船舶柴油机动力装置的振动
李维坚
(广州航海高等专科学校,广东广州 510725)
摘要:文章对船舶柴油机动力装置振动的主要形式,引起振动的激振力矩,柴油机动力装置轴系的振动响应及其对轴系的危害进行分析。
关键词:船舶柴油机动力装置;振动;激振力矩中图分类号:U644.21 文献标识码:C 文章编号:1001-8328(2005)06-0013-03
Abstract:Based on research and analyses t o vibrati on of marine engine and p r opelling shaft syste m ,the i m 2
pulse t orque on the p r opelling shaft syste m ,es pecially on the engine cylinders are deep ly analysed .
Key words:power installati on of marine diesel engine;vibrati on;activating vibrati on moment
作者简介:李维坚(19692),男,广西桂平人,硕士,讲师,主要从事船舶电气自动化的教学与研究。
1 柴油机动力装置振动的主要形式
柴油机由于具有良好的经济性及工作可靠性,因此被广泛应用于国民经济的各个方面。在船舶中的柴油机动力装置主要有:柴油机带动螺旋桨的主推进装置,柴油发电机组,柴油机空压机组,柴油机同时带动螺旋桨、发电机等装备。因柴油机的主要机件运动的往复性及工作的周期循环性,因而不可避免地导致整个柴油机产生整机性的振动及噪声,此时安装在柴油机上的部件及管系也将会产生局部性的振动。在柴油机运转过程中,伴随着动力的输出,柴油机动力装置还可能产生以下振动:横向振动、纵向振动、扭转振动、螺旋桨的陀螺振动等。
所有这些振动及噪声不但影响柴油机装置本身结构及整个系统的工作性能和寿命,也会使与之邻近的设备产生振动而降低工作效能。以柴油机为动力的系统中,柴油机是主要的振动源,因此在柴油机动力装置系统的设计及使用过程中,对振动问题应予以足够的重视,采取适当措施,把柴油机引起的振动限制在允许的范围内,从而避免发生危险的剧烈振动,这不仅可以保证柴油机及其轴系的安全,还可减少船舶运行时导致的船员生活环境舒适性的影响。
2 柴油机动力装置振动的激振力矩
柴油机动力装置产生振动的内因是柴油机动力装置本身不但具有惯性,而且还有弹性,因此确定了其固有的自由振动特性。而产生振动的外因是作用在柴油机动力装置上周期性变化的激振力矩,这些力矩是形成振动的能量来源。对于柴油机动力装置来说,激振力矩主要来自于以下因素:汽缸中的气体压力所产生的周期性变化力矩;曲柄连杆机构的重力和往复惯性力产生的周期性变化力矩;吸收功率部件如泵、螺旋桨等所吸收的力矩因不是恒定值而产生的激振力矩
[1]
。
其中汽缸中的气体压力所产生的周期性变化力矩,是系统产生扭转振动的主要原因。为阐述气体压力对柴油机动力装置的影响,在此有必要对它进行进一步的分析计算。柴油机汽缸内气体压力变化所产生的激振力矩,实际上是以作用在曲柄销上的切向力变化的形式反映出来。假设作用在活塞上气体力为F g 、活塞组件往复运动所产生的往复惯性力为F j ,则其合力F 为:
F =F g +F j 。
(1)
如图1所示,合力F 在活塞销处分解为两个力,一个分力F N 垂直于汽缸壁,称为侧推力;另一个分力F L 沿着连杆中心线,称为连杆推力。这
3
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两个力的大小分别为:
F N =F ?tan β;
(2)F L =F /cos β。
(3)侧推力F N 的大小和方向都是交变的,左右交替,对主轴承将产生一个大小为M D =F N ?H 的倾覆力矩,会引起柴油机的左右振动。M D 无法平衡,通常是依靠强大的地基由机座的地脚螺栓来承受。
连杆推力F L 也是交变的,对主轴承将形成动力矩,会引起曲轴系统的扭转振动。F L 在曲柄销处分解为两个分力:分力F T 垂直于曲柄中心线,称为切向作用力;分力F Z 沿着连杆中心线,称为径向作用力,这两个力的大小分别为:
F T =F L ?sin (α+β)=F ?sin (α+β)
cos β;
(4)F Z =F L ?cos (α+β)=F ?cos (α+β)
cos β
。
(5)式(4)可用曲柄转角
α的形式来表示,近似为:
F T =(sin α+
R
2L
sin 2α)p g 。(6)
式中,R 为曲柄半径,L 为连杆长度
[2]
,p g 为气体
压力值。
切向作用力F T 对曲轴中心线形成的回转力矩是导致轴系发生扭转振动的主要原因。
在所有这些激振力矩的作用下,轴系将按激振力矩的频率进行强迫振动响应。
图1 曲轴连杆机构的受力分析
3 柴油机动力装置轴系的振动响应
船舶柴油机动力装置振动直接作用在其轴系上,是影响轴系运行状态的决定性因素。柴油机动力装置的轴系是以活塞连杆组、飞轮、法兰、螺旋桨及各种连接轴段所组成的,在船舶柴油机工作时,不
仅汽缸内周期性变化的气体压力所产生的周期性变化的扭矩可以分解成无数个振幅不同、频率不同及相角不同的干扰扭矩,而且由于运动部件间的摩擦、轴段变形而产生的内磨擦以及螺旋桨在水中的阻力等,也会产生对干扰力矩起抑制作用的阻尼,因此船舶柴油机动力装置的轴系实际上就是一个多质量有阻尼强制振动的系统。在这样的系统中,由于柴油机工作时,汽缸内的燃气压力和运动部件所产生的惯性力都随曲轴转角而变化,是一个可用傅立叶三角级数来表示的周期函数,即燃气压力和惯性力都可用不同周期的正弦曲线来表示,因此柴油机的扭矩也是周期性的,因而会引起曲轴系统的扭转振动,而且有多个扭转振动固有振动频率。而以柴油机作为推进动力的船舶,由于轴系较长,相对而言扭转刚度较小,因此系统固有频率较低,而柴油机的工作转速范围也较低,这就有可能出现激振力的频率与轴系固有频率相同,从而产生共振现象并导致扭振应力的剧增,由于存在着与轴系运动部件相联系的摩擦阻力、轴系材料的弹性滞后所产生的分子摩擦阻力等阻尼作用,共振的振幅大小就共同取决于干扰力的大小和阻尼作用的大小。
船舶柴油机动力装置是一个多质量系统,在其运行工况范围内有可能形成多节固有振动,其轴系总是存在着多个扭转振动的临界转速,只是振动的振幅和应力大小不同而已。但就目前的船用中低速柴油机动力装置来说,除了某些自由端还带动其它一些辅助机械,同时又装有高弹性联轴器轴系的中低速柴油机动力装置,在其运行工况范围内有可能出现四节扭转振动形式外,其它的一般只会出现单节、双节、三节这三种扭转振动形式。所以船舶柴油机轴系设计制造及在船舶的营运过程中,须对单节、双节、三节这三种扭转振动形式予以足够的重视。再者,中低速船舶柴油机轴系振动的简谐次数一般只会出现在16次以内,所以在计算与测量时,只须明确某一节次扭转振动形式下的16次简谐次数以内的临界转速即可。由于中低速船舶柴油机动
