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G:\009 1 柴油机的基本知识 考纲要求： 2.1.2 柴油机的性能指标 2.1.2.1柴油机的指示指标（指示指标的定义、平均指示压力和指示功率、指示效率和指示耗油率） 2.1.2.2柴油机的有效指标（有效指标定义、机械损失功率和机械效率、有效功率和平均有效压力、有效效率和有效耗油率） 2.1.2.3柴油机的工作参数：爆压、排温、活塞平均速度、行程缸径比（应该还包括压缩比和强化系数） 2.1.3 现代船用柴油机提高有效功率和经济性的主要途径 一、关于柴油机的指标 1、柴油机的指示指标：以示功图为基础，考虑缸内不完全燃烧及传热等方面的热损失，不考虑摩擦及轴带损失，用于评定缸内工作循环的完善程度。 2、柴油机的有效指标：以输出轴功为基础，考虑机械损失，评定工作性能的最终指标。 3、指示及有效压力：单位气缸容积的做功能力，代表循环的完善程度，体现动力性。 4、效率：注意效率的基本定义及效率与油耗率的关系。 典型题目： 1.能够有效提高柴油机平均指示压力的措施是 A.增大供油量 B.提高进气压力 C.提高喷油压力 D.增大过量空气系数b 2.目前，船用柴油机的机械效率为----% A.50~70 B.60~80 C.70~87 D.70~92d 3.平均指示压力的大小主要取决于 A.转速的高低 B.负荷的大小 C.燃烧的早晚 D.燃烧压力的高低b 二、柴油机的工作参数 1、工作参数包括：爆压、排温、活塞平均速度、行程缸径比（应该还包括压缩比和强化系数），对这些参数的一般性范围要了解。 2、增压机与自然吸气发动机排温测点不同。 3、强化系数代表机械和热负荷两方面。 4、压缩比影响经济性、燃烧、启动和机械负荷。 典型题目： 1.通常，船用柴油机的排气温度最高值应为 A.小于550 B.600~700 C.800~900 D.大于1000a 2.各种柴油机中强化系数最高的是 A.低速机 B.二冲程中速机 C.四冲程中速机 D.高速机d 三、现代船用柴油机提高功率和经济性的主要途径 提高功率的途径： 1、主机采用定压涡轮增压系统和高压比高效率废气涡轮增压器：当代增压器综合效率已达68~76%，显著降低油耗率。 2、增大行程缸径比S/D：一方面增大燃气的膨胀功；另一方面大幅度降低转速，从而明显提高螺旋桨效率。“低转速—长冲程化”，即降低柴油机设计转速，同时加长冲程，功率、活塞平均速度保持不变。这样不仅提高了ηp，而且柴油机自身的效率也提高了。如燃烧时间基本不变，则燃烧对应的曲柄转角减小HYPERLINK 图/二冲程柴油机1.swf?，燃气能更充分膨胀，热效率提高；长冲程化，如压缩比不变，则燃烧室高度增大，有利于燃油的雾化混合燃烧；长行程机S/D2.5，超长行程S/D 3.0；MAN BW SMC-C机S/D=4.0，Sulzer RTA-T机S/D=4.17，最大的SMC-C机S/D=4.2；研究结果表明：油耗率随S/D的增加而逐步下降，但增大S/D使柴油机结构复杂，造价增加，因此S/D的增加有限。 3、提高最高爆发压力与平均有效压力之比pz/pe：可显著降低油耗率；大幅度提高最高爆发压力受到柴油机机械负荷的限制，即材料性能的限制，必须采取措施以保证柴油机的可靠性，目前pz已达18MPa。在保持pz不变时降低pe同样可降低油耗率，即柴油机降功率运行。 4、增大压缩比：压缩比ε=Va/Vc=1+Vs/Vc=〖1+S/h〗；物理意义：表明工作气体在气缸中被压缩的程度。其对柴油机热效率、机械负荷大小、起动性能均有影响。过去当增压度提高时，为了保证柴油机的可靠性（有足够的机械强度）pz不过分增高，不超过当时的设计水平，曾采取降低压缩比措施，从而牺牲了经济性。随着设计水平、材料性能的提高，pz设计值逐步增高，当代超长冲程机则继续提高压缩比，目前已达16~19，以进一步提高柴油机经济性。 调整途径：减小余隙高度：增加连杆长度（十字头式柴油机可增加船用大端垫片或活塞杆平面垫片HYPERLINK 图/二冲程柴油机.swf?）；减少气缸垫床厚度（中小型四冲程柴油机）；几种机型ε大小比较（一般ε=12～22）：高速机低速机（前者F/V大散热快，起动困难，机械负荷不高）；[同等设计水平]非增压柴油机增压柴油机（增压柴油机进气压力大，为限制机械负荷pz）； 5、改进喷射与燃烧技术：在部分负荷下提高pz以提高经济性，在高负荷时限制pz以保证柴油机可靠性。典型应用:VIT、电控、高压喷射、短促喷射等。 6、降低摩擦损失功率提高机械效率：①采用短裙和超短裙活塞；②减少活塞环数量（低速机仅4环，高速机仅3环）。 7、柴油机废热再利用：增压器、废气锅炉、动力涡轮、冷却水余热造水、制冷等。 8、轴带发电机：当主机转速大于70%标定转速时，通过恒速齿轮传动