船舶柴油机重点

模块三燃油喷射与燃烧重点：喷油设备的工作原理、结构组成、检查调整、主要故障及管理。

难点：供油规律、喷油规律及影响因素，回油阀调节式喷油泵的检查与调整，燃烧过程、影响因素及控制措施。

对柴油机燃烧的要求可概括为及时（在上止点前后发火并燃烧完毕）、完全、平稳（燃烧过程柔和无敲缸现象）和空气利用率高。

影响燃烧的因素有：燃油品质及喷射、空气（数量与涡动）和压缩温度。

单元一燃油一、燃油的成分及组成碳燃油大量来自石油产品。

石油故称为烃类化合物氢提炼燃油工艺：蒸馏、裂化、催化裂化、加氢裂化。

常压蒸馏：（360-370°）可分离汽油、煤油、轻柴油、重柴油。

蒸馏减压蒸馏：（410°）分离出重柴油和润滑油。

脂肪烃自燃温度低，自燃性能好，易燃烧。

烃环烷烃自燃温度较脂肪烃高，自燃性能也比脂肪烃差。

芳香烃自燃温度最高，自燃性能差，易结碳，不宜作为燃料。

二、燃油的理化性能指标及其影响因素影响燃油燃烧性能指标（十六烷值、柴油指数、馏程、发热值、密度和粘度）；燃油的质量指标影响燃烧产物构成指标（硫分、灰分、沥青分、残炭值、钒和钠的含量）；影响燃油管理工作指标（粘度、密度、闪点、凝点、浊点、倾点、水分、机械杂质）。

1．十六烷值表示自燃性能的指标。

十六烷值越高，其自燃性能越好，但应适当。

十六烷值过低，会使燃烧过程粗暴，甚至在起动或低速运转时难以发火；十六烷值过高，易产生高温分解而生成游离碳，致使柴油机的排气冒黑烟。

通常高速柴油机使用的燃油十六烷值在40～60之间，中速机在35～50之间，低速机十六烷值应不低于25。

2．柴油指数3．馏程馏程就是在某一温度下燃油所能蒸发掉的百分数，它表明了燃油的蒸发性，也表明燃油轻重馏分的组成。

轻馏分的蒸发速度比重馏分快，能与空气较快混合，滞燃时间短，燃烧较快。

4．粘度粘度表示流体的内摩擦，即燃油流动时分子间阻力的大小。

燃油的粘度通常以动力粘度、运动粘度、条件粘度等表示。

接绝对粘度：动力粘度和运动粘度粘度恩氏粘度相对粘度雷氏粘度塞氏粘度燃油的粘度对于燃油的输送、过滤、雾化和燃烧有很大影响。

《船舶柴油机》课程复习题教材：船舶柴油机. 朱建元主编.北京：人民交通出版社, 2004一．概念题（180小题）1．由于柴油的粘度大、蒸发性差、要形成可燃混合气必须采用高压喷射的方式。

2．分隔式燃烧室的经济性比直喷式燃烧室差。

3． 闭式循环冷却系统中使用的冷却水，一般的江水、河水不可以使用。

4． 冷却水通过散热器的循环称为大循环。

5．柴油机的过量空气系数一定大于1。

6． 废气涡轮增压器中的喷嘴环属于涡轮部分，而不属于压气机部分。

7． 轻柴油的牌号是以其凝点温度命名的。

8． 有效燃油消耗率为发动机单位时间所作有效功所消耗的燃油质量。

9． 低速船用主机的启动方式为压缩空气启动方式10．发动机润滑方式是压力润滑、飞溅润滑和油脂润滑相结合的润滑方式。

11．两速式调速器的作用是稳定最低转速，限制最高转速。

12．船舶柴油机正常的冷却水出口温度范围为70～80℃。

13．调速器通过调节油量来控制转速。

14．对于全速调速器，发动机的转速取决于调速手柄的位置。

15．随着转速的提高，最佳供油提前角应该增大。

16. 内燃机的排量是指所有气缸工作容积总和。

17. 已知发动机标定工况的有效功率P e =92kW 、转速n=5800r/min ，则该工况发动机的转矩Me 为 151（N •m ）。

18. 机体的底平面位于曲轴轴线平面以下为龙门式机体。

19.发动机的外特性是指发动机全负荷的速度特性。

20.四行程发动机的配气凸轮轴转速是曲轴转速的21。

21．气门间隙是指发动机在冷态下，当气门处于关闭状态时，气门与传动件之间的间隙。

22．发动机的标定功率有15min 功率、1h 功率、12h 功率、持续功率，其中船用主机的标定功率为持续功率。

23.设气缸工作容积为S V ，燃烧室容积为c V ，气缸总容积a V ，则压缩比 的概念是C CS V VV+=ε。

24.已知发动机的有效燃油消耗率g e=300g/(kW•h),耗油量G f=22.2kg/h,有效功率P e（kW）为74.0（kW）。

绪论2.我们所说的船舶机电设备是指什么？主要包括哪几个部分？答：船舶机电是对船舶动力以及各种机电设备的总称。

主要包括船舶动力装置，船用泵及阀件，船舶甲板机械，船舶锅炉、船舶制冷和空气调节装置，船舶电气设备，船舶辅机电力拖动，船舶电站及电力系统。

3.什么是船舶动力装置？什么是船舶辅机？答：船舶动力装置是保证船舶正常航行、作业、停泊及船员、旅客工作和生活所必需的机械设备综合体。

船上除主机、主锅炉以外的机械，统称为船舶辅机。

第一章2.简述四冲程柴油机的工作原理？答：四冲程柴油机的工作分为四个过程：进气行程，活塞从上止点下行，进气阀打开，新鲜空气从进气阀进入气缸；压缩行程，活塞从下止点向上运动，进气阀关闭，活塞对气体进行压缩。

