1、船舶動力系統(tǒng)第二章第二章 柴油機（柴油機（3）n柴油機操縱：將人的信息輸送給柴油機，柴油機操縱：將人的信息輸送給柴油機，用以調(diào)整、改變其狀態(tài)的控制系統(tǒng)用以調(diào)整、改變其狀態(tài)的控制系統(tǒng)n不同用途的柴油機，對其操縱內(nèi)容不同，不同用途的柴油機，對其操縱內(nèi)容不同，操縱系統(tǒng)的組成不同操縱系統(tǒng)的組成不同柴油機操縱系統(tǒng) n船舶主柴油機的操縱：船舶主柴油機的操縱：l船舶的操縱工況船舶的操縱工況進出港和靠離岸：多次改變航速、航向進出港和靠離岸：多次改變航速、航向正常航行：定速前進正常航行：定速前進大風浪中航行：限制主機負荷，防止主機超負大風浪中航行：限制主機負荷，防止主機超負荷、超轉(zhuǎn)速荷、超轉(zhuǎn)速緊急避碰：剎車緊急

2、避碰：剎車主機應具有起動、停車、調(diào)速、限速、限主機應具有起動、停車、調(diào)速、限速、限制負荷、正車運轉(zhuǎn)、倒車運轉(zhuǎn)的能力制負荷、正車運轉(zhuǎn)、倒車運轉(zhuǎn)的能力完成對應功能的裝置完成對應功能的裝置起動裝置起動裝置調(diào)速裝置調(diào)速裝置換向裝置換向裝置l船舶主機操縱系統(tǒng)的要求船舶主機操縱系統(tǒng)的要求執(zhí)行動作迅速、準確，滿足船舶規(guī)范要求；執(zhí)行動作迅速、準確，滿足船舶規(guī)范要求；設有必要的聯(lián)鎖裝置，以避免操作失誤或設有必要的聯(lián)鎖裝置，以避免操作失誤或事故事故【e】盤車機連鎖、起動連鎖、換向連鎖、運】盤車機連鎖、起動連鎖、換向連鎖、運轉(zhuǎn)方向連鎖、車鐘連鎖等；轉(zhuǎn)方向連鎖、車鐘連鎖等； 起動連鎖裝置：盤車機未脫開不能起動，換向未

3、到位不起動連鎖裝置：盤車機未脫開不能起動，換向未到位不能起動能起動 換向連鎖裝置：轉(zhuǎn)向與要求不符時不能起動，不允許在換向連鎖裝置：轉(zhuǎn)向與要求不符時不能起動，不允許在較高轉(zhuǎn)速下?lián)Q向，運轉(zhuǎn)過程中不能自行換向較高轉(zhuǎn)速下?lián)Q向，運轉(zhuǎn)過程中不能自行換向設有必要的監(jiān)視儀表、安全保護、報警裝置設有必要的監(jiān)視儀表、安全保護、報警裝置【e】主機超速保護、主滑油系統(tǒng)低壓保護、凸】主機超速保護、主滑油系統(tǒng)低壓保護、凸輪滑油低壓保護、推力軸承高溫保護輪滑油低壓保護、推力軸承高溫保護 滑油系統(tǒng)低壓保護滑油系統(tǒng)低壓保護：當滑油壓力下降至許用下限值時，自：當滑油壓力下降至許用下限值時，自動將油量調(diào)節(jié)桿推至零油位，使柴油機自行

4、熄火停車動將油量調(diào)節(jié)桿推至零油位，使柴油機自行熄火停車零部件靈活、可靠，不易損壞；零部件靈活、可靠，不易損壞；操作、調(diào)整方便，維護簡單；操作、調(diào)整方便，維護簡單；便于實現(xiàn)遙控和自動控制。便于實現(xiàn)遙控和自動控制。n發(fā)電機柴油機的操縱發(fā)電機柴油機的操縱l發(fā)電機工況要求的操縱：起動、停止、恒速發(fā)電機工況要求的操縱：起動、停止、恒速l需要的操縱裝置：需要的操縱裝置：起動裝置起動裝置定速調(diào)速裝置定速調(diào)速裝置l必要的聯(lián)鎖裝置、監(jiān)控和報警必要的聯(lián)鎖裝置、監(jiān)控和報警n分類（按照所處位置分）分類（按照所處位置分） l機旁手動機旁手動（輪機人員操縱）（輪機人員操縱）l 機艙集中控制室控制機艙集中控制室控制（輪機人

5、員操縱）（輪機人員操縱）l 駕駛室控制駕駛室控制（駕駛人員操縱）（駕駛人員操縱）l遙控系統(tǒng)用邏輯回路和自動化裝置代替原有遙控系統(tǒng)用邏輯回路和自動化裝置代替原有的各種手動操作程序的各種手動操作程序1.在三個部位的操縱臺上均設操縱手柄、操縱在三個部位的操縱臺上均設操縱手柄、操縱部位轉(zhuǎn)換開關、應急操作按鈕及顯示儀表等，部位轉(zhuǎn)換開關、應急操作按鈕及顯示儀表等，以便對主機進行操縱和運行狀態(tài)參數(shù)的監(jiān)測以便對主機進行操縱和運行狀態(tài)參數(shù)的監(jiān)測遙控l遙控系統(tǒng)的功能遙控系統(tǒng)的功能主功能：根據(jù)車鐘指令通過各種邏輯回路和自動裝主功能：根據(jù)車鐘指令通過各種邏輯回路和自動裝置等完成置等完成主機起動、換向、調(diào)速和停車主機起

