船舶动力装置课件（3~4）.ppt

船舶动力装置课件（3~4） 吕庭豪 设计  2003年12月 四、齿轮箱的主要技术指标 （选用齿轮箱应注意的问题） 1、额定功率NH和额定转速nH； 2、额定扭矩MH； MH=9.55 NH/nH ( KN.m) 3、减速比i； i=n1/n2=Z2 /Z1 4、额定传递能力； 即 NH/nH——是齿轮箱工作能力大小的技术指标，是选用齿轮箱的重要依据之一。 5、输入轴与输出轴之间的中心距； 6、额定承受螺旋桨推力； 7、输入轴与输出轴的转向。 输入轴转向应与发动机输出轴转向一致，输出轴转向应与螺旋桨转向一致。 第4章 船舶柴油机 图4-1 四冲程柴油机的主要部件 图4-2 二冲程柴油机的主要部件 2） 工作循环特点 a) 四冲程柴油机完成一个工作循环，曲轴回转两周，活塞移动四个冲程完成。 b) 每个工作循环中只有工作冲程（燃烧及膨胀冲程）是做功的，在这个冲程里完成了燃料化学能转变为热能和热能转变为机械功的两次能量转换。 c) 其它三个冲程都是为工作冲程作准备，都需要外界供给能量，因此柴油机常做成多缸的，这样，进气、压缩、排气冲程所需的能量可由其它正在工作冲程的气缸供给。如果是单缸柴油机，则可由较大的飞轮供给，即在工作冲程时，柴油机带动飞轮旋转加速，依靠飞轮的旋转惯性，带动柴油机完成其它三个冲程。 4) 工作循环特点 b) 废气涡轮增压 图4-7 b) 表示了废气涡轮增压器 的简单线图。 c) 两种增压方法的比较 机械增压的柴油机中，增压压力一般不能太高（以不超过 0.16~0.17MPa为宜），因为增压压力过高．将引起增压器消耗 功率过大而降低柴油机的经济性。 废气涡轮增压柴油机中，带动增压器的功率完全由废气涡 轮供给，并不消耗内燃机的有效功率，因此可采用较高的增压 度，增压比可达3.5～4。从而使柴油机平均有效压力大大提高 ，燃料消耗率下降，所以在增压柴油机上被广泛应用。 式中: Li——气缸中每循环所作的指示功，J； Qi——每循环喷入气缸的燃油所能发出的热量，J。 四、柴油机的万有特性 第5章 船、机、桨工况配合特性 2、可调螺矩螺旋桨的水动力特性： 可调螺矩螺旋桨可视为一系列同一直径的具有不同螺 矩比的定螺矩螺旋桨的组合，因此，它的工作曲线为一簇 。这样，在相同的进速系数J下，有无数个推力系数KT和扭矩系数KQ与之对应。其工作曲线如下二图所示： ?p= 故可调螺矩螺旋桨的推力和扭矩不仅随转速而变，同时也随着螺矩比的改变而变化。其函数关系如下： 即当J一定（ J=常数）时，根据螺旋桨水动力特性方程式和水动力特性曲线图，可知： ∵P = f (n , KT) ， 又∵ KT= f `(H/D) ， ∵M = f (n , KQ) ， 又∵ KQ= f ``(H/D) ， ∴ P = f (n , H/D) ， 同理： M = f (n , H/D)。 可调螺矩螺旋桨所有的工作特性都是基于其螺矩比(H/D)可变的原因。 3、可调桨的工作特性 1） KQ= 常数时，表明在任何航速（工况）下均可充分利用主机的全部功率。 KQ= 常数即表示在KQ——J曲线图上为一条直线，如下工作曲线图所示。 由于： 所以，当n及D已给定，KQ=常数时，即代表Ne一定。又因为J=Vp/n·D，所以 J即能代表Vp,因此这一曲线（直线）表明了在任何航速（工况）下均可充分利用主机的全部功率。并可概括如下： n=常数，Ne =常数，可得一常数KQ，而Vs(或J)变化，H/D变化。 2）船舶在任何工况下均可保持机桨转速（或航速）恒定。 根据螺旋桨水动力特性方程式可知：