(整理)船舶柴油機(jī)主推進(jìn)動(dòng)力裝置832第七章柴油機(jī)的特性91題

1、第七章柴油機(jī)的特性91題第一節(jié)船舶柴油機(jī)的工況和運(yùn)轉(zhuǎn)特性的基本概念11題考點(diǎn)1：船舶柴油機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)工況5題1發(fā)電機(jī)工況電力傳動(dòng)的船舶主機(jī)和發(fā)電副機(jī)按發(fā)電機(jī)工況運(yùn)行。在這種工況下，為了保持電網(wǎng)電壓穩(wěn)定和一定的電流頻率，由調(diào)速器控制柴油機(jī)保持恒速運(yùn)轉(zhuǎn)。它的功率隨著航行條件的變化或船舶用電量的變化，可以從零變化到最大許用值。因此,柴油機(jī)的發(fā)電機(jī)工況是轉(zhuǎn)速不變而功率隨時(shí)發(fā)生變化的工況。2螺旋槳工況用來直接驅(qū)動(dòng)螺旋槳的船舶主機(jī)是按螺旋槳工況運(yùn)行的。在此工況下，柴油機(jī)按一定的轉(zhuǎn)速將其功率通過軸系傳給螺旋槳，螺旋槳在水中旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生推力克服船舶航行阻力使船保持航速。螺旋槳的吸收功率就等于主機(jī)發(fā)出的功率（忽略軸系的

2、傳遞損失情況）。在螺旋槳工況下，柴油機(jī)發(fā)出的功率和其轉(zhuǎn)速都是改變的。螺旋槳在工作時(shí)其吸收功率與轉(zhuǎn)速的m次方成比例（Pp=cnm）o通常在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，螺旋槳吸收功率Pp與轉(zhuǎn)速n的三次方成比例，即Ppf。相應(yīng)柴油機(jī)功率Pe與轉(zhuǎn)速的關(guān)系可寫成Pe=cn。我們把柴油機(jī)按此關(guān)系運(yùn)轉(zhuǎn)的工況稱為柴油機(jī)的螺旋槳工況。3其他工況柴油機(jī)在此類工況下運(yùn)行時(shí)，它的功率與轉(zhuǎn)速之間沒有一定的關(guān)系。柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速是由工作機(jī)械所需的速度決定的，而功率則由運(yùn)行中所遇到的阻力決定。比如驅(qū)動(dòng)調(diào)距槳的主機(jī)是根據(jù)不同的調(diào)距槳葉的角度在某一轉(zhuǎn)速下要求不同的功率；驅(qū)動(dòng)應(yīng)急救火泵或應(yīng)急空壓機(jī)的柴油機(jī)分別要求符合水泵或空壓機(jī)的工況；即使直接驅(qū)動(dòng)

3、螺旋槳的主機(jī)，當(dāng)航行條件和運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)（海面狀況、氣象條件、航區(qū)、裝載、船舶污底以及船舶轉(zhuǎn)向等），船舶阻力發(fā)生改變，通過螺旋槳影響主機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速。A1.柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不變而功率隨時(shí)發(fā)生變化的工況，稱為（）。發(fā)電機(jī)工況螺旋槳工況面工況應(yīng)急柴油機(jī)工況B2.柴油機(jī)的功率隨轉(zhuǎn)速按三次方關(guān)系而變化的工況，稱為（）。發(fā)電機(jī)工況螺旋槳工況面工況應(yīng)急柴油機(jī)工況C3.柴油機(jī)在同一轉(zhuǎn)速下可有不同輸出功率，在同一功率下可有不同轉(zhuǎn)速，這種工況稱為（）。發(fā)電機(jī)工況螺旋槳工況面工況應(yīng)急發(fā)電機(jī)工況C4.用于驅(qū)動(dòng)應(yīng)急空壓機(jī)的柴油機(jī)工況為（）。發(fā)電機(jī)工況螺旋槳工況面工況應(yīng)急柴油機(jī)工況B5.在船舶上按面工況工作的柴油機(jī)有（）

4、。I主機(jī)n.發(fā)電柴油機(jī)皿驅(qū)動(dòng)應(yīng)急空壓機(jī)的柴油機(jī)w.應(yīng)急發(fā)電機(jī)V.救生艇柴油機(jī)I+n+mI+m+Vi+m+w+vi+n+m+w+v第二節(jié)速度特性和速度特性參數(shù)分析20題考點(diǎn)1：速度特性的概念及試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)11題將柴油機(jī)噴油泵油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定在相當(dāng)于標(biāo)定轉(zhuǎn)速下發(fā)出標(biāo)定功率的供油位置上，然后，通過調(diào)節(jié)試驗(yàn)負(fù)荷，逐步改變柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速。在各個(gè)穩(wěn)定轉(zhuǎn)速下，測(cè)取對(duì)應(yīng)的Pe、Me、Pe、be、tr、Pk、nT等參數(shù)值，由此得到的性能指標(biāo)及工eeeerkT作參數(shù)隨轉(zhuǎn)速變化的規(guī)律即為全負(fù)荷速度特性，亦稱外特性。全負(fù)荷速度特性的測(cè)量應(yīng)遵循國家確定的統(tǒng)一試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。環(huán)境狀況直接影響著柴油機(jī)的工作性能。我國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)