6、動、換向、調(diào)速和停車等的程序操等的程序操作作輔助功能：重復起動、慢轉(zhuǎn)起動、負荷程序、應急輔助功能：重復起動、慢轉(zhuǎn)起動、負荷程序、應急停車、自動避開臨界轉(zhuǎn)速、故障自動減速或停車、停車、自動避開臨界轉(zhuǎn)速、故障自動減速或停車、緊急倒車等緊急倒車等l柴油機的備車系統(tǒng)狀態(tài)檢查等由輪機人員在機柴油機的備車系統(tǒng)狀態(tài)檢查等由輪機人員在機艙內(nèi)完成，然后再轉(zhuǎn)換到遙控系統(tǒng)控制艙內(nèi)完成，然后再轉(zhuǎn)換到遙控系統(tǒng)控制n控制及監(jiān)視主機、控制及監(jiān)視主機、齒輪箱運行工況齒輪箱運行工況n遠距離控制主機遠距離控制主機的起動、停車、的起動、停車、換向、調(diào)速換向、調(diào)速n遠距離控制齒輪遠距離控制齒輪箱的接排、脫排箱的接排、脫排 KLYK-

7、DQ系列電氣型船用主機遙控裝置例例n在機艙集控室內(nèi)集中在機艙集控室內(nèi)集中控制及監(jiān)視主、輔機控制及監(jiān)視主、輔機運行工況、重要設備運行工況、重要設備的運行工況及報警控的運行工況及報警控制制n主要功能：主要功能：1、報警控制單元、報警控制單元2、狀態(tài)顯示單元、狀態(tài)顯示單元3、主機遙控單元、主機遙控單元4、主車鐘單元、應急、主車鐘單元、應急車鐘單元車鐘單元5、電話單元、電話單元6、火災報警控制單元；、火災報警控制單元；7、輪機員呼叫單元；、輪機員呼叫單元；8、重要設備遙控起停、重要設備遙控起?？刂茊卧刂茊卧?KLJS系列船用機艙集控臺 n分類（按使用的能源和工質(zhì)分）分類（按使用的能源和工質(zhì)分）l電動

8、式：以電作為能源，通過電動遙控裝置、電動式：以電作為能源，通過電動遙控裝置、電動驅(qū)動機構進行操縱。電動驅(qū)動機構進行操縱。易于實現(xiàn)遠距離控制、較高程度自動化，是實現(xiàn)易于實現(xiàn)遠距離控制、較高程度自動化，是實現(xiàn)主機遙控的最佳途徑；管理水平要求高，操縱主機遙控的最佳途徑；管理水平要求高，操縱管理人員應具有一定電子技術知識管理人員應具有一定電子技術知識l氣動式：以壓縮空氣為能源，通過氣動遙控裝氣動式：以壓縮空氣為能源，通過氣動遙控裝置、氣動驅(qū)動機構進行操縱控制。置、氣動驅(qū)動機構進行操縱控制。信號傳遞較遠（信號傳遞較遠（100100米內(nèi)可滿足控制要求），動米內(nèi)可滿足控制要求），動作可靠（不受溫度、振動、電

9、氣等干擾的影作可靠（不受溫度、振動、電氣等干擾的影響），維護方便；信號傳遞比電動式慢，氣源響），維護方便；信號傳遞比電動式慢，氣源的除油、除塵、除水的凈化處理要求較高，否的除油、除塵、除水的凈化處理要求較高，否則易使氣動元件失靈則易使氣動元件失靈l液力式：結構牢固、工作可靠、傳遞力較大；液力式：結構牢固、工作可靠、傳遞力較大；傳動靈敏度易受影響（慣性，所用油的粘度受傳動靈敏度易受影響（慣性，所用油的粘度受溫度影響），傳動靈敏性和準確性受距離影響溫度影響），傳動靈敏性和準確性受距離影響大，一般限于機艙范圍內(nèi)，不用于遠距離信號大，一般限于機艙范圍內(nèi)，不用于遠距離信號傳遞傳遞l混合式：電氣混合、電液

10、混合等，從駕駛混合式：電氣混合、電液混合等，從駕駛臺到機艙采用電傳動，機艙內(nèi)采用液動或氣動。臺到機艙采用電傳動，機艙內(nèi)采用液動或氣動。目前船上應用較廣泛目前船上應用較廣泛l微型計算機控制系統(tǒng)：通過軟件取代常規(guī)操縱微型計算機控制系統(tǒng)：通過軟件取代常規(guī)操縱系統(tǒng)中的控制回路，體積小、功能強、擴展性系統(tǒng)中的控制回路，體積小、功能強、擴展性強，可實現(xiàn)最佳狀態(tài)和最經(jīng)濟性控制，是當代強，可實現(xiàn)最佳狀態(tài)和最經(jīng)濟性控制，是當代向綜合性自動化方向發(fā)展的主要目標和方向向綜合性自動化方向發(fā)展的主要目標和方向遠距離遙控多用電傳動，近距離多用液動或氣動。遠距離遙控多用電傳動，近距離多用液動或氣動。目前我國遠洋船多用全氣動

