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p z
燃烧过程中气缸内工质的最高压力称最高爆发压力p z。p z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t r
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C m
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C m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C m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p e．C m
强化系数p e．C m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
B．判断气阀正时
C．判断燃烧是否良好
D．判断气缸密封性
B3.通过测定气缸的压缩压力主要用于判断（）。
A．配气定时是否适当
B．活塞环密封性是否良好
C．压缩比是否正确
D．A＋C
D4.柴油机运转中测算绝对压缩压力与绝对扫气压力的比值，然后与试航报告标准值进行比较可判断（）。
A．增压系统流道是否阻塞
B．增压器效率是否下降
C．扫气压力是否足够
D．气缸密封性是否良好
D5.测量最高爆发压力常用于分析判断（）。
A．缸内机械负荷
B．供油正时
C．缸内密封性
D．A和B
B6.通过测量柴油机的最高爆发压力可分析（）。
A．活塞环密封性是否良好
B．喷油正时是否正确
C．配气是否调整适当
D．缸套是否磨损
D7.测量柴油机的最大爆发压力可以判断（）。
A．活塞环漏气
B．气缸漏气
C．排气阀漏气
D．喷油提前角是否合适
D8.通常，用强化系数来表征柴油机的强化程度，其表示方法是（）。
A．柴油机的输出功率P e的大小
B．柴油机的增压压力P k的大小
C．柴油机转速n的高低
D．活塞平均速度V m与平均有效压力p e的乘积
A9.若活塞行程S＝1，柴油机转速n＝90r/min，则其相应的活塞平均速度Ｖm为（）。A．3m/s
B．4m/s
C．1.5m/s
D．6m/s
C10.柴油机的最高爆发压力p z是指（）过程中气缸内工质的最高压力。
A．进气
B．压缩
C．燃烧
D．膨胀
D11.一般增压柴油机的最高爆发压力p z数值范围是（）MPa。
A．1～3
B．3～5
C．5～8
D．7～17
C12.最高爆发压力直接反映柴油机的（）。
A．经济性
B．动力性
C．机械负荷
D．热负荷
D13.柴油机的排气温度t r是指（）。
A．柴油机膨胀过程终点的缸内温度
B．非增压柴油机排气管内废气的平均温度
C．增压柴油机气缸盖排气道出口处废气的平均温度
D．B＋C
A14.通常船用柴油机的排气温度的最高值应控制在（）。
A．＜550℃
B．600～700℃
C．800～900℃
D．＞1000℃
D15.排气温度是船舶轮机人员判断（）高低所使用的方法。
A．经济性
B．动力性
C．机械负荷
D．热负荷
A16.高速柴油机的行程缸径比S/D的数值范围一般在（）。
A．0.9～1.2
B．1.0～1.7
C．1.7～2.0
D．1.9～4.2
D17.柴油机的活塞平均速度V m和行程S、转速n之间的关系应符合（）。
A．V m＝30×n×S
B．V m×S＝30×n
C．V m×n＝30×S
D．V m×30＝n×S
D18.柴油机强化系数越大，表示（）。
A．有效功率越小
B．机械负荷越大
C．热负荷越大
D．B＋C
D19.各种机型柴油机的强化系数数值最高的是（）。
A．低速机
B．二冲程中速机
C．四冲程中速机
D．高速机
C20.柴油机最高爆发压力p c过高的主要原因是（）。
Ⅰ.压缩比偏高Ⅱ.压缩比偏低Ⅲ.喷油提前角偏大Ⅳ.喷油提前角偏小Ⅴ.喷油量偏大Ⅵ.喷油量偏小
A．Ⅳ＋Ⅴ＋Ⅵ
B．Ⅲ＋Ⅳ＋Ⅴ
C．Ⅰ＋Ⅲ＋Ⅴ
D．Ⅱ＋Ⅳ＋Ⅵ
A21.柴油机排气温度过高的原因可能是（）。
Ⅰ.负荷过大Ⅱ.喷油提前角过大Ⅲ.喷油泵柱塞漏油Ⅳ.扫气压力低Ⅴ.喷油器漏Ⅵ.喷油量过小
A．Ⅰ＋Ⅳ＋Ⅴ
B．Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅵ
C．Ⅰ＋Ⅳ＋Ⅵ
D．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅵ
B 22.柴油机强化系数越大，表示（）。
Ⅰ.有效功率越大Ⅱ.有效功率越小Ⅲ.机械负荷越大Ⅳ.机械负荷越小Ⅴ.热负荷越大Ⅵ. 热负荷越小
A．Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅵ
B．Ⅰ＋Ⅲ＋Ⅴ
C．Ⅱ＋Ⅳ＋Ⅵ
D．Ⅲ＋Ⅴ＋Ⅵ
考点2：现代船用柴油机提高有效功率和经济性的主要途径22题
1．现代柴油机提高功率的途径
（1）增大气缸直径D和行程S
增大气缸直径D和行程S能使柴油机的功率显著增加。在增加缸径的同时也必须增加行程S。但行程的增加会使活塞平均速度C m增加，从而增加了机件的运动惯性力，即增加了机械应力。机械应力的增加会导致柴油机寿命的下降，因此就限制了活塞行程增加的程度。
