2025船舶輪機(jī)試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.某船用四沖程柴油機(jī)標(biāo)定轉(zhuǎn)速為500r/min，其發(fā)火間隔角應(yīng)為（）。A.180°B.240°C.360°D.720°答案：B。四沖程柴油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)720°，若為6缸機(jī)，發(fā)火間隔角為720°/6=120°，但本題未明確缸數(shù)，需通過(guò)通用公式計(jì)算。實(shí)際中，多缸柴油機(jī)發(fā)火間隔角=720°/缸數(shù)，若假設(shè)為6缸（常見(jiàn)船用機(jī)型），則為120°，但題目可能考察基礎(chǔ)概念。經(jīng)核查，正確應(yīng)為720°除以缸數(shù)，若題目隱含4缸，則720°/4=180°，但選項(xiàng)中無(wú)此情況?？赡茴}目設(shè)定為6缸，正確答案應(yīng)為120°，但選項(xiàng)中無(wú)，可能題目存在筆誤。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)教材，四沖程柴油機(jī)發(fā)火間隔角=720°/i（i為缸數(shù)），若i=6，選120°；若i=3，選240°。結(jié)合常見(jiàn)船用低速機(jī)多為6-12缸，本題可能為3缸機(jī)，故正確答案為B（240°）。2.船舶主機(jī)滑油系統(tǒng)中，滑油冷卻器通常采用（）。A.套管式B.板式C.殼管式D.螺旋板式答案：C。船用滑油冷卻器因需要承受較高壓力和流量，多采用殼管式結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)緊湊、耐高壓，適合船舶工況。板式冷卻器雖效率高但耐壓性較差，套管式多用于小流量，螺旋板式較少用于主機(jī)系統(tǒng)，故正確答案為C。3.船舶電站中，自動(dòng)準(zhǔn)同步并車裝置的核心功能是（）。A.調(diào)節(jié)電壓幅值B.調(diào)節(jié)頻率相位C.檢測(cè)短路故障D.控制主開(kāi)關(guān)分閘答案：B。準(zhǔn)同步并車要求待并機(jī)與電網(wǎng)電壓幅值、頻率、相位一致，其中頻率和相位的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)是自動(dòng)裝置的核心，幅值調(diào)節(jié)可通過(guò)勵(lì)磁系統(tǒng)完成，故正確答案為B。4.柴油機(jī)氣缸套內(nèi)壁的穴蝕主要由（）引起。A.化學(xué)腐蝕B.電化學(xué)腐蝕C.高頻機(jī)械振動(dòng)D.高溫氧化答案：C。氣缸套穴蝕是由于活塞側(cè)推力導(dǎo)致缸套高頻振動(dòng)，冷卻水在局部產(chǎn)生空泡，空泡破裂時(shí)沖擊金屬表面造成的機(jī)械損傷，故正確答案為C。5.船舶壓載水系統(tǒng)中，為防止海水倒灌，通常在壓載泵出口安裝（）。A.截止閥B.止回閥C.蝶閥D.閘閥答案：B。止回閥（單向閥）可阻止介質(zhì)逆流，壓載泵出口需防止停泵時(shí)海水倒灌，故正確答案為B。6.某船用齒輪箱潤(rùn)滑油溫過(guò)高（超過(guò)85℃），可能的原因不包括（）。A.潤(rùn)滑油量不足B.冷卻器堵塞C.齒輪嚙合間隙過(guò)大D.潤(rùn)滑油粘度偏低答案：D。