11、式、電氣混合式兩目前我國遠洋船多用全氣動式、電氣混合式兩種種起動裝置起動裝置 n起動：柴油機由靜止狀態(tài)，通過外部能源帶動曲起動：柴油機由靜止狀態(tài)，通過外部能源帶動曲軸轉(zhuǎn)動，創(chuàng)造柴油機獲得第一個工作循環(huán)所需的軸轉(zhuǎn)動，創(chuàng)造柴油機獲得第一個工作循環(huán)所需的條件，即柴油機在外力作用下進氣、壓縮、噴油、條件，即柴油機在外力作用下進氣、壓縮、噴油、直到燃油燃燒膨脹做功后，獲得的燃氣能推動活直到燃油燃燒膨脹做功后，獲得的燃氣能推動活塞自行運轉(zhuǎn)起來。這一過程就是起動塞自行運轉(zhuǎn)起來。這一過程就是起動n柴油機初次發(fā)火的條件柴油機初次發(fā)火的條件l壓縮終點溫度壓縮終點溫度燃料自燃點燃料自燃點l噴入汽缸的燃料霧化良好噴入

12、汽缸的燃料霧化良好只有柴油機運轉(zhuǎn)一定轉(zhuǎn)速才能達到（最低起動轉(zhuǎn)只有柴油機運轉(zhuǎn)一定轉(zhuǎn)速才能達到（最低起動轉(zhuǎn)速）速）n起動轉(zhuǎn)速：起動時使得壓縮終點達到燃油起動轉(zhuǎn)速：起動時使得壓縮終點達到燃油自燃溫度以上的最低轉(zhuǎn)速自燃溫度以上的最低轉(zhuǎn)速n各類型柴油機的起動轉(zhuǎn)速各類型柴油機的起動轉(zhuǎn)速l大型低速柴油機大型低速柴油機 1030 r/minl中速柴油機中速柴油機 6070 r/minl高速機高速機80-150 r/minn影響起動轉(zhuǎn)速的因素：影響起動轉(zhuǎn)速的因素：柴油機的類型柴油機的類型 環(huán)境溫度，如缸內(nèi)溫度、柴油機溫度、環(huán)境溫度，如缸內(nèi)溫度、柴油機溫度、冷卻水溫、外界氣溫冷卻水溫、外界氣溫柴油機的狀態(tài)，如氣缸

13、密封狀況、柴油柴油機的狀態(tài)，如氣缸密封狀況、柴油霧化質(zhì)量霧化質(zhì)量燃油的品質(zhì)燃油的品質(zhì)n柴油機常用的起動方式：柴油機常用的起動方式：l手起動：手起動：20kW以下的小型柴油機以下的小型柴油機 l電起動：電起動：高速小型柴油機，受蓄電池容量的限制，只高速小型柴油機，受蓄電池容量的限制，只適用于適用于300kW以下的柴油機以下的柴油機 l壓縮空氣起動：壓縮空氣起動：大、中型柴油機。大、中型柴油機。船舶主機和發(fā)電機原動機幾乎全采用壓縮空氣起動船舶主機和發(fā)電機原動機幾乎全采用壓縮空氣起動 n電起動：電起動： 組成：組成：直流電機直流電機+蓄電池蓄電池 電機電機齒輪齒輪飛輪飛輪曲軸轉(zhuǎn)動曲軸轉(zhuǎn)動特點：操作輕

14、便，起動迅速，有重復起動的能力；特點：操作輕便，起動迅速，有重復起動的能力； but低溫時蓄電池放電能力下降，使起動困難低溫時蓄電池放電能力下降，使起動困難電起動.swfn壓縮空氣起動：將（壓縮空氣起動：將（1.5MPa3.5MPa）壓縮）壓縮空氣按氣缸發(fā)火順序，依次在空氣按氣缸發(fā)火順序，依次在膨脹行程之初膨脹行程之初引引入氣缸，推動活塞，入氣缸，推動活塞， 使曲柄轉(zhuǎn)動。達到起動轉(zhuǎn)使曲柄轉(zhuǎn)動。達到起動轉(zhuǎn)速后，噴入汽缸的燃料自行發(fā)火，柴油機正常速后，噴入汽缸的燃料自行發(fā)火，柴油機正常運行，完成起動過程運行，完成起動過程 【特點】：起動力矩大，迅速可靠，能連續(xù)多次起【特點】：起動力矩大，迅速可靠，

15、能連續(xù)多次起動，對外界溫度不敏感，可在動，對外界溫度不敏感，可在-30下起動。下起動。 but結構復雜，氣密性要求高，閥件易出現(xiàn)故障，結構復雜，氣密性要求高，閥件易出現(xiàn)故障，起動時壓縮空氣中的凝水會加劇氣缸磨損起動時壓縮空氣中的凝水會加劇氣缸磨損n壓縮空氣系統(tǒng)的作用：壓縮空氣系統(tǒng)的作用：起動、制動（剎車）起動、制動（剎車）n壓縮空氣系統(tǒng)的組成壓縮空氣系統(tǒng)的組成:空氣壓縮機、起動空氣瓶、起動控制閥、主空氣壓縮機、起動空氣瓶、起動控制閥、主起動閥、空氣分配器、氣缸起動閥起動閥、空氣分配器、氣缸起動閥 直接控制式壓縮空氣起動系統(tǒng)間接控制式起動系統(tǒng)圖間接控制式起動系統(tǒng)圖1 1啟動閥；啟動閥；2 2啟動

