柴油机的冷却系统1

柴油机的冷却系统

一、冷却系统的方式

冷却系统的功用是保证发动机在正常的温度下工作，把发动机工作时产生的热量通过它散发出去，加以冷却，经常检查冷却系统的工作状况，不能有缺水、漏水或风向、风流、风量不对等现象，以免破坏发动机的正常工作，损坏机件，造成事故。冷却系统按发动机的冷却方式可分为风冷却和水冷却两种[1]。

1.风冷却系统

风冷却一般用于小型发动机上。依靠飞轮上的风扇叶旋转，产生气流，通过导风罩、引风圈、导风板等导风装置的导向作用，直接吹向气缸盖和气缸体的外表，将热量带走。气缸盖、气缸体外表上分布了很多散热片，它的功用是加大与空气的接触面积，提高散热能力。导风罩和引风圈、导风板的作用是将冷空气引导到需要冷却的部位，使各部位冷却均匀，达到维持其适宜工作温度的目的。若不用导风装置，则在气缸盖、气缸体等零件的背面就不能得到足够的冷却，使之温度过高，造成很大温差，引起气缸和其他零件变形，严重时还会发生活塞拉缸和卡死等故障。

2．水冷却系统

水冷却系统的主要部件有水泵、散热水箱、风扇、水温调节装置和水温表。按冷却水循环方式的不同，小型柴油机的冷却系可分为三种：蒸发式冷却、热对流循环式冷却、压流循环式冷却。

①蒸发式冷却。发动机工作时，气缸体水套和气缸盖水套中的水因接触高温零件而温度升高，这部分水受热膨胀，密度减小，便上升到水箱的顶部，水箱表层的水受到外界空气的冷却，密度加大而下沉，分别进入缸体水套和缸盖水套，形成上下对流，连续不断地循环，从而将气缸体和气缸盖周围的热量带到水箱散发掉。当水箱内的水温升高到沸点时，缸体水套和缸盖水套内水逐渐变成水蒸气，冲击水箱水面散发到空气中去。蒸发式水冷却系统靠水沸腾吸收大量的热并散发到空气中去，加强散热冷却作用。因此，水箱常常出现“开锅”现象，这是正常的，应注意经常补充冷却水，以保证发动机的正常工作温度。

②热对流式循环冷却。立式195T 和德力1105型柴油机的冷却系统属于此种冷却方式，利用水的温度差所引起的密度变化形成水的热对流自然循环，当柴油机工作时，气缸体水套与气缸盖水套的冷却水由于接触高温零件而温度升高，密度变小，沿上水管进入水箱的上水室，而水箱内的冷却水因密度较大靠自重而进入下水室，经下水管进入气缸体水套和气缸盖水套，缸体水套和缸盖水套的低温水受热后密度变小又上升进入上水室，水箱内的冷却水下沉到下水室进入缸体水套和缸盖水套，如此往复，使冷却水连续不断地循环，达到传热和散热的目的.

③压流循环式冷却。多缸发动机和泰山12型拖拉机配置的195T型柴油机的冷却系统，利用离心式水泵将水加压进行强制循环，主要由水泵、散热器、轴流式风扇及进水橡胶管等组成，散热器及其蒸汽空气阀的结构同热对流循环式相同。发动机工作时，曲轴通过三角皮带，带动冷却水泵的叶轮旋转，冷却水以一定的压力进入气缸体水套、气缸盖水套和散热器上水室，受热的冷却水经散热器芯向下流动，被风扇吹来的大量冷空气冷却，流到散热器下水室，又被吸入水泵，再压入气缸体水套，实现冷却水的强制循环。

水冷却的效果跟冷却液有很大的关系，使用水作为冷却液已经不能满足现代柴油机的冷却要求。应用防冻液和水按不同的比例进行配置，并且添加一定量的

添加剂的冷却液才能够满足冷却系统的基本要求。常用冷却液是由乙二醇和水按不同的比例配置，并产生不同的防冻性能。当乙二醇的浓度达到60％时，冷却液达到最高防冻能力，浓度大于60％时冷却液的防冻能力和冷却效果反而降低，影响添加剂的吸收[2]。

