当前位置:文档之家› 船舶柴油机

船舶柴油机

渤海船舶职业学院

毕业设计(论文)

题目:船舶柴油机的维修、保养

系:动力工程系专业:船舶动力装置姓名:李勇指导教师:刘晓丽

班级: 09G215 评阅教师:刘晓丽

学号: 25 完成日期:2012.5.18

毕业设计说明书(论文)中文摘要

题目:船舶柴油机

摘要:本文简单论述了船舶柴油机的基本原及总体构造、柴油机的保养以及常见的故障和排除方法,这部分内容对柴油机的日常检修、故障分析、驻厂的监修与监造都很重要,并且对我本人进厂所从事的工作有很大帮助,是轮机钳工必不可少的基本知识,必须熟练掌握,

关键词:船舶柴油机、原理、结构、保养维修。

目录

前言 (3)

第一章柴油机的基本工作原理 (4)

第一节四冲程柴油机的基本工作原理 (4)

第二节船舶柴油机的分类和型号 (7)

第二章柴油机的拆装 (9)

第一节柴油机的拆卸顺序 (9)

第二节柴油机的装配顺序 (9)

第三章柴油机的维护保养 (9)

第一节概述 (10)

第二节维护保养的主要内容 (10)

第四章柴油机常见故障和排除方法 (14)

第一节概述 (14)

第二节柴油机不能起动故障排除方法 (14)

第三节柴油机功率不足故障排除方法 (16)

第四节柴油机运转时有杂声故障排除方法 (17)

第五节排气烟色不正常故障排除方法 (19)

第六节电起动系统组件常见故障排除方法 (20)

前言

由于在以后的实际工作中所从事的主要是对柴油机的维修保养等方面的工作,故选择船舶柴油机作为毕业设计的题目。

柴油机就是将气体压缩,喷油燃烧,气体膨胀做功功。

柴油机具有热效率高,功率范围广,起动迅速,安全可靠和寿命长等优点,因而得到极广泛的应用,特别在船舶方面,柴油机作为推动船舶航行的主机和发电用辅机在船舶动力中占有统治地位,它是船舶的心脏。目前,大型柴油机单机功率已达4.4万千瓦以上,满足了大型民用船舶及大型水面舰艇的动力需要。特别在船舶方面,然而柴油机也有结构复杂,噪声大、机身震动剧烈,受高温高压热负荷等缺点。

柴油机是船舶动力装置中最重要的机械设备。由于柴油机的结构复杂,工作条件恶劣,发生故障的可能性极大,一旦发生故障,不仅会影响整个船舶动力装置的工作,造成巨大的经济损失,而且会危及安全,影响船舶战斗性能的发挥,及时发现、诊断故障并采取有效的措施,可以增加柴油机工作时的安全性和可靠性,降低柴油机的维修费用,减少由此带来的损失,防止突发事故,具有重大的现实意义。

第一章柴油机的基本工作原理

第一节四冲程柴油机的基本工作原理

一、四冲程柴油机的主要组成

柴油机主要有运动部件、固定部件以及一些系统组成。四冲程柴油机的主要组成如下图所示。

(一)运动部件

运动部件主要包括:活塞组件、连杆组件、曲轴组件、飞轮等。连杆小端与活塞销相连,大端与曲轴的曲柄销相连,活塞组件在气缸中做上下往复运动,构成曲柄连杆机

构。

(二)固定部件

固定部件主要包括:机座、机体、气缸盖、汽缸套、主轴承等。机座支撑着柴油机所有部件的重量,并与船体上的机座相固定;气缸盖、气缸套及活塞组件三者组成燃烧室和工作空间;机体上装有各种附件,缸体内装有气缸套,上平面与气缸盖有螺栓固联在一起;主轴承正置在机座上或倒挂在机体下部的隧道中用以支撑曲轴的旋转;气缸盖上装有进、排气阀及其传动机构、喷油器、示功阀、空气起动阀等。

(三)系统

柴油机主要系统有:配气系统(由气阀及其传动机构、滤清器、进排气管等组成)、燃油系统(由高压油泵、油管、喷油器、输油泵等组成)、冷却系统、润滑系统以及起动、调速换向等系统。

二、四冲程柴油机的基本工作原理

无论何种类型的柴油机,每个工作循环都是由进气、压缩、燃烧膨胀、排气四个工作过程组成的。四冲程柴油机是用四个冲程完成一个工作循环的,其工作原理如下。

(一)工作循环的完成

第一冲程进气冲程

这一冲程活塞从上止点到下止点,完成主要的进气过程。当活塞从上止点向下止点运动时,进气阀早已打开,随着活塞下行气缸容积不断增大,使气缸内压力低于外界大气压力,新鲜空气在活塞的这种抽吸作用下,经空气滤清器、进气管道、进气阀进入气