16、閥空氣管；啟動閥空氣管；3 3空氣分配器；空氣分配器；4 4出氣閥；出氣閥；5 5充氣閥；充氣閥；6 6空氣瓶；空氣瓶；7 7空氣壓縮機；空氣壓縮機；8 8截止閥；截止閥；9 9空氣管；空氣管；1010控制閥；控制閥；1111導管；導管；1212主啟動閥；主啟動閥；1313空氣主管空氣主管n起動：起動：打開空氣瓶打開空氣瓶6的出氣閥的出氣閥4截止閥截止閥8，壓下起動手，壓下起動手柄柄壓縮空氣開主啟動閥壓縮空氣開主啟動閥12，進，進空氣分配器空氣分配器3，開，開汽缸起汽缸起動閥動閥1空氣經(jīng)主管空氣經(jīng)主管13進入氣缸推動活塞，使曲軸轉(zhuǎn)動進入氣缸推動活塞，使曲軸轉(zhuǎn)動n起動停止：曲軸達到一定的轉(zhuǎn)速，放

17、開起動手柄，控制起動停止：曲軸達到一定的轉(zhuǎn)速，放開起動手柄，控制閥閥10關，停止向氣缸供應壓縮空氣，機器開始正常運行關，停止向氣缸供應壓縮空氣，機器開始正常運行 氣缸啟動閥和分配器構造原理圖氣缸啟動閥和分配器構造原理圖（a a）氣缸啟動閥；（）氣缸啟動閥；（b b）分配器）分配器1平衡閥 ；2進氣腔；3啟動閥體4活塞；5分配器閥體；6滑閥7分配器凸輪u空氣分配器空氣分配器b上有上有n條啟動閥空氣管，每條啟動閥空氣管，每條空氣管與一個氣缸條空氣管與一個氣缸啟動閥啟動閥a相連相連u空氣分配器中有空氣分配器中有n只只滑閥滑閥6，由一個被曲軸由一個被曲軸傳動的凸輪傳動的凸輪7控制控制u凸輪凸輪7常裝在

18、頂動高常裝在頂動高壓油泵的凸輪軸上，壓油泵的凸輪軸上，成凹形成凹形 氣缸啟動閥和分配器構造原理圖氣缸啟動閥和分配器構造原理圖（a a）氣缸啟動閥；（）氣缸啟動閥；（b b）分配器）分配器1平衡閥 ；2進氣腔；3啟動閥體4活塞；5分配器閥體；6滑閥7分配器凸輪起動工作過程起動工作過程凸輪凸輪7下凹部分對著滾輪時下凹部分對著滾輪時,該氣缸活塞在上止點附近，該氣缸活塞在上止點附近，將開始下移將開始下移滑閥滑閥6下降下降壓縮空氣入壓縮空氣入氣缸啟動閥氣缸啟動閥a 平衡閥平衡閥1壓下壓下空氣進入氣缸空氣進入氣缸凸輪轉(zhuǎn)動凸輪轉(zhuǎn)動滑閥滑閥6頂起頂起活活塞塞4上的壓縮空氣由通大氣的上的壓縮空氣由通大氣的孔出孔

19、出壓力降壓力降彈簧作用彈簧作用平衡閥平衡閥1閉閉停止向氣缸中送停止向氣缸中送氣氣（該氣缸活塞位置接近下止（該氣缸活塞位置接近下止點約點約15行程處）行程處）l主起動閥主起動閥 ：壓縮空氣起動系統(tǒng)的總開關：壓縮空氣起動系統(tǒng)的總開關 l氣缸起動閥：裝在氣缸蓋上，由空氣分配氣缸起動閥：裝在氣缸蓋上，由空氣分配器控制其開關器控制其開關起動，要求開關迅速，落座速度緩慢。缸內(nèi)發(fā)火后，即起動，要求開關迅速，落座速度緩慢。缸內(nèi)發(fā)火后，即使有控制空氣作用在其上方空間，它也應保持關閉狀態(tài)，使有控制空氣作用在其上方空間，它也應保持關閉狀態(tài)，防止燃氣倒流入起動空氣管防止燃氣倒流入起動空氣管制動，在制動時，當缸內(nèi)壓力稍

20、高于起動空氣壓力，氣制動，在制動時，當缸內(nèi)壓力稍高于起動空氣壓力，氣缸起動閥仍然保持開啟以完成減壓制動和強制制動缸起動閥仍然保持開啟以完成減壓制動和強制制動l空氣分配器：按柴油機的發(fā)火順序定時的空氣分配器：按柴油機的發(fā)火順序定時的將壓縮空氣分配到相應的氣缸起動閥將壓縮空氣分配到相應的氣缸起動閥F-M 空氣分配器F-M engine air starting system n起動條件（1）壓縮空氣必須具有一定的壓力和一定的儲量我國規(guī)范要求：起動空氣瓶的容量必須保證在不補氣的情況下能冷車倒順車交替起動各6次（不可換向主柴油機12次）供主機起動的空氣瓶至少有兩個，起動空氣壓力應保持2.53.0MPa

