1 柴油機(jī)的基本知識(shí)

1、.1 柴油機(jī)的基本知識(shí)考綱要求：2.1.2 柴油機(jī)的性能指標(biāo)2.1.2.1柴油機(jī)的指示指標(biāo)（指示指標(biāo)的定義、平均指示壓力和指示功率、指示效率和指示耗油率）2.1.2.2柴油機(jī)的有效指標(biāo)（有效指標(biāo)定義、機(jī)械損失功率和機(jī)械效率、有效功率和平均有效壓力、有效效率和有效耗油率）2.1.2.3柴油機(jī)的工作參數(shù)：爆壓、排溫、活塞平均速度、行程缸徑比（應(yīng)該還包括壓縮比和強(qiáng)化系數(shù)）2.1.3 現(xiàn)代船用柴油機(jī)提高有效功率和經(jīng)濟(jì)性的主要途徑一、關(guān)于柴油機(jī)的指標(biāo)1、柴油機(jī)的指示指標(biāo)：以示功圖為基礎(chǔ)，考慮缸內(nèi)不完全燃燒及傳熱等方面的熱損失，不考慮摩擦及軸帶損失，用于評(píng)定缸內(nèi)工作循環(huán)的完善程度。2、柴油機(jī)的有效指標(biāo)：以

2、輸出軸功為基礎(chǔ)，考慮機(jī)械損失，評(píng)定工作性能的最終指標(biāo)。3、指示及有效壓力：?jiǎn)挝粴飧兹莘e的做功能力，代表循環(huán)的完善程度，體現(xiàn)動(dòng)力性。4、效率：注意效率的基本定義及效率與油耗率的關(guān)系。典型題目：1.能夠有效提高柴油機(jī)平均指示壓力的措施是A.增大供油量 B.提高進(jìn)氣壓力 C.提高噴油壓力 D.增大過(guò)量空氣系數(shù)b2.目前，船用柴油機(jī)的機(jī)械效率為-%A.5070 B.6080 C.7087 D.7092d3.平均指示壓力的大小主要取決于A.轉(zhuǎn)速的高低 B.負(fù)荷的大小 C.燃燒的早晚 D.燃燒壓力的高低b二、柴油機(jī)的工作參數(shù)1、工作參數(shù)包括：爆壓、排溫、活塞平均速度、行程缸徑比（應(yīng)該還包括壓縮比和強(qiáng)化系數(shù)

3、），對(duì)這些參數(shù)的一般性范圍要了解。2、增壓機(jī)與自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)排溫測(cè)點(diǎn)不同。3、強(qiáng)化系數(shù)代表機(jī)械和熱負(fù)荷兩方面。4、壓縮比影響經(jīng)濟(jì)性、燃燒、啟動(dòng)和機(jī)械負(fù)荷。典型題目：1.通常，船用柴油機(jī)的排氣溫度最高值應(yīng)為A.小于550 B.600700 C.800900 D.大于1000a2.各種柴油機(jī)中強(qiáng)化系數(shù)最高的是A.低速機(jī) B.二沖程中速機(jī) C.四沖程中速機(jī) D.高速機(jī)d三、現(xiàn)代船用柴油機(jī)提高功率和經(jīng)濟(jì)性的主要途徑提高功率的途徑：1、主機(jī)采用定壓渦輪增壓系統(tǒng)和高壓比高效率廢氣渦輪增壓器：當(dāng)代增壓器綜合效率已達(dá)6876%，顯著降低油耗率。2、增大行程缸徑比S/D：一方面增大燃?xì)獾呐蛎浌?；另一方面大幅度?/p>