5、環(huán)境為：大氣壓力p0=lOOkPa（或750mmHg）,相對(duì)濕度0=30%,環(huán)境溫度T0=298K或25C，中冷器冷卻介質(zhì)進(jìn)口溫度Tc0=298K或25C。對(duì)于“無限航區(qū)”的船用內(nèi)燃機(jī)其標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境應(yīng)遵循國際船級(jí)協(xié)會(huì)（IACS）規(guī)定的環(huán)境狀況：大氣壓力p0=lOOkPa，相對(duì)濕度o=60%，環(huán)境溫度T0=318K或45C，中冷器冷卻介質(zhì)進(jìn)口溫度T=305K或32C。ex標(biāo)定功率指標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境狀況下，制造廠根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的用途和特點(diǎn)規(guī)定的標(biāo)定轉(zhuǎn)速下的有效功率（kW）。標(biāo)定功率按不同用途分為：15min功率；1h功率；12h功率；持續(xù)功率。全負(fù)荷速度特性可表示為柴油機(jī)在不超過標(biāo)定供油量的條件下，各轉(zhuǎn)速下所能發(fā)

6、出的最大功率。作為船舶推進(jìn)柴油機(jī)（主柴油機(jī)），在實(shí)際使用時(shí)考慮到航行條件和船舶污底情況，為保證主機(jī)在各種運(yùn)轉(zhuǎn)條件下均能長期可靠運(yùn)轉(zhuǎn)，主機(jī)都留有適當(dāng)?shù)墓β蕛?chǔ)備，即主機(jī)長期運(yùn)轉(zhuǎn)最大功率要低于標(biāo)定功率一個(gè)值。我國船用柴油機(jī)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，船用柴油機(jī)的超負(fù)荷功率為標(biāo)定功率的110%（與之對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速為標(biāo)定轉(zhuǎn)速的103%）,并且在12h運(yùn)轉(zhuǎn)期內(nèi)允許超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)1ho測(cè)定超負(fù)荷特性時(shí)，由于噴油泵油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定在最大供油量位置上，氣缸內(nèi)的溫度和壓力都很高，致使機(jī)件受到很大的熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力，柴油機(jī)處于超負(fù)荷狀態(tài)下工作。因此，按超負(fù)荷特性工作的時(shí)間不能太長。如果將噴油泵油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定在比標(biāo)定功率油量小的各個(gè)位置上，

7、然后通過上述方法分別測(cè)得柴油機(jī)的主要性能指標(biāo)和工作參數(shù)隨轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系，稱為部分負(fù)荷速度特性。由于油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定的位置不同，可測(cè)得若干條柴油機(jī)部分負(fù)荷速度特性曲線。B1.噴油泵油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定在標(biāo)定工況下供油位置上，用改變負(fù)荷的方法來改變轉(zhuǎn)速，這樣測(cè)得主要性能指標(biāo)和工作參數(shù)隨轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律，稱為（）。超負(fù)荷速度特性B.全負(fù)荷速度特性全負(fù)荷速度特性C部分負(fù)荷速度特性D.限制負(fù)荷速度特性C2.油泵油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定在小于標(biāo)定供油量的各個(gè)位置，用增加負(fù)荷的方法降低轉(zhuǎn)速，這樣測(cè)得的主要性能指標(biāo)和工作參數(shù)隨轉(zhuǎn)速變化的規(guī)律，稱為（）。超負(fù)荷速度特性全負(fù)荷速度特性C部分負(fù)荷速度特性D.限制負(fù)荷速度特性B3.

8、全負(fù)荷速度特性的測(cè)定必須遵守國家確定的統(tǒng)一試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，其中一個(gè)是（）。標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)航區(qū)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)供油量D4.根據(jù)我國鋼質(zhì)海船入級(jí)規(guī)范規(guī)定，船用柴油機(jī)全負(fù)荷速度特性測(cè)定試驗(yàn)時(shí)所用的標(biāo)定試驗(yàn)功率為（）。15h功率1h功率12h功率D持續(xù)功率C5.根據(jù)我國船用柴油機(jī)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，船用柴油機(jī)的超負(fù)荷功率為標(biāo)定功率的（）。103%105%110%115%C6.在測(cè)定速度特性過程中，下列哪一個(gè)參數(shù)是不可改變的（）。轉(zhuǎn)速負(fù)荷循環(huán)供油量D轉(zhuǎn)矩C7.在測(cè)定速度特性過程中，是通過改變（）來使柴油機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，而得到其他參數(shù)的變化規(guī)律。供油量轉(zhuǎn)速外負(fù)荷壓縮比A8.對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行速度特性試驗(yàn)是為了（）。了