力装置在其运行工况范围内存在着多个扭转振动的
临界转速,而曲轴转一转过程中所发生的振动次数等于激振力的数目或激振力的数目的整数倍的临界转速(称主临界转速),一般是最危险的转速,但在某些情况下,副临界转速也会引起轴系中的应力达到危险状态,导致轴系发生疲劳破坏,而且最大的副临界转速经常出现在运行转速范围内,所产生
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的扭振应力也是较大的,因此对副临界转速也应予以足够的重视[3]。
4 柴油机动力装置振动对其轴系的危害当船舶柴油动力装置轴系发生共振现象时,轴系会发生让人难以直接察觉的往复性扭动,但轴系若长期在振幅较大或应力较高的转速下运行,将会使轴系产生一些能够直接察觉的或疲劳破坏等严重事故,如以下现象:啮合齿轮发生敲击,齿面剥蚀和拉丝,齿轮轮齿折断;轴系传动齿泵轴、凸轮轴及其部件的断裂;转速表波动及机器运转严重不稳定,甚至在某转速下无法稳定运行,调速系统无法稳定工作;弹性联轴器发热、磨损加快甚至烧裂;轴系连接法兰螺栓断裂;汽缸发生咬缸或拉缸;引起柴油机的二次振动如发生横向振动;造成机械式减振器弹簧或弹簧片的折断;红套曲轴的红套松动及错位;轴系发热、发烫甚至疲劳断裂,若共振现象导致的扭振应力剧增超过轴系所能承受的应力时,轴系还将会发生断裂的危险。
如:主机型号为6300Z C的“粤航一”拖轮,额定功率441k W,额定转速400r/m in,推进轴系中两根中间轴直径分别为156mm和140mm,长度分别为657mm和4184mm,螺旋桨轴直径158mm,螺旋桨直径1720mm。坞修时发现螺旋桨轴表面有两处裂纹,裂纹长度约10～30mm,宽度1～5mm。一处在艉部锥体大端附近,集中多条裂纹,纹向与轴线成45°,且部分交叉分布;另一处在螺旋桨轴前轴承附近,裂纹条数少,纹向与轴线成45°～60°不等。经振动分析计算知:轴系单节3次主简谐临界转速为339r/m in,在临界转速附近,各轴段的扭振附加应力均超过了许用应力,其中螺旋桨轴的扭振附加应力为49.5MPa,超过许用应力近一倍。而该轮的拖曳转速为320～340r/m in,恰在临界转速附近,螺旋桨轴就不可避免地会产生裂纹。
又如:主机型号为B&W7AKP50/1102的“鲁海一”货船,额定功率3600k W,额定转速170r/ m in。对轴系检查和螺旋桨修理时发现螺旋桨的将军帽和紧固螺母已丢失,螺旋桨完全处于松脱状态,松脱的螺旋桨打磨了舵叶本体中部的导流罩,致使严重损坏。拆卸艉轴后,发现艉轴铜套在距前端法兰1.65m处,有形状比较规则的裂纹,裂纹的大部分已渗透到铜套内径处,且裂纹在深度上已延续进入艉轴本体。经推进轴系扭转振动和轴向振动计算得知,单节扭转振动自振频率为6.67Hz,双节扭转振动自振频率为23.1Hz,双节轴向振动自振频率为12.9Hz。转速55r/m in是轴向振动双节14次主简谐临界转速,转速57r/m in是扭振单节7次主简谐临界转速,两者的临界转速相当接近,在转速55～57r/m in范围内由扭振激励的轴向耦合响应出现最大峰值,是典型的扭转———轴向二倍频耦合振动的结果。主机推进轴系的扭转———轴向耦合振动导致了紧固螺母和将军帽的松动、脱落,螺旋桨的松动又造成回转的不平衡,从而增加了螺旋桨的激励力,加剧了艉轴扭转———轴向耦合振动,产生裂纹损坏[4]。
5 结论
综合上述,为了保证柴油机的安全运转,确保船舶的安全航行,不仅要在柴油机及其轴系的设计制造中要重视振动的问题,在船舶柴油机的营运过程中,也需要加强对轴系进行适当的维护、监视、管理,以防轴系振动过剧而引发相应的事故及降低船上人员工作、生活环境的舒适性,影响船舶的正常安全航行。研究柴油机动力装置轴系振动的目的之一就是要分析轴系装置的振动特性,正确判断轴系装置在什么情况下会发生危险,以及掌握如何避免这种危险的实际措施。
参考文献
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收稿日期:2005-07
光荣榜 《中国修船》杂志2005年度优秀通讯员
沙小飞 王寒植 徐鸿志 林建平 梁业照 黄思光 钟桂芬 宋 浚 辛 光51
2005年第6期 李维坚?船舶柴油机动力装置的振动
柴油机的基本知识 （1）柴油机的基本概念 1．( ) 柴油机是热机的一种，它是： A. 在气缸内进行一次能量转换的热机 B. 在气缸内进行二次能量转换的点火式内燃机 C. 在气缸内进行二次能量转换的往复式压缩发火的内燃机 D. 在气缸内进行二次能量转换的回转式内燃机 2．( ) 内燃机是热机的一种，它是： A. 在气缸内燃烧并利用某中间工质对外作功的动力机械 B. 在气缸内进行二次能量转换并利用某中间工质对外作功的动力机械 C. 在气缸内燃烧并利用燃烧产物对外作功的动力机械 D. 在气缸内燃烧并利用燃烧产物对外作功的往复式动力机械3．( ) 在柴油机中对外作功的工质是： A．燃油 B. 空气 C. 燃烧产物 D. 可燃混合气 4．( ) 在内燃机中柴油机的本质特征是： A. 内部燃烧 B. 压缩发火 C. 使用柴油做燃料 D. 用途不同 5. ( ) 柴油机与汽油机同属内燃机，它们在结构上的主要差异是： A. 燃烧工质不同 B. 压缩比不同 C. 燃烧室形状不同 D. 供油系统不同 6．( ) 在柴油机实际工作循环中缸内的工质是： A. 可燃混合气 B. 燃气 C. 空气 D. B+C 7．( ) 根据柴油机的基本工作原理，下列哪一种定义最准确： A. 柴油机是一种往复式内燃机 B. 柴油机是一种在气缸中进行二次能量转换的内燃机 C. 柴油机是一种压缩发火的往复式内燃机 D.柴油机是一种压缩发火的回转式内燃机 8．( ) 柴油机活塞行程的定义是指： A.气缸空间的总长度 B.活塞上止点至气缸底面的长度 C.活塞下止点至气缸底面的长度 D.活塞位移或曲柄半径R的两倍 9．( ) 柴油机压缩后的温度至少应达到： A. 110~150℃ B. 300~450℃ C. 600~700℃ D. 750~850℃ 10．( ) 影响柴油机压缩终点温度T c 和压力P c 的因素主要是： A. 进气密度 B. 压缩比 C. 进气量 D. 缸径大小11．( ) 柴油机采用压缩比这个参数是为了表示：
