船舶柴油机重点复习资料分析
船舶柴油机第6章第2节
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02
船舶柴油机的工作原理
船舶柴油机的工作循环
压缩冲程
压缩空气,提高空 气温度,为燃油燃 烧创造条件。
膨胀冲程
高温高压气体推动 活塞下行,对外输 出机械功。
进气冲程
吸入空气,为燃烧 做准备。
燃烧冲程
燃油与空气混合后 燃烧,释放出大量 热能。
排气冲程
排除燃烧后的废气, 为下一个工作循环 做准备。
船舶柴油机的燃烧过程
燃油消耗率
表示柴油机每千瓦小时消耗的燃 油量,单位为克/千瓦小时 (g/kW·h)。
排放性能
表示柴油机排放的废气中各成分 的含量,如一氧化碳(CO)、 氮氧化物(NOx)等。
03
船舶柴油机的结构与组成
船舶柴油机的总体结构
船舶柴油机主要由机座、机架、气缸、 曲轴、连杆、活塞等组成。
船舶柴油机通常采用四冲程工作循环, 即进气、压缩、做功和排气四个冲程。
检查冷却水泵、散热器等部件,确保冷却水 循环正常。
润滑系统故障
检查机油泵、机油滤清器等部件,确保润滑 良好。
机械故障
如气缸、活塞、曲轴等部件磨损或断裂,需 及时更换或修复。
05
船舶柴油机的发展趋势与 未来展望
高效节能技术的研发与应用
燃油喷射优化
通过改进燃油喷射系统, 提高燃油与空气的混合效 率,降低燃油消耗。
是排出气缸内的废气。
进排气系统的性能对船舶柴油 机的动力性、经济性和排放性
能都有重要影响。
进排气系统的维护保养对于保 证船舶柴油机的正常运转和延 长使用寿命具有重要意义。
船舶柴油机的燃油系统
燃油系统主要由油箱、输油泵、喷油泵、喷油器等组成。
燃油系统的性能对船舶柴油机的燃油消耗率和排放性能 有重要影响。
《船舶柴油机》复习资料广东海洋大学
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《船舶柴油机》课程复习题教材:船舶柴油机. 朱建元主编.北京:人民交通出版社, 2004一.概念题(180小题)1.由于柴油的粘度大、蒸发性差、要形成可燃混合气必须采用高压喷射的方式。
2.分隔式燃烧室的经济性比直喷式燃烧室差。
3. 闭式循环冷却系统中使用的冷却水,一般的江水、河水不可以使用。
4. 冷却水通过散热器的循环称为大循环。
5.柴油机的过量空气系数一定大于1。
6. 废气涡轮增压器中的喷嘴环属于涡轮部分,而不属于压气机部分。
7. 轻柴油的牌号是以其凝点温度命名的。
8. 有效燃油消耗率为发动机单位时间所作有效功所消耗的燃油质量。
9. 低速船用主机的启动方式为压缩空气启动方式10.发动机润滑方式是压力润滑、飞溅润滑和油脂润滑相结合的润滑方式。
11.两速式调速器的作用是稳定最低转速,限制最高转速。
12.船舶柴油机正常的冷却水出口温度范围为70~80℃。
13.调速器通过调节油量来控制转速。
14.对于全速调速器,发动机的转速取决于调速手柄的位置。
15.随着转速的提高,最佳供油提前角应该增大。
16. 内燃机的排量是指所有气缸工作容积总和。
17. 已知发动机标定工况的有效功率P e =92kW 、转速n=5800r/min ,则该工况发动机的转矩Me 为 151(N •m )。
18. 机体的底平面位于曲轴轴线平面以下为龙门式机体。
19.发动机的外特性是指发动机全负荷的速度特性。
20.四行程发动机的配气凸轮轴转速是曲轴转速的21。
21.气门间隙是指发动机在冷态下,当气门处于关闭状态时,气门与传动件之间的间隙。
22.发动机的标定功率有15min 功率、1h 功率、12h 功率、持续功率,其中船用主机的标定功率为持续功率。
23.设气缸工作容积为S V ,燃烧室容积为c V ,气缸总容积a V ,则压缩比 的概念是C CS V VV+=ε。
24.已知发动机的有效燃油消耗率g e=300g/(kW•h),耗油量G f=22.2kg/h,有效功率P e(kW)为74.0(kW)。
船舶柴油机重点
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5、上紧连杆螺栓应注意哪些事项?
答:进行探伤检查,安装时一定要按说明书规定的预Байду номын сангаас度紧固,不要过大或不足安装后,逐一检查连杆螺帽是否拧紧到位和锁紧。
左边的阀为控制供油终点阀
右边阀控制供油始点
12、简述VIT机构作用及调节原理。在回油阀调节式泵上,VIT机构是调节回油阀还是进油阀?167
可变喷油定时机构称VIT。作用:保证负荷改变时,随着喷油泵供油量的改变能自动调整其供油提前用,使得柴油机在部分负荷运动时仍有较高的最高爆发压力,以改善部分负荷的经济性。同时在高负荷时又能控制最高爆发压力。调节原理,泵体的方形底部有两根调节齿条,上方一根是供油是时调节齿条,下方一根是油量调节齿条。油泵套筒下部有梯形螺纹,与定时齿圈上部的梯形螺纹相配,齿圈外部又与定时齿条相齿合。拉动齿条。齿圈通过螺旋副,使套筒上下移动,改变套筒与柱塞的相对位置,供油定时随之改变。VIT回油阀调节式喷油泵,调节器的是进油阀。
16、柴油机某缸压缩压力正常,但与其他缸相比,最高爆发压力降低,排气温度升高。应该调整喷油泵的供油量还是供油定时?为什么?
