船舶动力系统2-2.ppt

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1、船第二章柴油机（2）舶动力系统柴油机的性能指标柴油机的性能可从动力性、经济性、运转性（冷车起动、排放性、加速性、加载性等）、可靠性、耐久性等方面来加以衡量动力性指标经济性指标柴油机性能指标的分类：指示指标：反映气缸内工作完善程度。考虑缸内燃烧程度、传热损失有效指标：输出轴上的指标，在指示指标的基础上考虑了一系列机械损失平均指示压力pi假设一个不变的压力作用在柴油机气缸活塞上，这个假想的压力被称为平均指示压力pi一个工作循环内，平均指示压力所做的功=实际工作循环的指示功二冲程示功图示功图的功率计算Pi表征柴油机单位气缸工作容积做功能力的大小可用来评定不同类型柴油机的做功能力和工作

2、循环完善程度示功图：柴油机气缸内气体压力随气缸容积变化的图形。横坐标-气缸容积V(m3)纵坐标-缸内压力p（MPa）a-活塞上止点b-活塞下止点a、b的距离即表示活塞的一个行程示功图包围面积=一个工作循环所作指示功Wi四冲程示功图.swf二冲程四冲程pi与气缸容积无关，气缸工作容积的利用程度pi↗单位气缸工作容积的作功能力大工作循环完善↗,气缸强化程度↗既定的柴油机，pi主要由循环供油量（即负荷大小）决定，还受换气质量、燃油雾化质量影响每循环供油量大，pi提高过量空气系数增大，缸内的燃烧质量提高，pi提高；但当过量空气系数过高时，由于油气浓度过低，使pi降低工质混合完善程

3、度高，pi高。换气质量提高，pi高一般情况下，pi增压柴油机>非增压柴油机四冲程机>二冲程机直流扫气式柴油机的>弯流扫气式柴油机柴油机实际运行中，当进、排气阀定时或喷油定时发生变化气缸漏泄增加燃油喷射压力调节不当燃油雾化质量下降增压系统故障……pi降低实际运行中，可根据示功图变化判断柴油机工作过程的优劣，并进行必要调整【例】燃烧太早特征：图形高度即最高爆发压力pz增大，压力上升曲线陡削，示功图头部尖瘦；燃烧曲线过早脱离压缩曲线，着火点提前；膨胀曲线降低；排气温度降低原因：喷油正时提前；喷油器启阀压力降低；调压弹簧断裂；改用优质燃油而未减小喷油提前角等。危害：增加柴油机的机

4、械负荷，严重情况下会引起燃烧（热）敲缸现象，影响工作可靠性。【例】燃烧太晚特征：最高爆发压力pz明显降低;示功图头部圆滑，着火点明显后移，表示燃烧后移；膨胀线升高；排气温度升高。原因喷油正时滞后；喷油器启阀压力过高；改用劣质燃油而未调大喷油提前角；喷油器或喷油泵漏油；喷油器的缝隙式滤器堵塞等。指示功率Pi指示功率：单位时间，柴油机缸内工质推动活塞所做的功（KW）如各缸负荷不均匀，将各缸功率相加得到整台柴油机指示功在船上，应定期测量示功图并计算柴油机的指示功率。对既定的柴油机，指示功率为指示热效率ηi指示热效率：指示功的热当量/消耗燃料热量指示燃油消耗率gi指示燃油消耗率：一千瓦

5、指示功率每小时消耗的燃油有效功率Pe有效功率Pe：从发动机曲轴输出的功率=指示功率–机械损失功率=Pi–PmPe通过测功器测量得到制动功率（BHP，BrakeHorsePower）：柴油机性能试验台架上由水力（电力、电涡流）测功器测量出扭矩，计算得到轴功率（SHP,ShaftHorsePower）：柴油机装船后，用扭矩仪测量出扭矩，计算得到一般BHP>SHPFR机械损失功率摩擦损失功率：克服柴油机各相对运动部件表面摩擦力所消耗的功率活塞、活塞环与气缸套壁间的摩擦损失（约占全部摩擦损失的55％~65％）十字头滑快与导板、各轴承处的摩擦损失（约占全部摩擦损失35％~45％）拖动损失

6、功率：带动柴油机辅助机械(喷油泵、注油器、气阀传动机构、扫气泵、空气分配器、自驱动滑油泵等)所消耗的功率拖动损失功率随着柴油机转速的提高而增加。泵气损失功率：非增压四冲程柴油机的进、排气过程中所消耗的功率增压式四冲程柴油机中，由于进气压力高于排气压力，在换气过程中，工质是对外做功的，因而，不但没有损失，反而可以获得有用功。在二冲程柴油机中，没有单独的进气与排气行程，所以泵气损失功率为零a)四冲程非增压发动机b)四冲程增压发动机c)二冲程发动机机械效率机械效率的影响因素：设计、制造；负荷、转速、滑油温度、冷却水温度、安装质量等同一台柴油机，转速n不变时，负荷增加时，机械效率相应增

7、加。当柴油机空载运行时，ηm＝0，即全部指示功均消耗于摩擦损失同一柴油机，负荷不变时，转速增加摩擦损失增加机械效率下降不同型式的柴油机，转速、负荷对ηm的影响随使用方式不同而不同柴油机出厂时给出ηm- n曲线，可根据使用转速查处ηm柴油机有效热效率：燃油消耗率：轴功率每小时的燃油消耗量高速柴油机：=212～251；中速柴油机：=197～281；低速柴油机：=160～190；滑油消耗率在标定工况时，每千瓦小时所消耗滑油量的克数，单位为g/kW·h滑油在机内不断循环使用的，其消耗的主要方