二、冷却系统的发展趋势

目前国内外前沿的发动机冷却系统的设计理念有智能化电控冷却系统、精确冷却理念、分流式冷却、空气侧流动等等[3]。随着电子技术和计算机技术的飞速发展，电控零部件技术成熟，冷却系统的智能化和自动化成为可能。国内外学者在对柴油机冷却液温度智能控制方面作了大量研究，如：利用电动冷却水泵取代传统机械冷却水泵和电控节温器取代传统的节温器技术。智能控制冷却系统，在以温度传感器反馈的基础上可以根据柴油机的工况通过电子芯片进行控制与自动调节冷却液温度与流量，将冷却液温度控制在柴油机各工况运行在最佳状态时所需的冷却水温度[4]。

2.1冷却系统的智能化

①智能化控制冷却系统采用高低温双循环方式布置[5],高温循环部件有:发动机水腔、电控水泵、节温器、水散热器、电控阀。低温循环部件有:中冷器、机油散热器、节温器、水散热器、电控水泵、电控阀。通过调节电控水泵转速及电控阀开度来调节冷却系统冷却能力,其中电控阀开度用于调节外循环的水流量,冷却系统热量主要通过外循环水带走,电控水泵用于调节内循环的水流量,当外循环水冷却不及时或过度冷却时, 通过电控水泵调节内循环水流量进行补偿。电控阀开度的控制由发动机工况、环境温度及电控阀前后压差确定。先通过热平衡实验,对发动机进行散热需求分析,结合GT-COOL冷却系统性能仿真模型,确定发动机在不同工况和环境温度下冷却系统所需冷却水流量。水是典型的大惯性传热介质,当采用开环控制对电控阀开度进行调节后,冷却水的温度并不是马上发生变化达到目标温度,且波动较大。因此,有必要对发动机冷却系统内循环水流量进行闭环控制,从而使开环控制及时得到补偿,即当冷却水温度高于目标温度时,则提高电控水泵转速,增大内循环冷却水流量;当冷却水温度低于目标温度时,则降低电控水泵转速,减小内循环冷却水流量。控制过程采取模糊控制。

②基于GT-COOL软件建立了某型柴油机冷却系统数值仿真模型，对该冷却系统瞬态过程的系统响应问题做了研究，为该冷却系统实现智能化控制提供了依据[6]。在研究智能化控制冷却系统时，将机械水泵更换为不受柴油机转速影响的电控水泵。在制定控制策略时，为使柴油机出水温度迅速达到稳定状态，应根据工况首先调节外循环水流量，再根据柴油机出水温度调节水泵转速，达到稳定出水温度的目的。

2.2EGR电控冷却系统

ERG冷却系统作为发动机原冷却系的分支通过电动水泵实现冷却水的强制循环流动[7]。EGR冷却控制系统主要由各种传感器、电控单元ECU、执行元件电动水泵等组成。传感器有发动机冷却水温度传感器、发动机转速传感器、油门踏板位置传感器以及冷却后EGR温度传感器等，安装在EGR电控冷却系统的各个部位，分别提供给EGR发动机冷却水温度信号、发动机转速、负荷信号及冷却后EGR温度信号。ECU对各种传感器送来的信号进行处理、运算、分析和判断后，发出水泵转速控制命令，控制直流电动水泵的转速，通过控制冷却水循环量的方法，最终达到控制EGR冷却温度的目的。执行部分是直流电动水泵，它根据ECU的指令实现无极调速。EGR电控冷却系统研究的首要任务是找全发动机不同转速和负荷

等工况点不同EGR率下的EGR冷却规律，而且控制系统的响应速度要快，抗干扰能力强。EGR冷却系统的控制装置采用开环控制与PID控制相结合的控制方式[8]。开环控制是基于MAP的控制方法,以试验得出的柴油机不同工况下EGR的冷却规律为基础,根据供油齿条位置传感器和转速传感器提供的信号,由ECU判断属于哪一种工况,然后根据该工况的实测参数输出控制信号,控制伺服电动水泵的转速,从而通过控制冷却水的循环量来控制EGR温度,这是主要的控制方法。PID控制作为辅助控制,主要控制水泵的平均转速,高于ECU所设定的EGR冷却温度较多时可以以较大的转速运转,在设定的温度附近可以输送给水泵较低的电压,根据控制差量而相应作出转速的调节,使得EGR冷却温度达到设定值。EGR冷却温度进行控制的EGR电控冷却系统的可行性,所确定的EGR冷却规律是正确的。使用EGR电控冷却系统后保证了柴油机在不同工况下的最佳EGR冷却温度。重型运输车用柴油发动机电控技术从电子调速器、喷油定时调节发展到当今的发动机全电子控制[9]；从供油系统电控、电控喷油推广到涡轮增压器，甚至配气相位、进气涡流等自动调节；从一般电子控制发展到微机控制的电控系统，并和重型运输车进行交互控制和全局功率匹配。柴油发动机电控系统除了控制功能外，还具有遥控、诊断、监控、报警和保护等功能，全面地改善了发动机的性能，从而提高了发动机的经济性，并改善了排放，使发动机在实现自动化操作方面迈出了一大步。随着时间的推移和电子技术的飞速发展，电控柴油机的各项控制性能会日趋完善，最终将取代传统柴油机而占领整个重型运输车用柴油机市场。

