第九章柴油机起动、换向和操纵系统
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第九章柴油机起动、换向和操纵系统
第一节 柴油机的启动
一、概述
柴油机本身没有自行起动能力。欲使静止的 柴油机转动起来必须借助于外力，以便使柴 油机获得第一个工作循环的条件，即在外力 作用下进行进气、压缩、喷油，直至燃油燃 烧膨胀作功而自行运转。这一过程称柴油机 起动。
在起动过程中还必须使柴油机达到一定转速， 才能保证在压缩终点缸内达到燃油自燃发火 的温度。
第九章柴油机起动、换向和操纵系统
3）我国规范要求： （1）至少要有2台充气设备,其中一台应由主柴油
机以外的动力驱动.充气设备的排量应在1h内将空 气瓶的压力升到连续启动要求压力. (2)安全阀开启压力不大于工作压力的1.1倍. (3)启动空气管路上应有截止止回阀. (4)起动空气瓶至少有2个, (5)空气瓶的容量必须保证在 不补气的情况下能冷 车倒顺车交替起动各6次（不可换向主柴油机6 次）。 (6)起动空气压力应保持2.5～3.0MPa
第九章柴油机起动、换向和操纵系统
根据所采用的外来能源形式，柴油机的起 动方式可分为：
（1）借助于加在曲轴上的外力矩使曲轴 转动起来。如人力手摇起动、电动机起动及 气力或液压马达起动等；（救生艇发动机、 驱动应急空压机的柴油机等）不需空气分配 器与气缸启动阀
（2）借助于加在活塞上的外力推动活塞 运动使曲轴运转起来。如压缩空气起动。
柴油机起动所要求的最低转速称起动转速。
第九章柴油机起动、换向和操纵系统
起动转速的高低与柴油机的结构类型（开 式燃烧室、缸径大起动转速低）、环境温度 （缸内温度、柴油机温度、冷却水温、外界 气温）、柴油机技术状态（雾化质量、气缸 密封状况）、燃油品质等有关。
它也是鉴别柴油机起动性能的重要标志。 起动转速的一般范围是： 高速柴油机80～150r/min； 中速柴油机60～70r/min； 低速柴油机10～30r/min。
(2)压缩空气要有一定的供气定时，即供气要 适时并有一定的供气延续时间
①活塞处于膨胀行程之初某一时刻向气缸供 气并 持续一段时间后结束
② 起动定时主要与柴油机的类型有关 a.船用大型低速二冲程机气缸起动阀通常在
上止点前5°CA向气缸供气，上止点后 100°CA结束，进气延续角一般不超过 120°CA
第九章 启动、换向和操纵系统
第一节 柴油机的启动
第九章柴油机起动、换向和操纵系统
船舶经常在各种复杂的条件下航行，在进出 港口和靠离码头时船舶需要多次改变航速及 航向；在海洋中正常航行时要求船舶定速前 进；在大风浪中航行时应限制主机的负荷及 转速以防主机超负荷或超速；在紧急情况下 船舶为了避碰而要求紧急刹车。为了满足船 舶机动操作的要求，船舶主机应当具有起动、 停车、调速、限速、限制负荷、正车运转和 倒车运转的能力。作为船舶主机的柴油机必 须设计起动、换向和调速装置以及控制上述 各种装置的操纵系统。
动位置。 发电副机采用加在曲轴自由端的气力马达起
动就不必保证有最少气缸数。
第九章柴油机起动、换向和操纵系统
（至少有两个）的压力应保持在2.5～3MPa， 中、低速柴油机的起动空气压力一般为 1.5~3.0MPa，新型柴油机起动空气压力一 般为1.0MPa左右。 其储量应保证在不补充空气的情况下，对可 换向主机能从冷机正倒车交替起动不少于12 次；对不可换向主机能从冷机连续起动6次。
第九章柴油机起动、换向和操纵系统
柴油机的发火顺序在膨胀行程之初引入气缸，代替 燃气推动活塞，使柴油机达到起动转速，完成自行 发火。 压缩空气起动装置 1）作用：起动、制动（刹车） 2）组成:空气压缩机、起动空气瓶、起动控制阀、 主起动阀、空气分配器、气缸起动阀 3）我国规范要求：起动空气瓶的容量必须保证在 不补气的情况下能冷车倒顺车交替起动各6次（不 可换向主柴油机6次）。供主机起动的空气 瓶至少 有两个，起动空气压力应保持2.5～3.0MPa
第九章柴油机起动、换向和操纵系统
