海船培訓(xùn)課件1.1

船舶動(dòng)力裝置中華人民共和國(guó)海船船員適任考試培訓(xùn)教材目錄一二第一章柴油機(jī)及其附屬設(shè)備的性能評(píng)估第二章主柴油機(jī)及其附屬設(shè)備的使用與管理三四第三章船舶主推進(jìn)動(dòng)力裝置的工況配合及管理第四章電控噴射柴油機(jī)五第五章典型液壓系統(tǒng)六七第六章制冷與空調(diào)系統(tǒng)的操作和維護(hù)第七章

船用蒸汽鍋爐第一章柴油機(jī)及其附屬設(shè)備的性能評(píng)估4節(jié)柴油機(jī)的進(jìn)排氣性能評(píng)3節(jié)柴油機(jī)的燃油噴射與霧化性能評(píng)估2節(jié)柴油機(jī)的起動(dòng)狀態(tài)評(píng)估1節(jié)柴油機(jī)的燃燒狀況分析與評(píng)估第一節(jié)柴油機(jī)的燃燒狀況分析與評(píng)估一、影響柴油機(jī)燃燒過(guò)程的主要因素1.燃燒過(guò)程的主要影響因素：大氣壓力、柴油機(jī)轉(zhuǎn)速、船舶吃水、平均指示壓力、壓縮壓力、最高爆發(fā)壓力、噴油泵齒條刻度、排氣壓力、排氣溫度、掃氣壓力、掃氣溫度、廢氣渦輪增壓器轉(zhuǎn)速、廢氣排出增壓器的背壓、空氣在壓氣機(jī)進(jìn)口的溫度、空氣流經(jīng)空氣濾器的壓差、空氣流經(jīng)空氣冷卻器的壓差及空氣和冷卻水在空氣冷卻器前后的溫度等。2.需要按照ISO標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境進(jìn)行修正的性能參數(shù)：目的：與臺(tái)架或試航時(shí)測(cè)得的數(shù)值進(jìn)行比較。包括最高爆發(fā)壓力、柴油機(jī)的排氣溫度、柴油機(jī)的壓縮壓力及有效燃油消耗率等。第一節(jié)柴油機(jī)的燃燒狀況分析與評(píng)估二、柴油機(jī)燃燒過(guò)程參數(shù)測(cè)取時(shí)的注意事項(xiàng)1.測(cè)取示功圖時(shí)的注意事項(xiàng)使用前應(yīng)對(duì)示功器進(jìn)行檢查和保養(yǎng)，選好彈簧和柱塞參數(shù)穩(wěn)定；選擇適宜的海況和氣象條件；示功器安裝前，先打開(kāi)示功閥吹凈通路中的積炭及雜質(zhì)；示功器安裝后，先在記錄紙上畫(huà)出大氣壓力線(xiàn)；測(cè)取滿(mǎn)意后，應(yīng)注明日期、缸號(hào)、轉(zhuǎn)速、排溫、油門(mén)格數(shù)、彈簧比例每缸測(cè)取兩個(gè)，測(cè)取5~6個(gè)示功圖后拆下示功器進(jìn)行冷卻測(cè)量完畢，對(duì)示功器進(jìn)行徹底清潔和保養(yǎng)。第一節(jié)柴油機(jī)的燃燒狀況分析與評(píng)估二、柴油機(jī)燃燒過(guò)程參數(shù)測(cè)取時(shí)的注意事項(xiàng)2.測(cè)取壓力時(shí)的注意事項(xiàng)（1）普通壓力測(cè)量準(zhǔn)確性和測(cè)量范圍，定期校驗(yàn)（2）爆壓測(cè)量三種方式：電子示功裝置，直接在顯示屏上讀取爆壓表，直接讀取爆壓值示功圖，則應(yīng)根據(jù)示功器彈簧的比例選取對(duì)應(yīng)的比例尺正確量取讀數(shù)。3.測(cè)取溫度時(shí)的注意事項(xiàng)（1）常規(guī)溫度的測(cè)量準(zhǔn)確性和測(cè)量范圍，定期校驗(yàn)（2）排煙測(cè)量排溫表和溫度傳感器，定期校驗(yàn)，保證準(zhǔn)確性。第一節(jié)柴油機(jī)的燃燒狀況分析與評(píng)估三、柴油機(jī)示功圖的類(lèi)型、測(cè)量、特點(diǎn)和應(yīng)用