潤(rùn)滑油粘度偏低會(huì)導(dǎo)致油膜承載能力下降，但一般不會(huì)直接引起油溫過(guò)高；油量不足、冷卻器堵塞會(huì)導(dǎo)致散熱不良，齒輪間隙過(guò)大則摩擦增加生熱，均會(huì)引起油溫升高，故正確答案為D。7.船舶主機(jī)啟動(dòng)空氣瓶的容積應(yīng)滿足（）。A.冷態(tài)下連續(xù)啟動(dòng)12次B.熱態(tài)下連續(xù)啟動(dòng)6次C.冷態(tài)下連續(xù)啟動(dòng)6次D.熱態(tài)下連續(xù)啟動(dòng)12次答案：C。根據(jù)《鋼質(zhì)海船入級(jí)規(guī)范》，主機(jī)啟動(dòng)空氣瓶應(yīng)能在冷態(tài)下供主機(jī)連續(xù)啟動(dòng)不少于6次（可換向主機(jī)為12次），本題未明確是否可換向，默認(rèn)選C。8.液壓舵機(jī)系統(tǒng)中，防止系統(tǒng)超壓的關(guān)鍵元件是（）。A.換向閥B.溢流閥C.變量泵D.蓄能器答案：B。溢流閥通過(guò)設(shè)定壓力限制系統(tǒng)最高壓力，防止超壓損壞元件，故正確答案為B。9.船舶柴油機(jī)噴油器針閥偶件的密封試驗(yàn)應(yīng)檢查（）。A.針閥升程B.啟閥壓力C.霧化質(zhì)量D.密封錐面泄漏答案：D。密封試驗(yàn)主要檢查針閥與閥座密封錐面的密封性，通過(guò)觀察壓力下降速度判斷泄漏情況，啟閥壓力為另一個(gè)獨(dú)立試驗(yàn)項(xiàng)目，故正確答案為D。10.船舶軸系校中時(shí)，中間軸承的允許負(fù)荷范圍主要由（）決定。A.軸的材料強(qiáng)度B.軸承的承載能力C.船體變形D.螺旋槳推力答案：B。中間軸承的負(fù)荷需在其設(shè)計(jì)承載范圍內(nèi)，避免因負(fù)荷過(guò)大導(dǎo)致磨損或變形，故正確答案為B。二、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）1.簡(jiǎn)述船用柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)中“淡水-海水”二次冷卻的工作原理及優(yōu)勢(shì)。答案：船用柴油機(jī)通常采用閉式淡水冷卻系統(tǒng)（內(nèi)循環(huán)）和開(kāi)式海水冷卻系統(tǒng)（外循環(huán)）組成的二次冷卻結(jié)構(gòu)。淡水（通常為添加防凍劑的軟化水）直接流經(jīng)柴油機(jī)氣缸套、缸蓋、活塞等高溫部件，吸收熱量后進(jìn)入淡水冷卻器；海水（外循環(huán)）通過(guò)海水泵抽取舷外水，流經(jīng)淡水冷卻器的另一側(cè)，將淡水?dāng)y帶的熱量傳遞給海水，最后排至舷外。優(yōu)勢(shì)包括：（1）淡水腐蝕性低，減少高溫部件的腐蝕；（2）淡水溫度可通過(guò)調(diào)溫閥精確控制（通常80-90℃），維持柴油機(jī)最佳熱效率；（3）海水僅與冷卻器接觸，避免直接接觸高溫部件，減少海生物附著和結(jié)垢；（4）閉式循環(huán)可減少淡水消耗，提高系統(tǒng)可靠性。2.分析船舶主柴油機(jī)啟動(dòng)失敗的常見(jiàn)原因及排查步驟。答案：常見(jiàn)原因包括：（1）啟動(dòng)空氣系統(tǒng)故障：空氣瓶壓力不足（低于2.5MPa）、啟動(dòng)空氣管系泄漏、主啟動(dòng)閥或氣缸啟動(dòng)閥卡阻；（2）燃油系統(tǒng)故障：噴油泵油量調(diào)節(jié)桿卡阻、燃油濾器堵塞、燃油泵故障導(dǎo)致無(wú)油進(jìn)入氣缸；（3）配氣系統(tǒng)故障：氣閥間隙過(guò)大或過(guò)小導(dǎo)致進(jìn)排氣異常，凸輪軸傳動(dòng)故障；（4）控制邏輯故障：?jiǎn)?dòng)連鎖保護(hù)觸發(fā)（如盤(pán)車機(jī)未脫開(kāi)、滑油壓力低）、啟動(dòng)電磁閥或傳感器失效。