2004 ——2005 学年第二学期考学生姓名班级学号 课程名称船舶柴油机(二)第 1 页共5页共76 题 题目 得分 阅卷人 总分 一.单项选择题(每小题1分, 共70分) 1．不同牌号的重油混舱时产生大量油泥沉淀物的原因是： A.燃油中不同烃的化学反应 B.燃油中添加剂的化学反应 C.燃油的不相容性 D.燃油中机械杂质凝聚产物 2．柴油机润滑系统中，滑油冷却器进出口温度差一般在： A. 8~10℃ B. 10~12℃ C. 10~15℃ D.10~20℃ 3．船用柴油机润滑系统中滑油泵的出口压力在数值上应保证： A. 各轴承连接续油 B. 抬起轴颈 C. 各轴承形成全油膜 D.保护轴颈表面 4．柴油机冷却系统的冷却水，合理的流动路线和调节方法应该是： A. 冷却水自下而上流动，调节进口阀开度大小控制温度 B.冷却水自下而上流动，调节出口阀开度大小控制温度 C.冷却水自上而下流动，调节出口阀开度大小控制温度 D. 冷却水自上而下流动，调节进口阀开度大小控制温度 5．分油机油水分界面向转轴侧移动时，会引起： A. 净化效果变差 B. 水中带油现象 C. 水封不易建立 D. 排渣口跑油 6．分油机停止分油工作后，应置于“空位“的目的是： A. 防止高置水箱的水流失 B. 放去管系中的残油 C. 防止净油倒流 D. A+B+C 7．自动排渣型分油机，其控制阀从停止工况至分油工况的操作顺序为：（1.补偿 2.密封 3.空位 4.开启） A. 3-4-1 B. 3-2-1 C. 2-1-3 D. 3-1-2 8．可能造成分油机跑油的原因是： A. 进油阀开得过猛 B. 油加热温度过高 C. 重力环口径过小 D. 油的粘度过低 9．分油机最佳分离量的确定，应根据____ 。 A. 分离温度 B. 含杂量 C. 分油机类型 D. A+C 10．下列关于冷却水系统管理中，哪一项说法是错误的？ A. 淡水压力应高于海水压力 B.闭式淡水冷却系统中应设置膨胀水箱 C.进港用低位海水阀 D.定期清洗海底阀的海水滤器 11．船用大型低速柴油机的气缸注油器在结构原理上的特点一般为： A. 注油量可调，注油正时可调 B.注油量可调，注油正时不可调 C.注油量，注油正时均不可调 D.注油量可调，注油正时随机 12．自动排渣分油机控制阀在“密封“位置时： A. 工作水经外接管进入滑动阀下方 B.水封水经外接管进入活动底盘下方 C.工作水经内接管进入活动底盘下方 D.工作水经外接管进入活动底盘下方 13．为了保证柴油机经济而可靠地工作，其冷却水出口温度在数值上应：A. 接近允许下限值 B. 取允许限中值 C. 接近允许上限值 D. 按工况不同而异 14．现代大型船用柴油机采用的加压式燃油系统其主要目的是： A. 防止燃油汽化 B. 加速燃油循环 C. 冷却喷油泵柱塞偶件 D. 备用燃油系统 15．燃油系统中滤器堵塞的现象为： A.滤器前燃油压力急剧升高 B. 滤器前后燃油压力差增大 C. 滤器后燃油压力急剧升高 D. 滤器前后压力差变小 16.根据柴油机油品使用要求，燃油与滑油的粘温特性好表示： A．燃油粘度随温度变化大，滑油粘度随温度变化小 B．燃油粘度随温度变化大，滑油粘度随温度变化大 C．燃油粘度随温度变化小，滑油粘度随温度变化小 D．燃油粘度随温度变化小，滑油粘度随温度变化大 注：必须用电脑打印试卷题目，不准用手抄写。 试
基础知识No Responses ? 二122011 柴油机自1897年问世以来，经过一个世纪的发展，其技术已经取得了很大进步并更趋完善，在动力机械中已占据极为重要的地位。在船舶动力中也占统治地位。目前，在所有的内河及沿海中、小型船舶中，都采用柴油机作为主机和辅机；在远洋民用船舶中，在2000t以上的船舶中，以柴油机作为主机的船舶占总艘数的98%以上，占总功率的96%以上。 一、柴油机的优点 柴油机能在动力机械以及船舶动力装置中占据极为重要的地位，是因为它具有许多优越的条件。与其它热机相比，它具有如下优点： （1）热效率高。大型低速柴油机的有效效率已达到50％～53％，远远高于其他热机；而且柴油机在全工况范围内的热效率都较其它热机高。热效率高，也就是燃料消耗量小；柴油机又能燃用重油，甚至劣质重油；而且柴油机在停车状态时不需要消耗燃料。故燃料费用低，船舶的续航力大。 （2）功率范围大。柴油机的单机功率自1至80080kW，因此其适应的领域宽广。 （3）机动性好。正常起动只需3～5s，并能很快达到全负荷。有宽广的转速和负荷范围，能适应船舶航行的各种要求，而且操作简便。 （4）尺寸小，重量轻。柴油机不需要锅炉等大型附属设备，使柴油机动力装置的尺寸小、重量轻，特别适合于在交通运输等动力装置中应用。 （5）可直接反转。柴油机可设计成直接反转的换向柴油机，而且倒车性能好，使装置结构简单。 二、柴油机的类型 由于柴油机的应用广泛，因此，为满足各种不同的使用要求，柴油机的类型也就多种多样。根据柴油机的各种不同特点以及不同的分类方法，船舶柴油机大体上有以下类型： （1）按工作循环分类。有四冲程柴油机和二冲程柴油机。 （2）按进气方式分类。有增压柴油机和非增压柴油机。 （3）按曲轴转速分类。有高速、中速和低速柴油机。 高速柴油机：n>1000r/min；中速柴油机：n=300～1000r/min；低速柴油机：n<300r/min。
发动机运转时，燃烧噪声，机械噪声和空气动力噪声是主要噪声源。 通常把燃烧时气缸压力通过活塞、连杆、曲轴、主轴承传至机体，以及通过气缸盖等引起发动机结构表面振动而辐射出来的这部分噪声，称为燃烧噪声。发动机的燃烧噪声，是在气缸中产生的。燃烧过程中，气缸内的压力波冲击燃烧室壁，气体自身产生的振动，这种振动及辐射噪声呈高频特性。气缸内压力在一个工作循环内呈周期变化，激起气缸内部机件的振动，其频率与发动机转速有关，通过发动机机体向外辐射噪声，这种振动及辐射噪声呈低频特性。其强弱程度，取决于压力增长率及最高压力增长率的持续时间。 发动机的机械噪声，是指在气体压力和惯性力的作用下，使运动部件产生冲击和振动而激发的噪声。主要有活塞敲击噪声、供油系噪声、配气机构噪声、正时系统噪声、辅机系统噪声、轴承噪声、不平衡惯性力引起的机体振动和噪声等。发动机工作时，由于冲击、摩擦、旋转不均匀和不平衡力作用等原因，激起零部件的机械振动而产生噪声。特别是当激振力频率与零部件的固有频率相一致时，会引起激烈的共振和噪声。发动机的机械噪声随转速的提高而迅速增加。 空气动力噪声，是气体流动（如周期性进气、排气）或物体在空气中运动，空气与物体撞击，引起空气产生的涡流，或者由于空气发生压力突变，形成空气扰动与膨胀（如高压气体向空气中喷射）等而产生的噪声。一般说来，空气动力噪声是直接向大气辐射的。主要分成进气噪声、排气噪声和风扇噪声。 汽车噪音改善材料和方法： 1、发动机噪，路噪，胎噪都属于结构噪音，它的主要产生是震动，最合理的解决办法就是制震。加入减振板配合吸音垫，能很好解决路噪和胎噪。弓I擎噪这个问题我们应理性去看待，引擎声的大小随发动机转速的不同而产生程度不同的噪音，它没有一个恒定的标准，但是，引擎的转速是由车辆行驶状态和驾驶人员操控的。对引擎的声音除了驾驶人员的控制外，汽车隔音工程还能再进一步的改善，具体施工部分如下：（1）引 擎盖的施工能延缓前盖板因温度过高而掉漆，并能减少发动机噪音通过上盖传出的噪音。（2）挡火墙内外部分施工可改善引擎发动后低频音的传入。施工后引擎声变得更加纯净，驾驶人员会有更好的操纵感。如果要引擎声有较明显的改善，施工部分是比较复杂的，具有一定高难度的作业，具体施工部分与步骤有以下几点：①拆开仪表台，完全处理挡火墙内部②卸下发动机，完全处理档火墙外部这个施工对引擎噪音的减少 效果是比较明显的，但是施工过程可能会对车体原有设备造成改变和影响，笔者一般不建议对此部分进行施工操作，对于引擎声应理性善待，不应过分追求引擎声的控制，让引擎发挥它应有的动力感。 2、路噪和胎噪是因为轮胎和路面摩擦产生震动和噪音，所以减震是最好的方法，用减振板或专用减振板和吸音垫及车门密封条对叶子板和车地板及车门进行全面施工可以从减震、吸音、隔音三个源头改善胎噪和路噪。 3、风噪是因为风的压力超过车门的密封抗阻力而形成，所以加强密封阻力是最直接最根本的解决方法，车门密封条和内心密封条就能很好解决这一问题。