应调整供油定时,若是供油量大引是以的排气温度开高,那么最高爆发压力与应升高的回油孔式终点调节,改变凸轮在凸轮轴上的安装位置来实现供油定时的调节,所以,供油始点,终点的柱塞有效行程不变。
船舶柴油机使用及维护重点(船舶动力专业)
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模块一 柴油机的基本知识1.柴油机的定义;柴油机是一种压缩发火的往复式内燃机。
柴油机使用挥发性较差的柴油或劣质燃油作燃料,采用内部混合法(燃油与空气的混合发生在气缸内部)形成可燃混合气,缸内燃烧靠缸内空气被压缩后形成的高温燃气自行发火。
通常柴油机具有一下突出优点:①具有较高的压缩比,因此热效率最高,可达55%,可燃用廉价的重油,经济性好; ②功率范围广,从0.6kw 至47000kw ,可以适应不同动力设备的需要;③尺寸小,比质量(kg/kw )轻,便于机舱布置;④机动性好,启动方便,加速性能好,能直接反转,便于使用和管理;同时,柴油机也存在某些缺点:①存在着较强的机身振动、轴系扭转振动及噪声;②某些零部件的工作条件恶劣,高温、高压并有冲击性载荷。
2.压缩比的定义及意义,压缩比的计算;气缸总容积与压缩室容积的比值,也叫做几何压缩比。
其计算式为c h c h c c a V V V V V V V +=+==1ε。
压缩比是柴油机的主要性能参数之一,他表明压缩过程中进入缸内的空气被压缩的程度。
压缩比ε越大压缩终点的温度和压力就越高,对燃油的发火、柴油机的启动有利,而且热效率越高。
但压缩比过高会使柴油机工作粗暴,机件机械负荷增加,磨损加剧,因此柴油机要有合适的压缩比。
3.四冲程的柴油机进排气为什么都要提前和滞后,气阀重叠角有何作用?答:原因:四冲程柴油机进排气气阀提前开启与滞后关闭是为了将废气排出得干净并增加空气的吸入量,以利于燃 油的充分燃烧,另外还可减少强制排气时活塞的背压。
作用:当气阀重叠开启期间,进气管、气缸、排气管连通,此时废气因流动惯性,可避免废气到流入进气管内,同时还可抽吸新鲜空气进入气缸。
新鲜空气进入气缸后又将废气扫出,实现所谓燃烧室扫气,还可冷却燃烧室部件。
4.二冲程柴油机的两种换气形式及特点;形式:直流扫气和弯流扫气。
特点:直流扫气,扫气效果较好,而且排气阀与进气口可以同时关闭,也可提前关闭;应用广泛。
船舶柴油机的基本知识
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冒黑烟
如果柴油机冒黑烟,可能是燃油 供应过多或空气供应不足。应检 查燃油供应系统和空气供应系统, 调整相关参数,使燃油和空气混 合比适当。
04
船舶柴油机的未来发展
高效能柴油机
高效能柴油机是指通过改进柴油机设计和制造工艺,提高柴油机的热效率和功率密度,从而降低燃油 消耗和减少温室气体排放的柴油机。
当需要停止柴油机时,应先逐渐降低转速, 然后关闭燃油供应,待机器完全停止运转后, 关闭电源。在停车过程中,应确保柴油机冷 却,避免突然停车导致机器过热。
运行和维护注意事项
监控运行状态
在柴油机运行过程中,应密切关注机器的运转状态、油温、水温、排气颜色等参数,确 保机器正常运转。
定期维护
为确保船舶柴油机的正常运行,应定期进行维护保养,包括更换润滑油、清洗滤清器等。 同时,应定期检查机器的各部件是否正常,预防潜在故障的发生。
高效能柴油机采用了一系列先进技术,如高压喷射、增压中冷、废气再循环等,以优化燃烧过程和提高 燃油利用率。
高效能柴油机在船舶动力领域具有广阔的应用前景,能够显著降低船舶运营成本和碳排放,提高船舶运 输的可持续性。
低排放柴油机
低排放柴油机是指通过采用清洁燃烧技术,降低柴油机废气中污染物排放 的柴油机。
船舶柴油机的工作原理
船舶柴油机的工作原理基于热力学原 理,通过柴油在气缸内的燃烧产生高 温高压气体,推动活塞往复运动,进 而带动曲轴转动,最终输出机械能。
柴油机工作循环包括进气、压缩、燃 烧、膨胀和排气五个过程,通过精密 设计的机构和控制系统,实现连续不 断的运转。
船舶柴油机的种类和特点
船舶柴油机按照转速和用途可以分为低速、中速和高速柴油机,每种柴油机有其特定的应用场景和特 点。
船舶柴油机复习资料(全)
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船舶柴油机复习资料(全)1.柴油机特性曲线:用曲线形式表现的柴油机性能指标和工作参数随运转工况变化的规律。
2.扫气过量空气系数:每一循环中通过扫气口的全部扫气量与进气状态下充满气缸工作容积的理论容气量之比3.封缸运行:航行时船舶柴油机的一个或一个以上的气缸发生了一时无法排除的故障,所采取的停止有故障气缸运转的措施。
4.12小时功率:柴油机允许连续运行12小时的最大有效功率。
5.有效燃油消耗率:每一千瓦有效功率每小时所消耗的燃油数量。
6.示功图:是气缸内工质压力随气缸容积或曲轴转角变化的图形。
7.燃烧过量空气系数:对于1kg燃料,实际供给的空气量与理论空气需要量之比。
8.敲缸:柴油机在运行中产生有规律性的不正常异音或敲击声的现象。
10.9.1小时功率:柴油机允许连续运行1小时的最大有效功率。
(是超负荷功率,为持续功率的14.指示指标:以气缸内工作循环示功图为基础确定的一些列指标。
只考虑缸内燃烧不完全及传热等方面的热损失,不考虑各运动副件存在的摩擦损失,评定缸内工作循环的完善程度。
15.有效指标:以柴油机输出轴得到的有效功为基础,考虑热损失,也考虑机械损失,是评定柴油机工作性能的最终指标。
16.平均指示压力:一个工作循环中每单位气缸工作容积的指示功。
17.指示功率:柴油机气缸内的工质在单位时间所做的指示功。
18.有效功率:从柴油机曲轴飞轮端传出的功率。
19.机械损失功率:作用在活塞上指示功率传递到曲轴的过程中损失的功率。
20.活塞平均速度:曲轴一转两个行程中活塞运动速度的平均值。
21.机械负荷:柴油机部件承受最高燃烧压力,惯性力,振动冲击等强烈程度22.热负荷:柴油机燃烧室部件承受温度,热流量及热应力的强烈程度。