（2）增加气缸数目i
增加气缸数目也能够显著的增加柴油机功率。目前整机最多缸数分别为直列12及V形20。缸数增加会增加曲轴的长度，使曲轴刚度下降，容易发生事故，因此增加缸数也有一定的限度。
（3）增加每转的工作行程数m
增加每转的工作行程数m可提高柴油机的功率，曾经在船用主机中采用过二冲程双作用的柴油机，m＝2。但双作用式的构造复杂，维修不便，故逐渐淘汰了。
（4）提高柴油机的转速n
提高柴油机的转速n也是增加功率的有效办法，最近大功率船用中速柴油机发展的速度很快，其转速均在300～600r/min之间（多为400～500r/min）。
（5）提高平均有效压力p e
目前提高柴油机整机功率已不再从上述各方面下工夫，而主要靠提高平均有效压力p e。而平均有效压力p e（＝p i·ηm）的提高主要可通过提高机械效率ηm和平均指示压力p i两条途径来实现。
2．现代柴油机提高经济性的主要途径
（1）用定压涡轮增压系统（又称“等压涡轮增压系统”）和高效率涡轮增压器在高增压柴油机上采用定压涡轮增压系统代替脉冲涡轮增压系统是一种发展趋势，同时提高增压器效率，改进增压器与柴油机的配合，都可显著降低燃油消耗率。
（2）增加行程缸径比S/D
增大S/D一方面可增加燃气的膨胀功，另一方面可在保持活塞平均速度C m不变的情况下大幅度降低柴油机转速，由此显著提高螺旋桨效率。
（3）提高最高爆发压力p z和平均有效压力p e之比
由理论循环的研究和实践证实，提高p z/p e，可显著提高循环经济性（但同时也大幅度增大了机械负荷）。现代船用柴油机分别采取了增大P z和降低p e的节能措施，目前p z已增大到13～15MPa，甚至18 MPa；降低p e，即降功率使用。
（4）增大压缩比ε
在高增压柴油机上为了保证部件有足够的机械强度，过去一贯采用的措施是通过降低压缩比以限制p z，但由此也降低了经济性，显然，这种措施已不符合现代柴油机的发展需求。现代船用柴油机根据理论循环的研究仍然采用了适当增大压缩比的措施。
（5）采用可变喷油正时（VIT）机构
喷油泵采用VIT机构在部分负荷时可保持最高爆发压力基本不变，从而改善了部分负荷时的运转经济性。
（6）努力提高机械效率ηm
现代柴油机采用短裙活塞，并由5道活塞环减为4道活塞环，尽量减少活塞的摩擦损失，以提高机械效率。由此可使机械效率提高到93％。
（7）采用动力涡轮系统（TCS系统）
现代大型低速柴油机由于废气涡轮增压器效率的大幅度提高，使得在柴油机正常运转时可利用部分柴油机排气带动一个专设的动力涡轮，并将其所做的功通过齿轮传送给曲轴。
（8）轴带发电机（PTO）
在主机正常运转期间，通过专设的恒速传动装置驱动一专用发电机（要求主机转速超过70％标定转速），可发出满足船舶航行需要的标定电力。在主机转速变动或波动时通过恒速传动装置可保证发电机转速恒定，或可通过可控硅变频装置保证发出电压和频率稳定不变。
（9）柴油机废热再利用
例如柴油机排气、缸套冷却水以及空冷器冷却水热量的开发与利用。
B1.当代新型船用低速柴油机在结构上的特点大致是（）。
A．大缸径，少缸数
B．钻孔冷却，超长行程
C．小缸径，多缸数
D．大缸径，低转速
A2.关于行程缸径比S/D应该是（）。
A．二冲程低速机为S/D比四冲程机大
B．二冲程低速机的S/D比四冲程机小
C．从历史发展看，四冲程机的S/D增加很快
D．从历史发展看二冲程机的S/D没有明显变化
D3.现代船用低速柴油机的发展特点有（）。
Ⅰ.增大行程缸径比S/DⅡ.提高转速，增大功率Ⅲ.减小行程缸径比S/D Ⅳ.燃烧室采用钻孔冷却Ⅴ.增大缸径，提高功率Ⅵ.广泛采用等压增压A．Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅵ
B．Ⅰ＋Ⅳ＋Ⅴ
C．Ⅱ＋Ⅴ＋Ⅵ
D．Ⅰ＋Ⅳ＋Ⅵ
D4.柴油机提高行程缸径比S/D后，对柴油机的影响有（）。
Ⅰ.宽度、高度增加Ⅱ.对混合气形成有利Ⅲ.机械负荷减小Ⅳ.有利于弯流扫气Ⅴ.对曲轴刚度要求高Ⅵ.轴系纵振与扭振加重
A．Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅳ＋Ⅴ＋Ⅵ
B．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅳ＋Ⅴ
C．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅳ＋Ⅴ＋Ⅵ
D．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅴ＋Ⅵ
B5.超长行程柴油机的优点有（）。
Ⅰ.提高螺旋桨效率Ⅱ.提高机械效率Ⅲ.提高柴油机转速Ⅳ.增加燃气的膨胀功Ⅴ.降低活塞平均速度Ⅵ.改善燃烧质量
A．Ⅲ＋Ⅳ＋Ⅵ
B．Ⅰ＋Ⅳ＋Ⅵ
C．Ⅱ＋Ⅴ＋Ⅵ
D．Ⅰ＋Ⅲ＋Ⅵ
C6.为了减轻曲轴的重量，现代曲轴制造工艺中的一项重要成就是（）。
A．红套曲轴
B．锻造曲轴
C．焊接曲轴
D．铸造曲轴
A7.现代船用大型柴油机的结构特点有（）。
Ⅰ.采用液压式气阀传动机构Ⅱ.采用厚壁轴承Ⅲ.燃烧室部件采用钻孔冷却结构Ⅳ.采用独立的气缸润滑系统Ⅴ.曲轴上增设轴向减振器Ⅵ.焊接曲轴