4）工作原理 起动控制阀控制主起动阀；起动凸轮控制空
气分配器；空气分配器控制气缸起动阀
第九章柴油机起动、换向和操纵系统
3、气缸起动阀和空气分配器的结构原理
第九章柴油机起动、换向和操纵系统
2、保证起动的条件
(1)压缩空气必须具有一定的压力和一定的储量 按我国有关规定供主机起动用空气瓶
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b.中高速四冲程机气缸起动阀通常在上止点 前5－10°CA开启，进气延续角一般不超 过140°CA
实际上，启动空气进入气缸的时刻要延后些， 这时因为气缸启动阀不是瞬时开大的，存在 节流作用。
第九章柴油机起动、换向和操纵系统
9.1.3二冲程柴油机某缸气缸起动阀卡死不 能开启而使曲轴停在某一位置不能起动时， 查看飞轮刻度可以确定发生故障的起动阀， 下列说法正确的是：
位置和机舱温度不低于5～8℃不需暖机就能 迅速和可靠地起动
第九章柴油机起动、换向和操纵系统
二. 压缩空气起动装置的组成和工作原理
1、起动装置简介
1-气缸起动阀；2-空气分配器；3-主起动阀；4-起动控制阀；5-截止止回阀；
6-出气阀；7-空气瓶
第九章柴油机起动、换向和操纵系统
压缩空气起动 将具有一定压力（2.5－3.0MPa ）的压缩空气按
通常，船用柴油机（主、副机）大多采 用压缩空气起动。
第九章柴油机起动、换向和操纵系统
柴油机的启动性能除和柴油机结构特点和工 作条件有关外，与启动装置也有关。
柴油机起动装置要求： 1）保证迅速可靠起动； 2）起动耗能少； 3）易于实现机舱自动化和遥控； 4）对船舶主柴油机,还要求当曲轴处于任何
A.飞轮指示在下止点前0~120°的缸为故 障缸
B.飞轮指示在上止点的缸为故障缸 C.飞轮指示在上止点前0~120°的缸为故
障缸 D.飞轮指示在上止点后0~120°的缸为故
障缸
第九章柴油机起动、换向和操纵系统
(3)必须保证最少气缸数 二冲程柴油机不少于4缸（i=360°/100°） 四冲程柴油机不少于6缸（i=720°/140°） 若缸数少于上述限值，则起动前应盘车至起
第一节 柴油机的启动
一、概述
柴油机本身没有自行起动能力。欲使静止的 柴油机转动起来必须借助于外力，以便使柴 油机获得第一个工作循环的条件，即在外力 作用下进行进气、压缩、喷油，直至燃油燃 烧膨胀作功而自行运转。这一过程称柴油机 起动。
在起动过程中还必须使柴油机达到一定转速， 才能保证在压缩终点缸内达到燃油自燃发火 的温度。
第九章柴油机起动、换向和操纵系统
3）我国规范要求： （1）至少要有2台充气设备,其中一台应由主柴油
机以外的动力驱动.充气设备的排量应在1h内将空 气瓶的压力升到连续启动要求压力. (2)安全阀开启压力不大于工作压力的1.1倍. (3)启动空气管路上应有截止止回阀. (4)起动空气瓶至少有2个, (5)空气瓶的容量必须保证在 不补气的情况下能冷 车倒顺车交替起动各6次（不可换向主柴油机6 次）。 (6)起动空气压力应保持2.5～3.0MPa
第九章柴油机起动、换向和操纵系统
根据所采用的外来能源形式，柴油机的起 动方式可分为：
（1）借助于加在曲轴上的外力矩使曲轴 转动起来。如人力手摇起动、电动机起动及 气力或液压马达起动等；（救生艇发动机、 驱动应急空压机的柴油机等）不需空气分配 器与气缸启动阀
（2）借助于加在活塞上的外力推动活塞 运动使曲轴运转起来。如压缩空气起动。
柴油机起动所要求的最低转速称起动转速。
第九章柴油机起动、换向和操纵系统
起动转速的高低与柴油机的结构类型（开 式燃烧室、缸径大起动转速低）、环境温度 （缸内温度、柴油机温度、冷却水温、外界 气温）、柴油机技术状态（雾化质量、气缸 密封状况）、燃油品质等有关。
它也是鉴别柴油机起动性能的重要标志。 起动转速的一般范围是： 高速柴油机80～150r/min； 中速柴油机60～70r/min； 低速柴油机10～30r/min。
(2)压缩空气要有一定的供气定时，即供气要 适时并有一定的供气延续时间
