第七章柴油機(jī)特性及選型C7第一節(jié)概述一、船舶柴油機(jī)的工況二、柴油機(jī)特性分類一、船舶柴油機(jī)的工況1.發(fā)電機(jī)工況

n恒定2.螺旋槳工況

PP∝n33.其他工況

P與n沒有一定關(guān)系

二、柴油機(jī)特性及其分類第三類平均有效壓力pe和轉(zhuǎn)速n同時(shí)改變。如推進(jìn)特性。Pe=cpeni第一類平均有效壓力pe不變，有效功率Pe隨轉(zhuǎn)速n改變而變化。——速度特性。第二類轉(zhuǎn)速n保持恒定，通過改變平均有效壓力pe

來改變有效功率Pe。——負(fù)荷特性。1.柴油機(jī)特性柴油機(jī)的主要性能指標(biāo)和工作參數(shù)隨運(yùn)轉(zhuǎn)工況變化的規(guī)律稱為柴油機(jī)特性。pe、Pe、Me、ηe和be等n、pk、pz、tr、nk和tT等2.柴油機(jī)特性分類第二節(jié)柴油機(jī)特性一、速度特性二、負(fù)荷特性三、推進(jìn)特性四、柴油機(jī)限制特性一、速度特性油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定，改變外負(fù)荷，在這種條件下測(cè)得的柴油機(jī)性能指標(biāo)和工作參數(shù)隨轉(zhuǎn)速變化的規(guī)律1）全負(fù)荷速度特性

（在標(biāo)定工況油格）2）超負(fù)荷速度特性

（在超負(fù)荷工況油格）

（110%Pb,103nb）3）部分負(fù)荷速度特性

（在比標(biāo)定油格小的油格）測(cè)取特性應(yīng)遵循相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)

功率標(biāo)準(zhǔn)特性測(cè)取Pe——nMe——n二、負(fù)荷特性發(fā)電副機(jī)可認(rèn)為是按負(fù)荷特性工作在轉(zhuǎn)速保持不變的情況下，柴油機(jī)的主要性能指標(biāo)和工作參數(shù)隨負(fù)荷變化的規(guī)律。負(fù)荷特性的測(cè)取柴油機(jī)負(fù)荷特性

螺旋槳所需功率Pp可由Pp=Mpnp/9550來確定?？傻贸雎菪龢β逝c轉(zhuǎn)速的關(guān)系式:Pp=Cnp3(kW)

Fp=KFρnp２D4

據(jù)螺旋槳理論：Mp=KMρnp２D5KFKM隨進(jìn)程比λp的增大而減小隨進(jìn)程比λp的減小而增大λp隨航行阻力條件變化，阻力條件一定，λp不變

λp不變，則KFKM不變，則有:

Fp=C1np２

Mp=C2np２三、推進(jìn)特性

Pe＝PpMe＝Mp

機(jī)、槳總應(yīng)能量平衡柴油機(jī)帶照螺旋槳特性工作時(shí)所表現(xiàn)出的特性裝載、氣候、海面狀況等航行阻力條件變化時(shí)槳特性的變化0<λp3<λp2<λp1λp1=0Mp=C2np2PpMpn柴油機(jī)推進(jìn)特性及推進(jìn)特性曲線推進(jìn)特性

柴油機(jī)按照螺旋槳特性工作時(shí)，各性能指標(biāo)和工作參數(shù)隨轉(zhuǎn)速(或負(fù)荷)變化的規(guī)律，稱

為柴油機(jī)的推進(jìn)特性。柴油機(jī)帶動(dòng)螺旋槳工作時(shí)

柴油機(jī)有效功率

Pe=Pp=cn3(kW)推進(jìn)特性的測(cè)?。郝菪龢β逝c轉(zhuǎn)速的關(guān)系式:Pp=Cnp3(kW)Pe25507590100n6379.59196.5100四、柴油機(jī)限制特性限制因素

最高爆發(fā)壓力pz、平均有效壓力pe、曲軸轉(zhuǎn)矩Me、過量空氣系數(shù)α、排氣溫度tr以及渦輪增壓器轉(zhuǎn)速nＴ等參數(shù)作為限制因素。其中較常用的是Me、α和tr。

限制柴油機(jī)在各種轉(zhuǎn)速下的最大有效功率，防止柴油機(jī)超機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷。1

等轉(zhuǎn)矩限制特性2

等排氣溫度限制特性1.等轉(zhuǎn)矩限制特性在等轉(zhuǎn)矩限制特性曲線以下工作,曲軸的機(jī)械

負(fù)荷不超過允許值。

柴油機(jī)在各種轉(zhuǎn)速下的轉(zhuǎn)矩Me都等于或小于標(biāo)定轉(zhuǎn)速和標(biāo)定功率下的轉(zhuǎn)矩Mb。Me=9550Pe/n…

…①M(fèi)b=9550Pb/nb…

…②

如Me=Mb則由①、②兩式的出

Pe=Pb/nb·n=cn(Pb,nb)Pen等轉(zhuǎn)矩限制曲線2.等排氣溫度限制特性

等排氣溫度限制特性：以排起溫度不超限值來限制各轉(zhuǎn)速下功率在轉(zhuǎn)速?gòu)臉?biāo)定轉(zhuǎn)速nb下降初期以轉(zhuǎn)矩作為主要限制參數(shù)，后期則以排氣溫度作為主要限制參數(shù)。

限制特性從機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷兩個(gè)方面限制的功率不同

對(duì)熱負(fù)荷的限制

等α限制特性:以α不小于標(biāo)定的αb為條件來限制各轉(zhuǎn)速下的功率工況下。P21n柴油機(jī)限制特性（Pb,nb）標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)環(huán)境狀況IACS標(biāo)準(zhǔn)（“無限航區(qū)”的船用內(nèi)燃機(jī))大氣壓力px=100kPa 相對(duì)濕度

x=60%環(huán)境溫度Tx=318K或45℃ 中冷器冷卻介質(zhì)進(jìn)口溫度Tco=305K或32℃。

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力p0=100kPa或750mmHg 相對(duì)濕度

0=30% 環(huán)境溫度T0=298K或25℃ 中冷器進(jìn)口冷卻介質(zhì)溫度Tco=298K或25℃。功率標(biāo)準(zhǔn)

國(guó)外船用柴油機(jī)MCR(1)15min功率；(2)1h功率；(3)12h功率；(4)持續(xù)功率。船用柴油機(jī)以持續(xù)功率作為標(biāo)定功率

標(biāo)定功率標(biāo)是指標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境狀況下，制造廠根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的

用途和特點(diǎn)規(guī)定的在標(biāo)定轉(zhuǎn)速下的有效功率

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)程比λp

是指螺旋槳每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)實(shí)際產(chǎn)生的位移與螺旋槳直徑D之比λp=vp/npD=hp/D螺旋槳水動(dòng)力特性Mp=C2np2PpMpnPp=Cnp3螺旋槳特性第三節(jié)柴油機(jī)的選型區(qū)域和適用范圍一、柴油機(jī)與螺旋槳的配合123cabPe(%)n(%)nmax100n