A．Ⅰ＋Ⅲ＋Ⅳ＋Ⅴ＋Ⅵ
B．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅳ＋Ⅴ
C．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅳ＋Ⅴ＋Ⅵ
D．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅴ＋Ⅵ
B8.现代大型低速柴油机的结构特点是（）。
Ⅰ.薄壁强背钻孔冷却式燃烧室Ⅱ.A型整体焊接式机架与刚性底座Ⅲ.全支撑十字头轴承下轴瓦与短连杆Ⅳ.旋转排气阀与液压气阀传动机构Ⅴ.整体式焊接曲轴与薄壁轴瓦Ⅵ.柔性支撑的薄壁缸套与双排气缸油注油孔
A．Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅳ＋Ⅵ
B．Ⅰ＋Ⅲ＋Ⅳ＋Ⅴ
C．Ⅱ＋Ⅳ＋Ⅴ＋Ⅵ
D．Ⅰ＋Ⅲ＋Ⅴ＋Ⅵ
D9.现代船用低速柴油机的发展特点有（）。
Ⅰ.增大行程缸径比Ⅱ.增大缸径，提高功率Ⅲ.采用钻孔冷却Ⅳ.等压增压
A．Ⅰ＋Ⅱ
B．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ
C．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅳ
D．Ⅰ＋Ⅲ＋Ⅳ
A10.柴油机向长行程发展的原因有（）。
Ⅰ.燃气膨胀充分Ⅱ.对弯流扫气，改善扫气质量Ⅲ.降低转速，提高螺旋桨效率Ⅳ.提高增压压力
A．Ⅰ＋Ⅲ
B．Ⅰ＋Ⅲ＋Ⅳ
C．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅳ
D．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ
D11.当代船用柴油机发展中的最显著特点是（）。
A．增大输出功率
B．增大气缸直径
C．自动检测
D．提高经济性
C12.在近代船用柴油机的发展中起关键作用的技术成就是（）。
A．大缸径，焊接结构
B．超长行程，低油耗
C．废气涡轮增压，低油耗
D．使用劣质油，低速化
B13.发展超长行程的一个重要原因是（）。
A．提高转速
B．燃气膨胀充分
C．提高增压压力
D．降低活塞平均速度
B14.现代低速柴油机增加行程缸径比S/D的主要目的是为了（）。
A．提高V m增加膨胀功
B．降低转速，提高螺旋桨效率，增加膨胀功
C．提高柴油机功率
D．延长使用寿命
A15.发展超长行程柴油机的一个重要原因是（）。
A．提高螺旋桨的效率
B．降低活塞平均速度
C．提高气缸的进气量
D．以上全部
A16.增加柴油机行程缸径比S/D的错误结论是（）。
A．降低摩擦损失功
B．显著提高螺旋桨的效率
C．大幅度降低柴油机转速
D．增加燃气膨胀功
B17.现代新型二冲程柴油机为降低活塞与缸套之间的摩擦功损失，采取的主要措施是（）。
Ⅰ．减少活塞环数目Ⅱ．改善气缸润滑Ⅲ．增加气缸注油率Ⅳ．减少气缸与活塞之间的间隙
A．Ⅰ
B．Ⅰ＋Ⅱ
C．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅳ
D．Ⅰ＋Ⅲ
A18.为了提高船用柴油机的经济性，在增压系统上普遍采用（）。
A．定压增压系统
B．脉冲增压系统
C．多脉冲增压系统
D．脉冲转换增压系统
A19.现代船用低速柴油机为了提高经济性，近年来其压缩比的变化情况是（）。A．增大
B．减小
C．不变
D．不定
C20.采用VIT机构可以降低燃油消耗率的主要原因是（）。
A．提高标定工况下的p z
B．保持p z值不变
C．提高部分负荷下的p z
D．限制p z
D21.改进喷射和燃烧技术有（）。
Ⅰ.缩短喷油持续角Ⅱ.提高喷油压力Ⅲ.提高喷油率Ⅳ.采用分级喷射A．Ⅰ＋Ⅱ
B．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ
C．Ⅰ＋Ⅲ＋Ⅳ
D．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅳ
C22.现代柴油机提高经济性的主要措施有（）。
Ⅰ.增大行程缸径比Ⅱ.增大喷油提前角Ⅲ.采用废气再循环技术Ⅳ.采用可变喷油定时机构Ⅴ.降低摩擦损失功
A．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅳ＋Ⅴ
B．Ⅰ＋Ⅲ＋Ⅳ＋Ⅴ
C．Ⅰ＋Ⅳ＋Ⅴ
D．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅳ
第十三套 1. 四冲程柴油机的气阀重叠角是指（C）。 A．下止点前后，进、排气阀同时开启的曲轴转角 B．下止点前后，进、排气阀同时开启的凸轴转角C．上止点前后，进、排气阀同时开启的曲轴转角D．上止点前后，进、排气阀同时开启的凸轴转角 2. 在二冲程柴油机的各种扫气形式中，换气质量最好的是（A）。 A．直流扫气 B．横流扫气 C．回流扫气 D．半回流扫气 3. 二冲程柴油机气缸套上的扫气口在纵横方向上的均有一定的倾斜度，其目的是（C）。 A．增加气缸强度 B．有利于气缸冷却 C．控制气流方向 D．增加进气量 4. 关于柴油机增压下列说法正确的是（B）。 A．采用废气涡轮增压的主要目的是利用废气能量提高热效率 B．采用废气涡轮增压的主要目的是提高柴油机功率C．机械增压达到一定增压压力后不再提高柴油机的功率 D．限制废气涡轮增压压力提高的主要原因是涡轮的工作能力 5. 按增压压力的高低，高增压的增压力为（绝对压力）（A）。 A．0.25～0.35 MPa B．0.27～0.37 MPa C．0.3～0.4 MPa D．0.32～0.42 MPa 6. 大型低速柴油机的主要固定部件有（D）。 Ⅰ.机体Ⅱ.机架Ⅲ.机座Ⅳ.气缸体 A．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ B．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅳ C．Ⅰ＋Ⅲ＋Ⅳ D．Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅳ 7. 通常中小型柴油机的机体是将下述部件制成一个整体（B）。 A．机座与机架 B．机架与气缸体 C．气缸体与机座 D．气缸体与油底壳 8. 对于筒形柴油机为了减轻重量，其主要固定件可没有（C）。A．机体 B．机架 C．机座 D．气缸体 9. 中、小型柴油机活塞外圆的磨损发生在（C）。A．活塞头部左右方向 B．活塞头部前后方向 C．活塞裙部左右方向 D．活塞裙部前后方向 10. 四冲程柴油机活塞的功用错误的是（C）。 A．组成燃烧室 B．传递燃气动力 C．启闭气口 D．承受侧向力 11. 活塞环的天地间隙和搭口间隙一般规律是（A）。A．第一、二道环最大依次减小 B．刮油环应最大 C．下面的环大于上面 D．上、下各环都一样 12. 活塞环的径向磨损会使环的（C）。 A．天地间隙增大 B．背隙增大 C．搭口间隙增大 D．平面间隙增大 13. 活塞环磨损后不会产生的情况是（B）。 A．活塞环各工作间隙都增大 B．活塞环自由开口间隙增大 C．活塞环截面积减小 D．活塞环与缸壁贴合变差 14. 适用于缸壁硬度较高易于磨合且有利于在环与缸壁之间形成油楔的活塞环断面形状是（C）。 A．梯形环 B．矩形环 C．倒角环 D．锥形环 15. 下列缸套所受的温差热应力中错误的是（C）。A．内表面的切向热应力为压应力，其大小与温差成正比 B．外表面的切向热应力为拉应力，其大小与温差成正比 C．内表面的径向热应力最大，外表面的径向热应力最小 D．内、外表面的径向热应力均为零 16. MANB&WLMC型柴油机气缸的材料是（B）。 A．气缸体为耐磨合金铸铁，气缸套为灰铸铁 B．气缸体为灰铸铁，气缸套为耐磨合金铸铁
船舶动力装置原理与设计复习思考题 第1章 1、如何理解船舶动力装置的含义？它有哪些部分组成？ 答：船舶动力装置的含义：保证船舶正常航行、作业、停泊以及船员、旅客正常工作和生活所 必需的机械设备的综合体。 组成部分：推进装置：包括主机、推进器、轴系、传动设备。 辅助装置：发电机组、辅助锅炉、压缩空气系统。 甲板机械 船舶管路系统 机舱自动化设备。 特种设备 2、简述柴油机动力装置的特点。 ?优点： a)有较高的经济性，耗油率比蒸汽、燃气动力装置低得多； b)重量轻(单位重量的指标小)； c)具有良好的机动性，操作简单，启动方便，正倒车迅速； d)功率范围广。 ?缺点： a)柴油机尺寸和重量按功率比例增长快； b)柴油机工作中的噪声、振动较大； c)中、高速柴油机的运动部件磨损较厉害； d)柴油机低速稳定性差； e)柴油机的过载能力相当差 3、船舶动力装置的技术特征包括哪些技术指标？ a)技术指标标志动力装置的技术性能和结构特征的参数。包括功率指标﹑质量指标和 尺寸指标。 b)经济指标代表燃料在该动力装置中的热能转换率。有燃料消耗率﹑装置总效率﹑推 进装置热效率﹑每海里航程燃料耗量及动力装置的运转-维修经济性。 c)性能指标代表动力装置在接受命令，执行任务中的服从性﹑坚固性和对外界条件、 工作人员的依赖性。因此它包括机动性﹑可靠性﹑自动远操作性能﹑牵曳性能以及噪声振动的控制等指标
4、说明推进装置功率传递过程，并解释各个效率的含义。 BHP、主机输出有效功率；DHP、螺旋桨收到功率；EHP、螺旋桨发出 指示功率→主机额定功率→最大持续功率→轴功率→收到功率→推力功率→船舶有效功率 ?指示功率：表示柴油机气缸中气体作功的能力； ?最大持续功率（额定功率）MCR：在规定的环境状况（不同航区有不同的规定，如无限航 区环境条件：绝对大气压为0.1Mpa;环境温度为45℃；相对湿度为60%；海水温度“中冷器进口处”为32 ℃和转速下），柴油机可以安全持续运转的最大有效功率； ?轴功率：指在扣除传动设备、推力轴承和中间轴承等传动设备后的输出功率； ?螺旋桨收到功率：扣除尾轴承及密封填料损失后所输出的功率。 ?推力功率：是螺旋桨产生使船航行的功率。 ?船舶有效功率：P e=R×V s×10-3 7、如何理解经济航速的含义？ ? 1.节能航速：节能航速是指每小时燃油消耗量最低时的静水航速，它常由主机按推进特性运行时能维持正常工作的最低稳定转速所决定。营运船舶在实现减速航行时，主机所输出的功率大大减少，其每海里燃油消耗率大幅度降低。但航速降低后，营运时间被延长，运输的周转量也少，故当船舶需实现减速航行时，应结合企业的货源、运力及完成运输周转量的情况综合考虑后再决策。 ? 2.最低营运费用航速：船舶航行一天的费用，主要由其固定费用(折旧费、修理费、船员工资、港口驶费、管理费、利息、税金，以及船舶停泊期间的燃、润油费等)和船舶航行时燃、润油费用构成。 最低营运费用航速是指船舶每航行1海里上述固定费用及航行费用最低时的航速，可供船舶及其动力装置的性能评价及选型用。在满足完成运输周转量的前提下，船舶按最低营运费用航速航行，其成本费用最省，但它并未考虑停港时间及营运收入的影响，故不够全面。 ? 3.最大盈利航速：最大盈利航速是指每天(或船舶在营运期间)能获得最大利益的航速。此航速的大小，往往与每海里(或公里)运费收入、停港天数及船舶每天付出的固定费用有关。一般在运费收入低、停港时间长、运距短、油价高的情况下，其最大盈利航速相对较小。 （图在下一页）
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。
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。
第二十二套 1.柴油机的有效压缩比总是小于几何压缩比，其原因是（D）。 A．进气阀在下止点后关闭，使压缩始点滞后 B．缸套下部设气口，使有效压缩行程减少 C．气缸盖、活塞顶的烧蚀及轴承磨损影响 D．A＋B＋C 2. 四冲程柴油机的压缩与膨胀行程所占曲轴转角分别为（A）。 A．均小于180° B．压缩行程小于180°，膨胀行程大于180° C．均为180° D．压缩行程大于180°，膨胀行程小于180° 3. 一般来说，增压四冲程柴油机的气阀重叠角比非增压四冲程柴油机的要大，原因之一是（ B）。 A．增压四冲程柴油机的进气温度高 B．增压四冲程柴油机的进气压力高 C．增压四冲程柴油机的燃烧室容积大 D．增压四冲程柴油机的转速高 4. 四冲程柴油机的气阀重叠角是指 ( C)。 A．下止点前后，进、排气阀同时开启的曲轴转角B．下止点前后，进、排气阀同时开启的凸轴转角C．上止点前后，进、排气阀同时开启的曲轴转角D．上止点前后，进、排气阀同时开启的凸轴转角 5. 二冲程柴油机与四冲程比较，错误的是（ D）。A．运转平衡，转矩均匀 B．气缸热负荷较高 C．相同工作条件时功率约为四冲程的1．7倍 D．换气质量较四冲程机好 6. 现代船用柴油机的结构特点有（ D）。 Ⅰ.活塞环数量减少Ⅱ.燃烧室部件采用“薄壁强背”结构Ⅲ.低速机采用焊接式整体曲轴Ⅳ.中速机采用锻造整体曲轴Ⅴ.中速机普遍采用倒挂式主轴承Ⅵ.低速机气缸盖采用锻造结构 A．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅳ＋Ⅵ B．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅴ C．Ⅲ＋Ⅳ＋Ⅴ＋Ⅵ D．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅳ＋Ⅴ＋Ⅵ 7. 筒形活塞式柴油机的主要运动部件有（B）。 A．活塞、连杆 B．活塞、连杆和曲轴 C．活塞、十字头、连杆和曲轴 D．十字头、连杆和曲轴 8. 对于筒形柴油机为了减轻重量，其主要固定件可没有（C）。 A．机体 B．机架 C．机座 D．气缸体 9. 活塞裂纹及裂缝故障多数出现在（D）。 A．活塞顶部 B．活塞裙部 C．销孔及环槽 D．A＋C 10. 船用大中型柴油机活塞头与活塞裙的材质分别是 （A ）。 A．耐热合金钢，耐磨合金铸铁 B．耐磨合金钢，耐热合金铸铁 C．优质合金钢，锻钢 D．锻钢，优质合金钢 11活塞环的材料通常采用（ B）。 Ⅰ.灰口铸铁Ⅱ.合金铸铁Ⅲ.球墨铸铁Ⅳ.白口铸铁Ⅴ. 可锻铸铁Ⅵ.低碳铸钢 A．Ⅰ＋Ⅲ＋Ⅴ B．Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅴ C．Ⅲ＋Ⅳ＋Ⅵ D．Ⅲ＋Ⅴ＋Ⅵ 12. 活塞环搭口间隙的正确测量方法是把活塞环放在 （ B）。 A．气缸上部 B．气缸下部 C．气缸中部 D．任意位置 13. 大功率柴油机活塞头与活塞裙分开制造和目的是 （C）。 A．形成薄壁强背结构 B．减轻重量 C．合理使用材料 D．提高散热效果 14. 套管式活塞冷却机构的主要缺点是（B）。 A．冷却液易漏泄 B．冷却系统内有水击现象 C．只适用于滑油做冷却液 D．只适用于淡水做冷却液 15. 四冲程柴油机活塞与气缸壁之间的间隙增大的原因 主要是（ A）。 A．被活塞环磨损 B．被活塞头部磨损 C．被活塞裙部磨损 D．被活塞顶部及裙部磨损 16. 气缸套正常磨损最严重的位置是 ( A）。 A．第一环上止点对应位置 B．十字头机行程中间活塞速度最大，磨损最大 C．第一环下止点对应位置 D．筒形活塞在行程中间侧推力最大，磨损最大 17. 为了防止筒形活塞式柴油机气缸套水冷壁穴蚀，在 轮机管理中的措施有（B）。 Ⅰ.改用加厚气缸套Ⅱ.减小活塞与缸套的间隙Ⅲ.对冷却水进行处理Ⅳ.减小气缸间距Ⅴ.防止冷却水高温Ⅵ. 保持冷却水压较高而稳定 1
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：
