柴油機與螺旋槳特性

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

2、的分類 Ne=Cpeni 1）速度特性 pe 不 變，n改變2）負荷特性 n不變，pe改3）推進特性 n和 pe 均改變化單元二 速度特性 1概念：將噴油泵油量調節(jié)桿固定在某一位置，改變柴油 機外負荷以改變其轉速，測量各轉速下的功率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 轉速的變化規(guī)律。根據(jù)噴油泵油量調節(jié)機構固定的位置不同， 有全負荷速度特性（亦稱外特性） 。部分負荷速度特性和超 負荷速度特性。 2全負荷速度特性（ 1）概念：將噴油泵油 量調節(jié)桿固定在標定供油量位置，改變柴油機外負荷以改變 其轉速，測量各轉速下的功率 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等隨轉速的變化規(guī)律。（ 2 ）標準環(huán)境狀況： （3）柴油機功率的標定：我國國家標 準規(guī)定了內燃機標定功率分為 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 油機允許連續(xù)運行 1 小時的最大有效功率?？勺鳛樯檀某?負荷功率。是最大持續(xù)功率的 110。 1 小時功率還可作為 拖拉機、 工程機械的最大使用功率。 12 小時功率： 柴油機允 許連續(xù)運行 12 小時的最大有效功率?？梢宰鳛橥侠瓩C、工 程機械的正常

4、使用功率。持續(xù)功率：柴油機允許長期連期運 行的最大有效功率。船舶柴油機就用它來標定功率，并同時 標定其相應轉速。我們通常所說的標定功率就是指這種功率， 標定工況就是指這種功率及其相應轉速。國外船用柴油機常 用的幾種功率（工況）名稱 MCR ：最大持續(xù)功率，同時標 有相應的轉速。原含義相當于國家標準的持續(xù)功率標定工況， 是設計選配螺旋槳的依據(jù)。 OR ：超負荷功率工況。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 ：按推進特性的經(jīng)濟功率工況

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

6、的超負荷功率為 標定功率的 110 （作為船舶主機此時的轉速是 103標定 轉速）。并且在12h運轉期內允許超負荷運轉1小時。4 .部分負荷速度特性三、 速度特性的參數(shù)分析柴油機按速度特性工作時，噴油 泵供油量調節(jié)結構固定在相應位置上，此時可認為噴油泵供 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，非增壓機過量系數(shù) a降低（$C降低），而增壓機a增加（進氣密度增加）。（3） n增加，非增壓機指示熱效率n降低（與a成正比），而增壓機n增加。（4）n增加，非增壓 機平均指示壓力 Pi降低（與n成正比），而增壓機Pi增加。（5） n增加，非增壓機和低增壓機機械效率nm降低（n m=1-Pm/Pi ， n 增加， Pm 增大，而 Pi 降低），而高增壓 機nm增加。（6） n增加，非增壓機平均有效壓力 Pe （M