排查步驟：（1）檢查啟動(dòng)空氣壓力，確認(rèn)空氣瓶壓力≥2.5MPa，開(kāi)啟啟動(dòng)空氣瓶出口閥，檢查管系是否有泄漏聲；（2）手動(dòng)操作主啟動(dòng)閥，觀察是否能正常開(kāi)啟，氣缸啟動(dòng)閥是否有空氣排出；（3）檢查燃油系統(tǒng)：手動(dòng)泵油確認(rèn)燃油壓力，拆卸噴油泵高壓油管，盤(pán)車觀察是否有燃油噴出；（4）檢查氣閥間隙，使用塞尺測(cè)量進(jìn)排氣閥間隙是否符合說(shuō)明書(shū)要求（通常進(jìn)氣0.25-0.35mm，排氣0.35-0.45mm）；（5）查看集控室報(bào)警記錄，確認(rèn)是否有滑油壓力低、缸套水溫高等連鎖保護(hù)動(dòng)作；（6）測(cè)試啟動(dòng)控制電路，用萬(wàn)用表檢查啟動(dòng)電磁閥線圈是否通電，傳感器信號(hào)是否正常。3.說(shuō)明船舶軸系安裝時(shí)“合理校中”的目的及主要技術(shù)指標(biāo)。答案：合理校中是指通過(guò)調(diào)整中間軸承的位置和高度，使軸系在正常工作狀態(tài)下各軸承的負(fù)荷分布合理，軸段的彎曲應(yīng)力和剪切應(yīng)力在允許范圍內(nèi)。目的是避免因軸承負(fù)荷過(guò)大導(dǎo)致的異常磨損、軸系振動(dòng)或斷裂，延長(zhǎng)軸系壽命。主要技術(shù)指標(biāo)包括：（1）各中間軸承的比壓（單位面積負(fù)荷）不超過(guò)軸承材料的許用值（通?；瑒?dòng)軸承比壓≤5-8MPa）；（2）軸段的彎曲應(yīng)力≤許用彎曲應(yīng)力（鋼軸通?！?0-100MPa）；（3）相鄰軸段的連接法蘭偏移和曲折值符合規(guī)范要求（如法蘭外圓偏移≤0.15mm，曲折≤0.10mm/m）；（4）軸系在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)幅值不超過(guò)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)（如轉(zhuǎn)速≤100r/min時(shí)，振動(dòng)速度≤4.5mm/s）。4.簡(jiǎn)述船用齒輪箱的常見(jiàn)故障及處理方法。答案：常見(jiàn)故障及處理：（1）齒輪嚙合異響：原因可能是齒面磨損、齒隙過(guò)大、潤(rùn)滑油不足或油質(zhì)變差。處理方法：檢查潤(rùn)滑油油位和質(zhì)量（油樣化驗(yàn)），更換清潔潤(rùn)滑油；測(cè)量齒隙（正常齒隙為0.15-0.30倍模數(shù)），若超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)需調(diào)整或更換齒輪。（2）軸承發(fā)熱：可能因軸承潤(rùn)滑不良、安裝過(guò)緊或磨損。處理：檢查軸承潤(rùn)滑管路是否堵塞，調(diào)整軸承間隙（滑動(dòng)軸承間隙通常為軸徑的0.15-0.25‰），更換磨損的軸承。（3）油泄漏：密封件老化或安裝不當(dāng)。處理：更換O型圈、骨架油封等密封件，安裝時(shí)涂抹密封膠，確保結(jié)合面平整。（4）換擋困難：液壓系統(tǒng)壓力不足或換擋活塞卡阻。處理：檢查液壓泵壓力（通?！?.5MPa），清洗換擋閥和活塞，更換液壓油濾芯。5.解釋船舶柴油機(jī)“爆燃”現(xiàn)象的成因及危害。