23.热疲劳:燃烧室部件在交变的热应力作用下出现的破坏现象。
24.薄壁强背:燃烧室部件的受热壁要薄,以减少热应力,强背就是在薄壁的设置强有力的支撑,以降低机械应力。
25.振荡冷却:活塞顶内腔设置大容积冷却空间,保持冷腔内冷却液只充满40%-60%,并以一定的循环速度流过,由于活塞运动的往复惯性力,使得冷却液在腔室中上下冲刷振荡,加强对活塞顶的冷却。
船舶柴油机细碎知识
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第一章1、现代柴油机的理论循环基本是一个C混合加热循环。
2、现代船用超长行程高增压柴油机的实际工作循环发展趋势是A等压加热循环。
3、在内燃机的三种理论循环中,当循环加热量与最高爆发压力限制条件相同情况下比较时,热效率最高的加热循环是B等压加热循环。
4、在内燃机的三种理论循环中,当循环加热量与压缩比相同条件下,热效率最高的加热循环是A等容加热循环。
5、废气涡轮增压柴油机的理论循环是一种D继续膨胀混合加热循环。
6、在柴油机实际循环的各项损失中不可避免或不可控制的且影响较大的一项损失是C换气损失。
7、柴油机实际循环中,在燃烧期间缸内工质的分解将使燃烧温度的变化是B降低。
9、柴油机实际循环的压缩过程是C多变过程,压缩初期气体吸热,压缩有期气体向外散热。
10、柴油机实际工作循环的压缩终点压力与理想循环绝热压缩终点压力在数值上C后者较大。
11、柴油机实际工作循环的膨胀过程基本是C多变过程,膨胀初期工质吸热,膨胀后期工质向外散热。
12、柴油机实际循环的膨胀终点温度与绝热膨胀终点温度相比的变化是C降低。
13、气缸内工质对活塞所作功比理想循环所作的功小,其原因之一是B循环中的压缩与膨胀过程是一个多变过程。
14、在内燃机理论循环分析中,以下C缸内工质是空气。
15、C等温加热循环不属于内燃机理论循环的加热循环。
16、关于提高柴油机理想循环热效率ηth的论述,下述D增大初期膨胀比ρ可提高ηth是错误的。
17、空气喷射式柴油机的理论循环基本属于A等压加热循环。
18、柴油机理论循环的热效率ηth通常随A①压缩比ε+③绝热指数κ+④行程缸径比S/D+⑤压力升高比λ参数而变化。
19、柴油机理论循环热效率ηth随①压力升高比λ+②初期膨胀比ρ+③压缩比ε+④绝热指数κ因素而变化。
20、柴油机理论循环热效率ηth随D①压缩比ε+③绝热指数κ+⑤压力升高比λ。
21、柴油机的实际循环与理论循环相比,实际循环热效率较低是由于存在A①工质不同差异+②气缸壁的传热损失+③燃烧损失+④换气损失+⑥漏气损失所引起的。
船舶柴油机重点
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船舶柴油机重点一、重点识图题1、二、四冲程正时圆图,二冲程中的直流和弯流弯流扫气2、直流扫气四冲程(逆时针)顺时针课本P62、涡轮增压器作用:XYZ滚珠轴承向心推力轴承3、调速器二、识图总结1、换气机构(1)、带泵壳的气阀机构(2)、不带泵壳的气阀机构(3)、机械式气阀机构(4)、液压式气阀机构2、涡轮增压器3、喷油机构(1)、喷油系统(2)、组合式泵(3)、回油孔式泵P164回油阀式泵4、冷却系统(1)、冷却水系统1主淡水泵(2)开式冷却水系统三、简答题重点第二章1、什么叫燃烧部件的热疲劳?取决于什么条件?492、热负荷过高对燃烧室部件的主要损害有哪些?使材料的机械性能降低,承载能力下降;使受热部件膨胀、变形,改变了原来正常工作间隙;使润滑表面的滑油迅速变质、结焦、蒸发乃至被烧掉;使有些部件(如活塞顶)受热面被烧蚀;使受热部件承受的热应力过大,产生疲劳破坏等5、密封环、刮油环、减磨环各起什么作用?各用什么材料制作?密封环:主要起密封气缸和散热的作用,常用材料是在铸铁、合金铸铁、球量铸铁。
刮油环:刮去气缸壁上多余的润滑油。
材料减磨环:有利于气缸与活塞的磨合。
材料、青铜12、曲轴产生裂纹的形式和原因各有哪些?9213、多缸柴油机曲柄夹角是根据什么排列的?85第三章7、试分析增压系统主要部件污阻对柴油机的影响,此影响对高增压柴油机是加剧还是减小?答主要部件的污阻会影响通流特性,因流量减小而导致增压器与柴油机配合运行线向左移,靠近喘振线,喘振线裕量减小,污阻越严重,配合运行线左移越多,对高增压柴油机的影响更是加剧。
6、要增压系统保持高效率运行,主要做好哪些维护保养工作?为什么新型柴油机尤其应认真做好?答:1)对增压器轴承进行良好的供油;2)对涡轮增压器进行定期的清洗,拆洗;3)因为新型的柴油机的增压度要求很高,如不做好日常维护保养工作,使得增压器各部件污阻较大时,对柴油机产生的影响将很大。
5、试比较脉冲涡轮增压与等压脉冲涡轮增压的特点及应用范围。
船舶柴油机的工作原理
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船舶柴油机的工作原理引言概述:船舶柴油机是船舶主要动力装置之一,其工作原理是通过内燃机的方式将柴油燃烧产生的能量转化为机械能,驱动船舶前进。
了解船舶柴油机的工作原理对于船舶的运行和维护至关重要。
一、燃油供给系统1.1 燃油储存:船舶柴油机通常使用柴油作为燃料,燃油需要存储在燃油舱内,并通过管道输送至燃油供给系统。
1.2 燃油过滤:燃油在进入燃油供给系统之前需要经过过滤器进行过滤,以去除杂质和保护喷油嘴。
1.3 燃油喷射:燃油通过高压泵喷射到气缸内,与空气混合后被点燃,产生爆炸推动活塞运动。
二、气缸工作过程2.1 吸气阶段:活塞下行时,气缸内形成负压,进气门打开,外部空气进入气缸。
2.2 压缩阶段:进气门关闭,活塞上行,将空气压缩至高压,使空气温度升高。
2.3 爆燃推动:在活塞达到顶点时,喷油嘴喷射燃油,与高温高压空气混合爆炸,推动活塞下行,从而驱动曲轴旋转。
三、曲轴传动系统3.1 曲轴结构:曲轴是船舶柴油机的关键部件,将活塞运动转化为旋转运动,驱动船舶前进。
3.2 连杆机构:连杆将活塞的直线运动转化为曲轴的旋转运动,使发动机顺利运转。
3.3 曲轴平衡:曲轴需要平衡各个活塞的运动,减少振动和噪音,确保发动机稳定运行。