2.3冷却系统的精确制冷

①小型风冷柴油机具有易于实现轻量化、工作可靠、适应性强、制造维修方便的优势，但存在着热负荷高、充量系数低，以致相应的平均有效压力比水冷柴油机低5%左右的缺陷。随着现代计算技术的飞速发展，在柴油机设计与改进过程中，越来越多地采用各种数值模拟技术进行结构和冷却优化，通过先进合理的设计开发方案，确保开发目标的实现[10]。以风冷却的X170F柴油机为例，主要对冷却风的流量和分布进行重新分配、对原机的挡风板和鼻梁区进行了改进。原机冷却风量流动不畅通，气缸盖重点部位的冷却效果不明显，在结构上进行了一定的改进，取得了较好的效果，冷却风量的分配(进入气缸盖和进入机体的风量分配)也更为合理。

②国外有采用改变冷却风扇皮带轮尺寸的方法提高冷却效率的专利，日本有一个控制内燃机冷却水泵转速的专利，我国也有对发动机冷却系统智能控制的相关研究。针对国内载货汽车发动机普遍存在的预热缓慢、废气排放严重污染环境以及低速大负荷时出现的过热问题，将发动机传统单回路冷却系统改为双回路冷却系统，对缸盖及缸体的温度分别进行控制，并对冷却系统的驱动和控制方式进行了改进设计及探索[11]。冷却系统分为缸盖和缸体两个循环回路，节温器根据缸体和缸盖的温度工作，分别对缸盖、缸体双回路的冷却液流量进行控制。在试验过程中，传感器将采集到的缸体和缸盖的水温信号送入ECU，ECU根据发动机不同工况需要对电动水泵与风扇的转速分别进行控制，系统冷却能力不再受发动机曲轴转速的限制。双回路冷却系统能使发动机的缸盖和缸体温度各自处于最佳工作温度范围，改善了燃油混合气的质量，促进了混合气的完全燃烧，与单回路冷却系统相比，未燃HC 的排放率明显降低。

③合理布局缸体进水孔方案可以改善缸体水套内冷却水的流动和冷却效果，减少流动损失，降低水泵的功率损耗[12]。合理设计和布置缸盖入水孔，可以大大提高缸盖水套内冷却水的整体流动速度，减小各缸冷却效果的差异，改善热负荷

高的鼻梁区以及排气侧的冷却效果。对原冷却水套结构优化后，水套整体平均流速提高了40%，整体平均换热系数提高了41.7%，在公共水腔和缸体水套上方没有出现原方案的水流撞击和大漩涡，热负荷最高的缸盖底面和鼻梁区冷却水流速和换热明显增强，各缸均匀性变好。

2.4冷却系统最小耗工原则

对整车经济性要求的不断提高，减小发动机冷却系统耗功元件的耗功也越来越得到人们的重视。发动机冷却系统的主要耗功元件是风扇和水泵[13]。因此，对水泵和风扇的耗功进行分析显得相当重要。将发动机冷却液出口温度设为定值，并且将发动机冷却液进出口温差作为边界条件，在水泵、风扇和散热器确定的情况下，在发动机外特性下，通过对水泵和风扇的功耗之和进行分析，获得在不同转速下的冷却系统最小耗功、对应的冷却液流量和冷却空气流量、水泵转速和风扇转速等，以及此时对应的水泵和风扇传动比。并且根据冷却空气流量和风扇压升的关系曲线，分析了风扇运行工况点在风扇性能曲线上的分布状况，为风扇、水泵与发动机的优化匹配提供依据。

参考文献:

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[2]刘振利.冷却液在柴油机冷却系统维护中的应用.矿山机械,2011,11:128-129.