船舶柴油机的分类 基础知识No Responses ? 二122011 柴油机自1897年问世以来，经过一个世纪的发展，其技术已经取得了很大进步并更趋完善，在动力机械中已占据极为重要的地位。在船舶动力中也占统治地位。目前，在所有的内河及沿海中、小型船舶中，都采用柴油机作为主机和辅机；在远洋民用船舶中，在2000t以上的船舶中，以柴油机作为主机的船舶占总艘数的98%以上，占总功率的96%以上。 一、柴油机的优点 柴油机能在动力机械以及船舶动力装置中占据极为重要的地位，是因为它具有许多优越的条件。与其它热机相比，它具有如下优点： （1）热效率高。大型低速柴油机的有效效率已达到50％～53％，远远高于其他热机；而且柴油机在全工况范围内的热效率都较其它热机高。热效率高，也就是燃料消耗量小；柴油机又能燃用重油，甚至劣质重油；而且柴油机在停车状态时不需要消耗燃料。故燃料费用低，船舶的续航力大。 （2）功率范围大。柴油机的单机功率自1至80080kW，因此其适应的领域宽广。 （3）机动性好。正常起动只需3～5s，并能很快达到全负荷。有宽广的转速和负荷范围，能适应船舶航行的各种要求，而且操作简便。 （4）尺寸小，重量轻。柴油机不需要锅炉等大型附属设备，使柴油机动力装置的尺寸小、重量轻，特别适合于在交通运输等动力装置中应用。 （5）可直接反转。柴油机可设计成直接反转的换向柴油机，而且倒车性能好，使装置结构简单。 二、柴油机的类型 由于柴油机的应用广泛，因此，为满足各种不同的使用要求，柴油机的类型也就多种多样。根据柴油机的各种不同特点以及不同的分类方法，船舶柴油机大体上有以下类型： （1）按工作循环分类。有四冲程柴油机和二冲程柴油机。 （2）按进气方式分类。有增压柴油机和非增压柴油机。 （3）按曲轴转速分类。有高速、中速和低速柴油机。 高速柴油机：n>1000r/min；中速柴油机：n=300～1000r/min；低速柴油机：n<300r/min。
一、单项选择题 1．以下的热力发动机中，不属于内燃机的是（）。(答案：C) A．柴油机B．燃气轮机C．汽轮机D．汽油机 2．在热力发动机中，柴油机最突出的优点是（）。(答案：A) A．热效率最高B．功率最大C．转速最高D．结构最简单 3．（）不是柴油机的优点。(答案：D) A．经济性好B．机动性好 C．功率范围广D．运转平稳柔和，噪声小 4．发电柴油机多用四冲程筒形活塞式柴油机主要是因为（）。(答案：C) A．结构简单B．工作可靠 C．转速满足发电机要求D．单机功率大 5．四冲程柴油机完成一个工作循环曲轴转（）周。(答案：B) A．1 B．2 C．3 D．4 6．测量偏移和曲折的工具，在内河船舶中常采用（）。(答案：B) A．百分表+塞尺B．直尺+塞尺C．百分表D．专用量具 7．中小型柴油机的机座结构形式大都采用（）。(答案：B) A．分段铸造结构B．整体铸造结构C．钢板焊接结构D．铸造焊接结构8．会导致柴油机机座产生变形的原因中，不正确的是（）。(答案：A) A．曲轴轴线绕曲B．船体变形 C．机座垫块安装不良D．贯穿螺栓上紧不均 9．下述四个柴油机部件中，不安装在机体上的部件是（）。(答案：A) A．进、排气管B．气缸套C．凸轮轴D．气缸盖 10．柴油机贯穿螺栓上紧力矩不均匀度过大最易产生的不良后果是（）。(答案：B) A．上紧力矩过大的螺栓会产生塑性伸长变形 B．会引起机座变形 C．会破坏机体上下平面的平行度 D．会造成机体变形缸线失中 11．四冲程柴油机气缸盖上安装的部件中，不包括以下哪一种? （）。(答案：B)
A．喷油器B．喷油泵C．示功阀D．进、排气阀 12．柴油机在冷态时应留有合适的气阀间隙的目的是（）。(答案：C) A．为了加强润滑B．为了加强冷却 C．为防止运转中气阀关闭不严D．为防止运转中气阀卡死 13．柴油机气缸盖安装后试车时发现密封圈处漏气，原因分析中不正确的是（）。(答案：C) A．密封平面不洁夹有异物B．缸盖螺母上紧不足或上紧不均 C．最高爆发压力过高D．气缸盖发生了变形 14．柴油机主轴承的润滑介质是（）。(答案：C) A．水B．柴油C．滑油D．重油 15．柴油机曲轴的每个单位曲柄是由（）组合而成。(答案：D) A．曲柄销、曲柄臂B．曲柄销、主轴颈 C．曲柄臂、主轴颈、主轴承D．曲柄销、曲柄臂、主轴颈 16．柴油机飞轮制成轮缘很厚的圆盘状，目的是要在同样质量下获得最大的（）。 (答案：C) A．刚性B．强度C．转动惯量D．回转动能 17．中、高速柴油机都采用浮动式活塞销的目的是（）。(答案：D) A．提高结构的刚度B．增大承压面积，减小比压力 C．有利于减小配合间隙使运转更稳定D．活塞销磨损均匀，延长使用寿命 18．测量柴油机新换活塞环搭口间隙时应将环平置于气缸套的（）。(答案：C) A．内径磨损最大的部位B．内径磨损不大也不小的部位 C．内径磨损最小的部位D．首道气环上止点时与缸套的接触部位 19．倒顺车减速齿轮箱离合器主要用于哪种主机？（）。(答案：A) A．高速柴油机B．低速柴油机C．四种程柴油机D．二冲程柴油机20．四冲程柴油机连杆在工作时的受力情况是（）。(答案：C) A．只受拉力B．只受压力 C．承受拉压交变应力D．受力情况与二冲程连杆相同 21．当柴油机排气阀在长期关闭不严情况下工作，不会导致（）。(答案：C) A．积炭更加严重B．燃烧恶化C．爆发压力上升D．阀面烧损 22．把柴油机回油孔式喷油泵下的微调螺钉旋入，使柱塞位置有所降低，会使（）。(答
