集美大学柴油机课件19.ppt

第七章柴油机特性及选型,C7第一节概述,一、船舶柴油机的工况,二、柴油机特性分类,一、船舶柴油机的工况,1.发电机工况n恒定,2.螺旋桨工况PPn3,3.其他工况P与n没有一定关系,二、柴油机特性及其分类,第三类平均有效压力pe和转速n同时改变。如推进特性。,Pe=cpeni,第一类平均有效压力pe不变，有效功率Pe随转速n改变而变化。速度特性。,第二类转速n保持恒定，通过改变平均有效压力pe来改变有效功率Pe。负荷特性。,1.柴油机特性,柴油机的主要性能指标和工作参数随运转工况变化的规律称为柴油机特性。,pe、Pe、Me、e和be等,n、pk、pz、tr、nk和tT等,2.柴油机特性分类,第二节柴油机特性,一、速度特性,二、负荷特性,三、推进特性,四、柴油机限制特性,一、速度特性,油量调节机构固定，改变外负荷，在这种条件下测得的柴油机性能指标和工作参数随转速变化的规律,1）全负荷速度特性（在标定工况油格）,2）超负荷速度特性（在超负荷工况油格）（110%Pb,103nb）,3）部分负荷速度特性（在比标定油格小的油格）,测取特性应遵循相应标准环境标准功率标准,特性测取,二、负荷特性,发电副机可认为是按负荷特性工作,在转速保持不变的情况下，柴油机的主要性能指标和工作参数随负荷变化的规律。,负荷特性的测取,柴油机负荷特性,螺旋桨所需功率Pp可由Pp=Mpnp/9550来确定。可得出螺旋桨功率与转速的关系式:Pp=Cnp3(kW),Fp=KFnpD4,据螺旋桨理论：,Mp=KMnpD5,KFKM随进程比p的增大而减小随进程比p的减小而增大,p随航行阻力条件变化，阻力条件一定，p不变,p不变，则KFKM不变，则有:Fp=C1npMp=C2np,三、推进特性,PePpMeMp,机、桨总应能量平衡,柴油机带照螺旋桨特性工作时所表现出的特性,装载、气候、海面状况等,航行阻力条件变化时桨特性的变化,柴油机推进特性及推进特性曲线,推进特性柴油机按照螺旋桨特性工作时，各性能指标和工作参数随转速(或负荷)变化的规律，称为柴油机的推进特性。,柴油机带动螺旋桨工作时柴油机有效功率Pe=Pp=cn3(kW),推进特性的测取：,螺旋桨功率与转速的关系式:Pp=Cnp3(kW),四、柴油机限制特性,限制因素最高爆发压力pz、平均有效压力pe、曲轴转矩Me、过量空气系数、排气温度tr以及涡轮增压器转速n等参数作为限制因素。其中较常用的是Me、和tr。,限制柴油机在各种转速下的最大有效功率，防止柴油机超机械负荷和热负荷。,1等转矩限制特性,2等排气温度限制特性,1.等转矩限制特性,在等转矩限制特性曲线以下工作,曲轴的机械负荷不超过允许值。,柴油机在各种转速下的转矩Me都等于或小于标定转速和标定功率下的转矩Mb。,Me=9550Pe/nMb=9550Pb/nb如Me=Mb则由、两式的出Pe=Pb/nbn=cn,2.等排气温度限制特性,等排气温度限制特性：以排起温度不超限值来限制各转速下功率,在转速从标定转速nb下降初期以转矩作为主要限制参数，后期则以排气温度作为主要限制参数。,限制特性从机械负荷和热负荷两个方面限制的功率不同,对热负荷的限制,等限制特性:以不小于标定的b为条件来限制各转速下的功率工况下。,标准试验环境状况,IACS标准（“无限航区”的船用内燃机)大气压力px=100kPa相对湿度x=60%环境温度Tx=318K或45中冷器冷却介质进口温度Tco=305K或32。,国家标准大气压力p0=100kPa或750mmHg相对湿度0=30%环境温度T0=298K或25中冷器进口冷却介质温度Tco=298K或25。,功率标准,国外船用柴油机MCR,(1)15min功率；(2)1h功率；(3)12h功率；(4)持续功率。,船用柴油机以持续功率作为标定功率,标定功率标是指标准环境状况下，制造厂根据内燃机的用途