1 柴油機的基本知識

1、.1 柴油機的基本知識考綱要求：2.1.2 柴油機的性能指標2.1.2.1柴油機的指示指標（指示指標的定義、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柴油機的有效指標（有效指標定義、機械損失功率和機械效率、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柴油機的工作參數(shù)：爆壓、排溫、活塞平均速度、行程缸徑比（應該還包括壓縮比和強化系數(shù)）2.1.3 現(xiàn)代船用柴油機提高有效功率和經(jīng)濟性的主要途徑一、關于柴油機的指標1、柴油機的指示指標：以示功圖為基礎，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，用于評定缸內(nèi)工作循環(huán)的完善程度。2、柴油機的有效指標：以

2、輸出軸功為基礎，考慮機械損失，評定工作性能的最終指標。3、指示及有效壓力：單位氣缸容積的做功能力，代表循環(huán)的完善程度，體現(xiàn)動力性。4、效率：注意效率的基本定義及效率與油耗率的關系。典型題目：1.能夠有效提高柴油機平均指示壓力的措施是A.增大供油量 B.提高進氣壓力 C.提高噴油壓力 D.增大過量空氣系數(shù)b2.目前，船用柴油機的機械效率為-%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.負荷的大小 C.燃燒的早晚 D.燃燒壓力的高低b二、柴油機的工作參數(shù)1、工作參數(shù)包括：爆壓、排溫、活塞平均速度、行程缸徑比（應該還包括壓縮比和強化系數(shù)

3、），對這些參數(shù)的一般性范圍要了解。2、增壓機與自然吸氣發(fā)動機排溫測點不同。3、強化系數(shù)代表機械和熱負荷兩方面。4、壓縮比影響經(jīng)濟性、燃燒、啟動和機械負荷。典型題目：1.通常，船用柴油機的排氣溫度最高值應為A.小于550 B.600700 C.800900 D.大于1000a2.各種柴油機中強化系數(shù)最高的是A.低速機 B.二沖程中速機 C.四沖程中速機 D.高速機d三、現(xiàn)代船用柴油機提高功率和經(jīng)濟性的主要途徑提高功率的途徑：1、主機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：當代增壓器綜合效率已達6876%，顯著降低油耗率。2、增大行程缸徑比S/D：一方面增大燃氣的膨脹功；另一方面大幅度降

4、低轉(zhuǎn)速，從而明顯提高螺旋槳效率?！暗娃D(zhuǎn)速長沖程化”，即降低柴油機設計轉(zhuǎn)速，同時加長沖程，功率、活塞平均速度保持不變。這樣不僅提高了p，而且柴油機自身的效率也提高了。如燃燒時間基本不變，則燃燒對應的曲柄轉(zhuǎn)角減小，燃氣能更充分膨脹，熱效率提高；長沖程化，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；長行程機S/D2.5，超長行程S/D 3.0；MAN B&W SMC-C機S/D=4.0，Sulzer RTA-T機S/D=4.17，最大的SMC-C機S/D=4.2；研究結果表明：油耗率隨S/D的增加而逐步下降，但增大S/D使柴油機結構復雜，造價增加，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)壓力受到柴油機機械負荷的限制，即材料性能的限制，必須采取措施以保證柴油機的可靠性，目前pz已達18MPa。在保持pz不變時降低pe同樣可降低油耗率，即柴油機降功率運行。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。其對柴油機熱效率、機械負荷大小、起動性能均有影響。過去當增壓度提高時，為了保證柴油機的可靠性（有足夠的機械強度）pz不過分增高，不超過當時的設計水平，曾采取降低壓縮比措施，從而犧牲了經(jīng)濟性。隨著設計水平、材料性能的提高，pz設計值逐步增高，當代超長沖程機

6、則繼續(xù)提高壓縮比，目前已達1619，以進一步提高柴油機經(jīng)濟性。調(diào)整途徑：減小余隙高度：增加連桿長度（十字頭式柴油機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）；幾種機型大小比較（一般=1222）：高速機低速機（前者F/V大散熱快，起動困難，機械負荷不高）；同等設計水平非增壓柴油機增壓柴油機（增壓柴油機進氣壓力大，為限制機械負荷pz）；5、改進噴射與燃燒技術：在部分負荷下提高pz以提高經(jīng)濟性，在高負荷時限制pz以保證柴油機可靠性。典型應用: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（低速機僅4環(huán)，高速機僅3環(huán)）。7、柴油機廢熱再利用：增壓器、廢氣鍋爐、動力渦輪、冷卻水余熱造水、制冷等。8、軸帶發(fā)電機：當主機轉(zhuǎn)速大于70%標定轉(zhuǎn)速時，通過恒速齒輪傳動裝置保證發(fā)電機轉(zhuǎn)速恒定或變頻裝置保證電網(wǎng)的電壓與頻率不變，雖不直接降低主機油耗率，但船舶動力裝置的經(jīng)濟性得到提高。主要優(yōu)點：可使用油耗率低且燃用劣質(zhì)燃油的主柴油機供應電力，從而提高動力裝置經(jīng)濟性；可節(jié)省滑油消耗，減少柴油機發(fā)電機數(shù)量和維修費用。典型題目:1