柴油机减速运行管理及经济性分析.doc

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1、航海类专业本科生 专题报告专题题目：学科专业：学 号：学生姓名：指导老师：完成日期：诚信承诺书本人郑重承诺所呈交的毕业实习报告、专题报告，是在指导教师的指导下严格按照学校和学院有关规定完成的。本人在专题报告中引用他人的观点和参考资料均已加以注释和说明。本人承诺在专题报告撰写过程中没有抄袭他人成果和伪造相关数据等行为。 学 号： 学生签名：年 月 日上海海事大学航海类专业本科生专题报告摘 要在机器运转的过程中，急速减工的情况会非常频繁的出现，为了保证船用柴油机的转速平稳正常的过度，船用柴油机运转过程中的控制就变得非常重要。极大的改善了船用柴油机的整体性能。动力性和经济性是衡量一台船用柴油机好坏的

2、主要性能指标。动力性和经济性与柴油、空气混合燃烧后热能的释放和利用, 即热效率密切相关。热效率高, 其动力性和经济性就好, 反之, 动力性和经济性就差, 它主要受压缩、供给和冷却三个系统技术状态及船用柴油机运用因素的影响。关键词：船用柴油机；减速运行管理；经济性分析第一章 绪论1.1 选题背景和意义1.1.1选题背景关于船用柴油机减速运转与经济性分析，本文主要分析了船用柴油机减速运转管理的过程，研究了船用柴油机的启动过程，并研究了船用柴油机减速的经济性分析。1.1.2选题的意义如果船用柴油机旋转时气缸内的压力和温度足够,而喷油泵不喷油或喷油量很小, 船用柴油机不会着火工作; 喷油泵适时适量地向

3、气缸内供油, 而空气滤清器堵塞, 柴油便会因气缸内没有足够的空气, 致使柴油与空气比例严重失调而不能工作; 船用柴油机着火燃烧正常, 但由于冷却过度, 船用柴油机长期处于低温下运转, 柴油与空气混合燃烧后也不能释放出足够的热量。因此, 压缩、供给和冷却三系统应彼此依赖、相互协调, 具有良好的技术状态才能提高船用柴油机的动力性和经济性。第二章 船用柴油机使用管理注意事项船舶柴油机的使用寿命，与正确操纵和维护管理有很大关系，笔者依据长期的实践经验，认为应从以下方面加强对超到期船舶柴油机检查和管理。(1)活塞与气缸间隙过大、燃烧室密封性能差、压缩终点压力和温度低，起动困难，从而必须改善起动性能，如按

4、规定对油柜、油舱预热、注油盘车，保证足够的起动能量。(2)供油装置间隙大，供油不均匀度增加，船舶柴油机工作稳定性能差、振动大，应尽量避免低速大负荷工作。(3)由于整机发不到额定功率，应防止整机超负荷和个别缸严重超负荷。(4)轴承间隙大，冲击力大，在加减速时应缓慢进行。(5)应保持良好的润滑与冷却。(6)加强预防性检查与维护保养。船舶柴油机的定期检查与维护，是为了保证柴油机的正常工作，延长使用寿命。对每个轮机管理员而言，必须严格细致地对自己所管理的机械进行定期的检查和保养管理。第三章 船用柴油机制作工艺介绍3.1 压缩空气系统的准备1.有关轮机员必须要先检查船用柴油机的空气瓶内保存的压缩空气有没

5、有达到合理范围内的空气压力，对于压缩空气存在的不足之处应补充至2.53.0MPa（2530Kgf/cm2）。2.轮机员需要在第一步之后放掉压缩空气瓶中剩余的废油与废水。3.最后，必须要打开船用柴油机的空气瓶与船用柴油机的空气管道上的开关按钮1。 3.2 燃油系统的准备1.轮机员必须要每天检查船用柴油机中的每日用的油量，如果柴油不充足，那么轮机员就应该给予补充，轮机员可以先打开船用柴油机柜的出口以及船用柴油机的油泵进口阀，仔细检查船用柴油机的燃油系统，绝对不能出现漏油的现象。2.第二步就要查看船用柴油机系统的喷油泵齿条，检查船用柴油机的柱塞动作是不是非常灵活。3.对于检查之后的船用柴油机，一定要

