船舶动力系统.ppt

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1、船舶动力系统第二章柴油机（4）柴油机特性：柴油机的主要性能指标和工作参数随工况而变化的规律柴油机特性表征柴油机运行状态的主要工作参数：转速n进气压力pa增压压力pk最高爆发压力pz排气温度tr冷却水温度tw增压器转速nT……柴油机主要性能指标：平均有效压力pe有效功率Pe有效转矩Me有效耗油率ge有效热效率ηe……研究柴油机特性的目的（1）评价柴油机的性能（2）确定柴油机工况（3）分析影响特性的因素柴油机性能改进（4）检测柴油机的状态船舶柴油机的工况指某条件下的工作状态。被驱动的设备不同，柴油机所处的

2、工况不同发电机工况：拖带发电机。要求，柴油机转速n不变或变化很小，负荷根据需要从零变化到最大：主机工况：直接拖带螺旋桨。要求，柴油机负荷和转速都在一定的范围内变化，且满足Pe=cn3（近似）其它工况：拖带调距桨、船上应急空气压缩机、船上应急消防泵、陆上的车用柴油机……柴油机转速和扭矩变化范围都较大，且各自任意变化，相互之间没有一定的依赖关系。几种柴油机特性速度特性：pe不变（喷油量不变），n变负荷特性：n不变，pe变推进特性：以螺旋桨为负载。n和pe均变，满足Pe∝n3限制特性：为保证柴油机安全而对柴油

3、机的负荷加以的限制柴油机速度特性保持柴油机油杆位置不变，改变负荷，测量得到，（运行指标-n）、（工作参数-n）曲线，称为速度特性在柴油机试验台架上测量得到，无法在船舶使用条件下测量柴油机装配完毕之后，经过试车、磨合和调试，使各缸功率达到平衡并把喷油提前角调整至最佳值，才进行试验。在试验过程中，润滑油和冷却水的温度和压力应始终保持在最佳状态。速度特性反映了性能参数随转速的变化规律，与使用条件无关根据喷油泵油量调节机构固定的位置不同（即每循环供油量不同），柴油机速度特性可分为全负荷速度特性，又称外特性超负荷

4、速度特性部分负荷速度特性全负荷速度特性（外特性）测量方法：建立标定工况：开空车，使柴油机达到标定转速，通过测功器逐步增加柴油机的外负荷，同时相应加大油门，使机器发出标定功率，此时轴上的转矩为标定转矩。固定油量调节杆，记录该转速下的各性能参数调节测功器，增加负荷，降低转速：使柴油机在（标定转速～最低稳定转速）之间各个不同的转速（一般6～8个测试点）下稳定运转，测量并记录某转速下柴油机的各性能参数柴油机功率的标定：我国国家标准规定了内燃机标定功率分为15分钟功率、1小时功率、12小时功率、持续功率四级15分

5、钟功率：柴油机允许连续运行15分钟的最大有效功率。商船不允许使用这么大的功率。可作为军用车辆和舰艇的追击功率1小时功率：柴油机允许连续运行1小时的最大有效功率。是最大持续功率的110％。可作为商船的超负荷功率还可作为拖拉机、工程机械的最大使用功率。12小时功率：柴油机允许连续运行12小时的最大有效功率。可以作为拖拉机、工程机械的正常使用功率。持续功率：柴油机允许长期连期运行的最大有效功率。船舶柴油机用它来标定功率，并同时标定其相应转速通常所说的标定功率就是指这种功率，标定工况指这种功率及其相应转速根据

6、国家标准对每一台柴油机都应按用途特点，在柴油机名牌上标明上述四种标定功率中的两种及其相应的转速国外船用柴油机常用的几种功率（工况）名称MCR（MaximumContinuousRating）最大持续功率，同时标有相应的转速。船舶主机的柴油机在长期运转中使用的最大功率SMCR（specifiedmaximumcontinuousrating）：约定工况点，一般是标定点CSR（continuousservicerating）：持续使用功率工况。船舶正常持久使用的功率工况。CSR负荷定得比MCR小，留有一定的

7、功率储备。CSR是船舶计划船期，油耗的主要依据。一般从经济性方面考虑，一般是80-85%标定转速超负荷速度特性我国船用柴油机标准规定，船用柴油机的超负荷功率为110%标定功率，对应转速为103%标定转速在12h运转期内允许超负荷运转lh，且排气不冒黑烟。柴油机达到超额负荷功率和相应的转速（发电柴油机时为标定转速；主机为103%标定转速）。此时油量调节机构所处的位置为实际运转中允许达到的极限位置为使柴油机运转中，供油量不超过极限位置，实船上的柴油机均在这一位置上设置限位块按超负荷速度特性工作，柴油机是处

8、于超负荷下工作，气缸内温度、压力很高，机件受到热应力和机械应力大运行时间