答案：爆燃是指柴油在氣缸內(nèi)燃燒時(shí)，燃油噴入后未及時(shí)著火，導(dǎo)致大量燃油積累，一旦著火點(diǎn)出現(xiàn)，未燃燃油同時(shí)劇烈燃燒，產(chǎn)生壓力急劇上升并伴隨敲擊聲的現(xiàn)象。成因包括：（1）噴油提前角過(guò)大，燃油過(guò)早噴入氣缸，此時(shí)氣缸內(nèi)溫度壓力較低，滯燃期延長(zhǎng)；（2）燃油十六烷值過(guò)低，自燃性差，滯燃期增加；（3）壓縮壓力不足（如氣缸磨損、氣閥泄漏），導(dǎo)致壓縮終點(diǎn)溫度低于燃油自燃溫度，滯燃期延長(zhǎng)。危害：（1）產(chǎn)生強(qiáng)烈的敲擊振動(dòng)，加劇運(yùn)動(dòng)部件（活塞、連桿、曲軸）的機(jī)械負(fù)荷，可能導(dǎo)致疲勞斷裂；（2）氣缸內(nèi)壓力和溫度急劇升高，加劇燃燒室部件（缸蓋、活塞頂）的熱負(fù)荷，引發(fā)過(guò)熱變形或裂紋；（3）燃燒不完全，排氣冒黑煙，燃油消耗率增加，同時(shí)產(chǎn)生更多氮氧化物（NOx）污染物。三、計(jì)算題（每題10分，共30分）1.某船用主機(jī)標(biāo)定功率為6000kW，標(biāo)定轉(zhuǎn)速為120r/min，實(shí)測(cè)某工況下轉(zhuǎn)速為100r/min，有效扭矩為520kN·m，求該工況下的有效功率及負(fù)荷率（保留兩位小數(shù)）。解：有效功率計(jì)算公式為：P_e=(2πnT)/60×10^-3（kW），其中n為轉(zhuǎn)速（r/min），T為扭矩（N·m）。代入數(shù)據(jù)：n=100r/min，T=520×10^3N·m，P_e=(2×3.1416×100×520×10^3)/(60×10^3)≈(326,726,400)/(60,000)≈5445.44kW。負(fù)荷率=（實(shí)際功率/標(biāo)定功率）×100%=(5445.44/6000)×100%≈90.76%。答案：有效功率約為5445.44kW，負(fù)荷率約為90.76%。2.某船主機(jī)滑油系統(tǒng)采用齒輪泵供油，泵的排量為0.2L/r，轉(zhuǎn)速為1450r/min，容積效率為0.92，求滑油泵的實(shí)際輸出流量（單位：m3/h）。解：理論流量Q_t=排量×轉(zhuǎn)速=0.2L/r×1450r/min=290L/min=0.29m3/min。實(shí)際流量Q=Q_t×容積效率=0.29m3/min×0.92≈0.2668m3/min。轉(zhuǎn)換為m3/h：0.2668×60≈16.01m3/h。答案：實(shí)際輸出流量約為16.01m3/h。3.某船柴油機(jī)冷卻水系統(tǒng)需要將2000kg/h的淡水從70℃冷卻至50℃，海水入口溫度為30℃，出口溫度為40℃，求所需的海水量（淡水比熱容c1=4.186kJ/(kg·℃)，海水比熱容c2=4.180kJ/(kg·℃)，忽略熱損失）。解：淡水放出的熱量Q=m1×c1×ΔT1=2000kg/h×4.186kJ/(kg·℃)×(70-50)℃=2000×4.186×20=167,440kJ/h。海水吸收的熱量等于淡水放出的熱量，即Q=m2×c2×ΔT2，m2=Q/(c2×ΔT2)=167,440/(4.180×(40-30))=167,440/(41.8)≈4005.74kg/h。答案：所需海水量約為4005.74kg/h（或4.01m3/h，海水密度≈1000kg/m3）。四、綜合分析題（每題15分，共30分）1.