在压缩过程后期，燃油喷入气缸，与高温空气混合，并自行燃烧；燃烧和膨胀行程，燃油燃烧，气缸内压力和温度急剧上升，高温高压的燃气膨胀推动活塞下行而做功，膨胀持续到排气阀开启时候结束；排气行程，排气阀开启，靠内外压力差，将气缸内的废气排出，排气阀延迟到上止点后某一位置关闭。

3.什么叫二冲程柴油机？它与四冲程柴油机相比有什么不同？答：通过活塞的两个行程完成一个工作循环的柴油机叫做二冲程柴油机。

不同：二冲程柴油机完成一个工作循环只需要两个行程；相同条件下，二冲程柴油机的工作效率是四冲程柴油机的1.6~1.7倍；二冲程柴油机比四冲程柴油机回转均匀；二冲程柴油机换气质量差，热负荷比四冲程高。

7.简述压缩空气启动装置的组成和工作原理。

答：压缩空气启动装置主要由空气压缩机、空气瓶、主起动阀、空气分配器、气缸起动阀和起动控制阀等组成。

工作原理：利用一定压力（2.5~3.0MPa）的压缩空气，按柴油机的发火顺序在工作行程时引入气缸，代替燃气推动活塞，使柴油机达到起动转速，完成自行发火。

第二章2.简述往复泵的工作原理和性能特点。

答：工作原理，往复泵是一种容积式泵，依靠活塞或柱塞的往复运动，造成工作室容积的变化，腔室内外形成压差，从而抽吸并挤压液体，实现能量传递，达到对液体进行吸排的目的。

船舶柴油机复习资料(全)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。

10.9．1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14.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。

15.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。

16.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。

17.指示功率：柴油机气缸内的工质在单位时间所做的指示功。

18.有效功率：从柴油机曲轴飞轮端传出的功率。

19.机械损失功率：作用在活塞上指示功率传递到曲轴的过程中损失的功率。

20.活塞平均速度：曲轴一转两个行程中活塞运动速度的平均值。

21.机械负荷：柴油机部件承受最高燃烧压力，惯性力，振动冲击等强烈程度22.热负荷：柴油机燃烧室部件承受温度，热流量及热应力的强烈程度。

23.热疲劳：燃烧室部件在交变的热应力作用下出现的破坏现象。

24.薄壁强背：燃烧室部件的受热壁要薄，以减少热应力，强背就是在薄壁的设置强有力的支撑，以降低机械应力。

25.振荡冷却：活塞顶内腔设置大容积冷却空间，保持冷腔内冷却液只充满40%-60%，并以一定的循环速度流过，由于活塞运动的往复惯性力，使得冷却液在腔室中上下冲刷振荡，加强对活塞顶的冷却。

大管轮船舶柴油机题库第一章柴油机基本知识一、单选题1.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2．在内燃机中柴油机的热效率最高的原因是A．柴油的热值高B.内部燃烧C．压缩发火D.B十C3．柴油机燃烧室容积是指A、活塞在上止点时活塞顶上方的容积B．活塞在下止点时，活塞顶上方的容积C.活塞从上止点至下止点所扫过的容积D．上述三种说法均错误4．现代船用超长行程高增压柴油机的实际工作循环发展趋势是A.等压加热循环B．等容加热循环C．混合加热循环D．等温加热循环5．3．中速柴油机的转速n与活塞平均速度Vm般的范围是A．n＜300r／min，Vm＜6m／B．n＞l000r／min，Vm＞9m／C300＜n1000r／min，Vm＞6m／D．300＜n1000r／min，Vm＝(6—9)m ／6．目前柴油机的压缩比ε一般处在A．ε＝5—8B．ε＝6--11C．ε＝12—22D．ε=22—287．在下列压缩比ε的表达式中，错误的是(Va——气缸总容积，Vc——气缸压缩容积，V——气缸工作容积)A．ε＝Vc／VaB．ε＝Va／VcC.ε＝(V十Vc)／VcD．ε=1十V／Vc 8．13．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9．根据柴油机理论循环的分析，提高循环热效率应包括提高以下几种参数A．过量空气系数和初膨胀比B．压力升高比和压缩比C．最高爆发压力与压缩比D．压缩始点的温度与压力10．低速二冲程十字头式柴油机广泛用于船用主机，主要原因是A．重量和尺寸较小B．寿命长，经济而可靠C．操纵简单，管理方便D．结构简单，管理方便填空题1．柴油机工质的比热随温度的升高而______。