21、（2）壓縮空氣要有一定的供氣定時，即供氣要適時并有一定的供氣延續(xù)時間活塞處于膨脹行程之初某一時刻向氣缸供氣并持續(xù)一段時間后結束起動正時主要與柴油機的類型有關l船用大型低速二沖程機,氣缸起動閥通常在上止點前5向氣缸供氣，上止點后100。結束，進氣延續(xù)角一般不超過120l中高速四沖程機,氣缸起動閥通常在上止點前510開啟，進氣延續(xù)角一般不超過140四沖程柴油機正時圓周進氣閥開進氣閥開進氣閥關進氣閥關排氣閥開排氣閥開排氣閥關排氣閥關噴油開始噴油開始起動開始起動開始起動結束起動結束（3）必須保證最少氣缸數(shù)：曲軸在任何位置）必須保證最少氣缸數(shù)：曲軸在任何位置都能起動，至少有一個曲柄處于能接受起動都能起動

22、，至少有一個曲柄處于能接受起動空氣作用的位置空氣作用的位置l二沖程柴油機不少于4缸（i=360/120=4）l四沖程柴油機不少于6缸（i=720/140=6）若氣缸數(shù)少于規(guī)定的氣缸數(shù)，則起動前必須盤車，使若氣缸數(shù)少于規(guī)定的氣缸數(shù)，則起動前必須盤車，使柴油機某缸正好處于膨脹沖程開始的某一時刻才能柴油機某缸正好處于膨脹沖程開始的某一時刻才能起動起動 換向裝置 n船舶推進力方向改變的方法：船舶推進力方向改變的方法：1）直接傳動直接傳動推進的船舶：主機推進的船舶：主機+軸系軸系+螺旋槳，主機螺旋槳，主機本身改變旋轉(zhuǎn)方向，直接帶動螺旋槳換向。本身改變旋轉(zhuǎn)方向，直接帶動螺旋槳換向。工況穩(wěn)工況穩(wěn)定的遠洋運輸

23、類船定的遠洋運輸類船2）減速傳動減速傳動推進的船舶：主機推進的船舶：主機+減速齒輪箱、離合器減速齒輪箱、離合器+軸系軸系+螺旋槳。主機旋轉(zhuǎn)方向不變，靠正車齒輪、螺旋槳。主機旋轉(zhuǎn)方向不變，靠正車齒輪、倒車齒輪切換使螺旋槳換向倒車齒輪切換使螺旋槳換向3）可調(diào)距槳可調(diào)距槳推進的船舶：主機推進的船舶：主機+軸系軸系+可調(diào)距槳。主可調(diào)距槳。主機旋轉(zhuǎn)方向不變，采用調(diào)螺距實現(xiàn)換向（機旋轉(zhuǎn)方向不變，采用調(diào)螺距實現(xiàn)換向（螺旋槳轉(zhuǎn)向不螺旋槳轉(zhuǎn)向不變，螺距角改變，使推力方向改變變，螺距角改變，使推力方向改變）運行工況較多。運行工況較多。機動性要求機動性要求較高的船舶較高的船舶 4）“Z”型推進的船舶：懸掛式螺旋槳裝

24、置；主機曲軸轉(zhuǎn)向不變，船舶需要換向時，尾管+螺旋槳水平回轉(zhuǎn)，螺旋槳可在繞垂直軸360范圍內(nèi)任意定位，將螺旋槳回轉(zhuǎn)180即為船舶倒航位置?！癦”型換向裝置操縱靈活，回轉(zhuǎn)性能好，還能省去舵設備，便于實現(xiàn)駕機合一，軸系和螺旋槳不必進塢拆裝修理，可縮短修期，但其結構較為復雜。多用在換向較頻繁的港口作業(yè)船、拖輪港口作業(yè)船、拖輪“Z”型換向裝置型換向裝置 換向裝置的基本要求 應能準確、迅速地改變各種換向設備的定時應能準確、迅速地改變各種換向設備的定時 有必要的連鎖機構有必要的連鎖機構 需要設置鎖緊裝置需要設置鎖緊裝置 換向時間必需滿足換向時間必需滿足船規(guī)船規(guī)的要求的要求(15 s)(15 s)n柴油機換向

25、過程：柴油機換向過程：停車停車反向起動反向起動逐步加速逐步加速正常反轉(zhuǎn)正常反轉(zhuǎn)n正向、反向運行時的比較正向、反向運行時的比較l活塞方向反活塞方向反l空氣分配器正時凸輪位置、空氣分配器正時凸輪位置、換氣正時凸輪位置噴油泵凸換氣正時凸輪位置噴油泵凸輪位置輪位置例，四沖程柴油機的換例，四沖程柴油機的換向向正車正車進氣進氣壓縮壓縮膨脹膨脹排氣排氣 倒車倒車1 1排氣排氣膨脹膨脹壓縮壓縮進氣進氣2 2壓縮壓縮進氣進氣排氣排氣膨脹膨脹 表中：表示活塞上行；表示活塞下行；表示正車；表示倒車n空氣分配器：空氣分配器：l正向起動，壓縮空氣于原膨脹沖程初進正向起動，壓縮空氣于原膨脹沖程初進入；入；l反向起動，壓縮

