船舶柴油機(jī)主推進(jìn)動(dòng)力裝置832第一章 柴油機(jī)的基本知識(shí)22

1、第一章 柴油機(jī)的基本知識(shí)考點(diǎn)1 柴油機(jī)的工作參數(shù) 22題 1最高爆發(fā)壓力pz 燃燒過(guò)程中氣缸內(nèi)工質(zhì)的最高壓力稱最高爆發(fā)壓力pz。pz是柴油機(jī)周期性變化的機(jī)械負(fù)荷的主要外力，它引起各受力部件的應(yīng)力和變形，造成疲勞破壞、磨損和振動(dòng)。 2排氣溫度tr 非增壓柴油機(jī)的排氣溫度指排氣管內(nèi)廢氣的平均溫度，增壓柴油機(jī)的排氣溫度指氣缸蓋排氣道出口處廢氣的平均溫度。 在船舶上通常用排氣溫度衡量熱負(fù)荷的大小。通常船用柴油機(jī)排氣溫度的最高值應(yīng)低于550。 3活塞平均速度Cm 在曲軸一轉(zhuǎn)兩個(gè)行程中活塞運(yùn)動(dòng)的平均值稱為活塞平均速度Vm。如果柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速為n（r/min），活塞的行程為S（m），當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)活塞移動(dòng)兩個(gè)

2、行程長(zhǎng)度2S（m）。提高Cm可以提高柴油機(jī)的功率，但零件的機(jī)械負(fù)荷、熱負(fù)荷同時(shí)增加，機(jī)件的磨損也相應(yīng)增加，因而靠提高Vm來(lái)提高功率是有限的。 4行程缸徑比S/D 行程缸徑比是柴油機(jī)的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)之一。S/D在不同條件下影響不同，在活塞平均速度Cm及缸徑為D定值的條件下，S/D對(duì)柴油機(jī)的影響有： （1）影響柴油機(jī)的尺寸和重量。S/D增大，則柴油機(jī)的寬度、高度及重量均相應(yīng)增加。 （2）影響柴油機(jī)負(fù)荷。缸內(nèi)氣體壓力不直接受S/D的影響，但最大往復(fù)慣性力將隨S/D的增加而減小。 （3）影響熱負(fù)荷。S/D增大，氣缸散熱面積增大，熱負(fù)荷將減小，同時(shí)影響燃燒室各部件的傳熱量分配比例。 （4）影響混合氣形成。

3、S/D增大，燃燒室余隙高度增大，對(duì)混合氣形成有利。 （5）影響掃氣效果。S/D增大，因氣流在缸內(nèi)流動(dòng)路線長(zhǎng)將降低掃氣效果，但此影響隨掃氣形式不同各異。如對(duì)直流掃氣的影響較小，允許使用較大的S/D值，而對(duì)彎流掃氣的影響較大，其使用的S/D通常不高于2.2。 （6）影響曲軸剛度。S/D增大使曲柄半徑變大，曲軸軸徑的重疊度降低，曲軸剛度下降。 （7）影響軸系的振動(dòng)性能。S/D增大，軸系的縱振及扭振固有頻率降低，容易產(chǎn)生不允許的縱振和扭振。 5強(qiáng)化系數(shù)peCm 強(qiáng)化系數(shù)peCm系用來(lái)表示柴油機(jī)所受熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷兩方面的綜合強(qiáng)烈程度。 6壓縮比 壓縮比是一個(gè)對(duì)柴油機(jī)性能影響很大的結(jié)構(gòu)參數(shù)，它的影響主要

