1 柴油机的基本知识.doc

1 柴油机的基本知识考纲要求：2.1.2 柴油机的性能指标2.1.2.1 柴油机的指示指标（指示指标的 定义、平均指示压力和指示功率、指示 效率和指示耗油率）2.1.2.2 柴油机的有效指标（有效指标定 义、机械损失功率和机械效率、有效功 率和平均有效压力、有效效率和有效耗 油率）柴油机的工作参数：爆压、排温 活塞平均速度、行程缸径比（应该还包 括压缩比和强化系数）2.1.3 现代船用柴油机提高有效功率和 经济性的主要途径一、关于柴油机的指标1、柴油机的指示指标：以示功图为基础，考虑 缸内不完全燃烧及传热等方面的热损失，不考虑摩擦 及轴带损失，用于评定缸内工作循环的完善程度2、柴油机的有效指标：以输出轴功为基础，考 虑机械损失，评定工作性能的最终指标3、指示及有效压力：单位气缸容积的做功能力， 代表循环的完善程度，体现动力性4、效率：注意效率的基本定义及效率与油耗率 的关系典型题目：I三1=11. 能够有效提高柴油机平均指示压力的措施是I三1=1I三1=1A.增大供油量B.提高进气压力C.提高喷油压力D. 增大过量空气系数b2. 目前，船用柴油机的机械效率为 %A.50~70 B.60~80 C.70~87 D.70~92d3. 平均指示压力的大小主要取决于A.转速的高低B.负荷的大小C.燃烧的早晚D.燃烧 压力的高低 b二、柴油机的工作参数1、工作参数包括：爆压、排温、活塞平均速度、 行程缸径比（应该还包括压缩比和强化系数），对这 些参数的一般性范围要了解。

2、增压机与自然吸气发动机排温测点不同3、强化系数代表机械和热负荷两方面4、压缩比影响经济性、燃烧、启动和机械负荷 典型题目：1. 通常，船用柴油机的排气温度最高值应为A.小于 550 B.600~700 C.800~900 D.大于 1000aI三1=12. 各种柴油机中强化系数最高的是I三1=1A・低速机B.二冲程中速机C.四冲程中速机D.高速 机d三、现代船用柴油机提高功率和经济性的主要途径提高功率的途径：_ p V n i Ne = e s600001、主机采用定压涡轮增压系统和高压比高效率废气涡轮增压器：当代增压器综合效率已达68~76%，显著降低油耗率2、增大行程缸径比S/D： 一方面增大燃气的膨胀功；另一方面大幅度降低转速，从而明显提高螺旋桨 效率低转速—长冲程化”，即降低柴油机设计转速， 同时加长冲程，功率、活塞平均速度保持不变这样 不仅提高了n，而且柴油机自身的效率也提高了如 p燃烧时间基本不变，则燃烧对应的曲柄转角减小， 燃气能更充分膨胀，热效率提高；长冲程化，如压缩 比不变，则燃烧室高度增大，有利于燃油的雾化混合 燃烧；长行程机S/D>2.5，超长行程S/D >3.0； MANB&W SMC-C 机 S/D=4.0，Sulzer RTA-T机 S/D=4.17,最大的SMC-C机S/D=4.2；研究结果表明：油耗率随S/D的增加而逐步下降，但增大S/D使柴油机结构复u・.杂，造价增加，因此S/D的增加有限。

I三i=i3、提高最高爆发压力与平均有效压力之比p/p :z e可显著降低油耗率；大幅度提高最高爆发压力受到柴 油机机械负荷的限制，即材料性能的限制，必须采取措施以保证柴油机的可靠性，目前p已达18MPa 且Z在保持p不变时降低p同样可降低油耗率，即柴油 ze机降功率运行4、 增大压缩比： 压缩比=Va/Vc=1+Vs/Vc=Kl+S/h〗；物理意义：表明工作气体在气缸中被压缩 的程度其对柴油机热效率、机械负荷大小、起动性 能均有影响过去当增压度提高时，为了保证柴油机的可靠性（有足够的机械强度）p不过分增高，不超且Z过当时的设计水平，牲了经济性随着设计水平、材料性能的提高，p设且Z计值逐步增高，当代超长冲程机则继续提高压缩比，目前已达 16~19，以进一步提高柴油机经济性调整途径：减小余隙高度：增加连杆长度（十字头式柴油机可增加船用大端垫片或活塞杆平面垫片_）；减少气缸垫床厚度（中小型四冲程柴油机）；几 种机型£大小比较（一般£=12〜22）：高速机＞低速机 （前者F/V大散热快，起动困难，机械负荷不高）；［同 等设计水平］非增压柴油机＞增压柴油机（增压柴油机 进气压力大，为限制机械负荷 pz）；且Z5、 改进喷射与燃烧技术：在部分负荷下提高 pz且Z 以提高经济性，在高负荷时限制pz以保证柴油机可 靠性。

典型应用:VTT、电控、高压喷射、短促喷射 等6、 降低摩擦损失功率提高机械效率：①采用短 裙和超短裙活塞；②减少活塞环数量（低速机仅4环,I三1=1I三1=1I三1=1I三1=1I三1=1I三1=1I三1=1l=J高速机仅 3 环）7、 柴油机废热再利用：增压器、废气锅炉、动 力涡轮、冷却水余热造水、制冷等8、 轴带发电机：当主机转速大于70%标定转速l¥ii=ji==i时，通过恒速齿轮传动装置保证发电机转速恒定或变 频装置保证电网的电压与频率不变，虽不直接降低主 机油耗率，但船舶动力装置的经济性得到提高主要 优点：①可使用油耗率低且燃用劣质燃油的主柴油机 供应电力，从而提高动力装置经济性；②可节省滑油 消耗，减少柴油机发电机数量和维修费用典型题目：1. 增大压缩比是为满足 的需要i三i=iA.压缩发火B.保证雾化及燃烧C.燃油自燃点较高 D.提高功率ai三i=i2. 增压中、高速柴油机的最高爆发压力已达到A.15mPa B.18mPa C.20mPa D.25mPa b。