船舶檢驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義-資料下載頁
2025-06-27 15:58本頁面
【正文】 圖13b）2—3曲線。 第三沖程——燃燒和膨脹沖程 這一沖程的任務(wù)是完成兩次能量轉(zhuǎn)換。在活塞到達(dá)上止點(diǎn)前，燃油經(jīng)噴油器C以霧狀噴入氣缸的高溫高壓空氣中，并與其混合，在上止點(diǎn)附近自燃，由于燃油強(qiáng)烈燃燒，使氣缸內(nèi)氣體溫度迅速上升到1400℃～1800℃或更高些，壓力增加至5MPa～8Mpa，甚至13MPa以上。燃燒產(chǎn)生的最高壓力稱最高爆發(fā)壓力，用Pz表示，最高溫度用tz表示。高溫高壓燃?xì)猓垂べ|(zhì)）膨脹推動(dòng)活塞下行作功。在上止點(diǎn)后的某一時(shí)刻（曲柄位于點(diǎn)4）燃燒基本結(jié)束，燃?xì)饫^續(xù)膨脹，到排氣閥b在下止點(diǎn)前點(diǎn)5開啟時(shí)膨脹過程結(jié)束?！?，溫度tb約為600℃～700℃。 四沖程機(jī)燃燒膨脹過程所占的總角度；約為130176。～160176。曲柄轉(zhuǎn)角。熱力過程變化如圖13c）3—4—5曲線。 第四沖程——排氣沖程 這一沖程的任務(wù)是將作功后的廢氣排出氣缸外，為下一循環(huán)新鮮空氣的進(jìn)入提供條件。這一階段，要求廢氣排得越干凈越好，所以與進(jìn)氣閥啟閉一樣，排氣閥也是提前開啟，延遲關(guān)閉。排氣閥b開啟時(shí)，活塞尚在下行，廢氣靠氣缸內(nèi)外壓力差進(jìn)行自由排氣。從排氣閥開啟到下止點(diǎn)的曲柄轉(zhuǎn)角叫做排氣提前角。當(dāng)活塞從下止點(diǎn)上行時(shí)，廢氣被活塞推出氣缸，此時(shí)排氣過程是在略高于大氣壓力（～），且在壓力基本不變的情況下進(jìn)行的。排氣閥一直延遲到活塞到達(dá)上止點(diǎn)之后（曲柄位于點(diǎn)6）才關(guān)閉，這樣可利用氣流的慣性作用，繼續(xù)排出一些廢氣。上止點(diǎn)到排氣閥關(guān)閉位置的曲柄轉(zhuǎn)角叫做排氣延遲角。 四沖程機(jī)排氣沖程所占的總角度。約為210176?！?40176。曲柄轉(zhuǎn)角。其熱力過程變化如圖l3d）5－6曲線。柴油機(jī)經(jīng)過上述四個(gè)沖程，完成了一個(gè)工作循環(huán)?；钊^續(xù)運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)新的循環(huán)又按同樣順序重復(fù)進(jìn)行，連續(xù)不斷，使柴油機(jī)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。所謂柴油機(jī)工況是指柴油機(jī)的工作狀況或運(yùn)行狀況，如轉(zhuǎn)速的高低、負(fù)荷的大小等。概括起來，可以歸納為以下三類：（1）要求柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速n始終不變或變化很小，而負(fù)荷可根據(jù)需要從零變化到最大。柴油機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)工作時(shí)，按這種工況工作。（2）要求柴油機(jī)的負(fù)荷和轉(zhuǎn)速都能在一定的范圍內(nèi)變化，而它們之間的變化有一定的規(guī)律。柴油機(jī)作主機(jī)帶動(dòng)螺旋槳工作時(shí)按此工況工作。（3）柴油機(jī)的負(fù)荷及轉(zhuǎn)速都可以在較大的范圍內(nèi)各自任意變化，它們之間沒有相互的依賴關(guān)系。如船上用來帶動(dòng)應(yīng)急空氣壓縮機(jī)或應(yīng)急消防泵的柴油機(jī)以及陸上的車用柴油機(jī)都是屬于這種工況。柴油機(jī)的主要性能指標(biāo)和工作參數(shù)隨工況而變化的規(guī)律叫柴油機(jī)的特性。