四、冷却系统4.1 冷却介质:船舶柴油机需要通过冷却系统将发动机产生的热量散发,通常使用海水或循环水作为冷却介质。
4.2 散热方式:冷却系统通过水泵将冷却介质循环流动,将发动机散热片散热,保持发动机工作温度。
4.3 温度控制:冷却系统需要根据发动机工作状态和环境温度进行调节,确保发动机在适宜的温度范围内运行。
五、排气系统5.1 排气阀门:船舶柴油机在燃烧完燃料后需要将废气排出,排气阀门负责控制废气的排放。
5.2 排气管道:废气通过排气管道排出船舶,通常需要经过消声器减少噪音。
5.3 排气处理:排气中可能含有有害物质,需要经过处理设备净化后排放,以保护环境。
总结:船舶柴油机的工作原理是一个复杂的系统工程,包括燃油供给、气缸工作过程、曲轴传动、冷却系统和排气系统等多个部分的协同作用。
船舶柴油机
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船舶柴油机第一章 柴油机基本工作原理第一节 柴油机概述1.柴油机的优点:①热效率最高可达到55%②功率范围广,从0.6kw至47000kw③机动性好,起动方便,加速性能好,便于使用和管理2.柴油机的缺点:①存在振动和噪音②工作环境恶劣,高温,高压第二节 柴油机的基本结构和几何术语一、柴油机的基本结构1.固定部件主要包括机座、机体、气缸盖、气缸套和主轴承等。
2.运动部件主要包括活塞组件、连杆组件和曲轴飞轮组件等。
3.主要系统主要有配气系统、燃油系统、冷却系统、润滑系统以及起动、换向和调速等系统。
二、常用几何术语⑴上止点:活塞在气缸中运动的最上端位置,即离曲轴中心线最远的位置。
⑵下止点:活塞在气缸中运动的最下端位置,即离曲轴中心线最近的位置。
⑶曲柄半径R:曲轴回转中心线到曲柄销中心线的距离。
⑷冲程S:活塞在上、下止点之间移动的距离。
冲程又称行程,它等于曲轴曲柄半径R的两倍,即S=2R。
⑸缸径D:气缸套的内径。
⑹压缩室容积:活塞位于上止点时,活塞顶与气缸盖底面之间的气缸容积,又称燃烧室容积。
⑺气缸工作容积:活塞从上止点移动到下止点所扫过的气缸容积。
⑻气缸总容积:活塞位于下止点时,活塞顶以上的全部气缸容积,是压缩室容积与气缸工作容积之和。
⑼压缩比ε:气缸总容积与压缩室容积的比值亦称几何压缩比。
第三节 柴油机的工作原理一、四冲程柴油机工作原理⒈四冲程柴油机工作原理第一冲程——进气冲程这一冲程的任务是使气缸内充满新鲜空气。
活塞由上止点下行,进气阀已打开,由于气缸容积不断增大,缸内压力下降,依靠气缸内外的气压差作用,新鲜空气通过进气阀被吸入气缸。
由于受流阻等影响,在进气过程的大部分时间里,气缸内压力低于大气压力,到下止点时,缸内气压的为0.08~0.95Mpa,温度约为30~70℃。
为了使柴油机作功更完善,必须在进气过程尽可能多吸入新鲜空气。
进气阀开启始点至上上点的曲柄转角叫做进气提前角。
下止点到进气阀关闭位置的曲柄转角叫做进气延迟角。
船舶柴油机基本知识
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在船用低速二冲程柴油机发展的同时,大功率四冲程中速柴油机自 20世纪50年代开始 也得到了稳步发展,至今已经历了四代机型。它的最大优点是重量轻、尺寸小,可选 用最佳的螺旋桨转速。在工作可靠性、使用寿命、经济性及对劣质燃油的适应性方面 均有明显改进,基本上达到与低速机相近的水平。近年建造的2000总吨以上船舶中使 用中速机做主机者占25%左右。 一般对船用主机来讲,经济性、可靠性和使用寿命是第一位的,重量和尺寸是第二位 的。据此低速二冲程柴油机因其效率高、功率大、工作可靠、寿命长、可燃用劣质油 以及转速低(通常为100r/min左右最低可达56 r/min)等优点适于作船舶主机使用。大 功率四冲程中速柴油机因其尺寸与重量小较适于作滚装船和集装箱船的主机。船舶发 电柴油机因其发电机要求功率不大、转速较高以及结构简单,因而均采用中、高速四 冲程筒形活塞式柴油机。 经过近几十年尤其是近十多年的发展,现代船用柴油机已经发展到一个较高的技术水 平。今后,随着生产力的发展将会对船用柴油机提出更高的要求,船舶柴油机也将继 续发展改进。当前柴油机的发展可以概括为:以节能为中心充分兼顾到排放与可靠性 的要求,全面提高柴油机性能。根据此发展目标,今后的研究趋势大致为: 提高经济性的研究,包括燃烧、增压、低摩擦、低磨损等的研究; 降低柴油机排放的研究,排放是现代柴油机面临的严重挑战,随着对船舶柴油机排放 的限制使得经济性的提高更加困难,这也是船舶柴油机发展中的新课题; 提高可靠性与耐久性的研究; 电子控制技术的研究; 代用燃料的研究等。
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1892年德国工程师R. Diesel申请了压缩发火内燃机专利,并于1897年在 MAN公司制成第一台实际使用的柴油机(压燃式、空气喷射、定压燃烧)。 因可采用较大的压缩比其效率比煤气机有显著提高。1904年柴油机首次用于 船舶推进装置(294 kW,260 r/min)。从此在船舶领域里开始了与蒸汽推进 装置的竞争局面。在此后40多年中,柴油机在自身逐步完善中有了很大发展, 如1927年在柴油机上正式使用了由R. Bosch发明的喷油泵(回油孔式)-喷 油器喷射系统,代替了原需用 7 MPa压缩空气喷油的空气喷射系统,实现了 混合燃烧。1905年,瑞士人Alfred Buechi提出了涡轮增压的设想,1926年 MAN公司制造了第一台船用废气涡轮增压柴油机,当时由于增压器制造水平 的限制此项技术未能迅速推广。但总的来看在与蒸汽推进装置竞争中无突破 性进展,在船舶使用中蒸汽推进装置仍占据领先地位。 从第二次世界大战到20世纪50年代中后期,由于社会生产力的迅速发展对 船舶推进装置提出了新的要求。柴油机在此期间完成了大缸径、焊接结构、 废气涡轮增压以及使用劣质燃油等四项重大技术成果并逐步发展了船用低速 柴油机系列。此期间在国外大致有八种船用低速柴油机型号(由八大船用柴 油机制造厂生产)。在这些技术成就中、废气涡轮增压技术在船用二冲程柴 油机上的成功使用是船用低速柴油机发展中的重要里程碑。国外称这一时期 是船用低速柴油机的第一次飞跃,其技术特征是废气涡轮增压技术的普及。 至此,在与蒸汽动力装置的竞争中柴油机逐渐取得了领先地位。 从20世纪60年代到70年代船用低速柴油机进入了黄金时代,它在船舶动力装 置中取得了明显的压倒优势。各船用柴油机厂之间开始进行调整、合并、淘 汰。柴油机技术趋于完善。此期间的船用低速柴油机的性能参数大致范围为 缸径 D=600~1050mm,行程S=1000~1800mm,单缸有效功率达3000kW (单机组达36000kW),油耗率约为0.21kg/kWh(有效热效率)。此期间内, 船用低速柴油机发展的特点按顺序大致为增大机组功率、提高可靠性和提高 经济性。