船舶柴油机的轴系扭转振动的分析与研究 【摘要】本文通过一些国内因轴系扭转振动而引起的断轴断桨的事故实例，来分析引起轴系扭转振动的主要原因，分析扭振主要特性，并提取一些减振和防振的基本控制措施。 【关键词】船舶柴油机轴系扭振危害分析措施 在现代船舶机械工程中，船舶柴油机轴系扭转振动已经成为一个很普遍的问题，它是引起船舶动力装置故障的一个很常见的原因，国内外因轴系扭转而引起的断轴断桨的事故也屡见不鲜，随着科学水平的提高和航运业的发展，人们越来越重视船舶柴油机组的轴系扭转振动，我国《长江水系钢质船舶建造规范》和《钢质海船入级与建造规范》（简称《钢规》）和也均规定了在设计和制造船舶过程中，必须要向船级社呈报柴油机组的轴系扭转振动测量和计算报告，以此来表明轴系扭转振动的有关测量特性指标均在“规范”的允许范围内。 1 船舶柴油机轴系扭转振动现象简介 凡具有弹性与惯性的物体，在外力作用下都能产生振动现象。它在机械，建筑，电工，土木等工程中非常普遍的存在着。振动是一种周期性的运动，在许多场合下以谐振的形式出现的，船舶振动按其特点和形式可分为三种，船体振动，机械设备及仪器仪表振动，和轴系振动。船舶柴油机轴系振动按其形式可分为三种：扭转振动，纵向振动，横向振动。柴油机扭转振动主要是由气缸内燃气压力周期性变化引起的，它的主要表现是轴系上各质点围绕轴系的旋转方向来回不停的扭摆，各轴段产生不相同的扭角。纵向振动主要是由螺旋桨周期性的推力所引起的。横向振动主要是由转抽的不平衡，如螺旋桨的悬重以及伴流不均匀产生的推力不均匀等的力的合成。 船舶由于振动引起的危害不但可以产生噪音，严重影响旅客和船员休息，还会造成仪器和仪表的损害，严重的时候甚至出现船体裂缝断轴断桨等海损事故，直接影响船舶的航行安全。而在船舶柴油机轴系的三种振动中，产生危害最大的便是扭转振动，因扭转振动而引起的海损事故也最多，因此对扭转振动的研究也最多。而且当柴油机轴系出现扭转振动时，一般情况下，船上不一定有振动的不适感，因此这种振动也是最容易被忽视的一种振动形式，一旦出现扭转振动被忽视，往往意味着会发生重大的事故。更应该注意的是，当发动机运转在主临界速度时，自由端的传动齿轮箱往往容易发生齿击或噪声大的现象，这时检查时会发现齿轮有点蚀或剥落等磨损现象，严重时会有断齿事故。有时在强共振的情况下，轴系中的某些位置只要数分钟运行就能自行发热，稍有疏忽，就可能造成断轴断桨的海损事故。 2 船舶柴油机因扭振而引起的断轴断桨的事故及分析 （1）广西海运局北海分局所属沿海货轮400吨桂海461、462、463，三条
1．柴油机特性曲线：用曲线形式表现的柴油机性能指标和工作参数随运转工况变化的规律。2．扫气过量空气系数：每一循环中通过扫气口的全部扫气量与进气状态下充满气缸工作容积的理论容气量之比 3．封缸运行：航行时船舶柴油机的一个或一个以上的气缸发生了一时无法排除的故障，所采取的停止有故障气缸运转的措施。 4．12小时功率：柴油机允许连续运行12小时的最大有效功率。 5.有效燃油消耗率：每一千瓦有效功率每小时所消耗的燃油数量。 6．示功图：是气缸内工质压力随气缸容积或曲轴转角变化的图形。 7．燃烧过量空气系数：对于1kg燃料，实际供给的空气量与理论空气需要量之比。 8．敲缸：柴油机在运行中产生有规律性的不正常异音或敲击声的现象。 9．1小时功率：柴油机允许连续运行1小时的最大有效功率。（是超负荷功率，为持续功率的110%。） 10.平均有效压力：柴油机单位气缸工作容积每循环所作的有效功。 11.热机：把热能转换成机械能的动力机械。 12.内燃机：两次能量转化（即第一次燃料的化学能转化成热能，第二次热能转化成机械能）过程在同一机械设备的内部完成的热机。 13.外燃机： 14.柴油机：以柴油或劣质燃料油为燃料，压缩发火的往复式内燃机。 15.上止点：活塞在气缸中运动的最上端位置，也是活塞离曲轴中心线最远的位置。下止点 16.行程：活塞从上止点移动到丅止点间的位移，等于曲轴曲柄半径R的两倍。 17.气缸工作容积：活塞在气缸中从上止点移动到丅止点时扫过的容积。 18.压缩比：气缸总容积与压缩室容积之比值，也称几何压缩比。 19.气阀定时：进排气阀在上.丅止点前启闭的时刻称为气阀定时，通常气阀定时用距相应止点的曲轴转角表示。 20.气阀重叠角：同一气缸在上止点前后进气阀与排气阀同时开启的曲轴转角。（进排气阀相通，依靠废气流动惯性，利用新鲜空气将燃烧室内废气扫出气缸） 21.扫气：二冲程柴油机进气和排气几乎重叠在丅止点前后120-150曲轴转角内同时进行，用新气驱赶废气的过程。 22.直流扫气：气流在缸内的流动方向是自下而上的直线运动。（空气从气缸下部扫气口，沿气缸中心线上行驱赶废气从气缸盖排气阀排出气缸） 23.弯流扫气：扫气空气由下而上，然后由上而下清扫废气。 24.横流扫气：进排气口位于气缸中心线两侧，空气从进气口一侧沿气缸中心线向上，然后再燃烧室部位回转到排气口的另一侧，再沿中心线向下，把废气从排气口清扫出气缸。 25.回流扫气：进排气口在气缸下部同一侧，排气口在进气口上方，进气流沿活塞顶面向对侧的缸壁流动并沿缸壁向上流动，到气缸盖转向下流动，把废气从排气口中清扫出气缸。 26.增压：提高气缸进气压力的方法，使进入气缸的空气密度增加，从而增加喷入气缸的燃油量，提高柴油机平均有效压力和功率。 27.指示指标：以气缸内工作循环示功图为基础确定的一些列指标。只考虑缸内燃烧不完全及传热等方面的热损失，不考虑各运动副件存在的摩擦损失，评定缸内工作循环的完善程度。 28.有效指标：以柴油机输出轴得到的有效功为基础，考虑热损失，也考虑机械损失，是评定柴油机工作性能的最终指标。 29.平均指示压力：一个工作循环中每单位气缸工作容积的指示功。 30.指示功率：柴油机气缸内的工质在单位时间所做的指示功。 31.有效功率：从柴油机曲轴飞轮端传出的功率。
柴油机的噪声测试 左文芝 摘要：本文通过实例介绍了柴油机噪声测量方法和过程，分析了存在的问题并提出了改进的建议。 关键词：噪声测量点声压级声功率级误差 引言 柴油机在正常工作状况下，气缸内气体燃烧、进排气、柴油机部件运动、附带的油、水泵等的运动等都会产生噪声，特别是船用柴油机，由于工作环境特殊，可能会给操作者和其他长时间暴露在噪声中的人员造成生理、心理等方面的健康伤害，国家质量技术监督局发布了《船用柴油机辐射的空气噪声限值》（GB11879-89）和《船用柴油机辐射的空气噪声测定方法》（GB/T9911-1988）,要求船用柴油机制造商在设计和生产中对柴油机噪声进行控制，而精确测定柴油机噪声值对柴油机的设计、生产和改进提供有效的依据。以下以我公司开发的5210ZLC－5型柴油机噪声测试为例介绍测试过程。 1 测量过程 1.1测量环境：理想的测试环境只有一个反射面（地面），无其他反射物，最好是消声室；具有坚硬平坦地面的户外开阔地；满足要求的柴油机试验车间；我们测试在柴油机试车台，车间长宽高为150×50×20米，砖混结构。 1.2柴油机的安装：要求柴油机安装在弹性支承上，柴油机不应带齿轮箱和其他被驱动的机械，否则应把结构振动和外带接卸产生的噪声作为外加噪声处理，在噪声测试时，周围其他机械噪声应尽可能小，否则视情况进行背景噪声修正。 1.3测试设备：要求符合GB/3785中规定的Ⅰ型或Ⅰ型以上声级计，用于频谱分析的1/1或1/3倍频滤波器符合GB/3421的要求，声级计经过计量部门周期校准合格，使用前用声校准器标定，我们用的是国营红声器材厂生产的ND2型声级计，配1/1倍频滤波器。 1.4测点确定：假想包络柴油机的最小的一个长方体为基体（长宽高分别为l1l2），根据《船用柴油机辐射的空气噪声测定方法》，通过公式计算出包络柴油机并l 3 在其上布置测量点的假想长方体，其表面作为测量表面（长宽高分别为2a 2b c），
