柴油机特性及选型(精)

四、柴油机限制特性
一、速度特性
油量调节机构固定，改变外负荷，在这种条件下测得 的柴油机性能指标和工作参数随转速变化的规律
1）全负荷速度特性 （在标定工况油格） 2）超负荷速度特性 （在超负荷工况油格）
（110%Pb,103nb ）
3）部分负荷速度特性 （在比标定油格小的油格）
Pe——n Me——n
KF KM随进程比λp的增大而减小 随进程比λp的减小而增大
Fp=KFρnp２D4 Mp=KMρnp２D5
λp随航行阻力条件变化，阻力条件一定，λp不变 λp不变，则KF KM不变，则有:
Fp=C1np ２ Mp=C2np２
装载、气候、海面状况等
螺旋桨所需功率Pp可由Pp=Mpnp/9550来确定。可得出
功率标准
标定功率
标是指标准环境状况下，制造厂根据内燃机的 用途和特点规定的在标定转速下的有效功率
国家标准规定 (1)15min功率； (3)12h功率； (2)1h功率； (4)持续功率。
船用柴油机以持续功率作为标定功率
国外船用柴油机
MCR
进程比λp 是指螺旋桨每转一转实际产生的位移 与螺旋桨直径D之比
测取特性应遵循相应标准 特性测取
环境标准
功率标准
二、负荷特性 在转速保持不变的情况下，柴油机的主要 性能指标和工作参数随负荷变化的规律。 发电副机可认为是 按负荷特性工作 负荷特性的测取
柴油机负荷特性
三、 推进特性
柴油机带照螺旋桨特性工作时所表现出的特性 机、桨总应能量平衡
据螺旋桨理论：
Pe＝Pp Me＝Mp
P 2
1 （Pb,nb）
柴油机限制特性
n
标准试验环境状况
• 国家标准 –大气压力p0=100kPa或750mmHg –相对湿度0=30% –环境温度T0=298K或25℃ –中冷器进口冷却介质温度Tco=298K或25℃。 • IACS标准（“无限航区”的船用内燃机) –大气压力px=100kPa –相对湿度x=60% –环境温度Tx=318K或45℃ –中冷器冷却介质进口温度Tco=305K或32℃。
1 2
等转矩限制特性 等排气温度限制特性
1.等转矩限制特性
• 柴油机在各种转速下的转矩Me都等于或小于 标定转速和标定功率下的转矩Mb。 Me=9550Pe/n … …① Mb=9550Pb/nb … …② 如 Me=Mb 则由①、②两式的出 Pe=Pb/nb· n=cn • 在等转矩限制特性曲线 以下工作,曲轴的机械 负荷不超过允许值。
第七章 柴油机特性及选型
C7第一节
概述
一、船舶柴油机的工况
二、柴油机特性分类
一、船舶柴油机的工况
1.发电机工况 n恒定 2.螺旋桨工况 PP∝n3 3.其他工况 P与n没有一定关系
二、柴油机特性及其分类
1.柴油机特性
pe、Pe、Me、ηe和be等
柴油机的主要性能指标和工作参数随运转工况 变化的规律称为柴油机特性。 n、pk、pz、tr、nk和tT等
Pe
(Pb,nb)
n
等转矩限制曲线
2.等排气温度限制特性
• 对热负荷的限制
– 等α限制特性: 以α不小于标定的αb为条件来 限制各转速下的功率工况下。 – 等排气温度限制特性：以排起温度不超限值来 限制各转速下功率
• 限制特性从机械负荷和热负荷
两个方面限制的功率不同பைடு நூலகம்
在转速从标定转速nb下降初期 以转矩作为主要限制参数，后 期则以排气温度作为主要限制 参数。
λp=vp/npD=hp/D
螺旋桨水动力特性
Pp Mp
螺旋桨特性
n
2.柴油机特性分类
Pe=cpeni
第一类 第二类 第三类
平均有效压力pe不变，有效功率Pe随转 速n改变而变化。——速度特性。 转速n保持恒定，通过改变平均有效压力pe 来改变有效功率Pe。——负荷特性。 平均有效压力pe和转速n同时改变。如推进特性。
第二节
柴油机特性
一、速度特性 二、负荷特性 三、推进特性
推进特性的测取：
Pe n
25 63
50 79.5
75 91
90
100
96.5 100
四、柴油机限制特性
限制柴油机在各种转速下的最大有效功率，防止 柴油机超机械负荷和热负荷。 限制因素
最高爆发压力pz、平均有效压力pe、曲轴转矩Me、过量 空气系数α、排气温度tr以及涡轮增压器转速nＴ等参数 作为限制因素。 其中较常用的是Me、α和tr。
螺旋桨功率与转速的关系式: Pp=Cnp3 (kW)
航行阻力条件变化时桨特性的变化
Pp Mp 0<λp3<λp2<λp1
n
柴油机推进特性及推进特性曲线
螺旋桨功率与转速的关系式: Pp=Cnp3 (kW) 柴油机带动螺旋桨工作时 柴油机有效功率 Pe=Pp=cn3(kW) 推进特性
柴油机按照螺旋桨特性工作时，各性能指标 和工作参数随转速(或负荷)变化的规律，称 为柴油机的推进特性。