ ein Organ (10b), das dazu ausgelegt ist, den Befehl zu erzeugen, mit dem der Einstellwinkel des Propellers automatisch auf seinen Anfangswert und die Drehzahl (ω') der Motorwelle (40) des aktivierten Motors (4) automatisch auf die Nenndrehzahl (ωn) zurückgebracht wird;
∘ eine oder mehrere Leuchtanzeigen (10c), die dazu ausgelegt sind, das Fehlen mindestens einer der folgenden Bedingungen anzuzeigen:
▪ am Wellenstrang: nur ein Motor (4, 5) ist verkuppelt;
▪ der Wellengenerator (7) ist deaktiviert;
▪ das oder die Stromerzeugungsaggregate (8) sind aktiviert;
▪ der Wert des neuen Einstellwinkels des Propellers entspricht dem neuen Steuersollwert (Sp') plus oder minus einer vorgegebenen Abweichung;
▪ der Wert der neuen Drehzahl der Motorwelle (40) des aktivierten Motors (4) entspricht dem neuen Steuersollwert (Sω') plus oder minus einer vorgegebenen Abweichung.
- installing a driveline, comprising:
∘ a variable-pitch propeller screw (1) secured to a propeller shaft (2),
∘ a variator (3) designed to vary the pitch of the propeller screw (1) so that, in use, the change in the said pitch leads to a change in the torque on the propeller shaft (2),
∘ two supercharged internal combustion engines (4, 5) each comprising a driveshaft (40, 50), one or both engines being activated in order to provide the propulsion for the ship,
∘ a speed regulator (41, 51) associated with each of the engines (4, 5), which regulator is designed to maintain the rotational speed of the driveshaft (40, 50) of the engine (4, 5) with which it is associated at a rotational speed (ω) that corresponds to a control setting (Sω),
∘ a reduction gearbox (6) designed to modify the gear ratio and the torque between each driveshaft (40, 50) and the propeller shaft (2),
∘ disengageable couplings (41, 51) designed to couple each driveshaft (40, 50) to the reduction gearbox (6),
∘ a coupled alternator (7) designed to provide the ship with electrical energy (Pe) when activated, which alternator is coupled to at least one of the driveshafts (40, 50) via the reduction gearbox (6),
- installing, in the ship, one or more electric generator sets (8) designed to provide the said ship with electrical energy when activated,
- sailing the ship while activating one or both engines (4, 5) per driveline and transmitting: - to the variator (3), a control setting (Sp) designed to set the pitch of the propeller screw (1) to an initial value;
- to the speed regulator (41, 51) a control setting (Sω) designed to maintain the rotational speed of the driveshaft of the activated engine or engines (4, 5) at a predefined nominal rotational speed (ωn);
characterized in that the method consists in sailing the ship in a configuration in which:- the coupled alternator (7) is deactivated,
- the electric generator set or sets (8) are activated,
- one single engine (4) per driveline is activated with its driveshaft (40) coupled to the reduction gearbox (6) to provide the propulsion for the ship, the other engine (5) being deactivated and/or having its driveshaft (50) uncoupled from said reduction gearbox, so that the initial power (P1n) developed by the said activated engine (4), as a function of the initial value of the pitch of the propeller screw (1) and of the nominal rotational speed (ωn) of the driveshaft (40) of the said activated engine (4) generates an initial cruising speed (V1n) of the ship,
and in that in this sailing configuration, the said method consists in issuing new control settings (Sp', Sω') designed to set:- a new pitch for the propeller screw (1) which increases the torque on the propeller shaft (2),
- a new rotational speed (ω') of the driveshaft (40) of the activated engine (4) which is lower than the nominal rotational speed (ωn) of the said driveshaft, the settings of the new pitch for the propeller screw (1) and the new rotational speed (ω') of the driveshaft (40) being performed in such a way that the power developed by the activated engine (4) is maintained at its initial value (P1n) or at a value which corresponds to +/-10% of this initial value, and so that the ship sails at a new cruising speed (V1') which is higher than the initial cruising speed (V1n).
- just one of the engines (4, 5) is engaged with the driveline;
- the coupled alternator (7) is deactivated;
- the electric generator set or sets (8) are activated;
- the value for the new pitch of the propeller screw (1) corresponds to the new control setting (Sp') plus or minus a predetermined discrepancy;
- the value of the new rotational speed (ω') of the driveshaft (40) of the activated engine (4) corresponds to the new control setting (Sω') plus or minus a predetermined discrepancy.
