示功图分析精选.ppt

示功图测录与分析借助测试工具测录柴油机气缸内工作参数[Pz、Pc、Tr等]，获取气体力变化规律曲线，与说明书试航报告测取的曲线比较，作为柴油机负荷均匀性调整、以及故障诊断维修的依据。 第一节 示功图的测录 示功图：气缸内工质压力随气缸容积或曲轴转角变化的图形。示功图的面积代表柴油机气缸内一个工作循环所作的指示。 示功图功用： （1）研究气缸内工作过程的重要依据：燃烧过程、燃烧放热率、气体与缸壁传热过程、进排气过程等。 （2）计算柴油机指示功率、负荷调整和分析、确定最高爆发压力和压缩压力，计算缸内温度等的依据。 示功器：测取示功图的仪器。根据其工作原理不同，可分为机械式、气电式和电子式（电阻应变式、压电式）。 一、机械示功器 1、结构与工作原理 组成及作用： 压力感受机构：小活塞及活塞杆、示功弹簧；感受气缸气体力变化并以位移输出。 转筒机构：绳索、转筒；反映气缸内活塞位移。 记录机构：杠杆、记录机构；平行放大小活塞的位移并记录在示功纸上。 示功弹簧：螺旋弹簧式、柱形弹簧式（中速机）。 工作原理：机械位移方法测量缸内压力及活塞位移，绘出气缸内压力随活塞位移变化图形，即p-V示功图。 2、小活塞和弹簧的选择 1）小活塞：三套活塞（连同相应的小气缸）及一套刚度不同的示功弹簧。 活塞标号： 1／1（标准活塞直径为20.27mm）； 1／2（其面积为1／1活塞的1／2，活塞直径为 14. 35mm）； 1／5（其面积为1／1活塞的1／5，活塞直径为9.06mm）。 2）示功弹簧： 用弹簧比例M标记的多根弹簧 弹簧比例M：表示缸内压力每变化1MPa时弹簧的变形量（mm），单位为mm／MPa。 弹簧比例M选择：根据小活塞标号和柴油机缸内最高爆发压力pz，使所测取的示功图接近示功图纸高度的最大高度。 示功纸规格：高度50mm/60mm 如测p-V示功图可选用1/5小活塞，并根据缸内最高爆发压力pz=8.0MPa，可选用 M=6mm／MPa的示功弹簧。 弹簧比例与最高爆发压力关系（1/5活塞）： M（mm/Mpa） 12 10 8 7 6 5 4 3 Pz（Mpa） 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 10 12.5 15.0 （1）弹簧比例越小，标准小活塞直径越小，最高爆发压力越高，所用弹簧越硬； （2）测P-V示功图和爆发压力时，用1/5小活塞、硬弹簧及低弹簧比例； （3）测弱弹簧示功图和换气压力时，用1/1小活塞、软弹簧及高弹簧比例； （4）当弹簧不变时，将1/1标准小活塞换为1/5标准小活塞时，意味着由测低换气压力改为测高爆发压力，弹簧比例应小、减小为原来的1/5。 3、传动机构 作用：把活塞的运动规律按比例传给示功器转筒机构。 两个基本要求： （1）使活塞行程的缩小比例要与转筒的周长相适应； （2）转筒的运动规律与活塞的运动规律同步。 传动机构类型： （1）曲柄式 （2）凸轮式 （3）杠杆式 1）曲柄式传动机构 小曲柄连杆机构的运动规律与柴油机活塞运动规律同步条件： 小曲柄半径r与连杆3长度l之比： r/l=R/L （R－柴油机曲柄半径，L－柴油机连杆长度）。 2）凸轮式传动机构： 示功凸轮装在凸轮轴上，示功凸轮的外形是按柴油机活塞运动规律设计并按一定的位置安装在凸轮轴上，其高度、最低位置也与活塞的上、下止点对应。 当测量完毕时，可用插销通过销孔5和6把导杆3提起使之脱离凸轮轴控制。 3）杠杆式传动机构 采用一套杠杆机构铰接在活塞或十字头上，按比例反映活塞运动规律。因铰接点易磨损造成失真，很少使用。 4、机械示功器的主要优缺点及 主要优点： 结构简单，使用方便，工作可靠而广泛地作为低速柴油机的随机供应仪表，供监控柴油机使用。 主要缺点： 各感应元件均由弹簧系统组成，必须具有一定质量（因强度要求），运动惯性力较大，而其弹簧刚度不能太大（灵敏度要求），致使它的自振频率较低，不适用于高、中速机使用。 使用范围：400rpm以下低速机（螺旋弹簧）和部分中速机（柱形弹簧）。 5、示功图的测取方法及注意事项 （1）使用前示功器的检查·清洁·润滑； （2）柴油机负荷应稳定，即各运行参数正常并保持稳定； （3）选择气象和海况条件适宜； （4）示功器安装前开一下示功阀，吹净通路中杂质等； （5）示功器安装后应先在转筒记录纸上画出大气压线； （6）测量时轻按画笔尖以防划破记录纸； （7）测取满意的示功图后应标明缸号、日期、排温、喷油泵齿条格数、弹簧比例、转速等参数；气候、风力、风向、潮流、吃水、船速 （8）为保证准确，最好每缸测取2个示功图。每测