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[13]刘晓东，石秀勇，倪计民.基于最小耗功的发动机冷却系统设计研究.汽车科技，2012，2：42-46.

空压机水冷却系统改造方案

空压机水冷却系统 改为自循环冷却系统方案 拟将**区一台LGD-12/7-X的12M3/min螺杆压缩机移装到**厂区，为**区新购一台LGD-22/7-X的22M3/min 螺杆压缩机。因水冷压缩机耗水量较大，车间拟借技改的机会将原来的空压机井水冷却后直接排放方式改为循环冷却方式。 具体方案如下： 1．空压机参数：LGD-12/7-X螺杆压缩机 容积流量：12M3/min，排气压力0.7Mpa , 冷却水耗量：≤6 M3/h , 电机功率：75KW LGD-22/7-X螺杆压缩机 容积流量：22M3/min，排气压力0.7Mpa , 冷却水耗量：10.5M3/h , 电机功率：132KW 2．选用冷却塔：LBCM-P-30 高温型冷却塔 耐温：60—90℃，风机功率：1.5KW 价格：2.5万元（含安装、运输、调试费） 生产厂家：同南厂循环水，上海良机公司 3. 循环管道泵：ISG50-125(I) 2台（一用一备） 额定流量：12.5 M3/h , 电机功率：1.5KW 额定扬程：20M 4.运行电耗：（注：实际用电量以电机功率的0.6计）

风机电量：（年运行6个月） 1.5KWh*24h*30d*6月*0.6=3888KWh/a 水泵电量：1.5KWh*24h*30d*11月*0.6=7128KWh/a 年运行电费：（3888+7128）*0.45=4957.2元 5．年耗水量：以LGD-12/7-X和6M3螺杆压缩机和LGD-22/7- X 螺杆压缩机轮换开计，小时用水量平均取7 M3/h , 7*24*30*11=55440 M3/a, 55440 M3/a *0.6元/ M3=33264元 且每两年需清洗空压机一次。 6．总改造费用：含冷却塔、管道泵、阀门、管道购置、安装费用总计约3.0万元。

船用柴油机冷却水系统处理

船用柴油机冷却水系统处理 摘要船用柴油机是船舶心脏，在航行过程中有着举足轻重的作用，为使柴油机在合适的温度下能够安全有效的工作，对于冷却水系统就显得尤为重要，本文结合日常工作实际，对船用柴油机冷却水系统在检修、清洗及防腐步骤进行论述，使从事柴油机工作人员在进行柴油机的日常维护有所启迪。 关键词船用柴油机；冷却水系统；检查 0引言 柴油机冷却系统的主要功能是用来控制发动机的工作温度和驱散多余的热能（含润滑系统的散热）。系统好坏对发动机的工作和使用寿命有着直接的关系。因此，日常检查和清洗及防腐就显得尤为重要。在船舶柴油机使用过程中，由于缺乏对冷却系统的科学认识，不能正确检查和对冷却水及时去做防腐，甚至误认为冷却水温越低越好，影响了冷却系统的正常功能，造成了柴油机运行不稳定，使其使用寿命大大降低。 1冷却水系统 1.1冷却水系统的防腐保护 柴油机冷却水必须仔细处理，保存和检测，以避免腐蚀或形成沉淀，从而使热传热效率降低。因此很有必要对冷却水进行处理。应按如下步骤进行处理：1）清洗冷却水系统；2）注满带防腐剂的无离子水或蒸馏水（来自淡水发生器的水）；3）对冷却水系统和冷却水状况进行定期检查。遵守这些预防规定，确保系统排泄良好，就会使由冷却水引起的故障降至最低。 1.2冷却水系统的清洁处理 1）在防腐处理之前，必须除去系统中的石灰沉淀层，铁锈和油泥，以改善热传导和确保防腐剂对表面进行保护的均匀性； 2）清洁处理应包括除油泥，酸洗除锈和清除水垢； 3）水乳化清洁剂和弱碱性清洁剂一样可以用于除油污过程； 4）不得使用含有易燃物的预混合清洁剂。用酸除锈时，推荐采用以氨基硫酸，柠檬酸，酒石酸为基础的专门产品，这些酸通常固态易溶于水且不会散发出有毒的蒸汽； 5）清洁剂不应直接混合，而应溶于水后再加入到冷却水系统中； 6）清洗时一般不必拆卸柴油机零件，水在柴油机中循环才能达到最佳的效果； 7）清洁可使不良配合的结合处或有缺陷的垫片部位渗漏更明显，因此在净化过程中应进行检查。在清洁后的24小时要检查滑油系统的含酸量。 1.3未净化的水 1）建议使用无离子水或蒸馏水（如由淡水发生器产生水）作为冷却水。由于硬度较低，这种水还具有相当的腐蚀性，应不断加入防腐剂； 2）如果没有无离子水或蒸馏水，特殊情况下可使用饮用水。但是水的总硬度不得超过9°DH。要检查水中的氯化物，氯，硫酸盐，硅酸盐的含量。它们不能超过下列值：氯化物：50ppm（50mg/L）；氯：10ppm（10mg/L）；硫酸盐：100ppm （100mg/L）；硅酸盐：150ppm（150mg/L）； 3）水中不得含有硫化物和氨。绝对不能使用雨水，因为雨水可能已被严重污染。应该注意的事，对水的软化处理不会降低硫酸盐和硅酸盐的含量。