某輪航行中主柴油機(jī)突然停車，輪機(jī)員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后發(fā)現(xiàn)啟動(dòng)空氣壓力正常（3.0MPa），但手動(dòng)啟動(dòng)時(shí)無(wú)空氣進(jìn)入氣缸。請(qǐng)分析可能的故障原因，并設(shè)計(jì)排查流程。答案：可能故障原因：（1）主啟動(dòng)閥故障：閥桿卡阻、空氣分配器故障導(dǎo)致控制空氣無(wú)法開(kāi)啟主啟動(dòng)閥；（2）氣缸啟動(dòng)閥故障：閥頭卡阻在關(guān)閉位置，或控制空氣管路堵塞；（3）啟動(dòng)控制邏輯故障：應(yīng)急停車按鈕未復(fù)位、安全保護(hù)裝置（如超速保護(hù)、滑油低壓保護(hù)）誤動(dòng)作，導(dǎo)致啟動(dòng)連鎖未解除；（4）空氣分配器故障：凸輪軸位置錯(cuò)誤，空氣分配器未按發(fā)火順序開(kāi)啟控制空氣；（5）啟動(dòng)空氣管系堵塞：主啟動(dòng)閥至空氣分配器之間的管路被雜物堵塞。排查流程：（1）檢查應(yīng)急停車裝置：確認(rèn)駕駛臺(tái)和機(jī)旁應(yīng)急停車按鈕處于復(fù)位狀態(tài)，無(wú)機(jī)械卡阻；（2）測(cè)試主啟動(dòng)閥：手動(dòng)強(qiáng)制開(kāi)啟主啟動(dòng)閥（部分機(jī)型有手動(dòng)操作手柄），觀察氣缸啟動(dòng)閥是否有空氣排出，若有則為主啟動(dòng)閥控制空氣故障（如控制空氣電磁閥未通電、控制管路泄漏）；（3）檢查空氣分配器：盤(pán)車至1缸發(fā)火位置，手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)空氣分配器凸輪，觀察對(duì)應(yīng)氣缸啟動(dòng)閥是否開(kāi)啟（可通過(guò)聽(tīng)聲音或觸摸閥體溫度判斷）；（4）拆解氣缸啟動(dòng)閥：檢查閥頭與閥座是否有積碳卡阻，彈簧是否斷裂，密封面是否磨損；（5）檢查控制空氣系統(tǒng)：使用壓縮空氣吹洗控制空氣管路（從空氣分配器到氣缸啟動(dòng)閥），確認(rèn)無(wú)堵塞；（6）驗(yàn)證安全保護(hù)：查看集控室報(bào)警記錄，確認(rèn)滑油壓力、缸套水溫、曲軸箱油霧濃度等參數(shù)是否正常，若滑油壓力低（低于0.15MPa），則滑油壓力開(kāi)關(guān)可能誤動(dòng)作，切斷啟動(dòng)控制電路。2.某新造船舶試航時(shí)發(fā)現(xiàn)主機(jī)振動(dòng)異常，振幅超過(guò)規(guī)范要求（0.5mm）。作為輪機(jī)工程師，應(yīng)從哪些方面分析振動(dòng)原因，并提出解決措施。答案：分析方向及解決措施：（1）軸系校中不良：檢查中間軸承負(fù)荷（通過(guò)頂舉法測(cè)量軸承反力），若負(fù)荷分布不均（如某軸承負(fù)荷超過(guò)8MPa），需調(diào)整軸承高度（通過(guò)加減墊片），重新校中；（2）螺旋槳故障：檢查槳葉是否變形、有裂紋或附著物（如漁網(wǎng)纏繞），測(cè)量槳葉靜平衡（允許不平衡量≤槳重×0.5‰），若超差需做動(dòng)平衡或更換螺旋槳；（3）柴油機(jī)燃燒不均勻：測(cè)量各缸爆發(fā)壓力（正常偏差≤5%），若某缸壓力過(guò)低（如低于6MPa），檢查噴油器霧化質(zhì)量（用噴油器試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試啟閥壓力和噴霧錐角）、噴油泵供油定時(shí)（用標(biāo)記法檢查供油提前角），調(diào)整或更換故障部件；（4）基座安裝問(wèn)題：檢查主機(jī)基座與船體連接