柴油机换向及调速

由图可知此时仍可保证 供油提前角为11°，排 气提前角为76°。图中 未示出空气分配器凸轮， 其正、倒车凸轮的布置 原则与喷油泵凸轮相同。
多缸柴油机正、倒车发 火为顺序相反。如果二 冲程六缸柴油机正车发 火顺序为1-6-2-4-3-5，则 倒车发火顺序1-5-3-4-2-6。
– 2．换向装置
– 双凸轮换向装置根据其轴向移动凸轮轴所用能量与方法而有 不同的结构形式。一般有机械式、液压式和气压式。
1 换向机构：为改变柴油机的运转方向而设置的改变 各种凸轮相对于曲轴位置的机构。
2 、不同的机型采用不同的换向机构。
（1）二冲程弯流扫气柴油机只有空气分配器凸轮和燃油凸轮需 要换向；
（2）二冲程直流扫气柴油机有空气分配器凸轮、燃油凸轮、排 气凸轮的换向；
（3）四冲程柴油机则包括空气分配器凸轮、喷油泵凸轮及进、 排气凸轮。所以不同的机型采用不同的换向机构。
2、二冲 机换向只有一种： 正车时：压宿—膨胀 反车时：膨胀—压缩
四、双凸轮换向： 1、换向原理 （1）双凸轮换向特点：对
需要换向的设备均设置 供正、倒车使用的两套 凸轮。正车时正车凸轮
处于工作位置，倒车时轴向移动凸轮轴使倒车凸轮处于工作位置。 这样便可使柴油机各缸的有关正时和发火次序符合正、倒车 运转的需要。
（4）换向过程所需时间应符合“船规”要求。
三 柴油机换向方式
1 四冲机两种换向方案
（1）顺车进气冲程变倒车排气冲程
正车时：进气→压缩 →膨胀→排气
反车时: 排气←膨胀←压缩←进气
图所示。用实线表示正转 时进气凸轮的位置，虚线 表示反转时进气凸轮的位 置。可以看出，进气凸轮 以纵座标为轴翻转180度， 就是换向后进气凸轮的位 置．
3 对换向柴油机本身驱动的有关系统附件均应采取相应措施保 证达到换向后的要求。（水泵、油泵、扫气泵等）。
4 对换向机构的基本要求：
（1）应能准确、迅速地改为各种换向设备的正时关系，保证正、 倒车正时相同。
（2）换向装置与起动、供油装置间应有必要的连锁机构以保证 柴油机运转安全。
（3）需要设置锁紧装置以防止柴油机在运转过程中各凸轮“正 时”机构相对于曲轴上、下止点位置发生变化。
– 船舶柴油机主要用作船舶主机带动螺旋桨和作为船舶副机 带动发电机。船舶推进主机与发电用柴油机的运转条件和要 求不同，因而对调速的要求也不同。
（1）船舶主机的调速：柴油机的输出功率Ne=Cn（工作特性），
船舶主机(直接驱动螺旋桨) 为柴油机推进特性(
pe )即cn船3
舶主机是依照螺旋桨的工作特性（
pe ）cn运3 行。
– 为了防止主机运转中断轴、螺旋桨失落或出水等造成柴油机 超速飞车，根据我国有关规范规定，船舶主机必须安装可靠 的调速器(限速器)，使主机转速不超过115%标定转速。船舶 柴油机转速将随外界负荷的变化而变化。这种变化将对柴油 机的可靠性、寿命和经济性带来不良影响。现代船舶柴油机 为了避免这种变化对柴油机的不良影响，均装有全制式调速 器。它可以在柴油机的全部转速范围内，保证在任意设定的 转速下稳定运转。
• Βιβλιοθήκη Baidu二节 换向装置
一、船舶换向原理和方法 – 根据航行要求，船舶要从前进变为后退