①活塞处于膨胀行程之初某一时刻向气缸供 气并 持续一段时间后结束
② 起动定时主要与柴油机的类型有关 a.船用大型低速二冲程机气缸起动阀通常在
上止点前5°CA向气缸供气，上止点后 100°CA结束，进气延续角一般不超过 120°CA
第九章 启动、换向和操纵系统
第一节 柴油机的启动
第九章柴油机起动、换向和操纵系统
船舶经常在各种复杂的条件下航行，在进出 港口和靠离码头时船舶需要多次改变航速及 航向；在海洋中正常航行时要求船舶定速前 进；在大风浪中航行时应限制主机的负荷及 转速以防主机超负荷或超速；在紧急情况下 船舶为了避碰而要求紧急刹车。为了满足船 舶机动操作的要求，船舶主机应当具有起动、 停车、调速、限速、限制负荷、正车运转和 倒车运转的能力。作为船舶主机的柴油机必 须设计起动、换向和调速装置以及控制上述 各种装置的操纵系统。
动位置。 发电副机采用加在曲轴自由端的气力马达起
动就不必保证有最少气缸数。
第九章柴油机起动、换向和操纵系统
（至少有两个）的压力应保持在2.5～3MPa， 中、低速柴油机的起动空气压力一般为 1.5~3.0MPa，新型柴油机起动空气压力一 般为1.0MPa左右。 其储量应保证在不补充空气的情况下，对可 换向主机能从冷机正倒车交替起动不少于12 次；对不可换向主机能从冷机连续起动6次。
第九章柴油机起动、换向和操纵系统
柴油机的发火顺序在膨胀行程之初引入气缸，代替 燃气推动活塞，使柴油机达到起动转速，完成自行 发火。 压缩空气起动装置 1）作用：起动、制动（刹车） 2）组成:空气压缩机、起动空气瓶、起动控制阀、 主起动阀、空气分配器、气缸起动阀 3）我国规范要求：起动空气瓶的容量必须保证在 不补气的情况下能冷车倒顺车交替起动各6次（不 可换向主柴油机6次）。供主机起动的空气 瓶至少 有两个，起动空气压力应保持2.5～3.0MPa
第九章柴油机起动、换向和操纵系统
4）工作原理 起动控制阀控制主起动阀；起动凸轮控制空
气分配器；空气分配器控制气缸起动阀
第九章柴油机起动、换向和操纵系统
3、气缸起动阀和空气分配器的结构原理
第九章柴油机起动、换向和操纵系统
2、保证起动的条件
(1)压缩空气必须具有一定的压力和一定的储量 按我国有关规定供主机起动用空气瓶
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b.中高速四冲程机气缸起动阀通常在上止点 前5－10°CA开启，进气延续角一般不超 过140°CA
实际上，启动空气进入气缸的时刻要延后些， 这时因为气缸启动阀不是瞬时开大的，存在 节流作用。
第九章柴油机起动、换向和操纵系统
9.1.3二冲程柴油机某缸气缸起动阀卡死不 能开启而使曲轴停在某一位置不能起动时， 查看飞轮刻度可以确定发生故障的起动阀， 下列说法正确的是：
位置和机舱温度不低于5～8℃不需暖机就能 迅速和可靠地起动
第九章柴油机起动、换向和操纵系统
二. 压缩空气起动装置的组成和工作原理
1、起动装置简介
1-气缸起动阀；2-空气分配器；3-主起动阀；4-起动控制阀；5-截止止回阀；
6-出气阀；7-空气瓶
第九章柴油机起动、换向和操纵系统
压缩空气起动 将具有一定压力（2.5－3.0MPa ）的压缩空气按
通常，船用柴油机（主、副机）大多采 用压缩空气起动。
第九章柴油机起动、换向和操纵系统
柴油机的启动性能除和柴油机结构特点和工 作条件有关外，与启动装置也有关。
柴油机起动装置要求： 1）保证迅速可靠起动； 2）起动耗能少； 3）易于实现机舱自动化和遥控； 4）对船舶主柴油机,还要求当曲轴处于任何
A.飞轮指示在下止点前0~120°的缸为故 障缸
B.飞轮指示在上止点的缸为故障缸 C.飞轮指示在上止点前0~120°的缸为故
障缸 D.飞轮指示在上止点后0~120°的缸为故
障缸
第九章柴油机起动、换向和操纵系统
(3)必须保证最少气缸数 二冲程柴油机不少于4缸（i=360°/100°） 四冲程柴油机不少于6缸（i=720°/140°） 若缸数少于上述限值，则起动前应盘车至起