根據(jù)測(cè)量的不同目的和任務(wù)，用示功器可測(cè)取完整的：p-V示功圖p-V轉(zhuǎn)角示功圖不發(fā)火的純壓縮示功圖梳形示功圖弱彈簧示功圖p-φ展開(kāi)示功圖——可用電子示功器測(cè)取可用機(jī)械示功器測(cè)取p-V示功圖用來(lái)計(jì)算柴油機(jī)平均指示壓力、指示功率；調(diào)整各缸負(fù)荷的均勻性；量取最高燃燒壓力；判斷各缸燃燒情況等。第一節(jié)柴油機(jī)的燃燒狀況分析與評(píng)估三、柴油機(jī)示功圖的類(lèi)型、測(cè)量、特點(diǎn)和應(yīng)用p-V轉(zhuǎn)角示功圖p-V轉(zhuǎn)角示功圖調(diào)整曲柄式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的小曲柄使其超前所測(cè)氣缸的曲柄82°左右，在此情況下可測(cè)得p-V轉(zhuǎn)角示功圖。此時(shí)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)小活塞的運(yùn)動(dòng)速度較大，則可用較快的小活塞運(yùn)動(dòng)速度反映較快的壓力變化，從而將上死點(diǎn)附近的燃燒曲線(xiàn)在橫坐標(biāo)方向放寬，以利于分析研究柴油機(jī)燃燒過(guò)程的情況。示功圖已經(jīng)失去原形，不能用于計(jì)算柴油機(jī)功率，只能用來(lái)分析燃燒過(guò)程的進(jìn)行情況在杠桿式和凸輪式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上較難畫(huà)出轉(zhuǎn)角示功圖。第一節(jié)柴油機(jī)的燃燒狀況分析與評(píng)估三、柴油機(jī)示功圖的類(lèi)型、測(cè)量、特點(diǎn)和應(yīng)用第一節(jié)柴油機(jī)的燃燒狀況分析與評(píng)估三、柴油機(jī)示功圖的類(lèi)型、測(cè)量、特點(diǎn)和應(yīng)用弱彈簧示功圖在用機(jī)械示功器測(cè)取p-V示功圖時(shí)，由于所用彈簧較硬，致使進(jìn)、排氣過(guò)程的微小壓力變化反映不出來(lái)，所以四沖程柴油機(jī)示功圖的進(jìn)、排氣被重合為一條線(xiàn)，二沖程柴油機(jī)示功圖的尾部掃氣過(guò)程也被重合為一條線(xiàn)。為了研究和檢查掃氣過(guò)程，·常給示功器換上軟彈簧和1／1標(biāo)準(zhǔn)小活塞。這樣，可把p-V示功圖的尾部放大測(cè)繪出來(lái)。這種圖形稱(chēng)為弱彈簧示功圖。第一節(jié)柴油機(jī)的燃燒狀況分析與評(píng)估三、柴油機(jī)示功圖的類(lèi)型、測(cè)量、特點(diǎn)和應(yīng)用第一節(jié)柴油機(jī)的燃燒狀況分析與評(píng)估三、柴油機(jī)示功圖的類(lèi)型、測(cè)量、特點(diǎn)和應(yīng)用手拉展開(kāi)示功圖用于不能測(cè)取轉(zhuǎn)角示功圖的柴油機(jī)上，研究燃燒過(guò)程和判斷發(fā)火時(shí)刻的早晚第一節(jié)柴油機(jī)的燃燒狀況分析與評(píng)估三、柴油機(jī)示功圖的類(lèi)型、測(cè)量、特點(diǎn)和應(yīng)用梳形示功圖為了檢查壓縮終點(diǎn)壓力pc和最高燃燒壓力pz，用手慢慢拉動(dòng)示功器轉(zhuǎn)筒，可測(cè)繪出多條壓縮壓力線(xiàn)(在該缸單獨(dú)停油時(shí))或最高燃燒壓力線(xiàn)。