第二章第五節(jié)柴油機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)特性

1、1 輪機(jī)概論輪機(jī)概論 第五節(jié) 第二章 船舶柴油機(jī)動(dòng)力裝置 一、柴油機(jī)的工況（概述） 柴油機(jī)在各種不同運(yùn)轉(zhuǎn)條件下的工作狀況(功率和 轉(zhuǎn)速)稱為柴油機(jī)的工況。 在船上，根據(jù)用途和使用條件不同，分成以下三類： 2 輪機(jī)概論輪機(jī)概論 第二章 第四節(jié) 1帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的柴油機(jī) 發(fā)電機(jī)工況的特點(diǎn)： 轉(zhuǎn)速恒定，以保持供電電壓和頻率穩(wěn)定。 功率，在恒定的轉(zhuǎn)速下，在零至最大值之間變化，取決于電網(wǎng)用電情況。 如：電力傳動(dòng)的船舶主機(jī) 發(fā)電副機(jī) 功率N 轉(zhuǎn)速n 3 輪機(jī)概論輪機(jī)概論 第二章 第四節(jié) 2帶動(dòng)螺旋槳的柴油機(jī) 柴油機(jī)發(fā)出功率 = 螺旋槳吸收功率相等 柴油機(jī)的工況變化規(guī)律取決于螺旋槳特性，稱為螺旋槳工況 轉(zhuǎn)速n

2、功率N 4 輪機(jī)概論輪機(jī)概論 第二章 第四節(jié) 3其他工況 轉(zhuǎn)速和功率之間沒(méi)有一定的關(guān)系。 如： 1）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； 2）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。 船舶阻力發(fā)生變化時(shí)（海況、天氣、航區(qū)、裝載、船舶污底以及 船舶轉(zhuǎn)向），通過(guò)螺旋槳影響主機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速。使柴油機(jī)可能在一 定負(fù)荷和一定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的任何工況下工作，即在同一轉(zhuǎn)速下可有不 同輸出功率，在同一功率下可有不同轉(zhuǎn)速，運(yùn)轉(zhuǎn)范圍較廣。 柴油機(jī)可能發(fā)出的最大功率 的陰影線區(qū)域來(lái)表示。 此類工況常稱為面工況。 5 輪機(jī)概論輪機(jī)概論 第二章 第四節(jié) 概

3、述概述 總結(jié)一下： Pe(柴油機(jī)有效功率)=C pe（柴油機(jī)平均有效壓力）n（轉(zhuǎn)速）i 1)速度特性 pe不變，n改變 2)負(fù)荷特性 n不變， pe改變 3)推進(jìn)特性 n和pe均改變化 6 輪機(jī)概論輪機(jī)概論 第二章 第四節(jié) 1、 扭矩 （外特性） 7 輪機(jī)概論輪機(jī)概論 第二章 第四節(jié) 2、推進(jìn)特性 動(dòng) （1）螺旋槳特性 8 輪機(jī)概論輪機(jī)概論 第二章 第四節(jié) 當(dāng)進(jìn)程比變大時(shí)，同一轉(zhuǎn)速下，螺旋槳的扭矩和功率都將降低。 有兩種情況： 一是船速不變，螺旋槳轉(zhuǎn)速減少，如主機(jī)緊急停車(chē)； 二是螺旋槳轉(zhuǎn)速不變，而船速提高，如船舶順風(fēng)順?biāo)仁勾扒斑M(jìn)阻力 減小時(shí)。 主機(jī)變 阻力變 進(jìn)程比是指螺旋槳每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)實(shí)際產(chǎn)