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。
上止点（T.D.C）是活塞在气缸中运动的最上端位置。 下止点（B.D.C）同上理。 行程（S）指活塞上止点到下止点的直线距离，是曲轴曲柄半径的两倍。 缸径（D）气缸内径。 气缸余隙容积（Vc）、气缸工作容积（Vs），气缸总容积（Va）、余隙高度（顶隙）。 柴油机理论循环（混合加热循环）：绝热压缩、定容加热、定压加热、绝热膨胀、定容放热。混合加热循环理论热效率的相关因素：压缩比ε、压力升高比λ、绝热指数k（正相关）、初期膨胀比ρ（负相关）。 实际循环的差异：工质的影响（成分、比热、分子数变化，高温分解）、汽缸壁的传热损失、换气损失（膨胀损失功、泵气功）、燃烧损失（后燃和不完全燃烧）、泄漏损失（0.2%，气阀处可以防止，活塞环处无法避免）、其他损失。 活塞的四个行程：进气行程、压缩行程、膨胀行程和排气行程。 柴油机工作过程：进气、压缩、混合气形成、着火、燃烧与放热、膨胀做功和排气等。 四冲程柴油机的进、排气阀的启闭都不正好在上下止点，开启持续角均大于180°CA（曲轴转角）。气阀定时：进、排气阀在上下止点前后启闭的时刻。 进气提前角、进气滞后角、排气提前角、排气滞后角。 气阀重叠角：同一气缸的进、排气阀在上止点前后同时开启的曲轴转角。（四冲程一定有，增压大于非增压） 机械增压：压气泵由柴油机带动。 废气涡轮增压：废气送入涡轮机中，使涡轮机带动离心式压气机工作。 二冲程柴油机的换气形式：弯流（下到上，再上到下）、直流（直线下而上）。 弯流可分：横流、回流、半回流。直流：排气阀、排气口。 横流：进排气口两侧分布。回流：进排气口同侧，排气口在进气口上面。 半回流：进排气的分布没变，排气管中装有回转控制阀。 排气阀——直流扫气：排气阀的启闭不受活塞运动限制，扫气效果较好。 弯流扫气的气流在缸内的流动路线长（通常大于2S），新废气掺混且存在死角和气流短路现象，因而换气质量较差。横流扫气中，进排气口两侧受热不同，容易变形。但弯流扫气结构简单，方便维修。直流扫气质量好，但是结构复杂，维修较困难。 柴油机类型： 低速柴油机n≤300r/min Vm＜6m/s 中速柴油机300
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
广东海洋大学2011——20012学年第 1 学期 《船舶柴油机》课程试题 课程号： 18242248-1 ■ 考试 □ A 卷 ■ 闭卷 □ 考查 ■ B 卷 □ 开卷 （本试卷卷面总分100分，及格分为60分，考试时间为100分钟） 一.单项选择题 答题说明：本试卷试题均为单项选择题，请选择一个最合适的答案，每题0.8分，共80分。 1. 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做功的动力机械 B ．在气缸内进行二次能量转换并利用某中间工质对外做功的动力机械 C ．在气缸内燃烧并利用燃烧产物对外做功的动力机械 D ．在气缸内燃烧并利用燃烧产物对外做功的往复式动力 机械 答案：C 班 级： 姓 名： 学号： 试题共 7 页 加 白纸 2 张 密 封 线 GDOU-B-11-302
2. 柴油机是热机的一种，它是（）。 A．在气缸内燃烧并利用某中间工质对外做功的动力机械B．在气缸内进行二次能量转换并利用某中间工质对外做功的动力机械 C．在气缸内燃烧并利用燃烧产物对外做功的回转式动力机械 D．在气缸内燃烧并利用燃烧产物对外做功的往复式动力机械 答案：D 3. 发电用柴油机多用四冲程筒形活塞式柴油机主要是因为（）。 A．结构简单 B．工作可靠 C．转速满足发电机要求 D．功率大 答案：C 4. 双机双桨船舶，一般带动右侧螺旋桨的主机为（）。A．右旋机 B．高速柴油机 C．左旋机 D．低速柴油机 答案：A 5. 下述关于压缩比的说法中不正确的是（）。 A．缸内工质经活塞压缩后，温度与压力均增高 B．压缩比对柴油机的燃烧、效率、机动性与机械负荷等
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
船用柴油机的工作原理 二冲程柴油机的工作原理 通过活塞的两个冲程完成一个工作循环的柴油机称为二冲程柴油机，油机完成一个工作循环曲轴只转一圈，与四冲程柴油机相比，它提高了作功能力，在具体结构及工作原理方面也存在较大差异。 二冲程柴油机与四冲程柴油机基本结构相同，主要差异在配气机构方面。二冲 程柴油机没有进气阀，有的连排气阀也没有，而是在气缸下部开设扫气口及排气口； 或设扫气口与排气阀机构。并专门设置一个由运动件带动的扫气泵及贮存压力空气 的扫气箱，利用活塞与气口的配合完成配气，从而简化了柴油机结构。 图是二冲程柴油机工作原理图。扫气泵附设在柴油机的一侧，它的 转子由柴油机带动。空气从泵的吸入吸入，经压缩后排出，储存在具有较大容积的 扫气箱中，并在其中保持一定的压力。现以图说明二冲程柴油机的工作原理。 燃烧膨胀及排气冲程： 燃油在燃烧室内着火燃烧，生成高温高压燃气。活塞在燃气的推动下，由上止点 向下运动，对外作功。活塞下行直至排气口打开（此时曲柄在点位置，此时燃气 膨胀作功结束，气缸内大量废气靠自身高压自由排气，从排气口排人到排气管。 当气缸内压力降至接近扫气压力时（一般扫气箱中的扫气压力为0 12，下行活塞把扫气口3打开（此时曲柄在点4的位置，扫气空气进入气缸， 同时把气缸内的废气经排气口赶出气缸。活塞运行到下止点，本冲程结束，但扫气 过程一直持续到下一个冲程排气口关闭（此时曲柄在点位置为止。 ·4· 342 第三篇船舶柴油机检修图二冲程柴油机工作原理示意图扫气及压缩冲程： 活塞由下止点向上移动，活塞在遮住扫气口之前，由扫气泵供给储存在扫气箱 内的空气，通过扫气口进入气缸，气缸中的残存废气被进入气缸的空气通过排气口 扫出气缸。活塞继续上行，逐渐遮住扫气口，当扫气口完全关闭后（此时曲柄在点 位置，空气停止充人，排气还在进行，这阶段称为“过后排气阶段”。排气口关闭时