9、解柴油機(jī)所具有的潛力了解柴油機(jī)的使用條件模仿柴油機(jī)的運(yùn)行規(guī)律開發(fā)柴油機(jī)的運(yùn)行潛力D9.按照規(guī)定，在柴油機(jī)超負(fù)荷運(yùn)行的1h內(nèi)，功率達(dá)到110%Pb不允許的現(xiàn)象是（）。超轉(zhuǎn)速產(chǎn)生振動(dòng)轉(zhuǎn)速波動(dòng)冒黑煙D10.不改變平均有效壓力，而改變柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速，這種運(yùn)轉(zhuǎn)特性稱為（）。推進(jìn)特性B負(fù)荷特性調(diào)速特性速度特性C11.通常，無法在船舶使用條件下測(cè)取的柴油機(jī)特性是（）。調(diào)速特性推進(jìn)特性速度特性D負(fù)荷特性考點(diǎn)2：柴油機(jī)按速度特性工作時(shí)主要工作參數(shù)的變化規(guī)律9題1充量系數(shù)nv當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速升高時(shí)，因進(jìn)排氣系統(tǒng)的流阻增大，充入氣缸內(nèi)的新鮮空氣量減少；同時(shí)由于循環(huán)頻率增大，氣缸內(nèi)壁面溫度升高，會(huì)引起進(jìn)入氣缸內(nèi)的空氣溫度升

10、高，使得缸內(nèi)新鮮空氣量減少。所以轉(zhuǎn)速升高，充量系數(shù)nv是減小的。過量空氣系數(shù)a在Abi為定值時(shí)，a值取決于每循環(huán)充入氣缸空氣量AG異由于AGa=Vsn1aasvYa，對(duì)非增壓柴油機(jī)而言Vs為定值，而Ya基本是不變的，所以AGaTOC o 1-5 h zVaSaa的變化只取決于充量系數(shù)C的變化。其變化規(guī)律與nv的變化規(guī)律基本相同。廢氣渦輪增壓柴油機(jī)的情況有所不同，此時(shí)，nv和丫月均隨轉(zhuǎn)速變化不變而n增va1加時(shí)，由于氣缸排出的廢氣能量增加，使廢氣渦輪增壓器輸出的空氣壓力增加，從而提高了進(jìn)入氣缸的空氣密度Ya。當(dāng)轉(zhuǎn)速n升高時(shí)，雖然nv呈下降趨勢(shì)，但avYa增大的幅度大于nv減小的幅度，結(jié)果AGa將

11、隨n升高而增大。因此，對(duì)廢氣ava渦輪增壓柴油機(jī)來說，a隨n升高而增大。指示熱效率J影響柴油機(jī)指示熱效率n）的因素很多，主要是過量空氣系數(shù)a、混合氣形成質(zhì)量和燃燒質(zhì)量。對(duì)于一臺(tái)技術(shù)狀態(tài)良好的柴油機(jī)來說，影響n）的最主要因素是過量空氣系數(shù)a。試驗(yàn)證明，當(dāng)柴油機(jī)按全負(fù)荷速度特性運(yùn)行時(shí)，n）隨a增減而增減，相互間存在著正比的變化關(guān)系。盡管當(dāng)n變化時(shí)，燃油的噴射、霧化、混合、燃燒情況以及氣缸傳熱情況發(fā)生變化而對(duì)n）產(chǎn)生影響，但試驗(yàn)結(jié)果表明除了過低轉(zhuǎn)速外，在正常轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)這種影響很小?？梢哉J(rèn)為珥隨n變化的規(guī)律主要取決于a隨n變化的規(guī)律。因此，ni-f（n）和a-f（n）兩條曲線在形態(tài)上相似。Z平均指示壓

12、力片由P.的定義：p=W./V=Ab.Hn./AV=AzAb.n.oA為常數(shù)。1iisiuisii由于循環(huán)供油量變化很小，視Ab1=常數(shù)。這樣從上式可看出片基本上與J成正比。5機(jī)械效率nm由公式nm=i-Pm/P）可知，機(jī)械效率nm取決于平均機(jī)械損失壓力Pm和平均指示壓力P1o其中卩皿與n成直線關(guān)系，可用經(jīng)驗(yàn)公式Pm=a+bn來表示。式中a、b因機(jī)型和使用條件而異。對(duì)于非增壓柴油機(jī)，當(dāng)n增大時(shí)，Pm增大，而片減小，使比值Pm/P）增大，nm則減小。對(duì)廢氣渦輪增壓柴油機(jī)，當(dāng)n增大時(shí)卩皿和片同時(shí)增大。低增壓柴油MPm比氣增大得快，使Pm/P）增大，nm減?。桓咴鰤翰裼蚆Pm比片增大得慢，使比值Pm

13、/P1減小，nm增大。6.有效指標(biāo)Pe、Me、pe和be、ne隨轉(zhuǎn)速n變化的規(guī)律由Pe=Pinm，在已知Pj、nm隨n變化規(guī)律后，可很方便地從二者乘積中找出Pe隨n變化的規(guī)律。對(duì)于非增壓柴油機(jī)，n增大時(shí)，片和幾皿同時(shí)減小，所以Pe隨n升高而減小；對(duì)于低增壓柴油機(jī)，一般情況為Pe隨n升高而減小，但減小幅度比非增壓柴油機(jī)要?。粚?duì)于高增壓柴油機(jī)，Pe隨n的升高而增大，但增大幅度并不太大。由Me=cpe可知，Me和Pe可用不同的比例尺以同一條曲線來表示。由Pe=cpen可知，在柴油機(jī)的正常轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，Pe總是隨n的增大而增大，對(duì)于高增壓柴油機(jī)增大得更快些。B1.通常多數(shù)柴油機(jī)在下述某轉(zhuǎn)速區(qū)，有效油耗率