4、表現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)性、燃燒與啟動(dòng)及機(jī)械負(fù)荷等方面。B1. 柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中，檢查活塞環(huán)漏氣的最有效方法是（ ）。A測(cè)最高爆發(fā)壓力B測(cè)壓縮壓力C測(cè)排氣溫度D測(cè)缸套冷卻水溫度D2. 在柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中測(cè)量氣缸內(nèi)壓縮壓力的主要用途是（ ）。A判斷氣口堵塞B判斷氣閥正時(shí)C判斷燃燒是否良好D判斷氣缸密封性B3. 通過(guò)測(cè)定氣缸的壓縮壓力主要用于判斷（ ）。A配氣定時(shí)是否適當(dāng)B活塞環(huán)密封性是否良好C壓縮比是否正確DACD4. 柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中測(cè)算絕對(duì)壓縮壓力與絕對(duì)掃氣壓力的比值，然后與試航報(bào)告標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較可判斷（ ）。A增壓系統(tǒng)流道是否阻塞B增壓器效率是否下降C掃氣壓力是否足夠D氣缸密封性是否良好D5. 測(cè)量最高爆發(fā)壓力常用

5、于分析判斷（ ）。A缸內(nèi)機(jī)械負(fù)荷B供油正時(shí)C缸內(nèi)密封性DA和BB6. 通過(guò)測(cè)量柴油機(jī)的最高爆發(fā)壓力可分析（ ）。A活塞環(huán)密封性是否良好B噴油正時(shí)是否正確C配氣是否調(diào)整適當(dāng)D缸套是否磨損D7. 測(cè)量柴油機(jī)的最大爆發(fā)壓力可以判斷（ ）。A活塞環(huán)漏氣B氣缸漏氣C排氣閥漏氣D噴油提前角是否合適D8. 通常，用強(qiáng)化系數(shù)來(lái)表征柴油機(jī)的強(qiáng)化程度，其表示方法是（ ）。A柴油機(jī)的輸出功率Pe的大小B柴油機(jī)的增壓壓力Pk的大小C柴油機(jī)轉(zhuǎn)速n的高低D活塞平均速度Vm與平均有效壓力pe的乘積A9. 若活塞行程S1，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速n90r/min，則其相應(yīng)的活塞平均速度m為（ ）。A3m/sB4m/sC1.5m/sD6m/

6、sC10. 柴油機(jī)的最高爆發(fā)壓力pz是指（ ）過(guò)程中氣缸內(nèi)工質(zhì)的最高壓力。A進(jìn)氣B壓縮C燃燒D膨脹D11. 一般增壓柴油機(jī)的最高爆發(fā)壓力pz數(shù)值范圍是（ ）MPa。A13B35C58D717C12. 最高爆發(fā)壓力直接反映柴油機(jī)的（ ）。A經(jīng)濟(jì)性B動(dòng)力性C機(jī)械負(fù)荷D熱負(fù)荷D13. 柴油機(jī)的排氣溫度tr是指（ ）。A柴油機(jī)膨脹過(guò)程終點(diǎn)的缸內(nèi)溫度B非增壓柴油機(jī)排氣管內(nèi)廢氣的平均溫度C增壓柴油機(jī)氣缸蓋排氣道出口處廢氣的平均溫度DBCA14. 通常船用柴油機(jī)的排氣溫度的最高值應(yīng)控制在（ ）。A550B600700C800900D1000D15. 排氣溫度是船舶輪機(jī)人員判斷（ ）高低所使用的方法。A經(jīng)濟(jì)性

7、B動(dòng)力性C機(jī)械負(fù)荷D熱負(fù)荷A16. 高速柴油機(jī)的行程缸徑比S/D的數(shù)值范圍一般在（ ）。A0.91.2B1.01.7C1.72.0D1.94.2D17. 柴油機(jī)的活塞平均速度Vm和行程S、轉(zhuǎn)速n之間的關(guān)系應(yīng)符合（ ）。AVm30×n×SBVm×S30×nCVm×n30×SDVm×30n×SD18. 柴油機(jī)強(qiáng)化系數(shù)越大，表示（ ）。A有效功率越小B機(jī)械負(fù)荷越大C熱負(fù)荷越大DBCD19. 各種機(jī)型柴油機(jī)的強(qiáng)化系數(shù)數(shù)值最高的是（ ）。A低速機(jī)B二沖程中速機(jī)C四沖程中速機(jī)D高速機(jī)C20. 柴油機(jī)最高爆發(fā)壓力pc過(guò)高的主要原