船舶柴油机知识点梳理

上止点(T.D.C)是活塞在气缸中运动的最上端位置。
下止点(B.D.C)同上理。
行程(S)指活塞上止点到下止点的直线距离,是曲轴曲柄半径的两倍。
缸径(D)气缸内径。
气缸余隙容积(Vc)、气缸工作容积(Vs),气缸总容积(Va)、余隙高度(顶隙)。
柴油机理论循环(混合加热循环):绝热压缩、定容加热、定压加热、绝热膨胀、定容放热。
混合加热循环理论热效率的相关因素:压缩比&、压力升高比入、绝热指数k(正相关)、初期膨胀比P(负相关)。
实际循环的差异:工质的影响(成分、比热、分子数变化,高温分解)、汽缸壁的传热损失、换气损失(膨胀损失功、泵气功)、燃烧损失(后燃和不完全燃烧)、泄漏损失(0.2%,气阀处可以防止,活塞环处无法避免)、其他损失。
活塞的四个行程:进气行程、压缩行程、膨胀行程和排气行程。
柴油机工作过程:进气、压缩、混合气形成、着火、燃烧与放热、膨胀做功和排气等。
四冲程柴油机的进、排气阀的启闭都不正好在上下止点,开启持续角均大于180°CA(曲轴转角)。
气阀定时:进、排气阀在上下止点前后启闭的时刻。
进气提前角、进气滞后角、排气提前角、排气滞后角。
气阀重叠角:同一气缸的进、排气阀在上止点前后同时开启的曲轴转角。
(四冲程一定有,增压大于非增压)机械增压:压气泵由柴油机带动。
废气涡轮增压:废气送入涡轮机中,使涡轮机带动离心式压气机工作。
二冲程柴油机的换气形式:弯流(下到上,再上到下)、直流(直线下而上)。
弯流可分:横流、回流、半回流。
直流:排气阀、排气口。
横流:进排气口两侧分布。
回流:进排气口同侧,排气口在进气口上面。
半回流:进排气的分布没变,排气管中装有回转控制阀。
排气阀直流扫气:排气阀的启闭不受活塞运动限制,扫气效果较好。
弯流扫气的气流在缸内的流动路线长(通常大于2S),新废气掺混且存在死角和气流短路现象,因而换气质量较差。
横流扫气中,进排气口两侧受热不同,容易变形。
但弯流扫气结构简单,方便维修。
船舶柴油机概述
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第二章船舶柴油机概述(样章)第一节柴油机基本概念及应用一、柴油机的基本概念将热能转变为机械能的动力机械称为热力发动机,简称热机。
热机中的热能是通过燃料燃烧获得的,若燃料燃烧产生的热能发生在转变机械能的机器外部的热机,称为外燃机,汽轮机、蒸汽机属于内燃机;若燃料燃烧产生的热能发生在转变机械能的机器内部的热机,称为内燃机,柴油机、汽油机和煤气机属于内燃机。
柴油机是一种以柴油为燃料的压燃式往复运动内燃机。
柴油机是靠压缩发火的,这是区别于其他内燃机的本质特征。
柴油机如图1-1所示。
图1-1柴油机二、柴油机的优缺点1、柴油机的优点(1)经济性好,燃油费用低;(2)功率范围大,适用领域广;(3)启动迅速、加速性能好、操作简便;(4)结构紧凑、尺寸小、重量轻;(5)可靠性好、寿命长、维修方便。
2、柴油机的缺点(1)机身振动大;(2)噪声较大;(3)某些部件承受高温、高压作用。
三、柴油机在船舶上的应用1、柴油机用作船舶主机利用柴油机输出的机械能驱动螺旋桨旋转,使螺旋桨产生推力,推进船舶航行。
对于中、高速柴油机,必须通过齿轮箱来减速和换向(螺旋桨正反转)。
2、柴油机用作船舶副机在有些内河船舶上,柴油机还可用作副机,如利用小型柴油机作为发电原动机,驱动发电机发电,为船舶辅助供电,如图1-2所示。
柴油机发电机图1-2柴油机用作发电原动机第二节柴油机基本组成及常用名词一、柴油机的基本组成柴油机由主要固定部件、主要运动部件和主要工作系统三大部分组成,如图1-3所示。
主要固定部件包括气缸盖、机体、气缸套、机座(油底壳)、主轴承等;主要运动部件包括活塞组件、连杆组件和曲轴飞轮组件;主要工作系统包括配气系统、燃油系统、润滑系统、冷却系统和操纵系统(起动、调速和换向)。
柴油机常用名词的含义见表1-1。
表1-1柴油机常用名词二、柴油机常用名词柴油机常用名词如图1-4所示。
进气阀 气缸套曲轴喷油器气缸需排气管排气阀图1-3柴油机基本组成第三节 柴油机基本工作原理一、四冲程柴油机的工作原理 1、柴油机能量转换过程在柴油机中,燃油从燃烧到输出机械能,在气缸内完成了两次能量转换,如图1-5所示。
船舶柴油机主推进动力装置832第一章柴油机的基本知识22

第一章柴油机的基本知识考点1 柴油机的工作参数22题1.最高爆发压力p z燃烧过程中气缸内工质的最高压力称最高爆发压力p z。
p z是柴油机周期性变化的机械负荷的主要外力,它引起各受力部件的应力和变形,造成疲劳破坏、磨损和振动。
2.排气温度t r非增压柴油机的排气温度指排气管内废气的平均温度,增压柴油机的排气温度指气缸盖排气道出口处废气的平均温度。
在船舶上通常用排气温度衡量热负荷的大小。
通常船用柴油机排气温度的最高值应低于550℃。
3.活塞平均速度C m在曲轴一转两个行程中活塞运动的平均值称为活塞平均速度Vm。
如果柴油机的转速为n(r/min),活塞的行程为S(m),当曲轴转一转时活塞移动两个行程长度2S (m)。
提高C m可以提高柴油机的功率,但零件的机械负荷、热负荷同时增加,机件的磨损也相应增加,因而靠提高Vm来提高功率是有限的。
4.行程缸径比S/D行程缸径比是柴油机的主要结构参数之一。