4、生的位移與螺旋槳直徑之比。 船速=0 進(jìn)程比=0 阻力大 螺旋槳推力大 船速高 進(jìn)程比大 阻力小 螺旋槳推力小 9 輪機(jī)概論輪機(jī)概論 第二章 第四節(jié) 10 輪機(jī)概論輪機(jī)概論 第二章 第四節(jié) （2）柴油機(jī)推進(jìn)特性 11 輪機(jī)概論輪機(jī)概論 第二章 第四節(jié) 主機(jī)在各轉(zhuǎn)速下對(duì)應(yīng)功率的百分?jǐn)?shù) 當(dāng)轉(zhuǎn)速超過(guò)柴油機(jī)標(biāo)定轉(zhuǎn)速的3時(shí)，功率就會(huì)達(dá)到標(biāo) 定值的110，即達(dá)到了柴油機(jī)超負(fù)荷功率。 顯然繼續(xù)提高轉(zhuǎn)速是不允許的，超速運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)給柴油機(jī) 帶來(lái)嚴(yán)重的超負(fù)荷后果。 另一方面，轉(zhuǎn)速減少到標(biāo)定轉(zhuǎn)速的63時(shí)，功率已下 降至標(biāo)定值的25。 轉(zhuǎn)速較低時(shí)柴油機(jī)發(fā)出的功率大為減少，會(huì)使得每工 作循環(huán)噴油量很少，導(dǎo)致噴油壓力降低、霧

5、化變差、燃燒 不良、各缸噴油量不均等。 對(duì)船舶操縱 習(xí)慣要求 12 輪機(jī)概論輪機(jī)概論 第二章 第四節(jié) 當(dāng)柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速n不變，柴油機(jī)性能參數(shù)隨負(fù)荷變化的關(guān)系， 稱為負(fù)荷特性。 1）帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的柴油機(jī)，轉(zhuǎn)速基本上保持不變； 2）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； 按負(fù)荷特性工作按負(fù)荷特性工作 3負(fù)荷特性 13 輪機(jī)概論輪機(jī)概論 第二章 第四節(jié) 將調(diào)速器的轉(zhuǎn)速設(shè)定機(jī)構(gòu)固定于某一位置，在調(diào)速器 起作用的情況下，柴油機(jī)功率、扭矩等與轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系。 調(diào)速特性只與調(diào)速器的工作性能有關(guān)。 裝有全制式調(diào)速器柴油機(jī)的調(diào)速特性 見(jiàn)圖： 1為全負(fù)荷速度特性。 26為轉(zhuǎn)速設(shè)定機(jī)構(gòu)固定于不同位 置時(shí)的調(diào)速

6、特性。 na 到nb的變化范圍， 說(shuō)明了調(diào)速器性能的好壞， 此范圍越小調(diào)速性能越好。 以斜線5為例： 全負(fù)荷時(shí)工作于a點(diǎn)，na。 負(fù)荷的減小，供油量自動(dòng)減小，轉(zhuǎn) 速增加。 負(fù)荷到零，轉(zhuǎn)速增加到nb。 4調(diào)速特性 14 輪機(jī)概論輪機(jī)概論 第二章 第四節(jié) 5限制特性（柴油機(jī)的使用范圍） 柴油機(jī)能長(zhǎng)期工作的最高允許負(fù)荷與轉(zhuǎn)速的關(guān)系稱為限制特性。 在各種轉(zhuǎn)速下的最大有效功率， 機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷不超（限制） 屬于速度特性。 Pe(柴油機(jī)有效功率)=C pe（柴油機(jī)平均有效壓力）n（轉(zhuǎn)速）i 現(xiàn)代柴油機(jī)隨著增壓度的提高，機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷已 接近可靠工作允許的極限，限制柴油機(jī)在各種運(yùn)轉(zhuǎn)條件下 的機(jī)械負(fù)荷和熱