8、因是（ ）。.壓縮比偏高 .壓縮比偏低 .噴油提前角偏大 .噴油提前角偏小 .噴油量偏大 .噴油量偏小ABCDA21. 柴油機(jī)排氣溫度過(guò)高的原因可能是（ ）。.負(fù)荷過(guò)大 .噴油提前角過(guò)大 .噴油泵柱塞漏油 .掃氣壓力低 .噴油器漏 .噴油量過(guò)小ABCDB 22. 柴油機(jī)強(qiáng)化系數(shù)越大，表示（ ）。.有效功率越大 .有效功率越小 .機(jī)械負(fù)荷越大 .機(jī)械負(fù)荷越小 .熱負(fù)荷越大 . 熱負(fù)荷越小ABCD考點(diǎn) 2：現(xiàn)代船用柴油機(jī)提高有效功率和經(jīng)濟(jì)性的主要途徑 22題 1現(xiàn)代柴油機(jī)提高功率的途徑 （1）增大氣缸直徑D和行程S 增大氣缸直徑D和行程S能使柴油機(jī)的功率顯著增加。在增加缸徑的同時(shí)也必須增加行程S。

9、但行程的增加會(huì)使活塞平均速度Cm增加，從而增加了機(jī)件的運(yùn)動(dòng)慣性力，即增加了機(jī)械應(yīng)力。機(jī)械應(yīng)力的增加會(huì)導(dǎo)致柴油機(jī)壽命的下降，因此就限制了活塞行程增加的程度。 （2）增加氣缸數(shù)目i 增加氣缸數(shù)目也能夠顯著的增加柴油機(jī)功率。目前整機(jī)最多缸數(shù)分別為直列12及V形20。缸數(shù)增加會(huì)增加曲軸的長(zhǎng)度，使曲軸剛度下降，容易發(fā)生事故，因此增加缸數(shù)也有一定的限度。 （3）增加每轉(zhuǎn)的工作行程數(shù)m 增加每轉(zhuǎn)的工作行程數(shù)m可提高柴油機(jī)的功率，曾經(jīng)在船用主機(jī)中采用過(guò)二沖程雙作用的柴油機(jī)，m2。但雙作用式的構(gòu)造復(fù)雜，維修不便，故逐漸淘汰了。 （4）提高柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速n 提高柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速n也是增加功率的有效辦法，最近大功率船用中

10、速柴油機(jī)發(fā)展的速度很快，其轉(zhuǎn)速均在300600r/min之間（多為400500r/min）。 （5）提高平均有效壓力pe 目前提高柴油機(jī)整機(jī)功率已不再?gòu)纳鲜龈鞣矫嫦鹿し颍饕刻岣咂骄行毫e。而平均有效壓力pe（pi·m）的提高主要可通過(guò)提高機(jī)械效率m和平均指示壓力pi兩條途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)。 2現(xiàn)代柴油機(jī)提高經(jīng)濟(jì)性的主要途徑 （1）用定壓渦輪增壓系統(tǒng)（又稱“等壓渦輪增壓系統(tǒng)”）和高效率渦輪增壓器 在高增壓柴油機(jī)上采用定壓渦輪增壓系統(tǒng)代替脈沖渦輪增壓系統(tǒng)是一種發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)提高增壓器效率，改進(jìn)增壓器與柴油機(jī)的配合，都可顯著降低燃油消耗率。 （2）增加行程缸徑比S/D 增大S/D一方面