14、達(dá)到最低點(diǎn)（）o標(biāo)定轉(zhuǎn)速略低于標(biāo)定轉(zhuǎn)速略高于標(biāo)定轉(zhuǎn)速無規(guī)律A2.柴油機(jī)按速度特性工作，從理論上說，下列不變的是（）o平均有效壓力轉(zhuǎn)速外負(fù)荷功率A3.柴油機(jī)按速度特性工作時(shí)，其轉(zhuǎn)速與功率之間的關(guān)系為（）。PxnPxePxePxn4D4.在轉(zhuǎn)速不變的情況下，有效油耗率最咼的負(fù)荷是（）。110%Pb的超負(fù)荷100%Pb的全負(fù)荷95%Pb的部分負(fù)荷50%Pb的部分負(fù)荷D5.柴油機(jī)按速度特性工作時(shí)，下列影響柴油機(jī)有效油耗率的正確說法是（）。柴油機(jī)負(fù)荷越低，其有效油耗率也越低柴油機(jī)負(fù)荷升高，其有效油耗率也增高柴油機(jī)負(fù)荷越高，其有效油耗率也越高全負(fù)荷時(shí)略低于標(biāo)定轉(zhuǎn)速時(shí)油耗率最低A6.在噴油量不變情況下，非增

15、壓柴油機(jī)從標(biāo)定工況下轉(zhuǎn)速下降，則曲軸的轉(zhuǎn)矩將會(huì)（）。增加減小不變先增加后減小B7.在噴油量不變的情況下，廢氣渦輪增壓柴油機(jī)從標(biāo)定工況下轉(zhuǎn)速下降，則過量空氣系數(shù)將會(huì)（）。增加減小不變先減小后增加A8.增壓柴油機(jī)按速度特性工作，當(dāng)轉(zhuǎn)速升高時(shí)，其過量空氣系數(shù)的變化是（）。增加B降低不變先減小后增加D9.下列關(guān)于機(jī)械效率nm隨柴油機(jī)工況的變化規(guī)律敘述中，錯(cuò)誤的是（）。nm隨負(fù)荷最大而最大非增壓機(jī)按高速特性工作時(shí)，nm隨轉(zhuǎn)速升高而降低柴油機(jī)按推進(jìn)特性工作時(shí)，nm隨轉(zhuǎn)速升高而升高增壓機(jī)按速度特性工作時(shí)，nm隨轉(zhuǎn)速升高而降低第三節(jié)負(fù)荷特性和負(fù)荷特性參數(shù)分析12題考點(diǎn)1：負(fù)荷特性的概念4題柴油機(jī)負(fù)荷特性是指在

16、轉(zhuǎn)速保持不變的情況下，柴油機(jī)的各項(xiàng)主要性能指標(biāo)和工作參數(shù)隨負(fù)荷變化的規(guī)律。對(duì)柴油機(jī)負(fù)荷特性的研究，在實(shí)船柴油機(jī)管理中有著非常重大的意義。例如，發(fā)電副機(jī)和船舶上裝有全制式調(diào)速器的主機(jī)，在設(shè)定轉(zhuǎn)速不變的情況下，當(dāng)負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)其轉(zhuǎn)速保持不變，可認(rèn)為這些柴油機(jī)是按負(fù)荷特性工作的。負(fù)荷特性一般是在標(biāo)定轉(zhuǎn)速下測(cè)取的。為了更全面地了解柴油機(jī)特性，必要時(shí)可在低于標(biāo)定轉(zhuǎn)速的若干不同轉(zhuǎn)速下測(cè)取負(fù)荷特性。負(fù)荷特性是標(biāo)志柴油機(jī)動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性的基本特性。bi.不改變柴油機(jī)轉(zhuǎn)速，而改變柴油機(jī)輸出功率（或平均有效壓力），這種運(yùn)行特性稱為（）。推進(jìn)特性b負(fù)荷特性c.調(diào)速特性速度特性C2船舶發(fā)電柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)按（）工作的。速度

17、特性調(diào)速特性C負(fù)荷特性推進(jìn)特性D3.對(duì)船用柴油機(jī)來說，（）必須測(cè)試其負(fù)荷特性。船用主機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)急消防泵柴油機(jī)救生艇柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的柴油機(jī)A4.在負(fù)荷特性的測(cè)試過程中，（）是不可以改變的。轉(zhuǎn)速B轉(zhuǎn)矩供油量負(fù)荷考點(diǎn)2：柴油機(jī)按負(fù)荷特性工作時(shí)主要工作參數(shù)的變化規(guī)律8題1有效功率Pe和指示功率氣Pe=Ppe是通過原點(diǎn)，有一定斜率的直線。因?yàn)镻j=Bpe+Bpm，轉(zhuǎn)速不變時(shí)，可認(rèn)為Pm=常數(shù)，所以Pi=f（pe/pb）是一條截距為bpm、近似平行于p廠f（pe/pb）的直線。2機(jī)械效率nm根據(jù)公式nm=1-pm/pi，而p尸pm+pe，可看出嘰與Pe之間的關(guān)系十分明顯：當(dāng)Pe=o時(shí)，nm=o。指示熱效率