6、旋松喷油泵上的放气螺钉，用专用扳手撬动喷油泵柱塞，排除掉船用柴油机内的空气，把燃油从放气螺钉处溢出，拧紧放气螺钉，如果使用喷油器也必须放除空气。3.3 冷却水系统的准备1.轮机员应该先检查膨胀水箱的一部分水量，对于不充足的部分应该进行补充。2.在冷却用水的时候，首先打开海水的进、出口阀门。3.仔细检查船用柴油机的每一个系统的连接处是否水密。3.4 润滑油系统的准备 1.轮机员要先查看船用柴油机的润滑油柜、检查一下船用柴油机的调速器，适当的增加废气涡轮增压器的润滑油存量，如果有不足指出就要进行补充。2.打开船用柴油机的开关，使用船用柴油机的电动泵把滑油泵入船用柴油机内润滑全部润滑表面，压油约半分

7、钟，油压1Kgcm2以上，各摇臂应有润滑流出。3.在船用柴油机压油之后，使用船用柴油机的程序中所有的开关都调整到正常的工作状态。3.5 转车1.轮机员要先检查船用柴油机系统的周边有没有杂物。2.打开气缸盖上示功器旋塞，转动飞轮，检查船用柴油机的回转情况；3.6 冲车轮机员必须要首先打开船用柴油机的开关的控制系统，起动手轮至起动位置，同时 ，船用柴油机系统中的压缩空气可以先进入气缸进行冲车，这样能够消除掉船用柴油机的气缸中的杂质，倒掉一部分船用柴油机中的废水和废油等等。等到船用柴油机系统开始冲车的时候，一旦察觉到船用柴油机系统中有水或者是船用柴油机系统内部有积油从示功阀中冲出，轮机员就一定要查清

8、楚漏油的原因，妥善处理船用柴油机的问题后，再一次开始冲洗柴油车，在船用柴油机冲洗之后关闭船用柴油机的示功阀。3.7 起动 1.轮机员应该先把船用柴油机的运转速度器上的功率调整旋扭一直到开关的5的位置，限制起动负荷在50。2.将控制手轮逆时针转动至“起动”位置，使高压空气进入各气缸，船用柴油机起动后快速将手轮逆时针转动至“工作”位置；3.起动后将船用柴油机调速器上的负荷限制旋扭转至10的位置，并使船用柴油机在较低转速（400r/min）运转一段时间（1015分钟），然后调整其转速至规定转速（600r/min）。3.8 运行管理1.应经常检查冷却水的温度、压力，应保持在规定的范围内，润滑油的压力和

9、温度应随时调节至说明书的规定范围内，应随时察看船用柴油机的转数、空气瓶的压力、涡轮前的排气温度、空气冷却器后增压空气的温度等。2.船用柴油机内部的膨胀水箱内的水位应保持在范围内。如果发现水箱内的水位下降过快，必须查明原因予以消除。若由于某种原因或疏忽而发生船用柴油机严重过热时，千万不可通过急剧增加冷却水流来降温，而应首先降低负荷减速运转，再慢慢地增加冷却水量。这样就可使过热情况好转。3.轮机员必须时刻的注意到燃油日用油柜的油位、油温，经常放掉油柜中的积水。否则机器可能引起自动停车。定期轮流清洗滤清器，清洗后要使燃油滤清器内充满燃油，并排除空气。4.经常检查循环油柜滑油的油位，如发现油位升高很快

10、则说明有水或燃油漏入曲轴箱内，相反，若油位下降很快，则说明滑油漏泄。这时应减速或停车检查原因并以消除。定期轮流清洗滤清器。5.经常观察排气温度。排气温度不应高于说明书规定的数值，各缸排气温度相差也不应过大。6.在船用柴油机运转中，应经常用手触摸曲轴箱各盖板及所有磨擦件和旋转零件的外壳。如果有不正常的情况，应立即停车查明原因并消除。7.观察船用柴油机排烟颜色是否正常，仔细倾听气缸内、进排气阀、传动机构、喷油泵及涡轮增压器声音，如有不正常的情况，应立即停车，查明原因加以消除后再继续运转。8.定期打开各缸示功阀，让火焰喷出，观察各缸的燃烧情况。9.注意所有外露部件的工作情况及坚固与锁牢情况。观察进、

