船舶柴油机课后题答案

1、何谓内燃机的理想循环？研究理想循环有什么实际意义？

答：基于热力学基本理论建立起来的柴油机循环称为理想循环。研究理想循环对柴油机性能有重要指导意义。

2、从循环热效率的表达式出发，分析比较不同形式理想循环，深讨提高热效率的途径？

答：1）加大W，2）提高3）增大

3、比较分析柴油机的理想循环和实际循环的差异？

答：1）理想循环是一个闭口体系的可逆循环，实际循环是一个开口热力体系的不可逆循环。2）理想循环的工质为理想气体，在循环的任何时刻其成分和数量都是不变的，实际循环工质为非理想气体，在循环中其成分和数量要发生变化。3）理想循环的循环过程为绝热过程，与外界没有热交换，也不存在摩擦，实际循环的循环过程为非绝热过程，其各个过程进行时存在着热交换和摩擦。

4、压缩比对热效率有何影响，可以使压缩比改变的因素有哪些？

答：压缩比的提高可以提高热效率，增大气缸的工作容积或减小气缸的余隙容积。

5、柴油机的分类方法有哪些？

答：1）工作循环2）进气方式3）曲轴转速4）柴油机的结构特点5）柴油机的排气管的位置6）柴油机的转向7）柴油机可否逆转

6、二冲程柴油机可能的扫气方式有哪些？

答：有弯流和直流两大类，其中弯流有横流、回流和半回流，现在的横流已经不用或很少再用；直流分为排气阀—扫气口式和扫气阀—排气口式，现在后者已基本被淘汰。

7、试述柴油机换气时气阀正时对充气系数的影响？

答：1）。排气阀提前开：开得太晚，废气排出不畅，Yr（Gr）↑，ηv↓。2）排气阀滞后关：排气干净，Go↑，ηv↑.3) 进气阀提前开：减少进气阻力，ηv↑，扫气充分。Gr↑，Go↑，ηv↑。4）进气阀滞后关使Go↑ηv↑。

8、最高爆发压力过高对运行中的柴油机有何影响？

答：1）提高最高爆发压力可以提高柴油机的热效率，降低燃油消耗。2）最高爆发压力过高就，将引起各受力部件的应力和变形，会造成疲劳破坏、磨损和振动，破坏润滑油油膜，加剧活塞环与a缸套、轴颈与轴瓦等的磨损，是寿命下降；冲击振动和噪音增大，工作粗暴。a

9．柴油机的有效功率为什么比指示功率小，造成差值的原因有哪些？

答：指示功率是气缸内的工质在单位时间内推动活塞所做的指示功，而有效功率是柴油机曲轴输出端传出的功率，是指示功率减去机械损失功率后剩的功率，所以有效功率比指示功率小。造成差值的原因有：1）磨擦损失功率；2）驱动柴油机附属机构的损失功率;3）泵气损失功率。

1．试分析在一定油门开度下增压力偏低，增压系统方面的原因可能有哪些？

答：1）涡轮获得的能量减小；2）压气机、涡轮的效率下降；3）增压哭转动阻力变大；4）涡轮的通流能力变大

2．试分析增压系统主要部件污阻对柴油机的影响，此影响对高增压柴油机是加剧还是减小？

答主要部件的污阻会影响通流特性，因流量减小而导致增压器与柴油机配合运行线向左移，靠近喘振线，喘振线裕量减小，污阻越严重，配合运行线左移越多，对高增压柴油机的影响更是加剧。

3．要增压系统保持高效率运行，主要做好哪些维护保养工作？为什么新型柴油机尤其应认真做好？

答：1）对增压器轴承进行良好的供油；2）对涡轮增压器进行定期的清洗，拆洗；3）因为新型的柴油机的增压度要求很高，如不做好日常维护保养工作，使得增压器各部件污阻较大时，对柴油机产生的影响将很大。

4．试比较脉冲涡轮增压与等压脉冲涡轮增压的特点及应用范围。

答：脉冲涡轮增压：涡轮增压器靠近气缸，柴油机各缸排气支管短而细，且排气支管分别通往废气涡轮的进口；系统工作时，排气管中形成脉冲压力波，进入涡轮的废气压力和速度都是变化的。主要应用于增压度比较低的柴油机中。等压涡轮增压：柴油机所有的气缸的排气管都连接于一根粗大的排气总管，排气总管再与废气涡轮连接，使得进入涡轮时气体压力波动不大。主要应用于增压度比较高的柴油机系统中。