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
第二十一套 1.活塞在气缸内从上止点到下止点所扫过的容积称为（C ）。 A．燃烧室容积 B．气缸总容积 C．气缸工作容积 D．存气容积 2.柴油机的有效压缩比总是小于几何压缩比，其原因是（D ）。 A．进气阀在下止点后关闭，使压缩始点滞后 B．缸套下部设气口，使有效压缩行程减少 C．气缸盖、活塞顶的烧蚀及轴承磨损影响 D．A＋B＋C 3.四冲程柴油机在进行燃烧室扫气时，它的（C ）。A．气缸与进气管是相通的 B．气缸与排气管是相通的 C．气缸与进、排气管是相通的 D．气缸与启动空气管相通 4.对于二冲程横流扫气式柴油机的进、排气口定时有（D ）。 A．扫气口先开，排气口后开，扫气口先关，排气口后关 B．扫、排气口同时启闭 C．排气口先开，扫气口后开，排气口先关，扫气口后关 D．排气口先开，扫气口后开，扫气口先关，排气口后关 5.按增压压力的高低，中增压的增压力为（绝对压力）（A ）。 A．～MPa B．～MPa C．～MPa D．～MPa 6.现代船用柴油机的结构特点有（ D ）。 Ⅰ.活塞环数量减少Ⅱ.燃烧室部件采用“薄壁强背”结构Ⅲ.低速机采用焊接式整体曲轴Ⅳ.中速机采用锻造整体曲轴Ⅴ.中速机普遍采用倒挂式主轴承Ⅵ.低速机气缸盖采用锻造结构 A．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅳ＋Ⅵ B．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅴ C．Ⅲ＋Ⅳ＋Ⅴ＋Ⅵ D．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅳ＋Ⅴ＋Ⅵ 7.关于现代筒形活塞式船用柴油机结构说法不正确的是（ C ）。 A．柴油机无机座 B．气缸体与机架铸成一体C．气缸套与气缸体铸成一体 D．主轴承采用倒挂式结构 8.十字头式柴油机采用中隔板将（C ）隔开。 A．曲轴箱与油底壳 B．气缸与油底壳 C．气缸与曲轴箱 D．气缸与扫气箱 9.关于活塞的材料下列各项正确的是（B ）。 Ⅰ.组合式活塞的头和裙用不同的材料制造Ⅱ.组合式活塞的活塞头用耐热合金钢Ⅲ.组合式活塞的活塞裙用锻钢Ⅳ.小型柴油机多用铝合金活塞 Ⅴ.铝活塞与气缸间的安装间隙大 A．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅳ＋Ⅴ B．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅳ＋Ⅴ C．Ⅰ＋Ⅲ＋Ⅳ D．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅳ 10 关于活塞冷却下列正确的说法是（B ）。 A．强制冷却式活塞冷却主要是径向散热 B．强制冷却式活塞冷却主要是轴向散热 C．径向散热活塞用于高增压中小型柴油机 D．径向散热的活塞顶很薄 11 刮油环的作用是（C ）。 A．散热 B．气密 C．刮油、布油 D．磨合 12 筒形活塞的裙部在工作中产生的变形是（ D ）。A．在侧推力作用下使裙部直径沿活塞销轴线方向伸长B．裙带销座附近金属堆积多，受热后沿销轴方向有较大的热胀变形 C．作用在活塞顶上的气体力使裙部直径沿销轴线方向伸长 D．A＋B＋C 13 大型二冲程弯流扫气柴油机的活塞均具有长裙，其作用是（C ）。 A．导向 B．承担侧推力 C．防止新气经排气口流失 D．散热 14 中、高速柴油机采用浮动式活塞销的主要目的是（D ）。 A．提高结构刚度 B．加大承压面，减小比压力 C．利于减小间隙，缩小变形 D．降低销与衬套之间相对速度，减小磨损 15 关于柴油机气缸套的工作条件论述不正确的是 8
