船舶主柴油机实船工况分析毕业论文(2)

VI

ABSTRACT

With the continuous development of China's shipping industry, the size of the shipping fleet has been expanding, controlling of the ship operating costs has become an important research topic. Researching ship's main engine working condition is important for the controlling of marine diesel engine operating costs. This paper focuses on the transport ship’s ship power plant in operation daily working conditions ,it was discussed and studied. The first chapter introduces the characteristics of the diesel engine and the history of the and diesel engine development as the marine diesel power plant; Chapter II studies the operating characteristics of the ship 's power plant, it was analyzed of ship diesel engine characteristic curves and the matching of ship engine and propeller , analyzing the ship main power diesel engine situation , choose the right ship main power diesel engine operating range; Chapter III is based on ship's main power diesel engine operating data, draws up control measures that makes diesel engine work in safe and efficient condition.

Keywords: Ships, ship power plant, Diesel, Operating conditions

VII

目 录

一、船舶柴油机发展历程和特性 .......................................................... 错误！未定义书签。 1.1船舶柴油机发展历程 ......................................................................................................... 1 1.2船舶柴油机特性 ................................................................................................................. 3 1.2.1船舶柴油机结构 .......................................................................................................... 3 1.2.2船舶柴油机工作原理 .................................................................................................. 3 1.2.3低速级中速机高速机的应用 ...................................................................................... 4 1.3船舶柴油机发展趋势 ......................................................................................................... 4 本章小结： ............................................................................................................................... 5 二、船舶主动力柴油机运行分析 ............................................................................................ 6 2.1柴油机特性 ......................................................................................................................... 6 2.1.1速度特性 ...................................................................................................................... 6 2.1.2负荷特性 ...................................................................................................................... 6 2.1.3推进特性 ...................................................................................................................... 7 2.2船用柴油机工况曲线 ..................................................................................................... 7 2.3船用柴油机选型区域 ......................................................................................................... 8 2.3.1MAN船舶柴油机选型图 ............................................................................................. 8 2.3.2瓦锡兰船舶柴油机选型图 .......................................................................................... 9 2.4螺旋桨推进特性 ............................................................................................................... 10 2.4.1推进特性 .................................................................................................................... 10 2.4.2螺旋桨特性曲线 ........................................................................................................ 11 2.4.3不同进程比时的螺旋桨特性曲线 ............................................................................ 12 2.5航行工况（船舶阻力）对机桨配合点的影响。 ........................................................... 12 2.6船舶主动力柴油机运行区域分析 ................................................................................... 14 2.6.1船舶柴油机的运行区域 ............................................................................................ 14 2.6.2实船数据分析 ............................................................................................................ 16 本章小结 ................................................................................................................................. 23

VIII

三、船舶主动力装置工况维护保障的措施 .......................................................................... 24 3.1 船速优化 .......................................................................................................................... 24 3.2 螺旋桨和船体检查 .......................................................................................................... 25 3.3 船舶燃润油管理 .............................................................................................................. 25 3.4 主机运行状态的监控和优化 .......................................................................................... 26 本章小结 ................................................................................................................................. 27 结论 .......................................................................................................................................... 27 参 考 文 献 ............................................................................................................................ 28

致 谢 ............................................................................................................................ 29

IX

船舶主柴油机实船工况分析

船舶主柴油机实船工况分析

1.1船舶柴油机发展历程

自从18世纪末瓦特改良蒸汽机以来，蒸汽机成为推动世界发展的动力。1805年，富尔顿发明了实用的蒸汽机船，从此以后很多船舶开始用上了蒸汽机。不过早期的蒸汽机工作压力很低，结构极其笨重，效率不到5%。

1876年，德国人奥托(N.A.Otto)第一次提出了四冲程循环(即进气、压缩、膨胀、排气这四个过程)原理，并发明了电点火的四冲程煤气机。1893年德国工程师 Rudolf Diesel 申请了压缩发火内燃机专利，并于 1897年在曼恩公司研制成功第一台使用液体燃料的内燃机(压燃式、空气喷射、定压燃烧)，其效率比煤气机提高了近一倍。内燃机的问世，是继蒸汽机之后发动机发展的又一个里程碑 [1]。

随着石油的开发，柴油却率先在船舶推进中得到极大应用。1903年，俄国的“万达尔” 号（Vandal）油轮和法国的“佩迪特.皮埃尔” 号（Petite-Pierre）成为最早装备柴油机的船舶，第一艘柴油机动力军舰是1904年法国建造的“埃吉瑞特” 号（Aigrette）潜艇。早期柴油机主要应用于内河船舶和近岸潜艇，在经历了最初的发展阶段后，柴油机技术日益成熟，单机功率和可靠性都有大幅提高，为柴油机航向大海和远洋创造了基础。1912年，是人类航海史上重要的一年。这一年，第一艘真正意义上的大型远洋轮船-“锡兰迪亚”号（MS Selandia，MS为Moter Ship）建成，第一次世界大战后，柴油机性能有了新的提高，柴油机的装船数量开始上升，1921年左右柴油机已经开始在客轮上使用。1920年~1930年末，是柴油机技术发展的黄金时代，柴油机越造越大，功率越来越高。新技术的出现促进了柴油机的发展，主要技术革新来自于燃油喷射的改进和增压技术的采用。

1930年代后，船用柴油机向大功率方向发展，二冲程的使用日趋普遍。对于两台气缸直径、活塞行程及转速等相同的柴油机，二冲程柴油机在一个循环中有1/2的冲程在作用，而4冲程柴油机仅有1/4时间做功，因此二冲程的输出功率要明显优于四冲程。实际上由于考虑到二冲程柴油机气缸上开有气口而使工作容积有所减少，机械传动的扫气泵也要消耗一定功率等因素，二冲程柴油机的功率只能增大60～80％。

二冲程柴油机与四冲程柴油机基本结构相同，主要差异在配气机构方面。二冲程柴油机没有进气阀，有的连排气阀也没有，而是在气缸下部开设扫气口及排气口；或设扫气口与排气阀机构。二冲程柴油机还专门设置一个由运动件带动的扫气泵及贮存压力空气的扫气箱，利用活塞与气口的配合完成配气，从而简化了柴油机结构。二冲程内燃机换气后，气缸内残余多少废气，或者说气缸内能充入

1