第一節(jié)柴油機(jī)的燃燒狀況分析與評(píng)估三、柴油機(jī)示功圖的類(lèi)型、測(cè)量、特點(diǎn)和應(yīng)用p-φ展開(kāi)示功圖由氣電示功器和電子示功器測(cè)得用于：計(jì)算柴油機(jī)的指示功率評(píng)估燃燒和與掃氣過(guò)程經(jīng)過(guò)適當(dāng)計(jì)算、整理可算得滯燃期長(zhǎng)短壓力升高率燃燒放熱規(guī)律測(cè)定發(fā)火角測(cè)取pz和pC第一節(jié)柴油機(jī)的燃燒狀況分析與評(píng)估三、柴油機(jī)示功圖的類(lèi)型、測(cè)量、特點(diǎn)和應(yīng)用第一節(jié)柴油機(jī)的燃燒狀況分析與評(píng)估三、柴油機(jī)示功圖的類(lèi)型、測(cè)量、特點(diǎn)和應(yīng)用純壓縮示功圖這種示功圖是在停油狀態(tài)下測(cè)取，用以分析氣缸壓縮情況，及判斷傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)狀態(tài)的正確與否。為正常的純壓縮示功圖。圖中壓縮過(guò)程的曲線(xiàn)上升之后，又從最高壓縮壓力點(diǎn)C回降下來(lái)，膨脹曲線(xiàn)會(huì)比壓縮曲線(xiàn)稍低一些。第一節(jié)柴油機(jī)的燃燒狀況分析與評(píng)估三、柴油機(jī)示功圖的類(lèi)型、測(cè)量、特點(diǎn)和應(yīng)用第一節(jié)柴油機(jī)的燃燒狀況分析與評(píng)估三、柴油機(jī)示功圖的類(lèi)型、測(cè)量、特點(diǎn)和應(yīng)用示功圖的用途確定柴油機(jī)指示功率；判斷各缸負(fù)荷（功率）的均勻性；確定柴油機(jī)的最高爆壓和壓縮壓力；評(píng)估柴油機(jī)缸內(nèi)工作過(guò)程的完善程度：如研究燃燒過(guò)程、換氣過(guò)程及計(jì)算缸內(nèi)溫度等第一節(jié)柴油機(jī)的燃燒狀況分析與評(píng)估三、柴油機(jī)示功圖的類(lèi)型、測(cè)量、特點(diǎn)和應(yīng)用（1）工作過(guò)程曲線(xiàn)比較圓滑，曲線(xiàn)過(guò)渡處無(wú)銳角或突變形狀；（2）工作過(guò)程各主要特性點(diǎn)的數(shù)值應(yīng)符合說(shuō)明書(shū)的規(guī)定，如最高燃燒壓力pz、壓縮壓力pc等；（3）工作曲線(xiàn)無(wú)異常的波動(dòng)（4）示功圖的尾部形狀應(yīng)符合不同掃氣型式的正常軌跡。2.正常示功圖的特征正常示功圖左圖二沖程機(jī)正常示功圖在缺乏正常示功圖的情況下，可根據(jù)上述各點(diǎn)并參照柴油機(jī)說(shuō)明書(shū)規(guī)定的各主要熱力參數(shù)值進(jìn)行比較，若發(fā)現(xiàn)示功圖上某些熱力參數(shù)不正常，必須查明原因，根據(jù)說(shuō)明書(shū)上的要求進(jìn)行調(diào)整。一般經(jīng)調(diào)整后，各缸的有關(guān)熱力參數(shù)的不均勻度應(yīng)滿(mǎn)足我國(guó)的有關(guān)規(guī)定的要求。MANB&WK/L-MC柴油機(jī)示功圖MANB&WS-MC柴油機(jī)示功圖工作參數(shù)不均勻度（%）壓縮壓力pc≤±5最高爆發(fā)壓力pz≤±5平均指示壓力pi≤±5排氣溫度Tr≤±5不均勻度=〔最大(最小)值－各缸平均值〕/各缸平均值×100%各缸排氣溫度差＜10~20℃，燃燒壓力差＜0.15~0.2MPa。四、利用示功圖對(duì)柴油機(jī)狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估和故障診斷1.畸形示功圖1）示功器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不正常引起的畸形示功圖傳動(dòng)機(jī)構(gòu)定時(shí)超前傳動(dòng)機(jī)構(gòu)定時(shí)滯后