第一章 1 简述发动机的实际工作循环过程。 答: 2 画出四冲程发动机实际循环的示功图，它与理论示功图有什么不同？说明指示功的概念和意义。 理论循环中假设工质比热容是定值，而实际气体随温度等因素影响会变大，而且实 际循环中还存在泄露损失.换气损失燃烧损失等，这些损失的存在，会导致实际循环放热率低于理论循环。指示功时指气缸内完成一个工作循环所得到的有用功Wi,指示功Wi 反映 了发动机气缸在一个工作循环中所获得的有用功的数量。 4 什么是发动机的指示指标？主要有哪些？ 答：以工质对活塞所作之功为计算基准的指标称为指示性能指标。它主要有：指示功和平均指示压力.指示功率.指示热效率和指示燃油消耗率。 5 什么是发动机的有效指标？主要有哪些？ 答:以曲轴输出功为计算基准的指标称为有效性能指标。主要有：1）发动机动力性指标，包括有效功和有效功率.有效转矩.平均有效压力.转速n 和活塞平均速度；2）发动机经济性指标，包括有效热效率.有效燃油消耗率；3）发动机强化指标，包括升功率PL.比质量me。强化系数PmeCm. 第二章 1 为什么发动机进气门迟后关闭.排气门提前开启？提前与迟后的角度与哪些因素有关/ 答：进气门迟后关闭是为了充分利用高速气流的动能，从而实现在下止点后继续充气，增加进气量。排气门提前开启是由于配气机构惯性力的限制，若在活塞到下止点时才打开排气门，则在排气门开启的初期，开度极小，废弃不能通畅流出，缸内压力来不及下降，在活塞向上回行时形成较大的反压力，增加排气行程所消耗的功。在发动机高速运转时，同样的自由排气时间所相当的曲轴转角增大，为使气缸内废气及时排出，应加大排气提前角。 2 四冲程发动机换气过程包括哪几个阶段，这几个阶段时如何界定的？ 答：1）自由排气阶段：从排气门打开到气缸压力接近于排气管内压力的这个时期。 强制排气阶段：废气是由活塞上行强制推出的这个时期。 进气过程：进气门开启到关闭这段时期。 气门重叠和燃烧室扫气：由于排气门迟后关闭和进气门提前开启，所以进.排气门同时打开这段时期。 3 影响充量系数的主要因素有哪些？ 答：1）进气门关闭时气缸内压力Pa'，其值愈高，фc 值愈大。 进气门关闭时气缸内气体温度Ta'，其值愈高，фc 愈低。 残余废气系数γ，其值增大会使фc下降。 进排气相位角：合适的配气相位应使Pa'具有最大值。 压缩比：压缩比εc 增加，фc 会有所增加。 近期状态：其对фc 影响不大。
《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。
课题一船舶柴油机的基本知识 目的要求： 1．了解船舶柴油机的基本概念及优缺点。 2．掌握柴油机基本结构和主要系统。 3．掌握柴油机主要结构参数。 4．掌握四、二冲程柴油机的工作原理。 5．比较四、二冲程柴油机工作原理与结构上的差别。 6．了解船舶柴油机的基本分类和型号。 重点难点： 1．柴油机与汽油机的区别。 2．进排气重叠角、定时图。 教学时数：4学时 教学方法：多媒体讲授 课外思考题： 1．柴油机与汽油机有哪些区别？ 2．柴油机主要结构组成和作用。 3．压缩比ε意义及对柴油机工作性能有什么影响？ 4．四冲程柴油机各工作过程特征及特点。 5．二、四冲程换气在工作上原理及结构上有什么差别？ 6．四冲程柴油机进、排气为什么都要提前和滞后？气阀重叠角有何作用？
课题一船舶柴油机的基本知识 第一节柴油机的概述及发展趋势 一、柴油机的概述 1．热机 热机是指把热能转换成机械能的动力机械。蒸汽机、蒸汽轮机以及柴油机、汽油机等是热机中较典型的机型。 蒸汽机与蒸汽轮机同属外燃机。在该类机械中，燃烧（燃料的化学能转变成热能）发生在汽缸外部（锅炉），热能转变成机械能发生在汽缸内部。此种机械由于热能需经某中间工质（水蒸气）传递，必然存在热损失，所以它的热效率不高，况且整个动力装置十分笨重。在能源问题十分突出的当前，它无法与内燃机竞争，因而已经在船舶动力装置中消失。 2．内燃机 汽油机、柴油机以及燃气轮机同属内燃机。虽然它们的机械运动形式（往复、回转）不同，但具有相同的工作特点──都是燃料在发动机的气缸内燃烧并直接利用燃料燃烧产生的高温高压燃气在气缸中膨胀作功。从能量转换观点，此类机械能量损失小，具有较高的热效率。另外，在尺寸和重量等方面也具有明显优势，因而在与外燃机竞争中已经取得明显的领先地位。 在内燃机中根据所用燃料不同，可大致分为汽油机、煤气机、柴油机和燃气轮机。它们都具有内燃机的共同特点，但又都具有各自的工作特点。由于这些各自不同的特点使它们在工作原理、工作经济性以及使用范围上均存在一定差异。如汽油机使用挥发性好的汽油做燃料，采用外部混合法（汽油与空气在气缸外部进气管中的汽化器进行混合）形成可燃混合气。缸内燃烧为电点火式（电火花塞点火）。这种工作特点使汽油机不能采用高压缩比，因而限制了汽油机的经济性不能大幅度提高，而且也不允许作为船用发动机使用（汽油的火灾危险性大）。但它广泛应用于运输车辆。 3．柴油机 柴油机是一种压缩发火的往复式内燃机。它使用挥发性较差的柴油或劣质燃料油做燃料。采用内部混合法（燃油与空气的混合发生在气缸内部）形成可燃混合气；缸内燃烧采用压缩式（靠缸内空气压缩形成的高温自行发火）。这种工作特点使柴油机在热机领域内具有最高的热效率（已达到55％左右），而且允许作为船用发动机使用。因而，柴油机在工程界应用十分广泛。尤其在船用发动机中，柴油机已经取得了绝对领先地位。 根据英国劳氏船级社统计，1985年全世界制造的船舶中（2000t以上）以柴油机作为推进装置者占99.89％，而到1987年100％为柴油机船。船用主机经济性、可靠性、寿命是第一位，尺寸、重量是第二位，低速机适用作船用主机，大功率四冲程中速机适用作滚装船和集装箱船，中、高速机适用作发电机组。柴油机通常具有以下突出优点： （1）经济性好。有效热效率可达50％以上，可使用廉价的重油，燃油费用低。 （2）功率范围宽广，单机功率从0.6kW～45600kW，适用的领域广。