表征柴油機(jī)性能的有效指標(biāo)主要有：平均有效壓力pe、有效功率Pe、有效轉(zhuǎn)矩Me、有效耗油率ge、有效熱效率ηe等。表征柴油機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的工作參數(shù)主要有：轉(zhuǎn)速n、進(jìn)氣壓力pa、增壓壓力pk、最高爆發(fā)壓力pz、排氣溫度tr、冷卻水溫度tw、增壓器轉(zhuǎn)速nT等。通常用試驗(yàn)的方法把在不同工況下所測(cè)得的上述性能指標(biāo)和工作參數(shù)之間的關(guān)系用平面直角坐標(biāo)系表示出來。這些性能指標(biāo)及工作參數(shù)之間的關(guān)系曲線就叫做柴油機(jī)的特性曲線。柴油機(jī)的特性是柴油機(jī)固有的性能，是合理使用柴油機(jī)的重要依據(jù)，有以下作用：（1）評(píng)價(jià)柴油機(jī)性能。（2）確定柴油機(jī)工況。（3）分析影響特性的狀態(tài)。（4）檢測(cè)柴油機(jī)的狀態(tài)。負(fù)荷特性是指柴油機(jī)在轉(zhuǎn)速固定不變時(shí)，其主要性能指標(biāo)及工作參數(shù)隨負(fù)荷而變化的規(guī)律。將這些變化規(guī)律在平面直角坐標(biāo)圖上表示出來，就叫負(fù)荷特性曲線。速度特性將油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（油泵齒條或拉桿）固定在某一位置（每循環(huán)供油量不變）時(shí)，改變柴油機(jī)的外負(fù)荷，使柴油機(jī)轉(zhuǎn)速變化，這樣測(cè)得的柴油機(jī)的主要性能指標(biāo)和工作參數(shù)隨轉(zhuǎn)速n而變化的規(guī)律，叫柴油機(jī)的速度特性。按油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定的位置不同，柴油機(jī)的速度特性又可分為全負(fù)荷速度特性、超額負(fù)荷速度特性和部分負(fù)荷速度特性。柴油機(jī)的速度特性是在柴油機(jī)制造廠試驗(yàn)臺(tái)上試驗(yàn)時(shí)測(cè)取的，在實(shí)船條件下輪機(jī)員無法進(jìn)行這項(xiàng)試驗(yàn)。柴油機(jī)的功率標(biāo)定:標(biāo)定試驗(yàn)功率是指以何種功率作為試驗(yàn)時(shí)的標(biāo)定功率。各個(gè)國家也有不同的標(biāo)準(zhǔn)。按照我國國家標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)燃機(jī)的標(biāo)定功率分為：15分鐘功率、1小時(shí)功率、12 小時(shí)功率和持續(xù)功率四種。我國《內(nèi)河鋼質(zhì)船舶入級(jí)與建造規(guī)范》（2001年）規(guī)定，船用柴油機(jī)以持續(xù)功率為標(biāo)定試驗(yàn)功率。國外船用柴油機(jī)以最大持續(xù)功率（MCR）定為標(biāo)定功率。按我國船用柴油機(jī)功率標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，柴油機(jī)的超負(fù)荷功率為標(biāo)定功率的 110%，柴油機(jī)必須保證在超負(fù)荷功率下至少能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)lh而排氣不冒黑煙。推進(jìn)特性柴油機(jī)作主機(jī)帶動(dòng)螺旋槳工作時(shí)，根據(jù)主機(jī)功率與螺旋槳所需功率相等的原則，主機(jī)所發(fā)出的有效功率Pe與轉(zhuǎn)速n的關(guān)系也應(yīng)遵循三次方的規(guī)律，即Pe=Pp=Cn3。柴油機(jī)依螺旋槳特性工作時(shí)，各主要性能參數(shù)隨轉(zhuǎn)速而變化的規(guī)律稱為柴油機(jī)的推進(jìn)特性。