11、排气阀动作是否灵活。用手触摸通向起动阀的压缩空气总管，检查起动阀的密封性。如果有漏气现象，则管子会发热 ，若漏气严重，应停车修理。10.检查喷油系统情况。如喷油泵高压油管有剧烈震动及发热现象，可能是喷油器堵塞或气缸过载，应立即消除。11.轮机员必须要密切关注船用柴油机系统的均匀性，如果突然观察到船用柴油机的转速波动变得很快，就必须马上找到出问题的原因，轮机员必须要停车检查。12.船用柴油机空载低速运转时间不宜过长，以免引起燃烧室内结炭、结焦。负荷与转速的增减应逐渐而均匀地进行，切不可随意突增、突减船用柴油机的负荷与转速。13.在检查的时候，轮机员的空气瓶内一定要时刻的保持一部分的够用的压缩空气

12、。14.轮机员一定要关注并擦掉机器上的污物，保持机器清洁。认真做船用柴油机日常运行记录。3.9 停车1停车前先卸去负荷，空车运转35分钟，让船用柴油机温度降低。然后将操纵手轮转至“停车”位置，使船用柴油机停止运转。 2打开全部气缸示功阀，并转车数转。3关闭燃油阀及油柜出口阀。4船用柴油机停车后，关闭海水进出口阀。对于独立泵，应使滑油泵与冷却水泵继续运转2030分钟。5将空气瓶内的起动空气充至规定压力，关掉空气瓶进、出口阀。6若是船用柴油机经拆装后第一次运转，停车后等柴油充分冷却后打开道门,触摸各主轴承和连杆轴承的温度，检查螺帽的坚固情况。7最后将船用柴油机擦干净，整理好使用的工具，放回原处。第

13、四章 柴油发电机启动前的准备柴油发电机每次在开机前必须要检查船用柴油机水箱内的冷却水或防冻液是否满足，如缺少要加满。拔出机油油标尺查看润滑油是否缺少，如缺少要加到规定的“静满”刻度线，再仔细检查有关部件有无故障隐患，如发现故障要及时排除方可开机。 4.1 严禁带负荷启动柴油发电机柴油发电机在启动前要注意发电机的输出空气开关必须处在关闭状态。普通型发电机组船用柴油机启动后要经过3-5分钟的怠速运转（700转/分钟左右）冬天气温偏低，怠速运转时间要适当延长几分钟。船用柴油机启动后首先要观察机油压力是否正常和有无漏油、漏水等不正常现象，（正常情况下机油压力必须在0.2MPa以上）如发现异常要立即停机

14、检修。如无异常现象将船用柴油机转速提升到额定转速1500转/分钟，此时发电机显示频率50HZ，电压400V，则可以合上输出空气开关投入使用。发电机组不允许长时间空载运行。（因为长时间空载运行会使船用柴油机喷油嘴喷出的柴油不能完全燃烧导致积碳，造成气门、活塞环漏气。）如果是自动化发电机组，则不需要怠速运行，因为自动化机组一般都配备水加热器，使船用柴油机缸体始终保持在45左右，船用柴油机启动后可在8-15秒内正常送电2。 4.2 注意观察运行中的工作状态柴油发电机在工作中，要有专人值班，经常注意观察可能出现的一系列故障，尤其要注意机油压力、水温、油温、电压、频率等重要因素的变化。另外还要注意备有足

15、够的柴油，在运行中如燃油中断，客观上造成带负荷停车，有可能会导致发电机励磁控制系统及相关元器件的损坏。4.3 严禁带负荷停机柴油发电机每次停机前，必须先逐步切断负荷，然后关闭发电机组输出空气开关，将船用柴油机减速到怠速状态运转3-5分钟左右再停机3。第五章 供给系对船用柴油机动力性和经济性的影响5.1 供油质量供油质量是指喷油泵循环供油量均匀性和各缸供油均匀性, 以4125 型船用柴油机的I 号喷油泵为例,其额定供油量应为118 􀀁 2ml/ 千次, 若额定供油量每千次相差1ml，就会影响船用柴油机功率1 1􀀁3kW; 若各缸喷油量每千次相差1ml, 就会影