缸。实际上,进气过程一直进行到进气阀完全关闭时为止。

第二冲程压缩冲程

这一冲程活塞从下止点到上止点,主要完成对空气的压缩。由于在这一冲程中曲柄转到下止点后才关闭,所以这一点才是压缩过程的始点。当活塞上行到接近上止点时,气缸内压力达到3MPa~5MPa,温度约为800K~950K,比柴油的自燃温度(600K左右)高200K~350K。可见,压缩过程为燃油的燃烧和工质的膨胀做功创造了条件。

第三冲程燃烧膨胀冲程

这一冲程活塞从上止点到下止点,主要完成燃烧膨胀过程,燃气推动活塞做功。在压缩冲程活塞到达上止点前某一时刻,燃油经喷油器以良好的雾化状态喷人燃烧室与空气混合后自行发火燃烧。当活塞越过上止点后,气缸内的气体压力、温度急剧上升,最高压力可达6MPa~9MPa以上,温度可达1800K~2200K。活塞在高温高压的燃气作用下,从上止点向下止点运动,将动力通过连杆传给曲轴,曲轴以回转的形式输出功率。随着活塞的下行,气缸容积也逐渐增大,燃气的压力和温度也逐渐下降。直至排气阀打开时(压力降至250MPa~450MPa,温度降至900K~1200K)膨胀做功结束。

第四冲程排气冲程

这一冲程活塞从下止点到上止点,将气缸中的废气强制排出,完成主要排气过程,为下一循环的进气做好准备。曲轴继续旋转,活塞又从上止点向下运动,重复上述过程,又开始新的循环。

(二)配气定时、喷油定时

为了有利于进排气过程的进行,进、排气阀的启闭时刻并不是正好在上、下止点处,而是都有一个提前开启和滞后关闭的最佳时刻,我们把这个时刻叫做配气定时。

进气阀提前开(进气冲程上止点前)

进气阀滞后关(进气冲程下止点后)

排气阀提前开(膨胀冲程下止点前)

排气阀滞后关(排气冲程上止点后)

喷油开始(压缩冲程上止点前)

另外,具有空气起动的柴油机对起动空气阀开启也有定时要求,并与上述定时同时标在定时图上。

不同系列的柴油机具有不同的定时要求。为了表示上述的定时,用相应的曲柄位置

图来表示它们的启闭时刻,我们称之为定时图。

上为135系列柴油机定时图。

第二节船舶柴油机的分类和型号

一、船舶柴油机的分类

船舶柴油机分类方法主要有一下几种:

1.按实现一个工作循环的方式可分为四冲程柴油机和二冲程柴油机。

2.按进气方式可分为增压柴油机和非增压柴油机。

根据增压的压比可分为:低增压柴油机、中增压柴油机、高增压柴油机和超高增压柴油机。

3.按柴油机曲轴转速和活塞平均速度可分为:高速柴油机、中速柴油机低速柴油机。

4.按冷却气缸的介质可分为风冷柴油机、水冷柴油机和油冷柴油机。

5.按柴油机的结构类型可分为

(1)筒形活塞式和十字头式柴油机

(2)立式与卧式柴油机

二、船舶柴油机型号

船舶柴油机有很多种类型,它们具有不同的结构和性能。为了便于柴油机的选择和使用,现将常用柴油机型号含义介绍如下。

(一)国产大型低速柴油机型号

国产大型低速柴油机型号主要包含:气缸数、技术特性、气缸直径(简称缸径)和冲程、改进序号等部分。

例如6 ESDZ 43/82 B

6 :气缸数

ESDZ :技术特性:E 二冲程 S 十字头式 D 可倒转 Z 增加

43/ 82 :气缸直径(cm)/冲程(cm)

B :改进序号

(二)国产中小型柴油机

国产中、小型柴油机系列品种很多,其型号内容一般有:气缸数、冲程数、缸径、技术特性、设计改型等。

气缸数、气缸直径用数字表示

冲程数—E表示二冲程,无E为四冲程

技术特征—C表示船用右机,Ca为左机

Z表示增压

G表示高增压(有Z时)

V表示气缸V型排列

D表示可倒转或发电

例:12V135ZC表示12缸V型排列、缸径为135mm、四冲程增压船用柴油机;9E150C表示9缸、二冲程、缸径为150mm非增压船用柴油机;6250GZC表示6缸、四冲程、缸径为250mm、高增压船用柴油机。