船舶柴油机考试题2

2004 ——2005 学年第二学期考学生姓名班级学号 课程名称船舶柴油机(二)第 1 页共5页共76 题 题目 得分 阅卷人 总分 一.单项选择题(每小题1分, 共70分) 1．不同牌号的重油混舱时产生大量油泥沉淀物的原因是： A.燃油中不同烃的化学反应 B.燃油中添加剂的化学反应 C.燃油的不相容性 D.燃油中机械杂质凝聚产物 2．柴油机润滑系统中，滑油冷却器进出口温度差一般在： A. 8~10℃ B. 10~12℃ C. 10~15℃ D.10~20℃ 3．船用柴油机润滑系统中滑油泵的出口压力在数值上应保证： A. 各轴承连接续油 B. 抬起轴颈 C. 各轴承形成全油膜 D.保护轴颈表面 4．柴油机冷却系统的冷却水，合理的流动路线和调节方法应该是： A. 冷却水自下而上流动，调节进口阀开度大小控制温度 B.冷却水自下而上流动，调节出口阀开度大小控制温度 C.冷却水自上而下流动，调节出口阀开度大小控制温度 D. 冷却水自上而下流动，调节进口阀开度大小控制温度 5．分油机油水分界面向转轴侧移动时，会引起： A. 净化效果变差 B. 水中带油现象 C. 水封不易建立 D. 排渣口跑油 6．分油机停止分油工作后，应置于“空位“的目的是： A. 防止高置水箱的水流失 B. 放去管系中的残油 C. 防止净油倒流 D. A+B+C 7．自动排渣型分油机，其控制阀从停止工况至分油工况的操作顺序为：（1.补偿 2.密封 3.空位 4.开启） A. 3-4-1 B. 3-2-1 C. 2-1-3 D. 3-1-2 8．可能造成分油机跑油的原因是： A. 进油阀开得过猛 B. 油加热温度过高 C. 重力环口径过小 D. 油的粘度过低 9．分油机最佳分离量的确定，应根据____ 。 A. 分离温度 B. 含杂量 C. 分油机类型 D. A+C 10．下列关于冷却水系统管理中，哪一项说法是错误的？ A. 淡水压力应高于海水压力 B.闭式淡水冷却系统中应设置膨胀水箱 C.进港用低位海水阀 D.定期清洗海底阀的海水滤器 11．船用大型低速柴油机的气缸注油器在结构原理上的特点一般为： A. 注油量可调，注油正时可调 B.注油量可调，注油正时不可调 C.注油量，注油正时均不可调 D.注油量可调，注油正时随机 12．自动排渣分油机控制阀在“密封“位置时： A. 工作水经外接管进入滑动阀下方 B.水封水经外接管进入活动底盘下方 C.工作水经内接管进入活动底盘下方 D.工作水经外接管进入活动底盘下方 13．为了保证柴油机经济而可靠地工作，其冷却水出口温度在数值上应：A. 接近允许下限值 B. 取允许限中值 C. 接近允许上限值 D. 按工况不同而异 14．现代大型船用柴油机采用的加压式燃油系统其主要目的是： A. 防止燃油汽化 B. 加速燃油循环 C. 冷却喷油泵柱塞偶件 D. 备用燃油系统 15．燃油系统中滤器堵塞的现象为： A.滤器前燃油压力急剧升高 B. 滤器前后燃油压力差增大 C. 滤器后燃油压力急剧升高 D. 滤器前后压力差变小 16.根据柴油机油品使用要求，燃油与滑油的粘温特性好表示： A．燃油粘度随温度变化大，滑油粘度随温度变化小 B．燃油粘度随温度变化大，滑油粘度随温度变化大 C．燃油粘度随温度变化小，滑油粘度随温度变化小 D．燃油粘度随温度变化小，滑油粘度随温度变化大 注：必须用电脑打印试卷题目，不准用手抄写。 试