第一章柴油机的基本知识 考点1 柴油机的工作参数22题 1．最高爆发压力pz 燃烧过程中气缸内工质的最高压力称最高爆发压力pz。pz是柴油机周期性变化的机械负荷的主要外力，它引起各受力部件的应力和变形，造成疲劳破坏、磨损和振动。 2．排气温度tr 非增压柴油机的排气温度指排气管内废气的平均温度，增压柴油机的排气温度指气缸盖排气道出口处废气的平均温度。 在船舶上通常用排气温度衡量热负荷的大小。通常船用柴油机排气温度的最高值应低于550℃。 3．活塞平均速度Cm 在曲轴一转两个行程中活塞运动的平均值称为活塞平均速度Vm。如果柴油机的转速为n （r/min），活塞的行程为S（m），当曲轴转一转时活塞移动两个行程长度2S（m）。提高Cm 可以提高柴油机的功率，但零件的机械负荷、热负荷同时增加，机件的磨损也相应增加，因而靠提高Vm来提高功率是有限的。 4．行程缸径比S/D 行程缸径比是柴油机的主要结构参数之一。S/D在不同条件下影响不同，在活塞平均速度Cm 及缸径为D定值的条件下，S/D对柴油机的影响有： （1）影响柴油机的尺寸和重量。S/D增大，则柴油机的宽度、高度及重量均相应增加。（2）影响柴油机负荷。缸内气体压力不直接受S/D的影响，但最大往复惯性力将随S/D的增加而减小。 （3）影响热负荷。S/D增大，气缸散热面积增大，热负荷将减小，同时影响燃烧室各部件的传热量分配比例。 （4）影响混合气形成。S/D增大，燃烧室余隙高度增大，对混合气形成有利。 （5）影响扫气效果。S/D增大，因气流在缸内流动路线长将降低扫气效果，但此影响随扫气形式不同各异。如对直流扫气的影响较小，允许使用较大的S/D值，而对弯流扫气的影响较大，其使用的S/D通常不高于2.2。 （6）影响曲轴刚度。S/D增大使曲柄半径变大，曲轴轴径的重叠度降低，曲轴刚度下降。（7）影响轴系的振动性能。S/D增大，轴系的纵振及扭振固有频率降低，容易产生不允许的纵振和扭振。 5．强化系数pe．Cm 强化系数pe．Cm系用来表示柴油机所受热负荷和机械负荷两方面的综合强烈程度。 6．压缩比ε 压缩比是一个对柴油机性能影响很大的结构参数，它的影响主要表现在经济性、燃烧与启动及机械负荷等方面。 B1. 柴油机运转中，检查活塞环漏气的最有效方法是（）。 A．测最高爆发压力 B．测压缩压力 C．测排气温度 D．测缸套冷却水温度 D2. 在柴油机运转中测量气缸内压缩压力的主要用途是（）。 A．判断气口堵塞
船舶设计基础试题卷（A） 1、设计布置地位型船舶时，通常应先确定( ) A. 主尺度、系数； B. 排水量； C. 载重量； D. 空船重量 2、最小干舷船的 F是根据（）确定的。 min A. 积载因数； B. 载重线规范； C. 型深； D. 容积 3、在主尺度一定的情况下，（）标志着船舶经济性。 A. 货舱舱容； B. 航速； C. 主机功率； D. 耗油量 4、某船排水量为10000t，现要对该船进行改造，使其增加1000t，则改造后的 船舶排水量为（） A. 11000t B. 10000t C. 大于11000t D. 小于11000t 5、空船重量不包括下面哪一项（） A. 机电设备 B. 燃油 C. 船体钢料 D. 木作舾装 二、名称解释： 1、富裕干舷船： 2、积载因数： 3、载重型船舶： 4、干舷甲板： 5、失速： 三、问答题： 1、船舶容量包括哪几个方面？分别适用于哪类船舶？试举例说明。 2、如何衡量快速性好的标准是什么？其对哪些方面会产生较大的影响？ 3、从所发生海难事故分析，船舶是否会因破损浸水而不沉没或倾覆，与哪些因 素有关？ 4、在总布置设计过程中，一个重要内容是纵倾调整工作，为保证确定的浮态， 纵倾调整的原则方法有哪些？ 5、船舶在风浪中失速的种类有哪些？改善的方式有哪些？ 四、综合分析题： 分析下面50000t油轮的设计任务书，回答问题： 本轮为载重量50000t，载运散装原油的尾机型柴油机远洋轮，航行于国际航线。主机采用低速柴油机，使用燃料油。当主机发出连续使用功率为15600KW时，服务航速约为15kn。续航力为20,000n mile。主机燃油储备量按15600KW，15kn计算。 本轮的满载最大吃水不得超过12m，方形系数不得小于0.684，其他尺度按最佳
29. 主机操作须知 The Instruction For Main Engine Operation 关键性操作（单船操作） 文件编制：THTC-0729 文件版次： 文件编制： 文件审核： 文件批准： 生效日期：
1.目的 制定本须知旨在规范本船船舶主机的操作，确保主机及附属系统的正常运行安全和人身安全。 2.适用范围： 本须知适用于本船两台“8M453MAK”主柴油机及附属系统的操作。 3.职责： 船舶主柴油机及附属系统由大管轮负责管理，并在轮机长的监管之下，所有轮机员在与其当班机工的支持下都能熟练掌握其备车、启动、运行值班、停车的操作技能。 4.操作步骤 4.1.备车： 1).值班人员对主空气瓶放残，检查空气系统的阀门开启是否正确，压力在 15～24BAR范围。 2).值班轮机员、轮机长或大管轮检查待备发电机曲柄箱油位，在集控室启动 待备发电机，检查各系统压力，温度后，在配电板并车。 3).值班轮机员、轮机长或大管轮在集控室启动高、低温水泵，海水泵，左、 右CPP电动油泵，左、右齿轮箱电动油泵，CPP伺服泵，打开高低温及副机节温器。机旁启动主机机油预润滑泵，燃油增压泵。 4).检查警报板上与主机系统有关的指示灯状态是否正常。 5).由值班轮机员检查增压器两端油位、调速器油位主机循环柜油位、CPP油 位。 6).值班轮机员确认CPP工作正常：手动调节左、右CPP螺距，观察其移动 是否平稳、速度是否符合规范，然后将螺距置“0”位。 7).由轮机长或大管轮负责冲车。【冲车前，需得到驾驶台值班驾驶员的许可。】