判断题1．膨胀损失功与泵气功之和即为实际循环的换气损失。

2．不论从柴油机的机械负荷还是经济性来考虑，增大压缩比都是有好处的。

第七章柴油机的特性91题第一节船舶柴油机的工况和运转特性的基本概念11题考点1：船舶柴油机的运转工况5题1发电机工况电力传动的船舶主机和发电副机按发电机工况运行。

在这种工况下，为了保持电网电压稳定和一定的电流频率，由调速器控制柴油机保持恒速运转。

它的功率随着航行条件的变化或船舶用电量的变化，可以从零变化到最大许用值。

因此，柴油机的发电机工况是转速不变而功率随时发生变化的工况。

2螺旋桨工况用来直接驱动螺旋桨的船舶主机是按螺旋桨工况运行的。

在此工况下，柴油机按一定的转速将其功率通过轴系传给螺旋桨，螺旋桨在水中旋转产生推力克服船舶航行阻力使船保持航速。

螺旋桨的吸收功率就等于主机发出的功率（忽略轴系的传递损失情况）。

在螺旋桨工况下，柴油机发出的功率和其转速都是改变的。

螺旋桨在工作时其吸收功率与转速的m次方成比例（P p＝cn m）。

通常在稳定运转时，螺旋桨吸收功率P p与转速n的三次方成比例，即P p∝n３。

相应柴油机功率Pe 与转速的关系可写成Pe＝cn３。

我们把柴油机按此关系运转的工况称为柴油机的螺旋桨工况。

3其他工况柴油机在此类工况下运行时，它的功率与转速之间没有一定的关系。

柴油机的转速是由工作机械所需的速度决定的，而功率则由运行中所遇到的阻力决定。

比如驱动调距桨的主机是根据不同的调距桨叶的角度在某一转速下要求不同的功率；驱动应急救火泵或应急空压机的柴油机分别要求符合水泵或空压机的工况；即使直接驱动螺旋桨的主机，当航行条件和运行状态发生变化时（海面状况、气象条件、航区、装载、船舶污底以及船舶转向等），船舶阻力发生改变，通过螺旋桨影响主机的功率和转速。

A1.柴油机转速不变而功率随时发生变化的工况，称为（）。

A．发电机工况B．螺旋桨工况C．面工况D．应急柴油机工况B2. 柴油机的功率随转速按三次方关系而变化的工况，称为（）。

A．发电机工况B．螺旋桨工况C．面工况D．应急柴油机工况C3. 柴油机在同一转速下可有不同输出功率，在同一功率下可有不同转速，这种工况称为（）。

第二章船舶柴油机概述（样章）【学习目标】掌握船舶柴油机的概念、基本组成、常用名词、基本工作原理、定时图、分类及型号。

第一节柴油机基本概念及应用一、柴油机的基本概念将热能转变为机械能的动力机械称为热力发动机，简称热机。

热机中的热能是通过燃料燃烧获得的，若燃料燃烧产生的热能发生在转变机械能的机器外部的热机，称为外燃机，汽轮机、蒸汽机属于内燃机；若燃料燃烧产生的热能发生在转变机械能的机器内部的热机，称为内燃机，柴油机、汽油机和煤气机属于内燃机。

柴油机是一种以柴油为燃料的压燃式往复运动内燃机。

柴油机是靠压缩发火的，这是区别于其他内燃机的本质特征。

柴油机如图1-1所示。

图1-1 柴油机二、柴油机的优缺点1、柴油机的优点（1）经济性好，燃油费用低；（2）功率范围大，适用领域广；（3）启动迅速、加速性能好、操作简便；（4）结构紧凑、尺寸小、重量轻；（5）可靠性好、寿命长、维修方便。

2、柴油机的缺点（1）机身振动大；（2）噪声较大；（3）某些部件承受高温、高压作用。

三、柴油机在船舶上的应用1、柴油机用作船舶主机利用柴油机输出的机械能驱动螺旋桨旋转，使螺旋桨产生推力，推进船舶航行。

对于中、高速柴油机，必须通过齿轮箱来减速和换向（螺旋桨正反转）。

2、柴油机用作船舶副机在有些内河船舶上，柴油机还可用作副机，如利用小型柴油机作为发电原动机，驱动发电机发电，为船舶辅助供电，如图1-2所示。

图1-2 柴油机用作发电原动机第二节柴油机基本组成及常用名词一、柴油机的基本组成柴油机由主要固定部件、主要运动部件和主要工作系统三大部分组成，如图1-3所示。

主要固定部件包括气缸盖、机体、气缸套、机座（油底壳）、主轴承等；主要运动部件包括活塞组件、连杆组件和曲轴飞轮组件；主要工作系统包括配气系统、燃油系统、润滑系统、冷却系统和操纵系统（起动、调速和换向）。

图1-3 柴油机基本组成二、柴油机常用名词柴油机常用名词如图1-4所示。

图1-4 柴油机常用名词柴油机常用名词的含义见表1-1。