★判斷2）示功器故障引起的畸形示功圖示功器轉(zhuǎn)筒繩索太長(zhǎng)或太短示功圖太長(zhǎng)示功器小活塞卡緊示功閥漏氣3）氣缸工作過(guò)程不正常所產(chǎn)生的畸形示功圖燃燒過(guò)早燃燒過(guò)晚噴油器噴孔部分堵塞氣缸內(nèi)空氣量不足掃氣過(guò)程不正常☆使用最高壓力表來(lái)測(cè)取pc和pz示功器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)定時(shí)超前的畸形示功圖壓縮線(xiàn)低于正常線(xiàn)膨脹線(xiàn)高于正常線(xiàn)整個(gè)示功圖變胖（超前角度越大，圖就越胖）示功器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)定時(shí)滯后的畸形示功圖壓縮線(xiàn)高于正常線(xiàn)膨脹線(xiàn)低于正常線(xiàn)整個(gè)示功圖變瘦（滯前角度越大，圖越瘦）采用純壓縮圖判斷定時(shí)的變化對(duì)示功圖的形狀影響很大：每相差1°CA，pi相差約5.5%。正常傳動(dòng)機(jī)構(gòu)定時(shí)超前傳動(dòng)機(jī)構(gòu)定時(shí)滯后示功器轉(zhuǎn)筒繩索太長(zhǎng)或太短以上是：膨脹行程時(shí)，使轉(zhuǎn)筒彈簧拉緊，壓縮行程時(shí)使轉(zhuǎn)筒彈簧放松時(shí)的情況在使用中，由此故障產(chǎn)生為畸形圖有時(shí)較難判斷（尤其在示功圖局部缺少一段）此時(shí)可用檢查各缸示功圖的長(zhǎng)度加以判斷。應(yīng)保證各缸示功圖的長(zhǎng)度一致。示功圖頭部切去一部分，示功圖變短。示功圖尾部切去一部分，示功圖變短。原因：轉(zhuǎn)筒彈簧太軟、轉(zhuǎn)筒的慣性作用示功器機(jī)構(gòu)間隙大等。示功圖太長(zhǎng)示功器小活塞卡緊示功圖曲線(xiàn)波動(dòng)壓縮線(xiàn)降低膨脹線(xiàn)升高，呈階梯形波動(dòng)—示功圖面積增大最高爆發(fā)壓力降低壓縮線(xiàn)長(zhǎng)度的相當(dāng)大的一部分與大氣壓力線(xiàn)平行用手拉示功圖也有類(lèi)似的波動(dòng)現(xiàn)象大氣壓力線(xiàn)升高，且不為直線(xiàn)示功閥漏氣的畸形示功圖示功圖畸形特點(diǎn)在噴油過(guò)早的情況下，滯燃期延長(zhǎng)。氣缸內(nèi)的壓力突然急劇上升（嚴(yán)重的是，引起爆燃而敲缸）；燃燒壓力pz值超過(guò)正常值，即示功圖高度增加。示功圖變得尖瘦，排氣溫度較低。三個(gè)主要畸形特點(diǎn)燃燒過(guò)早的原因：換油：當(dāng)由劣質(zhì)燃油改燒輕質(zhì)燃油時(shí)，如未調(diào)整（減?。﹪娪投〞r(shí)噴油泵噴油定時(shí)提前噴油器的調(diào)節(jié)螺釘松動(dòng)或噴油器彈簧折斷而造成噴油器啟閥壓力太低（1）燃燒太早示功圖表示燃燒提前。(2)燃燒壓力pz高于正常值，示功圖頭部尖瘦;膨脹曲線(xiàn)要比正常低燃燒太早引起的畸形示功圖示功圖畸形特點(diǎn)