柴油機(jī)的推進(jìn)特性是在專門的試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行測(cè)試的。根據(jù)柴油機(jī)的標(biāo)定功率和標(biāo)定轉(zhuǎn)速的值，首先按公式Pe=Cn3計(jì)算出柴油機(jī)按推進(jìn)特性工作時(shí)各轉(zhuǎn)速下對(duì)應(yīng)的功率值，將其對(duì)應(yīng)的百分?jǐn)?shù)列于表131中。表131轉(zhuǎn)速nb%103100908070605040功率Pb%110100柴油機(jī)的調(diào)速特性是指當(dāng)調(diào)速器的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定于某一位置時(shí)，在外負(fù)荷從零到最大值或相反過程的全部變化范圍內(nèi)，柴油機(jī)的功率、扭矩或平均有效壓力與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。特點(diǎn)：調(diào)速特性與柴油機(jī)的其它特性不同，它并不涉及柴油機(jī)內(nèi)部的工作過程，只與調(diào)速器的工作性能直接有關(guān)──主要指穩(wěn)定調(diào)速率δ2。一般分為靜態(tài)調(diào)速率和動(dòng)態(tài)調(diào)速率和穩(wěn)定時(shí)間三個(gè)參數(shù).5．2 船舶軸系簡介船舶推進(jìn)軸系一般由柴油機(jī)、齒輪箱、中間軸、艉軸、螺旋槳軸、艉軸密封裝置等組成。規(guī)范對(duì)軸系強(qiáng)度有具體計(jì)算方法。船用齒輪箱的作用主要有以下四種：第一，是換向作用。在柴油機(jī)轉(zhuǎn)向不變的情況下，它能改變螺旋槳轉(zhuǎn)向，使船舶前進(jìn)或后退；第二，是離合作用。在柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，它能改變螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)或停止，使船舶航行或停止；第三，是減速作用。內(nèi)河船舶小型柴油機(jī)一般轉(zhuǎn)速比較高，使用齒輪箱，可降低螺旋槳的轉(zhuǎn)速，提高螺旋槳的推進(jìn)效率；第三，是承受螺旋槳的軸向推力作用。免設(shè)推力軸承。減速比是指輸入轉(zhuǎn)速（柴油機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速）與輸出轉(zhuǎn)速（艉軸）之比。5．3 船舶系統(tǒng)船舶系統(tǒng)通常包括艙底水系統(tǒng)、壓載水系統(tǒng)、消防水系統(tǒng)、防止油污水污染系統(tǒng)、防止生活污水處理裝置等。艙底水系統(tǒng):通常由艙底泵或總用泵、艙底水吸口、閥箱及泥箱、艙底水支吸口、機(jī)艙直通艙底水吸口、機(jī)艙應(yīng)急艙底水吸口、進(jìn)排水管路等組成。消防水系統(tǒng)：通常由消防泵或總用泵、進(jìn)出口管路、閥箱、消防栓、消防水帶及槍等組成。船用水槍通常包括φ13\φ16\φ19mm三種口徑，分水柱/水霧型、直流型兩種。每根水帶通常長20米。船舶防止油污設(shè)備主要由油水分離器、專用配套泵（分手動(dòng)、電動(dòng)）、電控箱、濾器、取樣裝置和必要的附屬設(shè)備，如管路、閥件、自動(dòng)排油裝置和油分濃度監(jiān)測(cè)器（含報(bào)警器，主要為油污水處理船配置）等所組成。油水分離設(shè)備的工作原理：油水分離的方式有很多種，主要有物理、化學(xué)、生化分離三種。物理分離是利用油水密度差或聚合、吸附等物理方法使油水分離。船上主要運(yùn)用物理方法為主。27 / 27
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