7、負(fù)荷非常重要。 重要意義 15 輪機(jī)概論輪機(jī)概論 第二章 第四節(jié) 1）等轉(zhuǎn)矩限制特性（限制機(jī)械負(fù)荷） 船用柴油機(jī)在各種轉(zhuǎn)速下保持標(biāo)定功率Nb和標(biāo)定 轉(zhuǎn)速nb下的標(biāo)定扭矩Mb不變時(shí)，功率和轉(zhuǎn)速的變化 關(guān)系稱為等轉(zhuǎn)矩限制特性。 建立等轉(zhuǎn)矩限制特性的條件是： 各轉(zhuǎn)速下的Me都等于標(biāo)定工況點(diǎn)的Mb。 由Ne=Men/9550 Ne=Mbn/9550=An （A=Mb/9550） 可知： 16 輪機(jī)概論輪機(jī)概論 第二章 第四節(jié) 等轉(zhuǎn)矩限制特性曲線是一條通過(guò)坐標(biāo)原 點(diǎn)和標(biāo)定工況點(diǎn)的直線，當(dāng)柴油機(jī)在這條直 線以下工作時(shí)，可保證軸系的機(jī)械負(fù)荷都不 超過(guò)允許值。 17 輪機(jī)概論輪機(jī)概論 第二章 第四節(jié) (2)等

8、排溫限制特性 排氣溫度反映柴油機(jī)熱負(fù)荷的大??； 排氣溫度的平均值容易測(cè)取。 排氣溫度作為限制柴油機(jī)熱負(fù)荷的參數(shù)所建立的 限制特性稱為等排溫限制特性。 18 輪機(jī)概論輪機(jī)概論 第二章 第四節(jié) 扭矩和排氣溫度對(duì)柴油機(jī)工況的限制 圖示： 1）在轉(zhuǎn)速?gòu)臉?biāo)定轉(zhuǎn)速下 降初期，等扭矩變化的 功率小于等排氣溫度變 化的功率。 2）后期則相反。 3）標(biāo)定轉(zhuǎn)速在高轉(zhuǎn)速區(qū) 以扭矩為主要限制參數(shù)； 在低轉(zhuǎn)速區(qū)則以排氣溫 度作為主要限制參數(shù)。 19 不能增加油門(mén)來(lái)恢復(fù)原轉(zhuǎn)速，油量增加而最高爆發(fā)壓力增高，導(dǎo) 致機(jī)械負(fù)荷增加；與此相反還應(yīng)該減小油門(mén)。 三、主機(jī)在各種航行條件下的操縱 現(xiàn)象 1在大風(fēng)浪中航行 各種阻力增加，船

9、速降低；螺旋槳的進(jìn)程比減小，特性線變陡； 油門(mén)不變，轉(zhuǎn)速下降，功率降低；在新的推進(jìn)力與船舶阻力下平衡。 操縱 對(duì)策 后果 油門(mén)不變： 機(jī)器低速，增壓壓力降低，燃燒惡化和廢氣溫度升高致使氣缸過(guò) 熱； 氣缸最高爆發(fā)壓力不變，而運(yùn)動(dòng)部件的慣性力減小，導(dǎo)致軸承負(fù) 荷增加，可能引發(fā)軸承故障。 在大風(fēng)浪中航行不應(yīng)要求主機(jī)保持原來(lái)轉(zhuǎn)速，而應(yīng)適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速。結(jié)論 20 三、主機(jī)在各種航行條件下的操縱 現(xiàn)象 對(duì)策 2在淺水、窄航道和污底條件下航行 在船舶由深水進(jìn)入淺水時(shí)，主機(jī)轉(zhuǎn)速和船速都會(huì)自動(dòng)下降。 如要保持原定船速而增加油門(mén)，主機(jī)就會(huì)超負(fù)荷。 窄航道中航行阻力增大。要注意不能隨意加車(chē)。 船舶污底阻力增加，船速和