26、空氣于原來的排氣反向起動，壓縮空氣于原來的排氣or壓壓縮沖程（二沖程僅有壓縮沖程）進入縮沖程（二沖程僅有壓縮沖程）進入n進氣、排氣閥啟閉位置改變進氣、排氣閥啟閉位置改變n噴油位置改變噴油位置改變n潤滑油泵、冷卻水泵、柴油輸送泵、掃氣泵、機潤滑油泵、冷卻水泵、柴油輸送泵、掃氣泵、機械式增壓器等：械式增壓器等：沒有定時方面的要求，能在沒有定時方面的要求，能在設備或傳動裝置結構上得到解決設備或傳動裝置結構上得到解決柴油機的直接換向應，改變空氣分配器柴油機的直接換向應，改變空氣分配器凸輪、噴油泵凸輪、進凸輪、噴油泵凸輪、進/排氣閥凸輪與排氣閥凸輪與曲軸相對位置曲軸相對位置n換向機構：為改變柴油機的運轉(zhuǎn)

27、方向而設置換向機構：為改變柴油機的運轉(zhuǎn)方向而設置的改變各種凸輪相對于曲軸位置的機構的改變各種凸輪相對于曲軸位置的機構n不同的機型采用不同的換向機構不同的機型采用不同的換向機構l二沖程彎流掃氣柴油機，空氣分配器凸輪、燃二沖程彎流掃氣柴油機，空氣分配器凸輪、燃油凸輪需要換向油凸輪需要換向l二沖程直流掃氣柴油機，空氣分配器凸輪、燃二沖程直流掃氣柴油機，空氣分配器凸輪、燃油凸輪、排氣凸輪需換向油凸輪、排氣凸輪需換向l四沖程柴油機，空氣分配器凸輪、噴油泵凸輪、四沖程柴油機，空氣分配器凸輪、噴油泵凸輪、進、排氣凸輪進、排氣凸輪 n改變凸輪與曲軸相對位置的方法改變凸輪與曲軸相對位置的方法l雙凸輪雙凸輪l單凸

28、輪單凸輪雙凸輪換向 n設有正、倒車兩套凸輪設有正、倒車兩套凸輪正車由正車凸輪控制，倒車由倒車凸輪控制。正車由正車凸輪控制，倒車由倒車凸輪控制。換向時需軸向移動凸輪軸換向時需軸向移動凸輪軸 n雙凸輪換向裝置一般有機械式、液壓式、氣壓式 n圖，用“氣壓+油壓”左右移動凸輪軸，是各正/倒車凸輪位于各滾輪下方 n換向手柄壓下?lián)Q向手柄壓下壓縮空氣進倒車油壓縮空氣進倒車油油入活塞右油缸油入活塞右油缸活塞左移活塞左移當前當前正車正車位置位置 壓縮空氣壓縮空氣 單凸輪換向 n正、倒車共用一個凸輪，凸輪的輪廓線型指正、倒車共用一個凸輪，凸輪的輪廓線型指成中心對稱，換向時無需軸向移動凸輪軸，成中心對稱，換向時無需

29、軸向移動凸輪軸，只需將凸輪軸相對曲軸轉(zhuǎn)過一個換向差動角只需將凸輪軸相對曲軸轉(zhuǎn)過一個換向差動角n正、反轉(zhuǎn)時具有同樣的運動規(guī)律正、反轉(zhuǎn)時具有同樣的運動規(guī)律n多用于二沖程柴油機多用于二沖程柴油機一般線型噴油泵凸輪和排氣閥凸輪換向時，角度不同一般線型噴油泵凸輪和排氣閥凸輪換向時，角度不同無法實現(xiàn)同軸差動無法實現(xiàn)同軸差動 實現(xiàn)了噴油泵凸輪與排氣閥凸輪同軸換向差動實現(xiàn)了噴油泵凸輪與排氣閥凸輪同軸換向差動 n單凸輪換向裝置，有液壓差動換向裝置、單凸輪換向裝置，有液壓差動換向裝置、氣動機械差動換向裝置氣動機械差動換向裝置n原理：倒車時，柴油機停車，操縱倒車手柄位壓力油進孔2,出孔3推動轉(zhuǎn)板順時針轉(zhuǎn)動，碰到另一

30、邊扇形凸起止凸輪軸帶動凸輪的凸起位置改變，適應倒車工作的需要液壓差動換向裝置1 1轉(zhuǎn)板；轉(zhuǎn)板；2 2、3 3油孔油孔；4 4伺服器殼體；伺服器殼體；5 5凸輪軸；凸輪軸；6 6凸輪；凸輪；7 7滾輪滾輪柴油機的調(diào)速 n調(diào)速裝置：維持柴油機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定的裝置，簡調(diào)速裝置：維持柴油機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定的裝置，簡稱為調(diào)速器稱為調(diào)速器l能改變柴油機燃油供應量，使轉(zhuǎn)速在規(guī)定轉(zhuǎn)速能改變柴油機燃油供應量，使轉(zhuǎn)速在規(guī)定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)范圍內(nèi)l當負荷變化時，能自動地調(diào)節(jié)每循環(huán)供油量，當負荷變化時，能自動地調(diào)節(jié)每循環(huán)供油量，使轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在一定范圍的裝置使轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在一定范圍的裝置n船舶上的柴油機：主機、發(fā)電機原動機船舶上的柴油機：主機、