18、如前所述，指示熱效率n）主要取決于過量空氣系數(shù)a、混合氣形成質(zhì)量和燃燒質(zhì)量。對(duì)一臺(tái)技術(shù)狀態(tài)良好的柴油機(jī)，可認(rèn)為ni主要取決于a,而a又主要取決于循環(huán)充氣量AGa和循環(huán)供油量Abi。對(duì)于非增壓柴油機(jī)，當(dāng)n不變而Pe改變時(shí)，Aq相對(duì)nv和AGa的變化大得多。iva有效指標(biāo)ne和bene是n：和幾口的乘積。當(dāng)Pe從Pb下降初期，隨Pe下降而增大，nm卻隨PeC丄111CJ.C111C下降而減小。在大多數(shù)情況下，開始時(shí)n：的變化率大于幾皿的變化率。因此，n逍Pe降低而提高。當(dāng)Pe繼續(xù)下降，增大率減緩，而nm減小率增大。在低負(fù)荷區(qū)，nm隨Pe降低而急劇減小，致使ne也以很大的變化率下降。B1.柴油機(jī)按負(fù)

19、荷特性工作時(shí)，隨著負(fù)荷的增加，機(jī)械效率的變化規(guī)律是（）。機(jī)械效率耳口降低機(jī)械效率耳皿升高機(jī)械效率耳皿不變無規(guī)律C2.柴油機(jī)按負(fù)荷特性工作時(shí)，隨著負(fù)荷的增加，過量空氣系數(shù)變化規(guī)律是（）。過量空氣系數(shù)a增大過量空氣系數(shù)a不變過量空氣系數(shù)a降低無規(guī)律D3.柴油機(jī)按負(fù)荷特性工作時(shí)，隨著負(fù)荷的增加，機(jī)械效率和過量空氣系數(shù)變化規(guī)律是（）。過量空氣系數(shù)q增大，機(jī)械效率nm降低過量空氣系數(shù)ne增大，機(jī)械效率nm升高c.過量空氣系數(shù)nm降低，機(jī)械效率nm降低過量空氣系數(shù)a降低，機(jī)械效率nm升高A4.柴油機(jī)按負(fù)荷特性工作時(shí)，關(guān)于各工作參數(shù)隨負(fù)荷變化關(guān)系的錯(cuò)誤敘述是（）。指示效率q隨負(fù)荷增加而增加有效效率ne隨負(fù)荷

20、增加先增加后降低機(jī)械效率耳皿隨負(fù)荷增加而增加過量空氣系數(shù)ne隨負(fù)荷增加而下降B5.柴油機(jī)按負(fù)荷特性工作時(shí)，有效效率ne隨負(fù)荷變化的關(guān)系是（）。隨負(fù)荷增加而增加隨負(fù)荷增加先增加后降低隨負(fù)荷增加先降低后增加隨負(fù)荷增加而下降D6.柴油機(jī)按負(fù)荷特性工作時(shí)，指示效率口隨負(fù)荷變化的關(guān)系是（）。隨負(fù)荷增加而增加隨負(fù)荷增加先增加后降低隨負(fù)荷增加先降低后增加隨負(fù)荷增加而下降A(chǔ)7.船舶發(fā)電柴油機(jī)當(dāng)負(fù)荷增加時(shí)，其相應(yīng)的機(jī)械效率nm的變化規(guī)律是（）。增大減小不變無規(guī)律C8.柴油機(jī)按負(fù)荷特性工作時(shí)，關(guān)于各工作參數(shù)隨負(fù)荷變化關(guān)系的錯(cuò)誤論述是（）。指示效率隨負(fù)荷增加而降低有效效率ne隨負(fù)荷增加先增加后降低機(jī)械效率耳皿隨負(fù)荷

21、增加而降低有效耗油率Ge隨負(fù)荷增加先降低后增加第四節(jié)推進(jìn)特性和推進(jìn)特性參數(shù)分析19題考點(diǎn)1：推進(jìn)特性的概念15題在船舶推進(jìn)系統(tǒng)中，船、機(jī)、槳三者處在同一推進(jìn)系統(tǒng)中，組成一個(gè)統(tǒng)一的整體。當(dāng)要求船舶在某一工況下航行時(shí)，同時(shí)也決定了機(jī)、槳的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)。當(dāng)柴油機(jī)作為船舶主機(jī)帶動(dòng)螺旋槳工作時(shí)，無論柴油機(jī)與螺旋槳直接連接還是通過減速齒輪箱連接，二者總是要保持能量平衡。在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，若不計(jì)傳動(dòng)損失，主機(jī)發(fā)出的功率Pe和轉(zhuǎn)矩Me等于螺旋槳的吸收功率Pp和轉(zhuǎn)矩Mp。推力和轉(zhuǎn)矩公式可寫成：F=Cn2M=C2n212即螺旋槳的推力和轉(zhuǎn)矩與其轉(zhuǎn)速的平方成正比。螺旋槳所需功率Pp可由P=Mn/9550來確定。可得出螺旋