10、主機(jī)轉(zhuǎn)速下降，如此時(shí)要保持主機(jī)原 來(lái)設(shè)定轉(zhuǎn)速而加大油門(mén)就必然會(huì)使主機(jī)超負(fù)荷。 21 由于慣性，船速是從零逐漸增加，如果將油門(mén)加大， 使主機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到較高，就會(huì)引起主機(jī)超負(fù)荷。 因?yàn)椋郝菪龢D(zhuǎn)速增加的快，而船速增加的慢，致使 螺旋槳負(fù)荷加大。 盡管主機(jī)轉(zhuǎn)速?zèng)]有超過(guò)標(biāo)定轉(zhuǎn)速，但主機(jī)已經(jīng)超 負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。 在起航加速和從慢速航行加速時(shí)，應(yīng)隨著船速的 加快而逐漸提高主機(jī)轉(zhuǎn)速。 3起航和加速 現(xiàn)象 對(duì)策 22 倒航，阻力比正航時(shí)大，螺旋槳的效率較低； 一般倒航轉(zhuǎn)速不超過(guò)額定轉(zhuǎn)速的7080。 從正航轉(zhuǎn)為倒航，阻力會(huì)更大。 在緊急制動(dòng)的情況下，船舶仍在前進(jìn)，主機(jī)倒車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)后，當(dāng) 達(dá)到標(biāo)定轉(zhuǎn)速的40以上時(shí)，轉(zhuǎn)矩就可能

11、會(huì)達(dá)到額定值。若轉(zhuǎn)速 過(guò)高，主機(jī)和軸系就會(huì)超負(fù)荷。 操縱：應(yīng)控制主機(jī)轉(zhuǎn)速。不得以才能強(qiáng)制主機(jī)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。 4轉(zhuǎn)彎 5倒航 轉(zhuǎn)彎時(shí)，阻力增加，不能增大油門(mén)去保持主機(jī)原來(lái)的轉(zhuǎn)速。 操縱時(shí)，應(yīng)盡可能避免突然的大舵角轉(zhuǎn)彎。 對(duì)于設(shè)有軸帶發(fā)電機(jī)的船舶更應(yīng)注意。 曾有船因?yàn)橥蝗皇褂么蠖娼寝D(zhuǎn)向造成發(fā)電機(jī)跳電的事故。 23 輪機(jī)概論輪機(jī)概論 第二章 第四節(jié) 三、主機(jī)在各種航行條件下的操縱 1在大風(fēng)浪中航行 船舶航行時(shí)，船體在推進(jìn)力和阻力平衡的條件下，保持穩(wěn)定船速前行。其位于水 ：部分承受空氣阻力而水下部分則承受水的阻力。當(dāng)風(fēng)力不大時(shí)，空氣阻力很小， 船舶阻力主要是水的阻力。一般水阻力與船速的平方成正比。在風(fēng)力

12、增加到5級(jí)以 上后，風(fēng)對(duì)船舶的阻力開(kāi)始明顯增加?？諝庾枇Φ拇笮∪Q于風(fēng)力、風(fēng)向、船體上 層建筑的受風(fēng)面積和船速。風(fēng)力加大后，船體在風(fēng)浪中產(chǎn)牛搖擺起伏也將引起興波 阻力。 一40一 船舶在風(fēng)浪中為保持航向，舵經(jīng)常需要偏轉(zhuǎn)一定角度，從而使船舶阻力進(jìn)一步增 加，因此，風(fēng)浪增大后，船舶的各種阻力都明顯增加，在推進(jìn)力不變階情況下，船 速就會(huì)相應(yīng)降低；船速的降低使螺旋槳的進(jìn)程比減小，其特性線變陡；在油門(mén)不變 的情況下，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速就會(huì)下降，發(fā)出的功率也有所降低；最后船舶將在降低后新 的推進(jìn)力與船舶阻力(船速降低時(shí)船舶空氣阻力和水阻力都減小的幅度大)平衡的情 況下，以較低的航速前進(jìn)。此時(shí)，不能因?yàn)橹鳈C(jī)轉(zhuǎn)速降低