在噴油過(guò)晚的情況下，供油提前角太小，而燃油的滯燃期變化不大，在上止點(diǎn)附近燃燒的燃油量不多，致使燃燒滯后，燃燒不完全，產(chǎn)生后燃，排氣溫度

t

r升高，燃燒壓力p

z降低。這時(shí)所測(cè)的示功圖矮胖，它具有以下畸形特點(diǎn)產(chǎn)生燃燒過(guò)晚的原因：換油（改用劣質(zhì)燃油而未調(diào)節(jié)定時(shí)）噴油泵噴油定時(shí)太晚。漏油（如針閥、噴油泵柱塞偶件等）；噴油器啟閥壓力太高（示功圖頭部有波動(dòng)）或縫隙式濾器部分堵塞；噴油器閥座漏泄（霧化不良，混合不佳，造成后燃—注意與示功器小活塞卡緊時(shí)的示功圖的區(qū)別）（2）燃燒太晚示功圖爆發(fā)壓力pz明顯降低（2）p-V示功圖和轉(zhuǎn)角示功圖的頭部明顯圓滑；表示燃燒過(guò)程后移；（3）膨脹線(xiàn)較高，表示發(fā)生后燃；（4）發(fā)火點(diǎn)A延后，而且A點(diǎn)位于上止點(diǎn)后純壓縮線(xiàn)壓力開(kāi)始下降時(shí)。燃燒太晚引起的畸形示功圖噴油器漏油時(shí)的示功圖膨脹線(xiàn)上部有鋸齒形，鋸齒向上膨脹線(xiàn)高于正常最高爆發(fā)壓力降低造成后燃，排溫升高示功圖面積減小噴油泵漏油時(shí)的示功圖膨脹線(xiàn)比正常低示功圖面積減小，功率降低最高爆發(fā)壓力降低⑴泵油壓力下降，噴油延后，造成后燃，排溫升高；⑵因漏油使噴入缸內(nèi)油量減少，功率降低，使排溫降低；★綜合之，排氣溫度降低。（3）噴油器噴孔部分堵塞最高爆發(fā)壓力降低噴油定時(shí)不變，發(fā)火點(diǎn)也基本不變頭部膨脹線(xiàn)波動(dòng)膨脹線(xiàn)升高噴油器噴孔部分堵塞時(shí)的示功圖燃燒太晚與噴油孔部分堵塞示功圖區(qū)別頭部發(fā)火點(diǎn)燃燒太晚圓滑無(wú)波動(dòng)后移噴油孔部分堵塞有波動(dòng)基本不變（4）氣缸漏氣時(shí)的示功圖最高爆發(fā)壓力和壓縮壓力均降低示功圖面積減小壓縮線(xiàn)與膨脹線(xiàn)均降低排氣溫度升高氣缸漏氣：活塞環(huán)磨損，排氣閥漏氣等掃氣空氣不足：氣口堵塞，增壓器進(jìn)口濾網(wǎng)堵塞、中冷器堵塞、增壓器污染等；排氣系統(tǒng)堵塞；環(huán)境狀態(tài)變化：大氣壓力、溫度變化等可以測(cè)純壓縮圖，計(jì)算壓縮壓力與掃氣壓力之比值并與試航報(bào)告標(biāo)準(zhǔn)比值比較來(lái)進(jìn)行判斷。缸內(nèi)空氣不足的原因（5）掃氣過(guò)程不正常掃氣口部分堵塞時(shí)的弱彈簧示功圖排氣口部分堵塞時(shí)的弱彈簧示功圖1.平均指示壓力的計(jì)算方法五、基于P-V示功圖對(duì)柴油機(jī)做工能力的計(jì)算

pi=hi／M（MPa）M—示功彈簧比例，mm／MPa在p-V示功圖中，示功圖高度表示壓力，其平均高度可換算為平均指示壓力。船上一般有如下兩種計(jì)算方法。（1）面積儀法：面積儀測(cè)出示功圖的面積fmm2，除以示功圖長(zhǎng)Lmm，即得示功圖平均高度

hi=f／Lmm測(cè)量時(shí)勻速拉動(dòng)，不要太慢，兩次誤差不能超過(guò)

“1”（2）十等分法Y0和Y10距上下止點(diǎn)L/402.柴油機(jī)功率的計(jì)算（1）指示功率的計(jì)算Pi=C·pi·n·i，C=Vs﹡m/60000氣缸常數(shù)，說(shuō)明書(shū)可查到，也可以計(jì)算出來(lái)Vs---工作容積m---工作行程數(shù)n---柴油機(jī)轉(zhuǎn)速

i---缸數(shù)（2）有效功率的計(jì)算pe=pi﹡ηm，ηm----機(jī)械效率根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，

pe=pi-1bar有效功率：Pe=C·pe·n·i3.有效燃油消耗率的計(jì)算（1）柴油機(jī)的燃油消耗率

B：柴油機(jī)每小時(shí)燃油消耗量kg/hPe：主機(jī)有效功率kW2S------155~225