船舶动力系统教学课件 2-4 第二章 柴油机.pptVIP

等扭矩限制特性线oa?主机应在等扭矩限制特性曲线以下区域工作?保证曲轴机械负荷不超过允许值 柴油机的速度特性与等转矩限制特性 c点，超负荷工作? 调节油量调节杆减少供油量，使工况点移到d ，按部分负荷速度特性曲线3工作 柴油机按部分负荷特性曲线2运行，工作转速=nb ? 不同转速时的每循环供油量必须正确调整 等排气温度限制特性 柴油机的热负荷与气缸内的过量空气系数α有直接关系 柴油机在各种转速下保持 α≥ αH， （标定转速、标定负荷过量空气系数值）?热负荷不会超出规定值。然而，柴油机在实际运转中的 α 值难以测定，且保持α值不变困难?实际，常采用平均排气温度tr代替α限制柴油机的热负荷 平均排气温度不能准确表现各缸热负荷的情况，只能大致反映柴油机热负荷的大小 等排温限制线：各转速下保持标定工况点的排气温度不变时，功率和转速的变化关系线，曲线 1 线2：等扭矩限制线 3：柴油机限制特性 转速下降初期，以转矩作为主要限制参数，而转速下降后期，则以排温作为限制特性 柴油机推进特性 柴油机推进特性：当柴油机作为船舶动力驱动螺旋桨工作时，在Pe =Cn3 变化的情况下，各性能参数随转速变化而变化的关系 柴油机作为船舶的主机带动螺旋桨工作时，主机和螺旋桨保持能量上的平衡 ?主机发出的功率、转矩随转速变化的规律=螺旋桨吸收的功率、转矩随转速变化的规律 螺旋桨特性，功率与转速三次方成正比 螺旋桨特性 与螺旋桨的结构参数及其运转时的动力情况有关 选定的螺旋桨，C、C1主要取决于进程比 进程比：螺旋桨每转一转产生的位移与螺旋桨直径D之比 当船舶定速航行时， 一定，C、C1为常数 λp不同的螺旋桨特性 船速为0，相当于系泊试验或启航情况，此时螺旋桨特性曲线最陡 不同的船舶， λp值不同 同一条船舶，航行条件不同， λp值不同 航行阻力增加?λp减小?螺旋桨特性曲线变陡 柴油机作主机带动螺旋桨工作时，主机功率=螺旋桨所需功率 ?主机所发出的有效功率Pe与转速n的关系也遵循三次方的规律，即Pe=Pp=Cn3 柴油机推进特性在试验台架上测试得到 推进特性曲线的测量方法 在柴油机工作范围内，建立标定点 根据柴油机的标定功率、标定转速的值，按公式Pe=Cn3计算出各标定点对应的转速和负荷 建立各标定工况，记录相应数据 以转速n为横横坐标，以记录的性能参数、运转参数作为纵坐标，绘制成曲线 曲线I是柴油机的推进特性，曲线上的点对应 在不同油门位置，主机发出的功率-转速 主柴油机的推进特性 调速特性 调速特性 当调速手柄固定在某一工况位置时，负荷从零逐渐增加到最大值，在调速器的作用下，柴油机的的功率、扭矩等随转速的变化规律 1：全负荷速度特性 柴油机允许工作范围 船用柴油机允许工作范围由四个方面来限制 最大功率：等转矩限制特性、等排温限制线?柴油机在运转中功率负荷、热负荷、机械负荷的最大允许极限 最小功率：柴油机在各种转速下允许达到的最小功率。喷油系统和增压系统要求限制最低负荷 负荷↘ ?喷油少?气缸工作不稳定?燃烧恶化，积碳严重?排气温度低?增压器不工作 最高转速：标定工况点的调速特性曲线5 最低转速：按推进特性曲线工作的最低稳定转速曲线10来限制的 船舶动力系统 第二章 柴油机 柴油机特性 柴油机工况的分类 柴油机的功率、转速随着被驱动的设备而变化 发电机工况：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： 负荷和转速都能在一定的范围内变化，Pe=cn3 其它工况：转速和扭矩之间没有一定的关系，如船上用来带动应急空气压缩机或应急消防泵的柴油机、陆上的车用柴油机 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等 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等 柴油机的特性曲线 ：用试验的方法测量得到，在不同工况下 性能指标、工作参数随运转工况变化的曲线 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 柴油机特性的分类 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：n和pe均变，带螺旋桨为负载 限制特性：柴油机pe按不同的规定加以限制 柴油机速度特性 柴油机速度特性：又称外特性，无法在船舶使用条件下测取，只能用实验法在柴油机试验台上测量得出 测量目的：了解柴油机所具有的潜力 速度特性反映的性