5．气阀烧蚀与哪些因素有关？

答：1）阀盘的冷却情况：如冷却不均，则温度分布不均，阀盘变形漏气。2）重油中的杂质：燃油中含钒、钠和硫等杂技会造成高温腐蚀3）气阀本身材料性能不足及表面处理工艺4）气阀导管和阀杆的不当

6．气阀密封锥面磨损过快与哪些因素有关？

答：1）气阀本身的材料和表面处理工艺；2）阀座的材料；3）阀座安装时的过盈量；4）燃油中的含钒量

7．试述旋阀器的作用？

答：1）使阀盘均匀受热、散执，保证阀盘的温度分布均匀；改善阀盘的热应力状态，大大减小了阀盘温差变形均匀，防止翘曲漏气2）可减少密封锥面上导热不良的沉积物，使之贴合严密，利于散热，减少高温腐蚀，减少烧损磨损3）可改善阀杆与导管间的润滑条件，减少阀杆漏气，减少阀杆周围积炭，防止卡阻。

8．为什么气阀导管与阀杆的间隙不能过大？

答：因为过大的配合间隙会引起散热不良，造成阀杆处漏气，排气阀阀杆处气更易造成滑油结焦合阀卡死；过大的间隙还使气阀横向振动加剧，使阀盘与阀座密封面的滑移量增大，磨损增大，还可能造成气阀单边落座，这往往是造成阀盘与阀杆过渡圆角处的断裂的原因。

四1．选择重油的标准原则是什么？

答：选择重油时，首先看其密度是否能用，其次看粘度是否适宜，然后看康氏残炭值是否可能含沥青过多，最后看硫、钒、铝硅的含量是否过高而容易损坏有关零件。

2．柴油机燃用高硫重油主要危害是什么？管理上有哪些改善措施？

答：当使用硫含量高的燃油时，气缸壁和活塞环及气缸套都会造成低温腐蚀，使磨损增加，同时排气杆、废气涡轮、排气管等都会产生腐蚀；另外，硫的燃烧产物，特别是SO3,能使碳氢化合物加速聚合，促进炭渣的生成，致使气缸中的结炭即多又硬，且附在金属表面上不易除去。改善措施：1）燃油中添加适当的防腐添加剂2）适当提高冷却水温度3）采用适当碱度和数量的润滑油4）将气缸润滑油孔设在缸套较高的位置，且注油时沿圆周方向均匀分布

3．试分析不同燃烧供油规律与喷油规律存在的主要差别及产生的原因。

答：主要差别：喷油器的喷油始点滞后于供油泵的供油始点。造成这种现象的原因，首先，是由于出油阀上的卸载容积作用，当油泵压力开始上升时，必须等到卸载容积与高压油管相通后，燃油方能进入高油管；其次，是高压烯油和高压油管的弹性作用，燃油被压缩而高压油管内的容积在增大，故压力上升较慢。产生的原因：当回油孔开启后，油泵内压力迅速下降，而喷油器端压力下降较泵端为迟。这是由于高压油管中泵端的压力先降时，油泵的排油阀将落座切断高压油管与油泵的通路，针阀在管中压力的支持与其自身惯性作用，并不立即关闭。

4．出油阀卸载容积的大小对各种不正常喷射的影响如何？

答：卸载容积过小，将不能起到减压的目的，不能有效消除喷射过程结束后高压油管中的压力波动，不能防止二次喷射。卸载容积过大，虽能很快消除压力脉动现象，但会造成断续喷射或隔次喷射。

5．什么是后燃？试分析其危害，及其影响后烯的因素。

答：后燃是燃烧在膨胀过程中的继续。其危害主要有1）排烟温度升高；2）热负荷增加；3）热效率下降4）可靠性降低。影响后燃的因素主要有：1）喷油提前角太小，使燃烧过程后移2）喷油结束太晚，喷油器针阀关闭不严，使喷射滞后或滴漏造成喷油结束太晚3）雾化不良，滞燃期增长，燃烧过程后移4）气缸过程