4、低轉(zhuǎn)速，從而明顯提高螺旋槳效率?！暗娃D(zhuǎn)速長(zhǎng)沖程化”，即降低柴油機(jī)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速，同時(shí)加長(zhǎng)沖程，功率、活塞平均速度保持不變。這樣不僅提高了p，而且柴油機(jī)自身的效率也提高了。如燃燒時(shí)間基本不變，則燃燒對(duì)應(yīng)的曲柄轉(zhuǎn)角減小，燃?xì)饽芨浞峙蛎?，熱效率提高；長(zhǎng)沖程化，如壓縮比不變，則燃燒室高度增大，有利于燃油的霧化混合燃燒；長(zhǎng)行程機(jī)S/D2.5，超長(zhǎng)行程S/D 3.0；MAN B&W SMC-C機(jī)S/D=4.0，Sulzer RTA-T機(jī)S/D=4.17，最大的SMC-C機(jī)S/D=4.2；研究結(jié)果表明：油耗率隨S/D的增加而逐步下降，但增大S/D使柴油機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)增加，因此S/D的增加有限。3、提高最高爆發(fā)

5、壓力與平均有效壓力之比pz/pe：可顯著降低油耗率；大幅度提高最高爆發(fā)壓力受到柴油機(jī)機(jī)械負(fù)荷的限制，即材料性能的限制，必須采取措施以保證柴油機(jī)的可靠性，目前pz已達(dá)18MPa。在保持pz不變時(shí)降低pe同樣可降低油耗率，即柴油機(jī)降功率運(yùn)行。4、增大壓縮比：壓縮比=Va/Vc=1+Vs/Vc=1+S/h；物理意義：表明工作氣體在氣缸中被壓縮的程度。其對(duì)柴油機(jī)熱效率、機(jī)械負(fù)荷大小、起動(dòng)性能均有影響。過(guò)去當(dāng)增壓度提高時(shí)，為了保證柴油機(jī)的可靠性（有足夠的機(jī)械強(qiáng)度）pz不過(guò)分增高，不超過(guò)當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)水平，曾采取降低壓縮比措施，從而犧牲了經(jīng)濟(jì)性。隨著設(shè)計(jì)水平、材料性能的提高，pz設(shè)計(jì)值逐步增高，當(dāng)代超長(zhǎng)沖程機(jī)

6、則繼續(xù)提高壓縮比，目前已達(dá)1619，以進(jìn)一步提高柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)性。調(diào)整途徑：減小余隙高度：增加連桿長(zhǎng)度（十字頭式柴油機(jī)可增加船用大端墊片或活塞桿平面墊片）；減少氣缸墊床厚度（中小型四沖程柴油機(jī)）；幾種機(jī)型大小比較（一般=1222）：高速機(jī)低速機(jī)（前者F/V大散熱快，起動(dòng)困難，機(jī)械負(fù)荷不高）；同等設(shè)計(jì)水平非增壓柴油機(jī)增壓柴油機(jī)（增壓柴油機(jī)進(jìn)氣壓力大，為限制機(jī)械負(fù)荷pz）；5、改進(jìn)噴射與燃燒技術(shù)：在部分負(fù)荷下提高pz以提高經(jīng)濟(jì)性，在高負(fù)荷時(shí)限制pz以保證柴油機(jī)可靠性。典型應(yīng)用:VIT、電控、高壓噴射、短促噴射等。6、降低摩擦損失功率提高機(jī)械效率：采用短裙和超短裙活塞；減少活塞環(huán)數(shù)量（低速機(jī)僅4環(huán)，高速機(jī)僅3環(huán)）。7、柴油機(jī)廢熱再利用：增壓器、廢氣鍋爐、動(dòng)力渦輪、冷卻水余熱造水、制冷等。8、軸帶發(fā)電機(jī)：當(dāng)主機(jī)轉(zhuǎn)速大于70%標(biāo)定轉(zhuǎn)速時(shí)，通過(guò)恒速齒輪傳動(dòng)裝置保證發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速恒定或變頻裝置保證電網(wǎng)的電壓與頻率不變，雖不直接降低主機(jī)油耗率，但船舶動(dòng)力裝置的經(jīng)濟(jì)性得到提高。主要優(yōu)點(diǎn)：可使用油耗率低且燃用劣質(zhì)燃油的主柴油機(jī)供應(yīng)電力，從而提高動(dòng)力裝置經(jīng)濟(jì)性；可節(jié)省滑油消耗，減少柴油機(jī)發(fā)電機(jī)數(shù)量和維修費(fèi)用。典型題目:1