11、可增加燃?xì)獾呐蛎浌?，另一方面可在保持活塞平均速度Cm不變的情況下大幅度降低柴油機(jī)轉(zhuǎn)速，由此顯著提高螺旋槳效率。 （3）提高最高爆發(fā)壓力pz和平均有效壓力pe之比 由理論循環(huán)的研究和實(shí)踐證實(shí)，提高pz/pe，可顯著提高循環(huán)經(jīng)濟(jì)性（但同時(shí)也大幅度增大了機(jī)械負(fù)荷）。現(xiàn)代船用柴油機(jī)分別采取了增大Pz和降低pe的節(jié)能措施，目前pz已增大到1315MPa，甚至18 MPa；降低pe，即降功率使用。 （4）增大壓縮比 在高增壓柴油機(jī)上為了保證部件有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，過(guò)去一貫采用的措施是通過(guò)降低壓縮比以限制pz，但由此也降低了經(jīng)濟(jì)性，顯然，這種措施已不符合現(xiàn)代柴油機(jī)的發(fā)展需求。現(xiàn)代船用柴油機(jī)根據(jù)理論循環(huán)的研究仍

12、然采用了適當(dāng)增大壓縮比的措施。 （5）采用可變噴油正時(shí)（VIT）機(jī)構(gòu) 噴油泵采用VIT機(jī)構(gòu)在部分負(fù)荷時(shí)可保持最高爆發(fā)壓力基本不變，從而改善了部分負(fù)荷時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)濟(jì)性。 （6）努力提高機(jī)械效率m 現(xiàn)代柴油機(jī)采用短裙活塞，并由5道活塞環(huán)減為4道活塞環(huán)，盡量減少活塞的摩擦損失，以提高機(jī)械效率。由此可使機(jī)械效率提高到93。 （7）采用動(dòng)力渦輪系統(tǒng)（TCS系統(tǒng)） 現(xiàn)代大型低速柴油機(jī)由于廢氣渦輪增壓器效率的大幅度提高，使得在柴油機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可利用部分柴油機(jī)排氣帶動(dòng)一個(gè)專設(shè)的動(dòng)力渦輪，并將其所做的功通過(guò)齒輪傳送給曲軸。 （8）軸帶發(fā)電機(jī)（PTO） 在主機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)期間，通過(guò)專設(shè)的恒速傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)一專用發(fā)電機(jī)（要

13、求主機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)70標(biāo)定轉(zhuǎn)速），可發(fā)出滿足船舶航行需要的標(biāo)定電力。在主機(jī)轉(zhuǎn)速變動(dòng)或波動(dòng)時(shí)通過(guò)恒速傳動(dòng)裝置可保證發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速恒定，或可通過(guò)可控硅變頻裝置保證發(fā)出電壓和頻率穩(wěn)定不變。 （9）柴油機(jī)廢熱再利用 例如柴油機(jī)排氣、缸套冷卻水以及空冷器冷卻水熱量的開(kāi)發(fā)與利用。B1. 當(dāng)代新型船用低速柴油機(jī)在結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)大致是（ ）。A大缸徑，少缸數(shù)B鉆孔冷卻，超長(zhǎng)行程C小缸徑，多缸數(shù)D大缸徑，低轉(zhuǎn)速A2. 關(guān)于行程缸徑比S/D應(yīng)該是（ ）。A二沖程低速機(jī)為S/D比四沖程機(jī)大B二沖程低速機(jī)的S/D比四沖程機(jī)小C從歷史發(fā)展看，四沖程機(jī)的S/D增加很快D從歷史發(fā)展看二沖程機(jī)的S/D沒(méi)有明顯變化D3. 現(xiàn)代船用低速柴

14、油機(jī)的發(fā)展特點(diǎn)有（ ）。.增大行程缸徑比S/D .提高轉(zhuǎn)速，增大功率 .減小行程缸徑比S/D .燃燒室采用鉆孔冷卻 .增大缸徑，提高功率 .廣泛采用等壓增壓ABC DD4. 柴油機(jī)提高行程缸徑比S/D后，對(duì)柴油機(jī)的影響有（ ）。.寬度、高度增加 .對(duì)混合氣形成有利 .機(jī)械負(fù)荷減小 .有利于彎流掃氣 .對(duì)曲軸剛度要求高 .軸系縱振與扭振加重ABCDB5. 超長(zhǎng)行程柴油機(jī)的優(yōu)點(diǎn)有（ ）。.提高螺旋槳效率 .提高機(jī)械效率 .提高柴油機(jī)轉(zhuǎn)速 .增加燃?xì)獾呐蛎浌?.降低活塞平均速度 .改善燃燒質(zhì)量ABCDC6. 為了減輕曲軸的重量，現(xiàn)代曲軸制造工藝中的一項(xiàng)重要成就是（ ）。A紅套曲軸B鍛造曲軸C焊接曲軸