S/D在不同条件下影响不同,在活塞平均速度C m及缸径为D定值的条件下,S/D对柴油机的影响有:(1)影响柴油机的尺寸和重量。
S/D增大,则柴油机的宽度、高度及重量均相应增加。
(2)影响柴油机负荷。
缸内气体压力不直接受S/D的影响,但最大往复惯性力将随S/D的增加而减小。
(3)影响热负荷。
S/D增大,气缸散热面积增大,热负荷将减小,同时影响燃烧室各部件的传热量分配比例。
(4)影响混合气形成。
S/D增大,燃烧室余隙高度增大,对混合气形成有利。
(5)影响扫气效果。
S/D增大,因气流在缸内流动路线长将降低扫气效果,但此影响随扫气形式不同各异。
如对直流扫气的影响较小,允许使用较大的S/D值,而对弯流扫气的影响较大,其使用的S/D通常不高于2.2。
(6)影响曲轴刚度。
S/D增大使曲柄半径变大,曲轴轴径的重叠度降低,曲轴刚度下降。
(7)影响轴系的振动性能。
S/D增大,轴系的纵振及扭振固有频率降低,容易产生不允许的纵振和扭振。
柴油机复习重点总结
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柴油机复习重点1.什么是柴油机 P12.将一种能量转变为机械能的机器称为发动机, 按照转变能量的不同, 发动机可以分为热力发动机、电力发动机、水力发动机、风力发动机和原子能发动机。
燃料在发动机内部燃烧的热力发动机叫做内燃机。
3.柴油机即是一种以柴油为燃料, 并在发动机内部燃烧的活塞式热力发动机。
4.压缩比 P3气缸总容积与燃烧室容积的比值称为压缩比, 用符号 表示, 即ch c h c c a V V V V V V V +=+==1ε 5.压缩比表示了活塞从下止点移动到上止点时, 气体在气缸内被压缩的程度。
压缩比越大,表示气体在气缸内受压缩的程度越高, 压缩终点气体的压力和温度就越高。
柴油机压缩比一般为11~16.6.多缸柴油机曲柄排列与发火顺序 P9假设四冲程多缸柴油机有 个气缸, 则各做功冲程的间隔角度应为 (发火间隔角)①四冲程偶数缸(两缸除外)柴油机发火顺序, 不仅与曲柄排列有关, 而且与配气相位有关,曲柄图出现重叠现象;②四冲程奇数缸无曲柄重叠现象, 曲柄排列确定后, 发火顺序仅一种。
5.活塞材料 P20制造活塞的材料主要有三类: 铝合金、铸铁(球墨铸铁)和耐热钢6.要求: (1)有足够的刚度和强度(2)有足够的耐热性导热性(3)重量要轻(4)有良好的减磨性7.活塞顶部 P228.活塞顶面的形状与选用的燃烧室形式有关。
柴油机活塞的顶面一般有各种各样的凹坑, 凹坑的形状是根据柴油机燃烧室的特点、混合气的形成方式、喷油器和气门的位置等要求而设计的。
9.通常活塞顶部设计成随半径的加大而增厚, 使顶面吸入热量中的大部分能够较容易的传到各活塞环, 并由它们传导给气缸壁, 由流过气缸外壁的冷却介质带走。
一些强化程度高、热负荷高的柴油机活塞, 在顶部有冷却油道或冷却油腔, 使通过连杆杆身油道来的压力机油强制进入活塞内部循环, 从而带走一部分进入活塞内的热量。
这种活塞叫做油冷活塞。
机车柴油机是热负荷较高的柴油机, 其活塞一般都采用机油冷却。
哈工程船舶柴油机重点
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Pk=0.13MPa~0.25MPa
3. 增压器柴油机的分类 根据增压器传动方式不同:增压柴油机可分为机械传动的增压器柴油机和废 气涡轮增压器柴油机。
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第二章 船舶柴油机装置
2.4增压柴油机的特点
机械式增压柴油机 增压器叶轮1通过传动齿轮 由曲轴带动。空气从进口被吸 入,经过叶轮1增压后,进入进 气管2的空气压力活塞由下止点运动到上止点,把膨胀后的废气排出, 为下一次循环进气做准备。 排气提前角:排气阀在活塞到达下止点之前打开, 减少排气时活塞运动的阻力。 排气晚关角:排气阀在活塞到达上止点之后关闭, 利用排气时的气流惯性将废气排干净。 气门重叠角:在排气门关闭之前,进气门就已打开, 进排气门同时开启时期所对应的曲轴转角。 排气终了时:气缸压力p:0.105~0.12MPa 气缸温度T:900~1100K
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第二章 船舶柴油机装置
2.6柴油机的分类
1.按结构特点可分为筒型活塞柴油机和十字头活塞柴油机; (2)十字头活塞柴油机 (1)筒形活塞柴油机 优点:活塞与缸套间无侧推力, 缺点;活塞裙部起向导作用,在侧推 因为由十字头导向,故磨损较小,不 力的作用下,活塞与缸套磨损较大。 易擦伤和卡死。 优点:结构简单,紧凑,轻便 可在气缸下部设横隔板,以免 用途:高速柴油机 气缸内的脏油,烟灰,燃气等漏入曲 轴箱。污损曲轴箱底部的滑油。 缺点:使柴油机高度和重量增 大,结构复杂。 用途:船用大型低速柴油机
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本章主要内容
一、柴油机基本结构 主要组成部分;主要名词 二、四冲程柴油机的工作原理 三、二冲程柴油机的工作原理 四、增压柴油机的特点 两种增压器的基本工作原理 五、多缸柴油机的工作次序 六、柴油机的分类 七、主要技术指标与特性 八、运动机件 活塞组与连杆组 九、固定机件 十、配气机构和配气相位 十一、柴油机各系统
船舶柴油机的基本知识
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课题一船舶柴油机的基本知识目的要求:1.了解船舶柴油机的基本概念及优缺点。
2.掌握柴油机基本结构和主要系统.3.掌握柴油机主要结构参数。
4.掌握四、二冲程柴油机的工作原理。
5.比较四、二冲程柴油机工作原理与结构上的差别.6.了解船舶柴油机的基本分类和型号。
重点难点:1.柴油机与汽油机的区别.2.进排气重叠角、定时图.教学时数:4学时教学方法:多媒体讲授课外思考题:1.柴油机与汽油机有哪些区别?2.柴油机主要结构组成和作用。