13、，用增加油門(mén)來(lái)恢復(fù)原轉(zhuǎn) 速，那會(huì)使柴油機(jī)循環(huán)供油量增加而最高爆發(fā)壓力增高，導(dǎo)致機(jī)械負(fù)荷增加；與此 相反還應(yīng)該減小油門(mén)。這樣做的主要原因是柴油機(jī)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)下，如果仍保持油門(mén) 不變，一方面由于廢氣渦輪的總能量減少，使增樂(lè)器轉(zhuǎn)速下降而增壓壓力降低，氣 缸內(nèi)供氣不足，導(dǎo)致燃燒惡化和廢氣溫度升高致使氣缸過(guò)熱；另一方面氣缸最高 爆發(fā)壓力不變而運(yùn)動(dòng)部件的慣性力減小，導(dǎo)致軸承負(fù)荷增加，可能引發(fā)軸承故障。 因此，在大風(fēng)浪中航行不應(yīng)要求主機(jī)保持原來(lái)轉(zhuǎn)速，而應(yīng)適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速。 2在淺水、窄航道和污底條件下航行 船舶在水中的阻力可分為：摩擦阻力、形狀阻力和興波阻力。船舶在淺水中航行 時(shí)，船體 下面的水流受到海底的限制，

14、被迫流過(guò)船體兩側(cè)而使兩側(cè)水流速度增大，從而引 起摩擦阻力和形狀阻力增加。此外，船舶的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使興波阻力增加。因此， 在船舶巾深水進(jìn)入淺水時(shí)，主機(jī)轉(zhuǎn)速和船速都會(huì)自動(dòng)下降。如要保持原定船速而增 加油門(mén)，主機(jī)就會(huì)超負(fù)荷。窄航道中航行和在淺水中時(shí)相同，船舶周?chē)乃魇艿?限制而造成阻力增大。如果淺水和窄航道同時(shí)現(xiàn)，船舶阻力增加的程度會(huì)更大， 更要注意不能隨意加車(chē)， 船舶污底是由于船體水下部分附著的海生物增多而造成的。污底時(shí)船舶阻力增加， 船速 和主機(jī)轉(zhuǎn)速因而下降，如此時(shí)要保持主機(jī)原來(lái)設(shè)定轉(zhuǎn)速而加大油門(mén)就必然會(huì) 使主機(jī)超負(fù)荷。 3起航和加速 船舶起航時(shí)，由于慣性，船速是從零逐漸增加，如果將油門(mén)加大

15、，使主機(jī)轉(zhuǎn)速 達(dá)到較高，就會(huì)引起主機(jī)超負(fù)荷。這是因?yàn)槁菪龢D(zhuǎn)速增加的快，而船速增加的慢， 致使螺旋槳負(fù)荷加大， 此時(shí)盡管主機(jī)轉(zhuǎn)速?zèng)]有超過(guò)標(biāo)定轉(zhuǎn)速，但主機(jī)已經(jīng)超負(fù)荷 運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，在起航加速和從慢速航 行加速時(shí)，應(yīng)隨著船速的加快而逐漸提高主 機(jī)轉(zhuǎn)速。 4轉(zhuǎn)彎 船舶在轉(zhuǎn)彎時(shí)，船體在斜水流中航行，船舶阻力增加，同樣也不能增大油門(mén)去保 持主機(jī)原 來(lái)的轉(zhuǎn)速。在操縱船舶時(shí)也應(yīng)盡可能避免突然的大舵角轉(zhuǎn)彎，尤其對(duì)于 設(shè)有軸帶發(fā)電機(jī)的船 舶更應(yīng)注意。曾有船因?yàn)橥蝗皇褂么蠖娼寝D(zhuǎn)向造成發(fā)電機(jī)跳 電的事故。 5倒航 由于倒航時(shí)船舶阻力比正航時(shí)大，而且螺旋槳的效率也比較低，所以主機(jī)倒航時(shí) 的轉(zhuǎn)速要 比正航時(shí)的轉(zhuǎn)速低，一般