15、D鑄造曲軸A7. 現(xiàn)代船用大型柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有（ ）。.采用液壓式氣閥傳動(dòng)機(jī)構(gòu) .采用厚壁軸承 .燃燒室部件采用鉆孔冷卻結(jié)構(gòu) .采用獨(dú)立的氣缸潤(rùn)滑系統(tǒng) .曲軸上增設(shè)軸向減振器 .焊接曲軸ABCD B8. 現(xiàn)代大型低速柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是（ ）。.薄壁強(qiáng)背鉆孔冷卻式燃燒室 .A型整體焊接式機(jī)架與剛性底座 .全支撐十字頭軸承下軸瓦與短連桿 .旋轉(zhuǎn)排氣閥與液壓氣閥傳動(dòng)機(jī)構(gòu) .整體式焊接曲軸與薄壁軸瓦 .柔性支撐的薄壁缸套與雙排氣缸油注油孔ABCD D9. 現(xiàn)代船用低速柴油機(jī)的發(fā)展特點(diǎn)有（ ）。.增大行程缸徑比 .增大缸徑，提高功率 .采用鉆孔冷卻 .等壓增壓ABCDA10. 柴油機(jī)向長(zhǎng)行程發(fā)展的原因

16、有（ ）。.燃?xì)馀蛎洺浞?.對(duì)彎流掃氣，改善掃氣質(zhì)量 .降低轉(zhuǎn)速，提高螺旋槳效率 .提高增壓壓力ABCDD11. 當(dāng)代船用柴油機(jī)發(fā)展中的最顯著特點(diǎn)是（ ）。A增大輸出功率B增大氣缸直徑C自動(dòng)檢測(cè)D提高經(jīng)濟(jì)性C12. 在近代船用柴油機(jī)的發(fā)展中起關(guān)鍵作用的技術(shù)成就是（ ）。A大缸徑，焊接結(jié)構(gòu)B超長(zhǎng)行程，低油耗C廢氣渦輪增壓，低油耗D使用劣質(zhì)油，低速化B13. 發(fā)展超長(zhǎng)行程的一個(gè)重要原因是（ ）。A提高轉(zhuǎn)速B燃?xì)馀蛎洺浞諧提高增壓壓力D降低活塞平均速度B14. 現(xiàn)代低速柴油機(jī)增加行程缸徑比S/D的主要目的是為了（ ）。A提高Vm增加膨脹功B降低轉(zhuǎn)速，提高螺旋槳效率，增加膨脹功C提高柴油機(jī)功率D延長(zhǎng)使用壽命A15. 發(fā)展超長(zhǎng)行程柴油機(jī)的一個(gè)重要原因是（ ）。A提高螺旋槳的效率B降低活塞平均速度C提高氣缸的進(jìn)氣量D以上全部A16. 增加柴油機(jī)行程缸徑比S/D的錯(cuò)誤結(jié)論是（ ）。A降低摩擦損失功B顯著提高螺旋槳的效率C大幅度降低柴油機(jī)轉(zhuǎn)速D增加燃?xì)馀蛎浌17. 現(xiàn)代新型二沖程柴油機(jī)為降低活塞與缸套之間的摩擦功損失，采取的主要措施是（ ）。減少活塞環(huán)數(shù)目 改善氣缸潤(rùn)滑 增加氣缸注油率 減少氣缸與活塞之間的間隙ABCDA18. 為了提高船用柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，在增壓系統(tǒng)上普遍采用（ ）。A定壓增壓系統(tǒng)B脈沖增壓系統(tǒng)