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1、第七章 柴油机运转特性【学习目标】了解柴油机的主要有效性能指标和工作参数、工况类型和特性。一、柴油机的有效性能指标和工作参数1、柴油机的有效性能指标表征柴油机性能的有效指标主要有平均有效压力pe、有效功率Pe、有效转矩Me、有效效率e和有效耗油率ge，其中，有效功率Ne和有效转矩Me为柴油机动力性指标，有效效率e和有效耗油率ge为柴油机经济性指标。2、柴油机的工作参数表征柴油机运行状态的工作参数主要有转速n、进气压力pa、增压压力pk、最高爆发压力pz、排气温度tr、冷却水温度tw、增压器转速nT等。二、柴油机工况柴油机工况是指柴油机的工作状况或运行状况，如转速高低、负荷大小等。柴油机工况可分
2、为三类1、第一类工况柴油机的转速不变或变化很小，而柴油机输出的功率发生变化，即负荷可根据需要从零变化到最大，该类工况称为第一类工况。柴油机带动发电机工作时，按此工况工作。2、第二类工况柴油机的功率和转速都在一定的范围内变化，而它们之间的变化有一定的规律（具有一定的函数关系），该类工况称为第二类工况。柴油机作主机带动螺旋桨工作时，按此工况工作。3、第三类工况柴油机的负荷和转速在较大的范围内各自任意变化，它们之间没有相互的依赖关系，该类工况称为第三类工况。柴油机带动应急空压机或应急消防泵工作时，按此工况工作。三、柴油机的特性对于运转中的柴油机，其有效性能指标和工作参数是随柴油机运转条件的不同而变化
3、的。柴油机的主要性能指标和工作参数随柴油机工况变化的规律，称为柴油机的特性。通常将这种变化规律用曲线（试验测绘）的形式来表示，这种曲线称为柴油机的特性曲线。柴油机的特性是柴油机固有的性能，是合理使用柴油机的重要依据。可用于评价柴油机性能，确定柴油机工况，分析影响特性的状态和检测柴油机的状态。四、柴油机特性的类别决定柴油机有效功率的运转参数是平均有效压力pe和转速n。根据这两个参数的变化情况，柴油机的特性分为速度特性、负荷特性和其它特性。1、速度特性将油量调节机构固定在某一位置时，其主要性能指标和工作参数随转速变化的规律，称为柴油机速度特性。根据油量调节机构固定的位置不同，柴油机的速度特性又可分
4、为全负荷速度特性、超负荷速度特性和部分负荷速度特性。2负荷特性柴油机在某一固定不变的转速下，其主要性能指标及工作参数随负荷而变化的规律，称为柴油机负荷特性。3、其他特性柴油机其他特性包括推进特性、调速特性及限制特性等。（1）推进特性是指柴油机依螺旋桨特性工作时，其主要性能指标和工作参数随转速变化的规律。当柴油机作为船舶主机带动螺旋桨工作时，柴油机与螺旋桨直接或通过齿轮箱间接相连，二者之间总要保持能量上的平衡。因此，柴油机的功率或转矩与螺旋桨吸收的功率或转矩相等。螺旋桨特性是螺旋桨吸收功率与其转速的三次方成比例。（2）柴油机的调速特性是指当调速器的转速调节机构固定于某一位置时，在外负荷从零到最大
5、值变化范围内，柴油机的功率、转矩、平均有效压力与转速之间的关系。调速特性一般不表明柴油机内部工作过程有关参数的变化情况，而主要取决于调速器的工作性能。（3）限制特性是指在柴油机的平均有效压力按不同的规定加以限制的条件下，其有效功率和转速的关系。用以限定柴油机功率和转速的使用范围，由最大功率、最小功率、最高转速和最低转速所限制，使柴油机在可靠工作时机械负荷和热负荷不超出规定的允许范围。 本章小结柴油机的有效指标和工作参数可表征柴油机性能。柴油机有三类工况，分别适应柴油机作为不同动力的需要。柴油机的特性反映了柴油机的主要性能指标和工作参数随柴油机工况变化的规律。 考试样题解析例题1、船舶柴油机作为主机，该柴油机工况属于（ ）。A.第一类工况 B.第二类工况 C.第三类工况 D.第四类工况解析：答案为B。船舶柴油机作为主机，带动螺旋桨工作，其功率和转速都在一定的范围内按一定的函数关系变化，即按第二类工况工作，因此，船舶柴油机作为主机，其工况属于第二类工况。例题2、柴油机依螺旋桨特性工作时，其主要性能指标和工作参数随转速变化的规律，称为柴油机的（ ）。A.推进特性 B.调速特性 C.负荷特性 D.限制特性解析：答案为A。柴油机依螺旋桨特性工作时，其主要性能指标和工作参数随转速变化的规律，称为柴油机的推进特性。