第二章柴油机的拆装

第一节柴油机的拆卸顺序

1.关闭起动、燃油、冷却水、滑油系统的阀门,泄放空气管内的压力空气,放掉机体内的冷却水、滑油,拆除与气缸盖、机体相连接的所有传感器的导线、导管等。

2.拆除机体与气缸盖以及气缸盖上的附件的连接管件。

3.拆卸气缸盖螺栓螺母,吊出气缸盖,然后再拆卸气缸盖上的示功阀、安全阀、起动阀、进排气阀等。

5.抽出活塞连杆组件。拆卸曲轴箱道门螺丝螺母,并打开道门,拆卸连杆轴承盖连杆螺栓,取下连杆盖及轴瓦,然后由气缸上部吊出活塞连杆组件。

6.拆气缸套。用气缸套专用拆装工具吊出气缸套。

7.按顺序放置好拆卸下的所有零部件,以备进行清洗、检查和测量。

第二节柴油机的装配顺序

柴油机的装配基本先拆卸下的零部件后装,后拆卸下的零部件先装的顺序进行,即与拆卸的顺序相反。

柴油机的装配顺序应该是:气缸套安装→活塞连杆组件安装(它包括活塞销安装、活塞环安装、活塞连杆组件向柴油机上装配)→连杆大端轴承盖安装→气缸盖安装(气缸盖在安装前,有进排气阀研磨安装,示功阀、起动阀、安全阀安装)→喷油器→气阀摇臂机构总成安装→各管系及附件、仪表等连接。

第三章柴油机的维护保养

第一节概述

柴油机的正确保养,特别是预防性的保养,是最容易最经济的保养,因此是延长使用寿命和降低使用成本的关键,首先必须做好柴油机使用过程中的日报工作,根据反映的情况,及时做好必要的调整和修理。据此并参照本章介绍的内容可按照不同用户的特

殊工作情况及使用经验,制定出不同的保养日程。

日报表的内容一般有如下几个方面。

每班工作的日期和起讫时间,常规记录所有仪表的读数,功率的使用情况,燃油、机油、润滑脂、冷却液有否渗漏或超耗,排气烟色和有否异常声音,发生故障的前后情况及处理意见。

第二节维护保养的主要内容

用户应根据一下所列技术保养项目进行定期保养,保养分级如下:

日常维护(每班工作)

一级技术保养(累计工作100h或每隔一个月)

二级保养技术(累计工作500h或每隔六个月)

三级保养技术(累计工作1000~1500h或每隔一年)

无论进行何级保养,都应有计划,有步骤地进行拆卸和安装,并合理地使用工具,用力要得当,解体后的各零件表面应保持清洁,并涂上防锈油或油脂以防止生锈,注意可拆零件的相对位置,不可拆零件的结构特点,以及装配间隙和调整方法,同时应保持柴油机及附件的清洁完整。

日常维护

一级技术保养

二级保养技术

三级技术保养

第四章柴油机常见故障和排除方法

第一节概述

一、概述

柴油机出现故障时,操作人员应及仔细及时的分析故障的特征,判断其产生的原因,一般按下列原则进行:

(1)当柴油机运行中有不正常的现象时,可以用看、听、摸、嗅等综合判断哪一个部位或者哪一个系统产生故障。

看—观察各仪表的读数、排气烟色以及水、油的变化情况;

听—用细长的金属棒或木柄起子作为听诊器触及柴油机外表相应部位听诊运动发出的声音及其变化情况;

摸—凭手指感觉检查配气机构等零件的工作情况和柴油机振动情况;

嗅—凭感官的嗅觉,嗅出柴油机有否出现异常气味的地方。

(2)当柴油机突然发生故障或者已判断出故障的原因而且故障将影响柴油机正常工作时,应及时的停车检查,对不能立即查明原因的故障,可以先将柴油机低速空载运转,再观察分析出原因,以避免发生更大的事故。

(3)当判断是较大故障或柴油机突然自行停车时,即应及时的拆检和保养。

(4)应将每次出现的故障特别是大的故障原因和排除方法,记录在柴油机的运行簿上,供下次检修时参考。

在实际工作中,应根据当时当地的具体条件和实践经验灵活掌握,找出生产故障的内、外原因对症下药,及时排除。

第二节柴油机不能起动故障排除方法

第三节柴油机功率不足故障排除方法

第四节柴油机运转时有不正常的杂声故障排除方法

第五节排气烟色不正常故障排除方法

相关主题
相关文档 最新文档