31、發(fā)電機原動機驅(qū)動負荷的工作特性、運轉(zhuǎn)條件不同驅(qū)動負荷的工作特性、運轉(zhuǎn)條件不同當負荷變化時，柴油機自身適應能力也不同當負荷變化時，柴油機自身適應能力也不同對調(diào)速器的要求也不同對調(diào)速器的要求也不同l發(fā)電機原動機：發(fā)電機原動機：發(fā)電機要求輸出電壓和頻率穩(wěn)定發(fā)電機要求輸出電壓和頻率穩(wěn)定原動機轉(zhuǎn)速原動機轉(zhuǎn)速恒定恒定If無調(diào)速器無調(diào)速器負載負載+噴油量不變噴油量不變（Pe負載）負載）轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速不平衡不平衡加劇加劇飛車飛車負載負載+噴油量不變噴油量不變（Pe負載）負載）轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速不平衡不平衡加劇加劇停車停車發(fā)電柴油機自身沒有調(diào)速穩(wěn)定性，是發(fā)電柴油機自身沒有調(diào)速穩(wěn)定性，是不穩(wěn)定不穩(wěn)定系統(tǒng)系統(tǒng)必須裝定速調(diào)速器必須裝

32、定速調(diào)速器60npf 不穩(wěn)定系統(tǒng)l主機：主機：其工作特性為推進特性，其工作特性為推進特性，外界負荷外界負荷變化大，要求航行安全變化大，要求航行安全If無調(diào)速器無調(diào)速器外界負荷外界負荷 +噴油量不變噴油量不變轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速螺旋槳耗螺旋槳耗功功可在某較高轉(zhuǎn)速下可在某較高轉(zhuǎn)速下,功率平衡，柴油機功率平衡，柴油機穩(wěn)定運轉(zhuǎn)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)外界負荷外界負荷+噴油量不變噴油量不變柴油機可在某較低柴油機可在某較低轉(zhuǎn)速下，功率平衡，穩(wěn)定運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速下，功率平衡，穩(wěn)定運轉(zhuǎn)推進主機在自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速后，推進主機在自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速后，系統(tǒng)穩(wěn)定系統(tǒng)穩(wěn)定穩(wěn)定系統(tǒng)從系統(tǒng)穩(wěn)定方面來說，從系統(tǒng)穩(wěn)定方面來說，如果不要求柴油主機恒速如果不要求柴油主機恒速運

33、轉(zhuǎn)，柴油主機可不調(diào)速。運轉(zhuǎn)，柴油主機可不調(diào)速。but為保證推進主機在特殊航行條件下（螺旋槳出為保證推進主機在特殊航行條件下（螺旋槳出水、斷軸、掉槳等）的安全，水、斷軸、掉槳等）的安全，必須限速。必須限速。我國有關規(guī)定，必須裝設可靠的調(diào)速器（我國有關規(guī)定，必須裝設可靠的調(diào)速器（限速限速器器），使主機轉(zhuǎn)速不超過），使主機轉(zhuǎn)速不超過115% 標定轉(zhuǎn)速標定轉(zhuǎn)速現(xiàn)代船舶主柴油機，為避免外界負荷變化時轉(zhuǎn)速現(xiàn)代船舶主柴油機，為避免外界負荷變化時轉(zhuǎn)速變化，及由此對柴油機工作的不良影響（如可靠變化，及由此對柴油機工作的不良影響（如可靠性、經(jīng)濟性等），通常裝性、經(jīng)濟性等），通常裝全制式調(diào)速器全制式調(diào)速器n調(diào)速器類

34、型（按調(diào)速范圍分類）調(diào)速器類型（按調(diào)速范圍分類） l極限調(diào)速器：限制柴油機的最高轉(zhuǎn)速不極限調(diào)速器：限制柴油機的最高轉(zhuǎn)速不超過某規(guī)定值，在轉(zhuǎn)速低于此規(guī)定值時超過某規(guī)定值，在轉(zhuǎn)速低于此規(guī)定值時不起調(diào)節(jié)作用。不起調(diào)節(jié)作用。 l僅用于船舶主機。目前已很少單獨使用，作為僅用于船舶主機。目前已很少單獨使用，作為主調(diào)速器外的保險裝置主調(diào)速器外的保險裝置l定速調(diào)速器：亦稱單制調(diào)速器定速調(diào)速器：亦稱單制調(diào)速器l用于發(fā)電柴油機用于發(fā)電柴油機 l雙制式調(diào)速器：限制最低轉(zhuǎn)速和限制最雙制式調(diào)速器：限制最低轉(zhuǎn)速和限制最高轉(zhuǎn)速，中間轉(zhuǎn)速由人工手動調(diào)節(jié)高轉(zhuǎn)速，中間轉(zhuǎn)速由人工手動調(diào)節(jié)l用于對低速性要求較高或帶有離合器的中小型用