22、槳功率（kW）與轉(zhuǎn)速的關(guān)系式P=Cn3（kW）上式反映出螺旋槳運(yùn)轉(zhuǎn)特性，即槳的吸收功率Pp與轉(zhuǎn)速的三次方成正比。將M=C2n2和P=Cn3繪成Mn和P-n的關(guān)系曲線即為螺旋槳特性曲線。2因?yàn)槁菪龢璧墓β逝c轉(zhuǎn)速的三次方成正比，主機(jī)帶動(dòng)螺旋槳工作就必須滿足螺旋槳的功率要求。如前所述，不計(jì)傳動(dòng)損失螺旋槳的吸收功率就等于主機(jī)功率。這樣，主機(jī)功率Pe與轉(zhuǎn)速也是三次方關(guān)系，Pe=Pp=Cnp3（kW）。Al.螺旋槳的推力系數(shù)Kp和扭矩系數(shù)皿是隨（）的變化而變化。進(jìn)程比九螺旋槳直徑D螺旋槳轉(zhuǎn)速nB海水密度pC2.當(dāng)進(jìn)程比Kp=0時(shí)，此時(shí)船舶運(yùn)行工況為（）。正車前進(jìn)工況倒車后退工況系泊試驗(yàn)工況螺旋槳水渦輪

23、工況B3.螺旋槳所吸收的功率Pb及所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩MB，與其轉(zhuǎn)速nB的關(guān)系（）。Pb=CnB2，MB=CnB3Pb=CnB3，MB=CnB2Pb=CnB3,MB=CnB3Pb=CnB2，MB=CnB2B4.當(dāng)船舶阻力增加時(shí)，螺旋槳進(jìn)程比九p的變化趨勢(shì)是（）變大變小不變不定A5.當(dāng)船舶阻力增加時(shí)，柴油機(jī)螺旋槳特性曲線的變化趨勢(shì)是（）。A變陡變坦不變不定A6.當(dāng)螺旋槳進(jìn)程比九p減小時(shí)，柴油機(jī)螺旋槳特性曲線的變化趨勢(shì)是（）。A變陡變坦不變不定A7,當(dāng)螺旋槳的螺距H/D增大時(shí)，柴油機(jī)螺旋槳特性曲線的變化趨勢(shì)是（）。A變陡變坦不變不定B8.在轉(zhuǎn)速不變的情況下，螺旋槳吸收的功率將隨進(jìn)程比的（）。增大而增加減小

24、而增加減小而減少增大而不變A9.在螺旋槳進(jìn)程比不變的情況下，螺旋槳所需功率隨轉(zhuǎn)速的（）。減小而減少減小而增加增大而減少增大而不變C10.在螺旋槳所需功率不變情況下，其進(jìn)程比隨轉(zhuǎn)速的（）。減小而增大增大而減小增大而增大減小而不變A11.當(dāng)柴油機(jī)用作船舶主機(jī)并與螺旋槳直接連接時(shí)，若柴油機(jī)輸出功率達(dá)到標(biāo)定功率的110%時(shí)，其相應(yīng)的轉(zhuǎn)速應(yīng)是（）。A103%nBBB105%nBBC107%nBBD110%nBBD12.當(dāng)柴油機(jī)按推進(jìn)特性工作時(shí)，若其轉(zhuǎn)速下降至80%nb，則相應(yīng)的有效功率約為（）。A80%PbbB70%PbbC60%PbbD50%PbbD13.在柴油機(jī)推進(jìn)特性的測(cè)試過程中，功率和轉(zhuǎn)速相應(yīng)的

25、變化情況是（）。功率變、轉(zhuǎn)速不變轉(zhuǎn)速變，功率不變C功率，轉(zhuǎn)速均不變D.功率、轉(zhuǎn)速均改變D14.下述說法正確的是（）。直接帶動(dòng)螺旋槳的柴油機(jī)其運(yùn)轉(zhuǎn)特性為負(fù)荷特性當(dāng)進(jìn)程比九p=0時(shí)，船舶運(yùn)行工況為非系泊試驗(yàn)工況當(dāng)船舶阻力增加時(shí)，柴油機(jī)進(jìn)程比九p變大當(dāng)船舶阻力增加時(shí)，柴油機(jī)螺旋槳特性曲線變陡C15.下述說法正確的是（）。當(dāng)螺旋槳的螺距比H/D最大時(shí)，柴油機(jī)螺旋槳特性曲線變坦當(dāng)螺旋槳進(jìn)程比九p最大時(shí)，其推力系數(shù)Kp最大，螺旋槳特性曲線變坦在轉(zhuǎn)速不變時(shí)，螺旋槳吸收功率隨進(jìn)程比九p的減小而增加在螺旋槳吸收功率不變的情況下，其進(jìn)程比九p隨轉(zhuǎn)速的最大而減小考點(diǎn)2：柴油機(jī)按推進(jìn)特性工作時(shí)主要工作參數(shù)的變化規(guī)律4