3.压缩比ε意义及对柴油机工作性能有什么影响?4.四冲程柴油机各工作过程特征及特点。
5.二、四冲程换气在工作上原理及结构上有什么差别?6.四冲程柴油机进、排气为什么都要提前和滞后?气阀重叠角有何作用?课题一船舶柴油机的基本知识第一节柴油机的概述及发展趋势一、柴油机的概述1.热机热机是指把热能转换成机械能的动力机械。
蒸汽机、蒸汽轮机以及柴油机、汽油机等是热机中较典型的机型。
蒸汽机与蒸汽轮机同属外燃机.在该类机械中,燃烧(燃料的化学能转变成热能)发生在汽缸外部(锅炉),热能转变成机械能发生在汽缸内部。
此种机械由于热能需经某中间工质(水蒸气)传递,必然存在热损失,所以它的热效率不高,况且整个动力装置十分笨重。
在能源问题十分突出的当前,它无法与内燃机竞争,因而已经在船舶动力装置中消失。
2.内燃机汽油机、柴油机以及燃气轮机同属内燃机.虽然它们的机械运动形式(往复、回转)不同,但具有相同的工作特点──都是燃料在发动机的气缸内燃烧并直接利用燃料燃烧产生的高温高压燃气在气缸中膨胀作功。
从能量转换观点,此类机械能量损失小,具有较高的热效率。
另外,在尺寸和重量等方面也具有明显优势,因而在与外燃机竞争中已经取得明显的领先地位。
在内燃机中根据所用燃料不同,可大致分为汽油机、煤气机、柴油机和燃气轮机.它们都具有内燃机的共同特点,但又都具有各自的工作特点。
由于这些各自不同的特点使它们在工作原理、工作经济性以及使用范围上均存在一定差异。
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模块三燃油喷射与燃烧重点:喷油设备的工作原理、结构组成、检查调整、主要故障及管理。
难点:供油规律、喷油规律及影响因素,回油阀调节式喷油泵的检查与调整,燃烧过程、影响因素及控制措施。
对柴油机燃烧的要求可概括为及时(在上止点前后发火并燃烧完毕)、完全、平稳(燃烧过程柔和无敲缸现象)和空气利用率高。
影响燃烧的因素有:燃油品质及喷射、空气(数量与涡动)和压缩温度。
单元一燃油一、燃油的成分及组成碳燃油大量来自石油产品。
石油故称为烃类化合物氢提炼燃油工艺:蒸馏、裂化、催化裂化、加氢裂化。
常压蒸馏:(360-370°)可分离汽油、煤油、轻柴油、重柴油。
蒸馏减压蒸馏:(410°)分离出重柴油和润滑油。
脂肪烃自燃温度低,自燃性能好,易燃烧。
烃环烷烃自燃温度较脂肪烃高,自燃性能也比脂肪烃差。
芳香烃自燃温度最高,自燃性能差,易结碳,不宜作为燃料。
二、燃油的理化性能指标及其影响因素影响燃油燃烧性能指标(十六烷值、柴油指数、馏程、发热值、密度和粘度);燃油的质量指标影响燃烧产物构成指标(硫分、灰分、沥青分、残炭值、钒和钠的含量);影响燃油管理工作指标(粘度、密度、闪点、凝点、浊点、倾点、水分、机械杂质)。
1.十六烷值表示自燃性能的指标。
十六烷值越高,其自燃性能越好,但应适当。
十六烷值过低,会使燃烧过程粗暴,甚至在起动或低速运转时难以发火;十六烷值过高,易产生高温分解而生成游离碳,致使柴油机的排气冒黑烟。
通常高速柴油机使用的燃油十六烷值在40~60之间,中速机在35~50之间,低速机十六烷值应不低于25。
2.柴油指数3.馏程馏程就是在某一温度下燃油所能蒸发掉的百分数,它表明了燃油的蒸发性,也表明燃油轻重馏分的组成。
轻馏分的蒸发速度比重馏分快,能与空气较快混合,滞燃时间短,燃烧较快。
4.粘度粘度表示流体的内摩擦,即燃油流动时分子间阻力的大小。
燃油的粘度通常以动力粘度、运动粘度、条件粘度等表示。
接绝对粘度:动力粘度和运动粘度粘度恩氏粘度相对粘度雷氏粘度塞氏粘度燃油的粘度对于燃油的输送、过滤、雾化和燃烧有很大影响。
粘度过高,不但输送困难、而且不利燃油雾化,使燃烧不良;粘度过低,则会造成喷油泵柱塞偶件、喷油器针阀偶件润滑不良而加快磨损。
压力和温度对燃油的课程:船舶柴油机学年第_ _学期第周月日教学内容备注粘度影响很大,压力增加,粘度增加;温度增加,粘度下降。
5.热值lkg燃油完全燃烧时所放出的热量称为燃油的热值。
重油的基准低热值H u=42000kJ/kg,轻油的H u=42700kJ/kg。
6.硫分(1)液态下对燃油系统的部件有腐蚀作用;(2)燃烧产物中的SO2和SO3,在高温下呈气态,直接与金属作用发生气体腐蚀;(3)SO3和水蒸气在缸壁温度低于它们的露点时会生成硫酸附在缸壁表面,产生“低温腐蚀”。
7.灰分8.钒、钠含量钒、钠等金属燃烧后生成的低溶点的化合物,当缸壁和排气阀表面温度过高而超过这些化合物的熔点时,它们就会熔化附着在金属表面上,并与金属发生氧化还原反应而腐蚀金属,形成“高温腐蚀”。
9.机械杂质和水份机械杂质可使喷油器的喷孔堵塞。
致使供油中断,加剧油泵的磨损。
水分会降低燃油发热值10.沥青分燃油中沥青重量的百分数叫沥青分。
沥青难燃烧,使排气冒黑烟,易积炭。
11.残炭值表示燃油在燃烧过程中形成炭渣的倾向。
并不表示结碳的数值。
结碳使热阻增加,引起过热、磨损。
12.闪点闪点有开口和闭口两种。
开口闪点要比闭口闪点高20~30%。
船用柴油机燃油的闪点一般为60-65°。
13.凝点、浊点、倾点:表明低温流动性的指标。
凝点:燃油冷却到失去流动性时的最高温度浊点:燃油开始变得混浊时的温度倾点:油尚能保持流动性的最低温度一般燃油的倾点高于凝点3~5℃,浊点高于凝点5~10℃。
燃油的最低使用温度应高于浊点3~5℃。
浊点>倾点>凝点14.密度相对密度:燃油在20℃时的密度与4℃时水的密度之比。
密度对燃油使用的意义:(1)在装载燃油时可根据燃油密度和油舱容积计算装载量。
(2)可根据燃油密度正确选择分油机的比重环。
一般分油机允许的最高分离密度为0.991g/cm3(3)当换用不同密度的燃油时,由于喷油泵的循环供油量不同(油量调节机构不变)柴油机转速将相应变化。
三、燃油牌号与选用1.国内:轻柴油:按凝点不同分为10号、0号、-10号、-20号及-35号重柴油:按凝点不同分为10号、20号及30号燃料油:按37.8℃时的雷氏一号粘度值区分其牌号渣油:按80℃时的运动粘度作为其牌号2.国外:船用轻柴油应急发电机和救生艇柴油机船用柴油作副柴油机和主机机动操纵时中间燃料油用于各类大功率中速机及低速机。