16、响船用柴油机功率0. 36 1. 10kW。因此, 在喷油泵更换柱塞后, 应上试验台进行校验调整，否则，由于柱塞安装的误差,破坏了供油质量, 直接影响着船用柴油机的动力性和经济性4。5.2 雾化质量船用柴油机混合气的形成燃烧时间约为0􀀁0030􀀁005s, 只有达到这个要求, 柴油才能够完全燃烧。喷入气缸的柴油能否很快升温到自燃温度, 除取决于气缸内压缩终了的气体温度和压力外, 还取决于柴油雾化和混合气形成的质量。在燃油喷雾细碎并与空气混合良好的条件下, 可增加燃料与周围空气的接触表面, 使热交换加强, 因而缩短柴油的自燃延迟期4。 喷油雾化质量好时,喷入气

17、缸内的油粒直径可达0󰀁0250󰀁005mm,相当于将一束柴油粉碎成几百万个颗粒。若雾化质量不好,柴油不能够在燃烧室内均匀分布,在燃烧时,高温高压气体不能够被柴油微粒充分利用,大的油粒吸热升温后首先在表层蒸发为气体,在四周形成可燃混合气,混合气的温度继续升高,便开始着火燃烧。燃烧后废气包围着残余的油粒,形成了热蓬蔽现象,使残余的油粒不能继续得到空气,结果使燃烧废气包围下的油粒核心不能烧净,而分解后大量随废气排出,导致热量释放不足,降低了船用柴油机的动力性和经济性。5.3 供油时间柴油应在活塞到达压缩上止点前的某一时刻喷入气缸,并紧接进行混合、燃烧和放热。若供油时间

18、过早,会使自燃延迟期增长,燃油在压缩行程中就开始着火燃烧,这里由于压力增长过快,给正在压缩行程中的活塞增加运动阻力,使活塞与气缸产生敲击,若供油时间过迟,会使过后燃烧期增长,使燃烧在气体膨胀过程中进行,这时由于活塞顶部的气缸空间逐渐加大,热量损失过多,最高压力点降低,造成船用柴油机起动困难、水温过高、功率不足等不良后果,影响了船用柴油机的动力性和经济性。5.4 充气量柴油和空气的最佳混合比为1:15。要燃净1kg柴油,必须有15kg空气与之混合,否则柴油就得不到充分燃烧,从而因热量释放不足而达不到足够的压力,使船用柴油机功率降低、油耗升高5。试验证明,在船用柴油机额定负荷下,将空气滤清器中央进

19、气管堵住四分之一,会使船用柴油机功率下降10%,燃油消耗升高30%。因此,船用柴油机应确保配气相位的正确性,确保气门间隙的准确性和空气滤清器的清洁性,从而确保船用柴油机排气干净、进气充足,否则将影响船用柴油机的动力性和经济性。第六章 冷却系对船用柴油机动力性和经济性的影响柴油与空气混合燃烧后所释放的热量并不是全部被利用,只是一部分膨胀做功,而另一部分传给了气缸、活塞和进气道等零部件。这部分热量会使空气在进气过程中就开始受热膨胀,从而降低了气缸内空气密度,导致气缸充气量减少,使空气与柴油比例失调。为了改善这种状况,就必须将这部分热量通过冷却系及时散发到大气中去。然而,热量的散发是有限度的,并非愈

20、冷愈好,如果船用柴油机冷却水温度过低,机器长时期处于低温下运转,就会使混合气燃烧后的热量损失增加,气体膨胀压力点降低,加快缸套、活塞等机件腐蚀、磨损,导致船用柴油机功率下降,影响其动力性和经济性6。第七章 结语经过对船用柴油机减速运行管理过程的分析，还有对船用柴油机的经济性展开相关的研究，船用柴油机系统有一般会有利于轮机员与其他人员进行一些维修、保养、调整，在使用船用柴油机的过程中必须要做到发挥船用柴油机的长处，提高船用柴油机的动力性，重视船用柴油机的相关的经济性。提高船用柴油机的工作效率，增加船用柴油机的工作效益。致谢四年本科生学习生涯，当前在学术上走的最远的一次。参考文献 1电喷柴油主机蓄压器的管理J.陈立春.航海技术.2009(04).2船用智能船用柴油机的发展现状J.滕宪斌.天津航海.2009(01).3船用低速船用柴油机高压共轨燃油喷射系统探讨J. 张维新.大众科技.2007(01).4基于模式识别的船用柴油机故障诊断技术研究D.王志华.武汉理工大学2004.5基于局域波分析的船用柴油机故障诊断方法的研究及应用D.王珍.大连理工大.2002.6局域波时频分析方法的理论研究与应用D.盖强.大连理工大学.2001.13