16、倒航轉(zhuǎn)速不超過(guò)額定轉(zhuǎn)速的7080。 如果船舶是從正航轉(zhuǎn)為倒航，則其阻力會(huì)更大。特別是在緊急制動(dòng)的情況下，船 舶仍在前 進(jìn)，主機(jī)倒車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)后，當(dāng)達(dá)到標(biāo)定轉(zhuǎn)速的40以上時(shí)，轉(zhuǎn)矩就可能會(huì) 達(dá)到額定值。若轉(zhuǎn)速過(guò) 高，主機(jī)和軸系就會(huì)超負(fù)荷，此時(shí)操縱應(yīng)根據(jù)緊急情況， 控制主機(jī)轉(zhuǎn)速。除非不得以，在保船不保機(jī)的情況下才能強(qiáng)制土機(jī)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。 上述使船舶阻力增加的各種場(chǎng)合，都應(yīng)注意不能增大主機(jī)油門(mén)去維持轉(zhuǎn)速；相反 還要適當(dāng) 降低油門(mén)刻度使主機(jī)的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷都在限制范圍之內(nèi)。具體操作 可根據(jù)最高爆發(fā)壓力 和排煙溫度來(lái)適當(dāng)控制油門(mén)刻度。 一41 24 輪機(jī)概論輪機(jī)概論 第二章 第四節(jié) 三、主機(jī)在各種航行條件下的操

17、縱 1在大風(fēng)浪中航行 船舶航行時(shí)，船體在推進(jìn)力和阻力平衡的條件下，保持穩(wěn)定船速前行。其位于水 ：部分承受空氣阻力而水下部分則承受水的阻力。當(dāng)風(fēng)力不大時(shí)，空氣阻力很小， 船舶阻力主要是水的阻力。一般水阻力與船速的平方成正比。在風(fēng)力增加到5級(jí)以 上后，風(fēng)對(duì)船舶的阻力開(kāi)始明顯增加。空氣阻力的大小取決于風(fēng)力、風(fēng)向、船體上 層建筑的受風(fēng)面積和船速。風(fēng)力加大后，船體在風(fēng)浪中產(chǎn)牛搖擺起伏也將引起興波 阻力。 一40一 船舶在風(fēng)浪中為保持航向，舵經(jīng)常需要偏轉(zhuǎn)一定角度，從而使船舶阻力進(jìn)一步增 加，因此，風(fēng)浪增大后，船舶的各種阻力都明顯增加，在推進(jìn)力不變階情況下，船 速就會(huì)相應(yīng)降低；船速的降低使螺旋槳的進(jìn)程比減小

18、，其特性線變陡；在油門(mén)不變 的情況下，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速就會(huì)下降，發(fā)出的功率也有所降低；最后船舶將在降低后新 的推進(jìn)力與船舶阻力(船速降低時(shí)船舶空氣阻力和水阻力都減小的幅度大)平衡的情 況下，以較低的航速前進(jìn)。此時(shí)，不能因?yàn)橹鳈C(jī)轉(zhuǎn)速降低，用增加油門(mén)來(lái)恢復(fù)原轉(zhuǎn) 速，那會(huì)使柴油機(jī)循環(huán)供油量增加而最高爆發(fā)壓力增高，導(dǎo)致機(jī)械負(fù)荷增加；與此 相反還應(yīng)該減小油門(mén)。這樣做的主要原因是柴油機(jī)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)下，如果仍保持油門(mén) 不變，一方面由于廢氣渦輪的總能量減少，使增樂(lè)器轉(zhuǎn)速下降而增壓壓力降低，氣 缸內(nèi)供氣不足，導(dǎo)致燃燒惡化和廢氣溫度升高致使氣缸過(guò)熱；另一方面氣缸最高 爆發(fā)壓力不變而運(yùn)動(dòng)部件的慣性力減小，導(dǎo)致軸承負(fù)荷增加，