冲车时应注意无油、水等杂物从示功考克冲出。 4.2.启动（由轮机长或大管轮负责操纵）： 在上述的准备工作完成后，主机准备启动了。 关闭示功考克，按启动按钮，主机启动运转位400RPM，将控制选择阀转置“遥控”位置，关闭主机机油预润滑泵。 1).主机转速应稳定在400RPM（已预先设定好），在集控室上离合器，将CPP 备用油泵，齿轮箱备用油泵置于STANDBY位置， 1).操纵调速器控制空气手柄使主机转速达到600RPM。转至配电板模式。 2).轴带并车后，确认主机、CPP系统正常，将转由驾驶台控制。 4.3.运行（值班轮机员）： 1).按时巡回检查，确保主机及附属系统正常运转，防止事故的发生。 2).严格控制主机运转各热工参数必须在规定范围内，超偏必须及时调整，发 现异常及时采取措施并报告机长。 3).如主机因故障必须停车，应先征得驾驶台同意，并即迅速报告轮机长。【如 情况危急，将导致严重机损或人身伤亡事故时，可先停车，同时报告驾驶台和轮机长，并将详细情况记入《轮机日志》】。 4).根据主机运转的需要，督促有关人员及时进行净油、补水等各项工作，保 证日用油柜、水柜有足够数量的储备。 4.4.完车（轮机长或大管轮） 1).完车命令下达后，轴带发电机脱排，降速主机转速置400RPM。 2).脱开离合器，齿轮箱备用润滑泵选择开关转置“手动”位置。 3).启动主机备用润滑油泵、停止主机，打开示功考克，关闭燃油增压泵。 4).值班人员负责停燃油净油机及滑油净油机。 5).为了防止冷却表面过热，及活塞头积碳，有值班轮机员负责主机停止后继
3.4柴油机及推荐轴系的振动和平衡 3.4.1活塞、连杆的运动及受力 3.4.1.1活塞连杆的运动 1．活塞的位移x α＝0°时，x＝0（即活塞在上止点）；当α＝180°时，x＝2R＝s（即活塞在下止点）；当α＝90°或270°时，x＝R＋λR/2＞R。即当α＝90°或180°时，活塞不在行程中央，而在α＜90°或α＞270°的某一位置时，活塞位移x＝R（行程中央位置）。2．活塞的速度x. 当α＝0°时（上止点）或α＝180°时（下止点），x.＝0，即在上下止点处活塞的运动速度均为零,而活塞运动的最大速度x.max则出现在α＜90°或α＞270°的某一位置。 3．活塞的加速度x.. 当α＝0°时，x..达最大值：x..max＝Rω2 （1＋λ），方向向下；当α＝180°时，x..＝-Rω2 （1-λ），方向向上。活塞在上止点时的加速度在数值上大于活塞在下止点时的加速度。在α＜90°或α＞270°的某个位置x..＝0（活塞速度最大）。 1. 在曲轴连杆机构中，连杆比λ通常是指（）。
A．活塞直径D与曲柄半径R之比 B．曲柄半径R与连杆长度L C．连杆长度L与曲柄半径R之比 D．连杆长度L与活塞直径D之比 2. 曲轴半径R与连杆长度L之比用λ表示，通常低速柴油机的λ值为（）。 A．1/3～1/4 B．1/3～1/5 C．1/4～1/5 D．1/5～1/6 3. 活塞位移x是曲轴转角α的函数，下列表述错误的是（）。 A．当α＝0°时，则x＝0 B．当α＝90°时，则x＝R C．当α＝180°时，则x＝2R D．当α＝270°时， 则x＝R＋R/2λ 4. 与活塞位移x与无关的是（）。 A．曲轴半径R B．曲轴转角α C．连杆比λD．曲轴回转角速度ω 5. 柴油机在运行过程中，其活塞运动规律是（）。A．活塞在上止点时，速度最大，加速度最大 B．活塞在行程中央时，速度最大，加速度为零 C．活塞在下止点时，速度为零，加速度为零 D．活塞在行程中点附近某点，速度最大，加速度为零
机舱主要设备操作须知 1 目的 本须知旨在提供船舶轮机主要机械设备的操作要求，防止因操作失误而影响航行安全和污染水域现象的发生。 2 适用围 本须知适用于公司所属各船舶轮机设备的操作。 3 操作须知 3.1船舶主柴油机及附属系统 3.1.1船舶主机 3.1.1.1备车 柴油机动力装置应在开航前一小时进行备车。备车包括校对时钟、车钟； 校对舵机、暖机；各系统准备；转车、冲车和试车。 .2 暖机 ●主机气缸的预热可以用“副机”冷却水循环加热，也可以用 蒸汽或电加热直接对淡水系统加温。 ●主机滑油系统可以提前采用分油机分油加热。也可直接对循环柜加 温。 .3各系统的准备 (1)滑油系统的准备：检查滑油循环柜，透平油柜（或油池），轴系中间轴 承和尾轴承的液位。开启循环泵，调压至规定值。 ●柴油机在转车前应手摇气缸注油器，向气缸注油。 ●采用油冷却的活塞，滑油泵起动后，要注意各缸回油及油温和温差。 ●强制式废气涡轮增压系统要先启动透平油泵，使其油在轴承中循环。 (2) 冷却系统的准备。首先检查膨胀水箱水位和系统中各阀门的位置，起 动淡水泵。对于水冷却活塞检查各缸冷却水量是否均匀。 (3) 燃油系统的准备。检查日用油柜的油温和油位，放残水，并对其进行 加温，起动低压燃油泵，驱赶系统中的空气，调至规定压力。并使燃 油在日用油柜和高压油泵间循环，对高压油泵预热。 (4) 空气系统的准备。按规定将空气瓶充气至规定压力，并泄放气瓶的残 水和残油，打开气瓶出口阀和主起动阀之间的有关阀门。并打开气笛 出口阀，备驾驶台随用。 （5）供电准备 在备车中，起动大功率的设备较多，应根据需要开发电机并电备足马力。 （6）转车、冲车、试车 ●用盘车机将主机转几圈，在转车确认正常后脱开盘车机，利用压缩空 气对主机冲车。 ●冲车正常后关闭示功阀，正、倒车交替起动，供油发火，各运转数圈。
《船舶动力装置原理与设计》课程教学大纲 一、课程名称：船舶动力装置原理与设计 The Principle and Design of Marine Power Engineering 二、课程编号：0802011 三、学时与学分：48h/3+3w/3 四、先修课程：船舶柴油机、船舶原理、轮机工程导论 五、课程教学目标: 1. 掌握船舶动力装置原理、特点及选型方法，学会为给定船舶选择动力装置型式。 2. 掌握船舶柴油机推进装置总体设计步骤，重点学会主要设备选型与设计的方法。 3. 熟悉船舶柴油机动力装置性能，基本具备分析动力装置的工况特性的能力。 4. 掌握船舶管路系统的原理与计算方法，学会为给定船舶配置必须的管路系统。 六、适用学科专业 轮机工程 七、基本教学内容与学时安排 ●船舶动力装置总论（4学时） 船舶动力装置的含义及组成 船舶动力装置的类型及特点 船舶动力装置的基本特性指标 对船舶动力装置的要求 ●推进装置设计（10学时） 推进装置设计的内容 推进装置型式的确定与选型分析 轴系的任务，组成与设计要求 轴系的布置设计 传动轴的组成与设计 支承轴承与轴系附件 轴系零部件的材料 轴系合理校中设计 ●船舶后传动设备（8学时） 概述 船用摩擦离合器 船用减速齿轮箱 船用液力偶合器 船用弹性联轴器
可调螺距螺旋桨装置 ●船舶管路系统（12学时） 燃油管路 滑油管路 冷却管路 压缩空气管路 排气管路 舱底水系统 压载水系统 消防系统 供水系统 机舱通风管路 船舶空调系统 管路附件，管路计算和布置 ●船舶推进装置的特性与配合（10学时） 概述 船、机、桨的基本特性 机桨匹配 典型推进装置的特性与配合 船、机、桨在变工况时的配合 ●船舶动力装置设计（4学时） 船舶动力装置设计的观点、内容与程序 船舶动力装置设计发展概况 总体设计应考虑的几个问题 机舱中机械设备的布置与规划 ●课程设计（3周） （一）题目：船舶艉轴艉管装置的设计与计算 （二）目的： 通过课程设计，熟悉船舶艉轴艉管装置的结构型式；掌握艉轴艉管装置设计与计算的方法；了解艉轴艉管装置与船舶总布置、型线和船体结构的相互关糸；学习主要零部件材料选取及相关标准应用的方法；学习推进装置主要配套设备的. 选型步骤。 （三）要求： 1、独立完成课程设计的各项任务。