26、題1充量系數(shù)nv充量系數(shù)nv隨n變化的規(guī)律與速度特性相似，說明負(fù)荷變化（Pe改變）對(duì)nv的影響很小。過量空氣系數(shù)a過量空氣系數(shù)a的變化取決于供油量和充氣量兩個(gè)因素。對(duì)于非增壓柴油機(jī)，轉(zhuǎn)速n增加時(shí)氣缸的充氣量AGa減少；另一方面Pe=cn2，即循環(huán)供油量Abiaei與轉(zhuǎn)速n的二次方成正比。綜合以上兩方面的結(jié)果，a隨n的增加急劇降低。對(duì)渦輪增壓柴油機(jī)，充氣量主要取決于Ya，當(dāng)n增加時(shí)，Ya將因增壓器輸出空氣壓力aa的升高而增大，使充氣量AGa隨n增加而增加。此時(shí)雖供油量隨轉(zhuǎn)速增大而急劇a增加，但a勺降低幅度遠(yuǎn)比非增壓柴油機(jī)要小。指示熱效率J當(dāng)柴油機(jī)按推進(jìn)特性工作時(shí)，因?yàn)閍隨n升高而急劇下降，燃燒條

27、件變壞，所以引起指示熱效率n）隨n升高而降低。但增壓柴油機(jī)n）隨n降低的程度要小于非增壓柴油機(jī)。4機(jī)械效率nM根據(jù)nm=l-Pm/Pj，機(jī)械損失功率Pm雖然隨轉(zhuǎn)速n的升高而增大，但指示功率Pi隨轉(zhuǎn)速n升高而增大得更多，因此nm是隨n升高而增大的。5有效油耗率be有效油耗率be=bi/nmon升高時(shí)，指示效率珥降低，指示油耗率q增加，但n/曾加的幅度更大，所以be是隨n升高而降低的；但當(dāng)轉(zhuǎn)速升高到較高轉(zhuǎn)速時(shí)，由于n/曾大較少，故隨n升高be增大。無論是否是增壓柴油機(jī)，一般來說，柴油機(jī)按推進(jìn)特性運(yùn)行時(shí)，在其工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)會(huì)出現(xiàn)be的最小值。增壓柴油機(jī)be隨n變化的曲線要在高轉(zhuǎn)速下略平坦一些，在80

28、%90%標(biāo)定轉(zhuǎn)速時(shí)be達(dá)到最低值。B1.柴油機(jī)直接驅(qū)動(dòng)螺旋槳工作時(shí)，隨轉(zhuǎn)速的提高，過量空氣系數(shù)的變化規(guī)律是（）。過量空氣系數(shù)增大過量空氣系數(shù)減小過量空氣系數(shù)不變隨機(jī)型不同可能增大也可能減小B2.柴油機(jī)直接驅(qū)動(dòng)螺旋槳工作時(shí)，隨轉(zhuǎn)速的提高，有效油耗率的變化規(guī)律是（）。降低B先降后升有最低點(diǎn)C先升后降有最高點(diǎn)D升高C3.柴油機(jī)直接驅(qū)動(dòng)螺旋槳工作時(shí)，隨轉(zhuǎn)速的提高，指示效率Hi和機(jī)械效率耳皿的變化規(guī)律是（）。m升高，nm升高m升高，nm降低降低，nm升高q降低，nm降低B4.直接驅(qū)動(dòng)螺旋槳的增壓柴油機(jī)，隨轉(zhuǎn)速的提高，過量空氣系數(shù)a和壓縮壓力Pc的變化規(guī)律是（）。a.a降低，Pc降低a降低，Pc升高a升高

29、，Pc降低a升高，pc升高第五節(jié)柴油機(jī)的調(diào)速特性和限制特性16題考點(diǎn)1：調(diào)速特性的概念4題柴油機(jī)的調(diào)速特性是通過試驗(yàn)得到的。按照我國的試驗(yàn)規(guī)范，測(cè)定調(diào)速特性應(yīng)在標(biāo)定轉(zhuǎn)速nb和標(biāo)定負(fù)荷Pb下滿足標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，卸去全部負(fù)荷使其轉(zhuǎn)速達(dá)到最高空載轉(zhuǎn)速，然后逐步增加負(fù)荷直至標(biāo)定負(fù)荷，記錄各測(cè)點(diǎn)的柴油機(jī)轉(zhuǎn)速、扭矩和油耗等參數(shù)并繪成曲線，即表明該柴油機(jī)的調(diào)速特性。對(duì)裝有全制調(diào)速器的柴油機(jī)，應(yīng)增做部分調(diào)速特性試驗(yàn)。D1.當(dāng)調(diào)速器轉(zhuǎn)速設(shè)定機(jī)構(gòu)固定在某一位置時(shí)，外負(fù)荷從零到最大或相反過程的全部變化范圍內(nèi)變化，柴油機(jī)的功率、扭矩（或平均有效壓力）與轉(zhuǎn)速之間的變化規(guī)律，稱為（）。速度特性推進(jìn)特性C負(fù)荷特性D