19、可能引發(fā)軸承故障。 因此，在大風(fēng)浪中航行不應(yīng)要求主機(jī)保持原來(lái)轉(zhuǎn)速，而應(yīng)適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速。 2在淺水、窄航道和污底條件下航行 船舶在水中的阻力可分為：摩擦阻力、形狀阻力和興波阻力。船舶在淺水中航行 時(shí)，船體 下面的水流受到海底的限制，被迫流過(guò)船體兩側(cè)而使兩側(cè)水流速度增大，從而引 起摩擦阻力和形狀阻力增加。此外，船舶的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使興波阻力增加。因此， 在船舶巾深水進(jìn)入淺水時(shí)，主機(jī)轉(zhuǎn)速和船速都會(huì)自動(dòng)下降。如要保持原定船速而增 加油門(mén)，主機(jī)就會(huì)超負(fù)荷。窄航道中航行和在淺水中時(shí)相同，船舶周?chē)乃魇艿?限制而造成阻力增大。如果淺水和窄航道同時(shí)現(xiàn)，船舶阻力增加的程度會(huì)更大， 更要注意不能隨意加車(chē)， 船舶污

20、底是由于船體水下部分附著的海生物增多而造成的。污底時(shí)船舶阻力增加， 船速 和主機(jī)轉(zhuǎn)速因而下降，如此時(shí)要保持主機(jī)原來(lái)設(shè)定轉(zhuǎn)速而加大油門(mén)就必然會(huì) 使主機(jī)超負(fù)荷。 3起航和加速 船舶起航時(shí)，由于慣性，船速是從零逐漸增加，如果將油門(mén)加大，使主機(jī)轉(zhuǎn)速 達(dá)到較高，就會(huì)引起主機(jī)超負(fù)荷。這是因?yàn)槁菪龢D(zhuǎn)速增加的快，而船速增加的慢， 致使螺旋槳負(fù)荷加大， 此時(shí)盡管主機(jī)轉(zhuǎn)速?zèng)]有超過(guò)標(biāo)定轉(zhuǎn)速，但主機(jī)已經(jīng)超負(fù)荷 運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，在起航加速和從慢速航 行加速時(shí)，應(yīng)隨著船速的加快而逐漸提高主 機(jī)轉(zhuǎn)速。 4轉(zhuǎn)彎 船舶在轉(zhuǎn)彎時(shí)，船體在斜水流中航行，船舶阻力增加，同樣也不能增大油門(mén)去保 持主機(jī)原 來(lái)的轉(zhuǎn)速。在操縱船舶時(shí)也應(yīng)盡可能避

21、免突然的大舵角轉(zhuǎn)彎，尤其對(duì)于 設(shè)有軸帶發(fā)電機(jī)的船 舶更應(yīng)注意。曾有船因?yàn)橥蝗皇褂么蠖娼寝D(zhuǎn)向造成發(fā)電機(jī)跳 電的事故。 5倒航 由于倒航時(shí)船舶阻力比正航時(shí)大，而且螺旋槳的效率也比較低，所以主機(jī)倒航時(shí) 的轉(zhuǎn)速要 比正航時(shí)的轉(zhuǎn)速低，一般倒航轉(zhuǎn)速不超過(guò)額定轉(zhuǎn)速的7080。 如果船舶是從正航轉(zhuǎn)為倒航，則其阻力會(huì)更大。特別是在緊急制動(dòng)的情況下，船 舶仍在前 進(jìn)，主機(jī)倒車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)后，當(dāng)達(dá)到標(biāo)定轉(zhuǎn)速的40以上時(shí)，轉(zhuǎn)矩就可能會(huì) 達(dá)到額定值。若轉(zhuǎn)速過(guò) 高，主機(jī)和軸系就會(huì)超負(fù)荷，此時(shí)操縱應(yīng)根據(jù)緊急情況， 控制主機(jī)轉(zhuǎn)速。除非不得以，在保船不保機(jī)的情況下才能強(qiáng)制土機(jī)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。 上述使船舶阻力增加的各種場(chǎng)合，都應(yīng)注意不能增大