第五章

1．为什么冷天起动柴油机时必须加热，淡水进行暖机？

答：暖机有利于柴油机气缸发火，易于起动，还可使滑油均匀布散防止缸套严重磨损，并可降低缸壁的热应力。

2．油机气缸冷却水出口温度过高，过低有何坏处？

答：如果淡水冷却水出口温度过高将使气缸壁滑油油膜蒸发，缸壁磨损加剧，冷却水腔内发生汽化，缸套密封圈老化；温度过低将造成热损增加，热应力增大，并造成低温腐蚀。

3．气缸注油率过小，过大有何危害？如何选择气缸油的注油率？

答：气缸油的注油率应当适当。注油率太大，不但浪费而且会使活塞顶面、环带区、气和排气阀处的沉积物增多，引起活塞环和排气阀粘着，使气流通道部分堵塞，同时多余的气缸油还会沉积在活塞下部空间，扫气箱和定压增压排气管中，导致扫气箱着水。注油率太小，则难以形成完整的油膜，而使活塞环和缸套磨损加剧和漏气增多，漏泄的燃气又会破坏缸壁上的油膜导致发生拉缸事故。最适宜的注油率应根据推荐的注油率并综合考虑活塞环的状态、缸套磨损率的大小以及柴油机部件的拆洗周期来确定。

4．选择十字头式柴油机气缸油总碱值的依据是什么？如何判断所用气缸油TBN值是否足够？

答：选择气缸油时，一般应根据所使用燃油的硫分来选择气缸油的总碱值。为了检查所用气缸油总碱值是否足够，可以对从气缸中刮下的残油进行化学分析，若残油仍呈现一定碱性（TNB大于10），则说明气缸壁上的油膜有足够的碱性储备。此外还可以用直接观察法加以判断，一般地由于活塞的往复运动，注入气缸的滑油油滴容易迅速分布到注油孔上、下部的狭窄表面上，而沿圆周方向的扩散速度较低，因此若气缸油碱性较低，则在各注油点之间的缸套表面上出现漆状沉积物，使铸铁缸套表面被文化馆而发晴（镀铬缸套则出现白斑）

5．简述航行中滑油循环系统的管理要点。

答：1）正确地选用滑油2）确保滑油的工作压力3）确保滑油的工作温度4）保持正常的工作油位5）备车和停车时的管理6）定期检查和清洗滑油滤器的冷却器7）对滑油的检验

6．柴油机主轴承正常运行时在何种润滑动工下工作的？试述影响其润滑动工的因素。

第六章

1．试述表盘式液压调速器四个旋钮的名称和作用。

答：1）调速旋钮－位于面板右上方，作用是调节设定转速2）转速指示器旋钮－位于面板右下方，作用是指示设定转速高低，该旋钮不可调节3）速度降旋钮－位于面板左上方，作用是调节稳定调速率4）负荷限制旋钮－位于面板左下方，作用是限制喷油泵循环油量加油份额。

2．柴油发电机组单机组以及多机组并联运行时对稳定速差率δ2有什么要求？如何进行调节？

答：对单机组的δ2要求δ2＝0；并联机组要求各机δ2必须相等且＞零。液压调速器的δ2可通过速度降机构进行调节，具体为：1）表盘式调速器可通过其正面表盘上的速度降旋钮8进行调节2）杠杆式、PGA型调速器壳体外部无δ2调节机构，应打开调速器顶盖，旋松速度降凸轮上的锁紧螺钉对其进行调节。

3．具有一定稳定调速率δ2的液压调速器，当负荷增加时，喷油量、调速弹簧、预紧力、转速有无变化？如有，请说明经过调速之后各自的变化结果，再在Me-n坐标图上标明运行点的变化。

答：δ2＝0时，负荷增加，喷油量加大，弹簧预紧力与转速无变化。如图线1所示

δ2不等于0时，负荷增加，喷油量加大，转速降低，弹簧预紧力减小。如图线2所示。

4．一台二冲程柴油机的发火顺序为1－5－3－6－2－4，停车后第四缸曲柄在上死点后5度，当再次用压缩空气换向启动时，试问哪几个缸同时先进起动空气？哪一个缸的起动转矩最大？为什么？

答：根据给定条件可画出该机停车后曲柄排列图如右图所示。若该机气缸起动阀开启定时为上止点前5度，关阀定时为上止点后100度，则由图9－1所知，此时，第4缸与第1缸，同时处在换向后起动阀已开启60度且位于上止点后55度，由此可知，第一缸起动转矩最大。因为，该缸起动阀已全开，气流节流小，且正处于上