（或相反），一般有两种方法。 1、改变螺旋桨的旋转方向（称直接换向） 直接换向又分： (1) 少数采用传动装置换向(倒顺车离合器、齿轮
箱、液力偶合器、电力传动等) (2)一般都是直接改变柴油机的转向。因此，要
求船舶主柴油机应具有换向性能，即能按需 要改变柴油机曲轴的旋转方向。 2、保持螺旋桨转向不变而改变螺旋桨叶的螺距 角，使推力方向改变（称变距桨换向）。目 前少数船舶采用可调螺距的螺旋桨换向。
第一种换向柴油机的 各凸轮位置
(2)顺车进气改倒车压缩 正车时：进气→压缩→ 膨胀→排气 反车时: 压缩← 膨胀←排气←进气
第二种换向凸轮的变换如图示 进、排气凸轮；喷油凸轮、启 动凸轮在正、反转的变换过程中对称于横座标；即在凸轮换向图 上，对称于横座标而上下互换了位置。 喷油凸轮只有升起的一段与射油有关，下降的一段不起射油作 用．因此，按第二种变换的柴油机，喷油凸轮只需要一个，而且 是呈对称型式，反转升起的一段作为正转下降的一段正转升起的 一段作为反转下降的一段。从而简化了换向机构，无需设置喷油 的换向机构。
凸轮变换的情况如图所示。用实线表示正转时 凸轮的位置，虚线表示反转时凸轮的位置。可以看 出，进气凸轮和排气凸轮在换向时大致互相调换了 位置，喷油凸轮在反、正转时的位置紧挨着，并对 称于上止点；即整个凸轮组对称于上止点。也就是 说，柴油机换向时，凸轮组以纵座标为轴翻转180 度，就是换向后凸轮的位置。
爬坡凸 轮
– 第三节 调速和调速器
– 一、柴油机调速
1、 柴油机调速： 柴油机的不同转速是通过改变循环喷油量来 获得的。改变柴油机油量调节机构的位置，使其转速调节到 规定的转速范围内称柴油机调速。
2 、调速器：根据柴油机负载的变化自动调节供油量，维持其 规定的转速范围。这种装置称调速器。
一、柴油机调速的必要性
– 图所示为气力－液压式换向装置。这也是MAN型柴油机所采 用的换向装置。
–图示为倒车位置。进行由倒车 到正车的换向操作时，利用换向 杆使换向阀开启，压缩空气进入 正车油瓶，倒车油瓶中的气体经 换向阀泄入大气，在压缩空气的 作用下，滑油被压入油缸活塞的 右侧，推动活塞带动凸轮轴向左 移动，与此同时油缸活塞左侧的 油被活塞压入倒车油瓶。当活塞 移至左侧极限位置时，各正车凸 轮正好处于相应的从动件下面， 换向过程结束。
（2）双凸轮换向原理：以二冲程直流扫气柴油机为例说明。如图 所示，图中实线为正车凸轮，虚线为倒车凸轮，正、倒车凸 轮对称于曲轴上、下止点位置的纵轴线ob。
图a）为喷油泵凸轮，当柴油机正转时，凸轮轴顺时针转 动，如果凸轮的升起点a为供油始点，图示位置曲柄正处 于上止点，则供油提前角为11°。图b)为排气凸轮，当 曲轴按正车方向转到上止点后104°即下止点前76°时， 排气阀开始排气。当柴油机换向后使用倒车凸轮从图示 位置逆时针转动。
二、柴油机的换向原理
柴油机顺车运转时严格遵守进、排气和喷油正时及起 动正时。要使柴油机换向，首先应停车，然后将柴油 机反向起动起来，最后使柴油机按反转方向运转起来。
因此要满足反向起动和反向运转的要求，必须改变起 动正时、喷油正时和配气正时，使之与正转时有相同 的规律。正时均由有关凸轮控制，所以柴油机的换向 问题就是如何改变空气分配器凸轮、喷油泵凸轮和进、 排气凸轮与曲轴相对位置的问题。