22、主機(jī)油門(mén)去維持轉(zhuǎn)速；相反 還要適當(dāng) 降低油門(mén)刻度使主機(jī)的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷都在限制范圍之內(nèi)。具體操作 可根據(jù)最高爆發(fā)壓力 和排煙溫度來(lái)適當(dāng)控制油門(mén)刻度。 一41 25 輪機(jī)概論輪機(jī)概論 第二章 第四節(jié) 三、主機(jī)在各種航行條件下的操縱 1在大風(fēng)浪中航行 船舶航行時(shí)，船體在推進(jìn)力和阻力平衡的條件下，保持穩(wěn)定船速前行。其位于水 ：部分承受空氣阻力而水下部分則承受水的阻力。當(dāng)風(fēng)力不大時(shí)，空氣阻力很小， 船舶阻力主要是水的阻力。一般水阻力與船速的平方成正比。在風(fēng)力增加到5級(jí)以 上后，風(fēng)對(duì)船舶的阻力開(kāi)始明顯增加?？諝庾枇Φ拇笮∪Q于風(fēng)力、風(fēng)向、船體上 層建筑的受風(fēng)面積和船速。風(fēng)力加大后，船體在風(fēng)浪中產(chǎn)牛搖擺

23、起伏也將引起興波 阻力。 一40一 船舶在風(fēng)浪中為保持航向，舵經(jīng)常需要偏轉(zhuǎn)一定角度，從而使船舶阻力進(jìn)一步增 加，因此，風(fēng)浪增大后，船舶的各種阻力都明顯增加，在推進(jìn)力不變階情況下，船 速就會(huì)相應(yīng)降低；船速的降低使螺旋槳的進(jìn)程比減小，其特性線變陡；在油門(mén)不變 的情況下，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速就會(huì)下降，發(fā)出的功率也有所降低；最后船舶將在降低后新 的推進(jìn)力與船舶阻力(船速降低時(shí)船舶空氣阻力和水阻力都減小的幅度大)平衡的情 況下，以較低的航速前進(jìn)。此時(shí)，不能因?yàn)橹鳈C(jī)轉(zhuǎn)速降低，用增加油門(mén)來(lái)恢復(fù)原轉(zhuǎn) 速，那會(huì)使柴油機(jī)循環(huán)供油量增加而最高爆發(fā)壓力增高，導(dǎo)致機(jī)械負(fù)荷增加；與此 相反還應(yīng)該減小油門(mén)。這樣做的主要原因是柴油機(jī)在

24、低速運(yùn)轉(zhuǎn)下，如果仍保持油門(mén) 不變，一方面由于廢氣渦輪的總能量減少，使增樂(lè)器轉(zhuǎn)速下降而增壓壓力降低，氣 缸內(nèi)供氣不足，導(dǎo)致燃燒惡化和廢氣溫度升高致使氣缸過(guò)熱；另一方面氣缸最高 爆發(fā)壓力不變而運(yùn)動(dòng)部件的慣性力減小，導(dǎo)致軸承負(fù)荷增加，可能引發(fā)軸承故障。 因此，在大風(fēng)浪中航行不應(yīng)要求主機(jī)保持原來(lái)轉(zhuǎn)速，而應(yīng)適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速。 2在淺水、窄航道和污底條件下航行 船舶在水中的阻力可分為：摩擦阻力、形狀阻力和興波阻力。船舶在淺水中航行 時(shí)，船體 下面的水流受到海底的限制，被迫流過(guò)船體兩側(cè)而使兩側(cè)水流速度增大，從而引 起摩擦阻力和形狀阻力增加。此外，船舶的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使興波阻力增加。因此， 在船舶巾深水進(jìn)入淺水時(shí)，主機(jī)轉(zhuǎn)速和船速都會(huì)自動(dòng)下降。如要保持原定船速而增 加油門(mén)，主機(jī)就會(huì)超負(fù)荷。窄航道中航行和在淺水中時(shí)相同，船舶周?chē)乃魇艿?限制而造成阻力增大。如果淺水和窄航道同時(shí)現(xiàn)