第九章起动、换向和操纵系统.ppt

1、船舶柴油机,第九章 起动、换向和操纵系统,第一节 起动装置,一、 柴油机起动和起动方式,二、压缩空气起动装置的组成和工作原理,三、压缩空气起动装置的主要设备,柴油机起动柴油机借助于外力，获得第一个工作循环的条件，即在外力作用下进行进气、压缩、喷油，直至燃油燃烧膨胀作功而自行运转的过程。 起动转速柴油机起动所要求的最低转速。 起动转速是鉴别柴油机起动性能的重要标志。起动转速的一般范围是： 高速柴油机80150rmin； 中速柴油机6070rmin； 低速柴油机2530rmin。,一、 柴油机起动和起动方式,柴油机的起动方式：,(2) 借助于加在活塞上的外力推动活塞运动使曲轴 旋转起来 船用柴油机

2、大多采用压缩空气起动 。 压缩空气起动就是将具有一定压力（2.53.0MPa）的压缩空气，按柴油机的发火顺序在膨胀行程时引入气缸，推动活塞使柴油机达到起动转速，完成自行发火。 特点：起动能量大，起动迅速可靠，可紧急刹车；复杂，重量较重。,(1) 借助于加在曲轴上的外力矩使曲轴转动起来 如人力手摇起动、电机起动和气马达起动等；,1、起动装置简介,二、 压缩空气起动装置的组成和工作原理,压缩空气起动装置的特点：气缸起动阀开启迅速、可靠，节流损失小（启动空气不经空气分配器），空气消耗量小；复杂。,空气压缩机 起动空气瓶 主起动阀 空气分配器 气缸起动阀 起动控制阀,2、起动条件,起动空气管应装有安全

3、阀，开启压力为1.1倍的最高起动压力。,(1)压缩空气必须具有一定的压力和一定的储量,规范对起动空气瓶的规定：,起动空气瓶的容量必须能保证在不补充空气的 情况下，能冷机倒顺车交替起动不少于12次(不 可换向主机为6次)。,供主机起动用的空气瓶至少需有两个,起动空气的压力应保持为2.5MPa.MPa,四冲程柴油机为720/140，应不少于六个,2、起动条件,(2)压缩空气要有一定的供气定时，即供气要适时 并有一定的供气延续时间,大型低速二冲程机: 上止点前5 进气，进气 延续角一般为不超过120,中高速四冲程机:上止点前5 10进气，进 气延续时间一般不超过140曲轴转角,(3)必须保证最少气缸

4、数,二冲程柴油机为360/100 ，应不少于四个,三、压缩空气起动装置的主要设备,1气缸起动阀,对气缸起动阀的要求一般对气缸起动阀有起动和制动两个方面的要求,起动时，速开、速关 ；落座速度缓慢 ；气缸内压力高于起动空气压力，气缸起动阀应关闭。 制动时，气缸内压力稍高于起动空气压力时，气缸起动阀应保证开启状态 ，高得过多时才自动关闭。,单气路控制式气缸起动阀,缺点: 关闭时落座速度快，撞击 严重，容易损坏 不能兼顾起动和制动两方 面的要求,L-型柴油机的气缸起动阀,特点: 开关迅速，起动空气消耗少，而且结构简单,起动阀进气管有安全保护帽,双气路控制式气缸起动阀,缺点: 结构复杂,结构形式: 启阀

5、活塞采 用阶梯形状,特点:满足了起动方面和制 动两方面对起动阀的要求,速开、速关，但落座速 度缓慢。,缸内发火时阀不开启。,而且当起动阀已处于全 开状态时，起动阀仍能 保持开启状态,2空气分配器,空气分配器的作用,按照柴油机的发火顺序，在要求的起动定时时刻内将控制空气分配到相应的气缸起动阀并将它们打开，让压缩空气进入气缸，起动柴油机,空气分配器的类型:,控制方式:单气路控制式 双气路控制式,结构: 回转式(分配盘式) 柱塞式(单体式和组合式),3主起动阀,主起动阀的作用,是压缩空气起动系统的总开关，用来启闭空气瓶至空气分配器和气缸起动阀间的主起动空气通路。,对主起动阀的要求:,起动完毕后能迅速

6、切断进入起动总管的压缩空气，并使残余空气放入大气。,分为均衡式和非均衡式两种,满足起动所需要的压缩空气量，又可以使供气迅 速可靠并减少压缩空气的节流损失。,带慢转阀的一种主起动阀,MAN &W L 型柴油机球阀式主起动阀,第二节 换向装置,一、换向原理和方法,船舶换向,柴油机换向,改变定时,换向机构：为改变柴油机的运转方向而 设置的改变各种凸轮相对于 曲轴位置的机构。,换向装置的基本要求,(4) 换向时间必需满足船规的要求(15 s),(1) 应能准确、迅速地改变各种换向设备的定时,(2) 有必要的连锁机构,(3) 需要设置锁紧装置,二、双凸轮换向原理及换向装置,双凸轮换向的特点 对需要换向的

7、设备均配置两套凸轮。,双凸轮换向装置,三、单凸轮换向原理及装置,单凸轮换向的特点：,每个需换向的设备都各自由一个轮廓对称的凸轮 来控制，正、倒车兼用。换向时凸轮轴相对于曲 轴转过一个角度。,柴油机换向时为改变定时而使凸轮轴相对本缸曲 轴转过一个角度的动作称为换向差动,一般线型的单凸轮换向原理,1、单凸轮换向原理,(3)差动前后同名凸轮的正、倒车定时 相同或基本相同。, 差动方向： 超前差动差动方向与换向后转向相同 滞后差动差动方向与换向后转向相反, 换向差动角, 实现单轴单凸轮换向的条件：,(1)两组凸轮的差动方向相同；,(2)两组凸轮的差动角相同；,鸡心凸轮换向原理,2、实现差动换向方法：,

8、第四种：曲轴与凸轮轴均不动，改变喷油泵滚轮在凸轮轴上的倾斜方向(实质为超前差动)。,第一种：曲轴不动，换向装置使凸轮轴相对于 曲轴差动。滞后差动。,第二种：凸轮轴不动，反方向起动使曲轴反向 回转差动。滞后差动。,第三种：凸轮轴与曲轴二者之间有一定的转速差 完成差动。超前差动。,3、单凸轮换向装置,1) 液压差动换向装置 2) 气动机械差动换向装置,MAN/B&W新型换向装置,第三节 柴油机的操纵系统,操纵系统：将起动、换向、调速等各装置联结成一个整体并可以集中控制柴油机的机构。,一、对操纵系统的基本要求,(6) 便于实现遥控和自动控制。,(1)能够迅速准确地执行起动、换向、变速和超速保护 等动作，并应满足船舶规范上的要求。,(2)要有必要的连锁装置，以避免误操作和事故。,(3)必须设有必要的监视仪表和安全保护与报警装置。,(4)操纵机构中的零部件必须灵活、可靠，不易损坏。,(5)操作、调节方便，维护简单。,二、 操纵