- on the driveline: activating the engine (5) that was initially deactivated;
- on the driveline: coupling to the reduction gearbox (6) a driveshaft (50) that was initially uncoupled;
- on the driveline: activating the coupled alternator (7).
- at least one driveline affording the propulsion of the ship, which driveline comprises:
∘ a variable-pitch propeller screw (1) secured to a propeller shaft (2),
∘ a variator (3) designed to vary the pitch of the propeller screw (1) so that, in use, the change in the said pitch leads to a change in the torque on the propeller shaft (2),
∘ two supercharged internal combustion engines (4, 5) each comprising a driveshaft (40, 50), one or both engines being activated in order to provide the propulsion for the ship,
∘ a speed regulator (41, 51) associated with each of the engines (4, 5), which regulator is designed to maintain the rotational speed of the driveshaft (40, 50) of the engine (4, 5) with which it is associated at a rotational speed (ω) that corresponds to a control setting (Sω),
∘ a reduction gearbox (6) designed to modify the gear ratio and the torque between each driveshaft (40, 50) and the propeller shaft (2),
∘ disengageable couplings (42, 52) designed to couple each driveshaft (40, 50) to the reduction gearbox (6),
∘ a coupled alternator (7) designed to provide the ship with electrical energy (Pe) when activated, which alternator is coupled to at least one of the driveshafts (40, 50) via the reduction gearbox (6),
- one or more electric generator sets (8) designed to provide the ship with electrical energy (Pe) when activated,
- an electronic control unit (UC) for controlling the operation of the driveline and the activation of the electric
generator set or sets (8), the said control unit being designed to transmit: - to
the variator (3), a control setting (SP) which sets the pitch of the propeller screw (1) at an initial value; - to the speed
regulator (41, 51) associated with each activated engine (4, 5), a control setting
(Sω) which maintains the rotational speed of its driveshaft (40, 50) at a predefined
nominal rotational speed (ωn);
characterized in that in response to receiving a command, the control unit (UC):
- issues a control setting which deactivates the coupled alternator (7) and a control setting which activates the electric generator set or sets (8),
- issues a control setting which activates just one engine (4) per driveline, its driveshaft (40) being coupled to the reduction gearbox (6) to provide the propulsion of the ship, and a control setting to deactivate the other engine (5) and/or to uncouple its driveshaft (50) from the said reduction gearbox, so that the initial power (P1n) developed by the said activated engine (4), as a function of the initial value of the pitch of the propeller screw (1) and of the nominal rotational speed (ωn) of the driveshaft (40) of the said activated engine (4), generates an initial cruising speed (V1n) of the ship,
and in that in this sailing configuration, in response to receiving another command, the control unit (UC):- issues a new control setting (Sp') per driveline, which sets a new pitch for the propeller screw (1) to increase the torque (Ch1') on the propeller shaft (2),
- issues a new control setting (Sω') per driveline, which sets a new rotational speed (ω') for the driveshaft (40) of
the activated engine (4) which is lower than the nominal rotational speed (ωn) of the said driveshaft,
the settings of the new pitch for the propeller screw (1) and the new rotational speed
(ω') of the driveshaft (40) being performed in such a way that the power developed
by the activated engine (4) is maintained at its initial value (P1n) or at a value which corresponds to +/-10% of this initial value, and so that the
ship sails at a new cruising speed (V1') higher than the initial cruising speed (V1n).
∘ a member (10a) designed to generate the command that automatically initiates the setting of the new pitch for the propeller screw and the new rotational speed for the driveshaft,
∘ a member (10b) designed to generate the command that automatically returns the pitch of the propeller screw to its initial value and the rotational speed (ω') of the driveshaft (40) of the activated engine (4) to the nominal rotational speed (ωn);
∘ one or more indicator lights (10c) designed to signal the defaulting of at least one of the following conditions:
• on the driveline: one single engine (4, 5) is engaged;
• the coupled alternator (7) is deactivated;
• the electric generator set or sets (8) are activated;
• the value of the new pitch for the propeller screw corresponds to the new control setting (Sp'), plus or minus a predetermined discrepancy;
• the value for the new rotational speed of the driveshaft (40) of the activated engine (4) corresponds to the new control setting (Sω') plus or minus a predetermined discrepancy.
RÉFÉRENCES CITÉES DANS LA DESCRIPTION
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