30、.調(diào)速特性B2.柴油機(jī)的調(diào)速特性只與柴油機(jī)的（）有關(guān)。內(nèi)部工作過程調(diào)速器工作性能標(biāo)定功率標(biāo)定供油量D3.為了對(duì)同一臺(tái)柴油機(jī)測(cè)取一簇調(diào)速特性曲線，則必須多次改變（）。柴油機(jī)的供油量柴油機(jī)的外負(fù)荷水力測(cè)功器的流量調(diào)速器轉(zhuǎn)速設(shè)定機(jī)構(gòu)A4.在彈性反饋機(jī)構(gòu)作用下調(diào)速特性曲線的形狀是（）。垂直線B斜率為正的曲線水平線斜率為負(fù)的曲線考點(diǎn)2：柴油機(jī)限制特性的概念及其應(yīng)用12題等轉(zhuǎn)矩限制特性作為船用主機(jī)的柴油機(jī)常以轉(zhuǎn)矩作為限制參數(shù)來建立等轉(zhuǎn)矩限制特性。建立這種限制的條件是柴油機(jī)在各種轉(zhuǎn)速下的轉(zhuǎn)矩值Me都等于或小于標(biāo)定轉(zhuǎn)速和標(biāo)定功率下的轉(zhuǎn)矩Mb。要求柴油機(jī)在各種轉(zhuǎn)速下長期運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)Me都不大于Mb，以免柴油機(jī)曲軸因機(jī)

31、械負(fù)荷過大而損壞。對(duì)一臺(tái)柴油機(jī)，其曲軸在工作時(shí)所產(chǎn)生的扭應(yīng)力主要取決于它所傳遞的轉(zhuǎn)矩Me，在設(shè)計(jì)曲軸時(shí)是以柴油機(jī)標(biāo)定工況下的轉(zhuǎn)矩作為依據(jù)的。因此，為了使曲軸不會(huì)因扭應(yīng)力超過設(shè)計(jì)時(shí)的許用應(yīng)力而導(dǎo)致?lián)p壞，就必須使柴油機(jī)在各種轉(zhuǎn)速下的Me都不超過Mb。在柴油機(jī)各種轉(zhuǎn)速下如果Me=Mb，根據(jù)Me=9550Pe/n和MB=9550Pb/nB，有Pe=Pb/nbn=cn等排氣溫度限制特性現(xiàn)代船用主柴油機(jī)增壓度都比較高，在其限制特性中都考慮了對(duì)熱負(fù)荷的限制。柴油機(jī)的熱負(fù)荷與其工作時(shí)的過量空氣系數(shù)a有直接關(guān)系，為了限制熱負(fù)荷，一些柴油機(jī)以a作為限制參數(shù)，即所謂的等a限制特性。建立此種限制特性的條件是柴油機(jī)在各

32、種轉(zhuǎn)速下的a都等于標(biāo)定工況下的ab。如果柴油機(jī)在各種轉(zhuǎn)速下都能保持不小于ab，其熱負(fù)荷則不會(huì)超出標(biāo)定工況水平。采用平均排氣溫度tr代替a和tm來表示柴油機(jī)的熱負(fù)荷。tr可方便地用普通的儀表測(cè)出。它雖不能直接確定柴油機(jī)熱負(fù)荷的數(shù)值，但在一定條件下反映出柴油機(jī)熱負(fù)荷的大小，因此可作為限制柴油機(jī)熱負(fù)荷的一個(gè)參數(shù)來建立相應(yīng)的限制特性。柴油機(jī)的限制特性是對(duì)機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷兩個(gè)方面的限制。等轉(zhuǎn)矩限制特性與等排氣溫度限制特性是不一致的。在n從nb開始下降初期，按等轉(zhuǎn)矩變化的功率小于按等排氣溫度變化的功率，而到n下降的后期則恰好相反。因此，柴油機(jī)是在標(biāo)定轉(zhuǎn)速nb下降初期以轉(zhuǎn)矩作為主要限制參數(shù)，后期則以排氣溫度作為主要限制參數(shù)。A1.限制柴油機(jī)在各種轉(zhuǎn)速下允許持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)出的功率，使柴油機(jī)的機(jī)構(gòu)負(fù)荷和熱負(fù)荷均不超出其可靠工作的允許范圍，這種特性稱為柴油機(jī)的（）。A限制特性調(diào)速特性C負(fù)荷特性D.速度特性C2.等過量空氣系數(shù)限制特性用于限制柴油機(jī)的（）。最高轉(zhuǎn)速最低轉(zhuǎn)速熱負(fù)荷扭矩B3.在實(shí)際工作中，限制柴油機(jī)熱負(fù)荷是采用（）。限制過量空氣系數(shù)限制柴油機(jī)排煙溫度限制柴油機(jī)熱流量限制平均有效壓力C4,等轉(zhuǎn)矩限制特性用于限制柴油機(jī)的（）。最高燃燒壓力熱負(fù)荷機(jī)械負(fù)荷平均有效功率B5.等轉(zhuǎn)矩限制特性線在Pe-n坐標(biāo)中，可以用過坐標(biāo)原點(diǎn)與過（）的直線來表示。超額工況點(diǎn)標(biāo)定工況