35、于對低速性要求較高或帶有離合器的中小型船舶主機船舶主機l汽車汽車l全制式調(diào)速器：柴油機的全部運轉(zhuǎn)范圍全制式調(diào)速器：柴油機的全部運轉(zhuǎn)范圍內(nèi)均能自動調(diào)節(jié)供油量，以保持任一設內(nèi)均能自動調(diào)節(jié)供油量，以保持任一設定轉(zhuǎn)速不變。定轉(zhuǎn)速不變。l廣泛用于船舶主機及發(fā)電柴油機廣泛用于船舶主機及發(fā)電柴油機3.拖拉機、工程機械、重型汽車、機車等拖拉機、工程機械、重型汽車、機車等n調(diào)速器的類型（按執(zhí)行機構分）調(diào)速器的類型（按執(zhí)行機構分）l機械式（直接作用式）：機械式（直接作用式）： 利用飛重產(chǎn)生的離利用飛重產(chǎn)生的離心力直接移動油量調(diào)節(jié)機構，調(diào)節(jié)柴油機轉(zhuǎn)速心力直接移動油量調(diào)節(jié)機構，調(diào)節(jié)柴油機轉(zhuǎn)速中小功率柴油機中小功率柴油

36、機l液壓（間接作用式）：液壓（間接作用式）： 通過液壓伺服器將飛通過液壓伺服器將飛重產(chǎn)生的離心力加以放大，放大后的動力移動重產(chǎn)生的離心力加以放大，放大后的動力移動油量調(diào)節(jié)機構油量調(diào)節(jié)機構感應元件小、通用性強，穩(wěn)定性高，復雜感應元件小、通用性強，穩(wěn)定性高，復雜l電子調(diào)速器：轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換成電信號，放大后電子調(diào)速器：轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換成電信號，放大后控制執(zhí)行機構控制執(zhí)行機構 調(diào)節(jié)精度高，主要用于發(fā)電柴油機調(diào)速調(diào)節(jié)精度高，主要用于發(fā)電柴油機調(diào)速n調(diào)速器工作原理調(diào)速器工作原理瓦特的離心調(diào)速器 n飛重離心力飛重離心力=彈簧彈簧預緊力，噴油量不預緊力，噴油量不變，轉(zhuǎn)速變，轉(zhuǎn)速=設定設定n外界負荷外界負荷轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速飛

37、重向外，套筒上飛重向外，套筒上行行油桿右移油桿右移減油減油轉(zhuǎn)速降低，調(diào)節(jié)后的轉(zhuǎn)速降低，調(diào)節(jié)后的轉(zhuǎn)速比原轉(zhuǎn)速稍高轉(zhuǎn)速比原轉(zhuǎn)速稍高機械式調(diào)速器機械式調(diào)速器n外界負荷外界負荷 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 飛重向內(nèi)，套筒下飛重向內(nèi)，套筒下行行油桿左移油桿左移加油加油轉(zhuǎn)速升高，調(diào)節(jié)后的轉(zhuǎn)速升高，調(diào)節(jié)后的轉(zhuǎn)速比原轉(zhuǎn)速稍低轉(zhuǎn)速比原轉(zhuǎn)速稍低n設定轉(zhuǎn)速取決于調(diào)設定轉(zhuǎn)速取決于調(diào)速彈簧的預緊力，速彈簧的預緊力，可調(diào)整可調(diào)整n機械調(diào)速器特點機械調(diào)速器特點工作能力較小，靈敏度和精度均較差工作能力較小，靈敏度和精度均較差結構簡單，維護方便結構簡單，維護方便多用于中、小型柴油機多用于中、小型柴油機 單制式調(diào)速器單制式調(diào)速器，見前例，見前例極

38、限調(diào)速器極限調(diào)速器 l-調(diào)速器軸；2-飛球；3-滑套；4-調(diào)速杠桿；5-調(diào)速彈簧；6-調(diào)節(jié)齒桿 只能控制發(fā)動機的最高轉(zhuǎn)速只能控制發(fā)動機的最高轉(zhuǎn)速 飛球飛球滑套錐面滑套錐面?zhèn)鲃觽鲃诱{(diào)速調(diào)速控制最高轉(zhuǎn)速控制最高轉(zhuǎn)速雙制式調(diào)速器雙制式調(diào)速器l-支承盤；支承盤；2-滑動盤；滑動盤；3-飛球；飛球；4-調(diào)速杠桿；調(diào)速杠桿；5-拉桿；拉桿；6-操縱桿；操縱桿；7-低速彈簧；低速彈簧；8-高速彈簧；高速彈簧；9-彈簧滑套；彈簧滑套；10-球面頂塊；球面頂塊；11-調(diào)節(jié)齒仟調(diào)節(jié)齒仟 不超速，在怠速時穩(wěn)速，中間不起調(diào)速作用不超速，在怠速時穩(wěn)速，中間不起調(diào)速作用有兩根有兩根(或三根或三根)長度和剛度均不同的彈簧，安裝時都長度和剛度均不同的彈簧，安裝時