柴油机考级试卷 题号一二三四五总分 一、单项选择题（共10题，每题2分，总分20分） 1、柴油机在进气行程进入汽缸的是()。 A、混合气 B、纯空气 C、先空气后混合气 D、雾化的柴油 2、四冲程柴油机的工作循环（）正确 A、进气 .压缩 .膨胀（做工）.排气. B、进气. 膨胀（做工）.压缩. 排气 C、进气. 压缩排气 .膨胀（做工 D、排气 .膨胀（做工）压缩. 进气 3、水冷系主要由散热器，风扇，水泵，（）组成。 A 、节温器 B 、汽缸体 C、电火花 D、冷凝器 4、发动机润滑系的功用是（） A、润滑 B、冷却 C、润滑、冷却 D、润滑、冷却、清洁和密封 5、柴油机燃烧的混合气在 ( )形成。 A、燃烧室 B 、化油器 C、进气管 D、输油泵 6、在一个工作循环，曲轴旋转 ( )周，活塞在气缸往复4个行程，称为四冲程发动机。 A 、1 B 、 2 C 、3 D、 4 7、燃机是（）的装置 A 、将热能转化为机械能 B、将化学能转化为能 C、将化学能转化为机械能 D、以上答案都不对 8、下列不属于曲柄连杆机构的是（） A 、机体组 B、活塞连杆组 C 、曲轴飞轮组 D 、气缸 9、以下不属于活塞的基本构造的是（） A 、顶部 B 、头部 C、裙部 D、尾部 10、发动机供给系由（）和空气供给装置组成。
A 、燃油供给装置 B、点火装置 C 、冷却装置 D 、排气装置 二、多项选择题（共8题，每题2.5分，总分20分） 1、根据所用燃料种类，活塞式燃机主要分为( )几类 A、汽油机 B、柴油机 C、气体燃料 D、液体燃料 2、发动机机体组主要由机体、( )以及主轴承盖等组成。 A、气缸盖 B、气缸盖罩 C、气缸衬垫 D、油底壳 3、发动机润滑系通常由（）和一些阀门等组成。 A、润滑油道 B、机油泵 C、油轨 D、机油滤清器 4、发动机机体按气缸排列形式有( )几种。 A、直列式 B、V型 C、水平对置式 D、双联式 5、发动机机体按气缸结构形式有( )几种。 A、无气缸套式 B、活塞式 C、湿气缸套式 D、干气缸套式 6、发动机的润滑方式有( ) 几种。 A、压力润滑 B、喷射润滑 C、飞溅润滑 D、润滑脂润滑 7、发动机增压有（）等基本类型。 A、涡轮增压 B、机械增压 C、管路增压 D、气波增压 8、气门传动组包括( )等部件组成。 A、凸轮轴 B、挺柱 C、推杆 D、摇臂 三、填空题（共20空。每空一分） 1、发动机两大机构：；五大系 统：；2、气门组由、 和气门锁夹等零件组成。 3、机油泵的结构形式分为齿轮式和两类。 4、按照冷却方式的不同，燃机可分为和两种。 5、机体组包括、、、、 和主轴承盖、油底壳 6、柴油机供给系统中的3大精密偶件式指柱塞偶件、针阀偶 件、。 四、判断题（共8题，每题1分，总分8分） 1、柴油发动机的类型按活塞运动方式的不同，活塞式燃机可分为往复活塞式和旋转活塞式两种(√) 2、活塞顶离曲轴回转中心最远处为下止点；活塞顶离曲轴回转中心
《船舶柴油机使用及维护》课程教学大纲 一、课程目的与任务 《船舶柴油机使用及维护》是轮机工程技术专业（内燃机方向）的一门专业核心课程，面向轮机工程技术专业中船舶柴油机制造、使用和维修岗位专门人才的培养。其目标是在认知柴油机原理、结构和系统的基础上，学生具备对船用柴油机各系统检查调整及日常保养的技能，善于利用柴油机的性能参数综合分析柴油机的运行工况，能够进行操作、使用、维护管理典型的船舶柴油机，为学习后续的课程奠定良好的基础。通过本课程的学习，学生应达到以下要求：1．能熟练、正确地使用柴油机各种专用工具和量具； 2．能阅读船舶柴油机说明书，明确柴油机的型号、功率及工作环境要求； 3．能根据船舶柴油机图纸，识别柴油机主要机件和系统； 4．能安全操作、使用和维护船舶柴油机； 5．能够进行柴油机的特性试验和示功图测录，监控船舶柴油机的运行工况； 6．会日常保养柴油机，对一般常见的故障能够应急处理。 二、项目和课时分配表 本课程根据职业能力分析拆分两个项目，即项目一：小型高速机的拆装与使用；项目二：大型中、低速机的使用及维护，见表1。项目一和项目二均实施“教、学、做”一体化教学。项目一在轮机维修实训室和性能测试实训室进行3周一体化教学专用周，共90学时；项目二在一体化教室进行60学时的单元教学，有利于在掌握小型柴油机原理结构的基础上，培养学生对中、低速柴油机操作使用、维护管理的能力。
三、一体化专用周教学要求 （一）教学内容及要求 1．柴油机拆卸 （1）柴油机基本知识 要求：了解柴油机的基本概念、特点，熟悉柴油机的基本特征，掌握柴油机的基本结构、系统和主要几何名称。 （2）柴油机工作原理 要求：掌握四、二冲程、增压柴油机的工作原理，看懂柴油机说明书中定时图所表示的工作过程。 （3）主要性能指标 要求：掌握柴油机主要工作指标和性能参数，能领会主要性能指标和工作参数表征的含义，能阅读船舶柴油机说明书，明确柴油机的型号、功率及各种性能指标。 （4）指定机型的柴油机拆卸 要求：正确操作、使用专用工具，按正常程序完成指定柴油机的拆卸任务。 2．主要部件和系统分解 （1）主要机件识别与测量 要求：熟悉柴油机主要机件的组成、零件的结构特点，掌握专用量具的使用方法，测量活塞组件相关的尺寸、缸径、主轴颈、活塞环开口间隙等，记录整理数据。 （2）配气系统、燃油系统分解 要求：分析柴油机的配气、燃油工作原理，熟悉柴油机配气机构主要装置，分解喷油泵、喷油器，掌握喷油设备的工作过程。 （3）冷却、润滑系统分解 要求：分析柴油机的润滑、冷却系统的线路图，分解柴油机冷却、润滑系统主要设备。 3．柴油机装配与调试 （1）柴油机的组装、装配 要求：制作密封垫片，修理、组装柴油机主要部件，按正常程序完成柴油机的装配。 （2）柴油机系统调整 要求：对配气机构和喷射系统进行检查与调整，按要求调整气门间隙、供油提前角，进行喷油器的启阀压力、喷油泵油量均匀性的调试。 （3）柴油机备车及试机 要求：熟悉柴油机启动的操作步骤及方法、控制设备及注意事项等，做好试车前的准备工作，按程序试机。 4．柴油机运行试验 （1）工况和负荷特性 要求：熟悉柴油机工况与特性关系，掌握负荷特性试验方法、特性曲线制取步骤，并能够对曲线进行分析，撰写试验报告。 （2）柴油机速度、调速特性 要求：掌握速度特性、调速特性试验方法、特性曲线制取步骤，并能够对速度特性曲线进行分析，撰写试验报告。 （3）柴油机推进特性和选型 要求：熟悉柴油机选型原则和允许运行范围，进行推进特性试验并分析，撰写试验报告。 （二）教学时间分配