柴油機(jī)與螺旋槳特性

1、知識】柴油機(jī)與螺旋槳特性（一）重點：柴油機(jī)特性的分類， 速度特性和負(fù)荷特性。 難點： 推進(jìn)特性和限制特性。單元一 概述一、柴油機(jī)的工況1 發(fā)電機(jī)工況 轉(zhuǎn)速恒定 2 螺旋槳工況 N=Cn3 3 其它工況 轉(zhuǎn)速和扭矩之間沒有一定的關(guān) 系。二、柴油機(jī)特性的分類 1 柴油機(jī)特性柴油機(jī)的主要性能指 標(biāo)和工作參數(shù)（如排氣溫度Tr、最高爆發(fā)壓力pz、增壓壓力 pk 等）隨運轉(zhuǎn)工況變化的規(guī)律稱為柴油機(jī)的特性。把這 種變化規(guī)律在坐標(biāo)上用曲線的形式表示出來，這種曲線稱為 柴油機(jī)的特性曲線。 2 目的（ 1）評價柴油機(jī)的性能（ 2） 確定柴油機(jī)工況 （ 3）分析影響特性的因素（ 4）檢測柴油 機(jī)的狀態(tài)三、柴油機(jī)特性

2、的分類 Ne=Cpeni 1）速度特性 pe 不 變，n改變2）負(fù)荷特性 n不變，pe改3）推進(jìn)特性 n和 pe 均改變化單元二 速度特性 1概念：將噴油泵油量調(diào)節(jié)桿固定在某一位置，改變柴油 機(jī)外負(fù)荷以改變其轉(zhuǎn)速，測量各轉(zhuǎn)速下的功率Ne、扭矩Me（或平均有效壓力pe）、有效耗油率ge和排氣溫度Tr等隨 轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律。根據(jù)噴油泵油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定的位置不同， 有全負(fù)荷速度特性（亦稱外特性） 。部分負(fù)荷速度特性和超 負(fù)荷速度特性。 2全負(fù)荷速度特性（ 1）概念：將噴油泵油 量調(diào)節(jié)桿固定在標(biāo)定供油量位置，改變柴油機(jī)外負(fù)荷以改變 其轉(zhuǎn)速，測量各轉(zhuǎn)速下的功率 Ne、扭矩Me （或平均有效壓 力pe）、有

3、效耗油率ge和排氣溫度Tr等隨轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律。（ 2 ）標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境狀況： （3）柴油機(jī)功率的標(biāo)定：我國國家標(biāo) 準(zhǔn)規(guī)定了內(nèi)燃機(jī)標(biāo)定功率分為 15 分鐘功率、 1 小時功率、 12 小時功率、持續(xù)功率四級。 15 分鐘功率：柴油機(jī)允許連 續(xù)運行 15 分鐘的最大有效功率。商船不允許使用這么大的 功率?？勺鳛檐娪密囕v和艦艇的追擊功率。 1 小時功率：柴 油機(jī)允許連續(xù)運行 1 小時的最大有效功率?？勺鳛樯檀某?負(fù)荷功率。是最大持續(xù)功率的 110。 1 小時功率還可作為 拖拉機(jī)、 工程機(jī)械的最大使用功率。 12 小時功率： 柴油機(jī)允 許連續(xù)運行 12 小時的最大有效功率?？梢宰鳛橥侠瓩C(jī)、工 程機(jī)械的正常

4、使用功率。持續(xù)功率：柴油機(jī)允許長期連期運 行的最大有效功率。船舶柴油機(jī)就用它來標(biāo)定功率，并同時 標(biāo)定其相應(yīng)轉(zhuǎn)速。我們通常所說的標(biāo)定功率就是指這種功率， 標(biāo)定工況就是指這種功率及其相應(yīng)轉(zhuǎn)速。國外船用柴油機(jī)常 用的幾種功率（工況）名稱 MCR ：最大持續(xù)功率，同時標(biāo) 有相應(yīng)的轉(zhuǎn)速。原含義相當(dāng)于國家標(biāo)準(zhǔn)的持續(xù)功率標(biāo)定工況， 是設(shè)計選配螺旋槳的依據(jù)。 OR ：超負(fù)荷功率工況。其功率為 MCR 功率的 110 。 CSR ：持續(xù)使用功率工況。船舶正 常持久使用的功率工況。 CSR 負(fù)荷定得比 MCR 小，留有一 定的功率儲備。 CSR 是船舶計劃船期，油耗的主要依據(jù)。 ERP ：按推進(jìn)特性的經(jīng)濟(jì)功率工況

5、。 ERG ：按負(fù)荷特性的經(jīng) 濟(jì)功率工況。（4）全負(fù)荷速度特性曲線的制取起動柴油機(jī)， 逐步將轉(zhuǎn)速升高到標(biāo)定轉(zhuǎn)速，熱車再逐步增加負(fù)荷至標(biāo)定功 率并使之在標(biāo)定工況下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。將供油拉桿（或齒條） 固定，使供油拉桿保持在標(biāo)定工況供油量位置上。以轉(zhuǎn)速 為測量點，調(diào)節(jié)水力測功器以增加負(fù)荷，使柴油機(jī)在標(biāo)定轉(zhuǎn) 速和最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速之間的各個不同測量點上穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。同時 測量并記錄柴油機(jī)在各轉(zhuǎn)速下的性能參數(shù)（Me 、Pe、ge、Tr等），每個點測兩次。將記錄的性能參數(shù)作為縱坐標(biāo)， 以轉(zhuǎn)速為橫坐標(biāo)繪制成曲線。圖 9-2 6ESDZ75/160B 型柴油機(jī)的全負(fù)荷速度特性 3超負(fù) 荷速度特性我國船舶建造規(guī)范規(guī)定，柴油機(jī)

6、的超負(fù)荷功率為 標(biāo)定功率的 110 （作為船舶主機(jī)此時的轉(zhuǎn)速是 103標(biāo)定 轉(zhuǎn)速）。并且在12h運轉(zhuǎn)期內(nèi)允許超負(fù)荷運轉(zhuǎn)1小時。4 .部分負(fù)荷速度特性三、 速度特性的參數(shù)分析柴油機(jī)按速度特性工作時，噴油 泵供油量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)固定在相應(yīng)位置上，此時可認(rèn)為噴油泵供 油系數(shù)變化不大，即循環(huán)供油量基本不變。此時有關(guān)參數(shù)的 變化規(guī)律如下：（1） n增加，充量系數(shù)降低。（2） n增加，非增壓機(jī)過量系數(shù) a降低（$C降低），而增壓機(jī)a增加（進(jìn)氣密度增加）。（3） n增加，非增壓機(jī)指示熱效率n降低（與a成正比），而增壓機(jī)n增加。（4）n增加，非增壓 機(jī)平均指示壓力 Pi降低（與n成正比），而增壓機(jī)Pi增加。（5） n增加，非增壓機(jī)和低增壓機(jī)機(jī)械效率nm降低（n m=1-Pm/Pi ， n 增加， Pm 增大，而 Pi 降低），而高增壓 機(jī)nm增加。（6） n增加，非增壓機(jī)平均有效壓力 Pe （M