青岛远洋船员职业学院（青岛远洋船员学院）：《船舶柴油机》课程教学资源（PPT课件）第七章 柴油机特性（7.2）柴油机特性

per QMC 第二节柴油机特性 (一)速度特性 固定喷油泵油量调节机构,用改变负荷的 方法来改变柴油机转速,这样测得柴油机主 要性能指标和工作参数随转速的变化规律称 速度特性(外特性)。无法在船舶使用条件 下测取,只能用实验法在柴油机试验台上测 取,目的是了解柴油机所具有的潜力

固定喷油泵油量调节机构，用改变负荷的 方法来改变柴油机转速，这样测得柴油机主 要性能指标和工作参数随转速的变化规律称 速度特性（外特性）。无法在船舶使用条件 下测取，只能用实验法在柴油机试验台上测 取，目的是了解柴油机所具有的潜力 (一) 速度特性 第二节 柴油机特性

、全负荷速度特性(额定功率外特性) 1定义:喷油泵油量调节机构固定在标定工 况下供油位置上,通过改变负荷来改变转 速,由此得到的性能指标及工作参数随转 速变化的规律 2试验标准 1)标准试验环境状况

一、全负荷速度特性（额定功率外特性） 1定义：喷油泵油量调节机构固定在标定工 况下供油位置上，通过改变负荷来改变转 速，由此得到的性能指标及工作参数随转 速变化的规律 2试验标准 1）标准试验环境状况

per QMC 2)试验功率 (1)标定功率分:15min功率、1h功率 12h功率、持续功率MR (2)我国规定持续功率作为标定功率,国 外用用MCR 3该特性是柴油机不超标定供油量的条件下 各转速下所能发出的最大功率

2）试验功率 （1）标定功率分：15min功率、1h功率、 12h功率、持续功率MCR （2）我国规定持续功率作为标定功率，国 外用用MCR 3该特性是柴油机不超标定供油量的条件下 各转速下所能发出的最大功率

二、超负荷速度特性和部分负荷速度特性M 1超负荷速度特性 1)喷油泵油量调节机构固定在最大供油量 位置上,显示柴油机在各转速下可能达到 的最大功率 2)超负荷功率为110%P(103%n),且在12 小时内允许超负荷运转1小时,不允许冒 黑烟 2部分负荷速度特性 喷油泵油量调节机构固定在比标定功 率油量小的各个位置上

二、超负荷速度特性和部分负荷速度特性 1超负荷速度特性 1）喷油泵油量调节机构固定在最大供油量 位置上，显示柴油机在各转速下可能达到 的最大功率 2）超负荷功率为110％Pb(103%nb)，且在12 小时内允许超负荷运转1小时，不允许冒 黑烟 2部分负荷速度特性 喷油泵油量调节机构固定在比标定功 率油量小的各个位置上

per 参数分析 QMC 1充量系数内。随转速升高而减小 2过量空气系数α增压机随转速升高而 增大;非增压机相反 3指示效率n 与a变化一致 4平均指示压力p与n成正比

三参数分析 1充量系数c 随转速升高而减小 2过量空气系数α 增压机随转速升高而 增大；非增压机相反 3指示效率ηi 与α变化一致 4平均指示压力pi 与ηi成正比

5机械效率nm 高增压机随转速升高aMc 而增大;非、低增压机则相反 6有效指标 1) 陈速升高 而增 2)P随 3)b ni p e 注:在 出现n 的最 图74速度特性的参数分析

5机械效率ηm 高增压机随转速升高 而增大；非、低增压机则相反 6有效指标 1）pe、Me 、ηe 高增压机随转速升高 而增大；非、低增压机则相反 2）Pe随转速升高而增大 3）ｂe∝1/ηe 注：在柴油机的正常运转范围内会出现ηe 的最大值和ｂe的最小值

二)负荷特性 per QMC 、负荷特性 1定义:在柴油机速度保持不变时,柴油机 的各项主要性能指标和工作参数随负荷变 化的规律 2在试验台上或实船条件下测取,发电柴油 机必须测试。发电柴油机和装有全制式调 速器的柴油主机在设定转速不变时按此特 性工作

(二)负荷特性 一、负荷特性 1定义：在柴油机速度保持不变时，柴油机 的各项主要性能指标和工作参数随负荷变 化的规律 2在试验台上或实船条件下测取，发电柴油 机必须测试。发电柴油机和装有全制式调 速器的柴油主机在设定转速不变时按此特 性工作

二、负荷特性的参数分析 per QMC 1有效功率P和指示功率P 而增大 2机械效率nn随负荷增 7 3指示热效率n;过量空 负荷增大而降低 7 4有效热效率n。、有效燃 η随负荷增大而降低, 低负荷下η降低,b e00.20.40.60.81.0A 越低越明显,这是柴油 图7-5柴油机负荷特性 参数变化规律

二、负荷特性的参数分析 1有效功率Pe和指示功率Pi 随负荷增大 而增大 2机械效率ηm 随负荷增大而增大 3指示热效率ηi、过量空气系数 随 负荷增大而降低 4有效热效率ηe、有效燃油消耗率be ηe随负荷增大而降低， be与ηe成反比。 低负荷下ηe降低， be增大，并且负荷 越低越明显，这是柴油机的共性

(三)推进特性 per QMC 、螺旋桨特性及特性曲线 1螺旋桨特性 F=KE pn 2D4=c n2 K, p 10K M=KMpn2 D5=C2 n21of P。=M。*n/9550=cn p 2特玩 10 0. 桨径 0.20.40.60.81.01.2 图77螺旎桨特性曲线 图76螺旋桨水动力特性

(三)推进特性 一、螺旋桨特性及特性曲线 1螺旋桨特性 Fp=KFρn２ pD 4＝c1 n２ p Mp=KMρn２ pD 5＝c2 n２ p Pp = Mp *n9550＝c n 3 p 2特性参数、特性曲线 1）进程比P （1）定义：螺旋桨每转一转实际产生的 位移与螺旋桨直径之比

(2)公式:λp=h。/D=vp/(n。*D) per QMC (3)对定距桨,λp取决于船舶航行工况。 随P M 0< < 转 低 x=0 相当 阻 图77螺旎桨特性曲线 w口 图78不同λ时的螺旋桨特性曲线 M 2)螺距比H/D 调距桨随HD增大螺旋桨特性曲线变陡

（2）公式：λp=hp / D=VP/(nｐ *D） （3）对定距桨， λp取决于船舶航行工况。 随着航行阻力的增加， λp减小，螺旋桨特 性曲线变陡，KF、KM增大，FP、MP增加，从而 与阻力增加相适应，转速、航速降至某一较 低值后稳定。当λp ＝0时， KF、KM达最大值， FP、MP达最大值，这相当于系泊工况或船舶起 航的情况。随着航行阻力的减小，λp增大， 桨特性曲线变平坦， KF、KM、 FP、MP 减小。 在λp 1.0后， KF、KM先后为0 2）螺距比H / D 调距桨随H/D增大螺旋桨特性曲线变陡