船用燃料油用作新型低、中速主机的燃油及船用锅炉燃油四、燃油燃烧的热化学课程: 船舶柴油机 学年 第_ _学期 第 周 月 日教 学 内 容 备 注2.过量空气系数实际供给的空气与理论空气需要量的比值称燃烧过量空气系数α。
即:0L L =α显然,柴油机在正常工况时α总是大于1。
α是一个很重要的燃烧过程性能指标、工作参数,它对性能的影响表现在:(1)α小,表示相对一定的气缸进气量,气缸喷油量较多,因而气缸强化程度高,单位气缸工作容积作功能力大,平均有效压力P e 较高,但气缸热负荷大,排温高,经济性下降。
当气缸容积、进气状态和扫气系数ϕs 一定时,每循环充入气缸的空气量一定。
α小,意味着每循环能燃烧的油量多,发出的功率也大。
因此,柴油机在标定工况下能以较小的α良好运转,说明气缸容积的利用程度高,混合质量好。
(2)不同机型 α值不同:高速机α值<低速机;增压机α值>非增压机; 四冲程机<二冲程机。
增压、低速、二冲程的α值最大。
(3)燃烧室内不同地区的α值不同:油束内部:α≈0油束内部 外部周边,α值逐渐增加。
燃烧室周边无油区α ∞思考题:1.α值的概念。
2.燃油的理化性能指标及其影响因素有哪些?单元二 燃油的喷射和雾化课程:船舶柴油机学年第_ _学期第周月日教学内容备注1.燃油的喷射系统的类型及要求1)对喷射系统的要求(1)定时喷射(2)定量喷射(3)定质喷射2)类型柱塞泵式现代船舶上最常见最基本的一种。
直接作用式泵-喷油器式类型分配式液压伺服式间接作用式高压泵系统电子喷射系统燃油喷射系统的作用,是在一定的时刻以很高压力将一定数量的燃油迅速地喷入气缸,使之雾化。
喷射系统的主要组成是喷油泵、喷油器和连接它们的高压油管。
二、燃油的喷射过程图为喷射过程的示波图。
图中a)为喷油泵出口压力曲线;b)为喷油器进口压力曲线;而c)则为喷油器针阀升程曲线;横坐标均为曲柄转角。
按喷射过程的特征可将其分为喷射延迟、主要喷射及滴漏三个阶段。
1.喷射过程的三个阶段1).喷射延迟阶段从喷油泵供油始点(O H)到喷油始点(O u)为止的第Ⅰ阶段为喷射延迟阶段。
喷油泵供油始点,喷油器并未抬起喷油,直到喷油器内压力升高到启阀压力时,燃油才喷入气缸。
因此喷油提前角小于供油提前角。
喷油提前角:喷油器开始喷油瞬时曲轴与上止点之间的夹角。
对机燃烧过程有直接影响。
课程:船舶柴油机学年第_ _学期第周月日教学内容备注造成喷射延迟的原因:(1)燃油的可压缩性(2)高压油管的弹性(3)高压系统的节流。
影响喷射延迟阶段长短的主要因素是:高压油管特性参数、喷油器针阀的启阀压力、柴油机的工况以及喷油泵出油阀和喷油器针阀的结构特点等。
2).主要喷射阶段从喷油始点(O u)到供油终点(K H)的第Ⅱ阶段为主要喷射阶段。
本阶段内喷油压力继续升高,燃油是在不断升高的高压下喷入气缸,本阶段的长短主要取决于柴油机负荷,负荷愈大,本阶段愈长。
3).滴漏阶段从供油终点(K H)到喷油终点(K u)的第Ⅲ阶段为滴漏阶段。
在这阶段中,喷油器中的压力从最高喷油压力pφmax一直下降到针阀落座压力p K。
燃油是在不断下降的压力作用下喷入气缸,使燃油雾化不良,甚至产生滴漏现象。
因此应力求使此阶段缩短到最小限度。
2.喷射过程的压力波在喷射过程中,喷射系统中将发生很大的压力变化,形成较强的压力波,造成喷射过程中燃油压力波的原因有:(1)喷射过程是高压系统内压力巨变的过程(2)燃油的可压缩性(3)高压油管的弹性产生容积变化。
三、供油规律和喷油规律燃油的喷射质量通常可从燃油的雾化质量及喷油规律两个方面来评价,而喷油规律主要由供油规律来控制。
1.概念:喷油器单位凸轮转角的喷油量dg n/dφ随凸轮轴转角的变化规律。
喷油泵单位凸轮转角的供油量dg n/dφ随凸轮轴转角的变化规律。
2.影响喷油规律的因素(1)凸轮型线和有效工作段在柱塞有效行程和供油始点相同的情况下,凸轮外形越陡,油压上升越快,供油速度越大,喷油延迟角和喷油持续角就越小。
当凸轮外形确定后,就要选择凸轮有效工作段的位置。
为了获得较短的喷油时间和必需的喷油压力,一般将凸轮的有效工作段选在柱塞运动的高速部分,以减小喷油持续角,提高雾化质量。
(2)柱塞直径和喷孔直径在不改变柱塞行程和供油量而增大柱塞直径时,供油速度增大,喷油延迟角和持续角均减小,当喷油器的喷孔数不变而喷孔直径减小时,由于喷油阻力的增加使喷油持续角增大,而每度凸轮转角的喷油量减小。
此时,由于高压油管中的压力增高,容易产生重复喷射。
(3)高压油管尺寸高压油管愈长,喷油延迟角大而喷油持续角基本不变。
为了使各缸喷油规律一致,应尽可能使各缸的高压油管长度相同。
(4)柴油机负荷与转速当柴油机转速及喷油定时不变时,若增大负荷,其喷油始点基本不变而喷油终点改变,并且增加了后半期的喷油量。
当柴油机负荷及喷油定时不变而改变转速时,随着转速的增加,相应每度凸轮转角的时间缩短,故喷油延迟角和喷油持续角均加大,而每度凸轮转角的喷油量减少。
四、异常喷射正常:一个工作循环,针阀只启闭一次,针阀升曲线呈梯形,高压油管中剩余压力基本相同。
1.重复喷射(二次喷射)1)概念:当喷油泵供油结束,喷油器针阀落座后又重新被油压抬起的喷射现象称为重复喷射,又叫二次喷射。
课程:船舶柴油机学年第_ _学期第周月日教学内容备注长度较大或刚性较小的高压油管(5)喷油器启阀压力较低。
3)危害:会使喷油持续角变大,雾化质量降低,致使燃烧恶化、后燃严重、排温升高、机件过热、燃烧室结碳、排气冒黑烟等,从而降低了柴油机的经济性和可靠性。
4)防止措施2.断续喷射1)概念:在喷油泵的一次供油期间,喷油器针阀断续启闭的喷射过程。
2)原因:断续喷射容易发生在低转速低负荷工况。
此时供油泵的供油量小于喷油器的喷油量和充填针阀上升空间所需油量之和。
3)危害:增加针阀偶件磨损。
3.不稳定喷射和隔次喷射1)概念:是指喷油泵持续工作,但各循环的喷油量不均的情况。
其极端情况是隔次喷射,即喷油泵每供两次油喷油器才喷一次油。
2)原因:(1)低速低负荷工况。