船舶发动机冷却系统

第六章冷却系统 第一节冷却系统的功用、组成和布置 一、冷却系统的功用 柴油机工作时的燃气温度高达1800℃左右，使与燃气直接接触的气缸盖、气缸套、活塞、气阀、喷油器等部件严重受热。严重的受热会造成： ①材料的机械性能下降，产生较大的热应力与变形，导致上述部件产生疲劳裂纹或塑性变形； ②破坏运动部件之间的正常间隙，引起过度磨损，甚至发生相互咬死或损坏事故； ③燃烧室周围部件温度过高，使进气温度升高，密度降低，从而减少进气量；增压 后的空气温度也会升高，并影响进气量； ④润滑油的温度也逐渐升高，粘度下降，不利于摩擦表面油膜的形成，甚至失去润 滑作用。 综上所述，为了保证柴油机可靠工作必须对柴油机受热机件，滑油及增压后的空气等进行冷却。 然而从能量利用观点来看，柴油机的冷却是一种能量损失，过分冷却将导致燃油滞燃期延长，产生爆燃和燃烧不完全，增加加散热损失；机件内外温度差过大，以致热应力超过材料本身的强度而产生裂纹，润滑油粘度变大而增加摩擦功的消耗；在燃用含硫量较高的重油时，将产生低温腐蚀，使缸套严重腐蚀等。 因此，在管理中应既不使柴油机因缺乏冷却而导致机件过热，也不使柴油机因过分冷却而造成不良后果，应有所兼顾。冷却系统的主要任务应是保证柴油机在最适宜的温度状态下工作，达到既能避免零件的损坏和减小其磨损，又能充分发出它的有效功率。近代，从尽量减少冷却损失以充分利用燃烧能量出发，国内、外正在进行绝热发动机的研究，相应发展了一批耐高温的受热部件材料，如陶瓷材料等。 目前，柴油机的冷却方式分为强制液体冷却和风冷两种，绝大多数柴油机使用前者。 而液体冷却的介质通常有淡水、海水、滑油等三种。 淡水的水质稳定，传热效果好并可采用水处理解决其腐蚀和结垢的缺陷，因而它是目前使用最广泛的一种理想冷却介质； 海水的水源充裕但水质难以控制且其腐蚀和结垢问题比较突出，为减少腐蚀和结垢应限制海水的出口温度不应超过55℃； 滑油的比热小，传热效果较差，在高温状态易在冷却腔内产生结焦，但它不存在因漏泄而污染曲轴箱油的危险，因而适于作为活塞的冷却介质。 二、冷却系统的组成和布置 柴油机冷却系统一般是用海水强制冷却淡水和其它载热流体（如滑油、增压空气等）。在系统布置上，海水系统属开式循环，淡水及滑油等属于闭式循环，两者组成的冷却系统称“闭式冷却系统”。 （一）开式循环冷却系统

空压机结构及工作原理

空压机结构及工作原理： 空压机 1、活塞式无油润滑空气压缩机 活塞式无油润滑空气压缩机由传动系统、压缩系统、冷却系统、润滑系统、调节系统及安全保护系统组成。压缩机及电动机用螺栓紧固在机座上，机座用地脚螺栓固定在基础上。工作时电动机通过连轴器直接驱动曲轴，带动连杆、十字头与活塞杆，使活塞在压缩机的气缸内作往复运动，完成吸入、压缩、排出等过程。该机为双作用压缩机，即活塞向上向下运动均有空气吸入、压缩和排出。 2、螺杆式空气压缩机 螺杆式空气压缩机由螺杆机头、电动机、油气分离桶、冷却系统、空气调节系统、润滑系统、安全阀及控制系统等组成。整机装在1个箱体内，自成一体，直接放在平整的水泥地面上即可，无需用地脚螺栓固定在基础上。螺杆机头是1种双轴容积式回转型压缩机头。1对高精密度主(阳)、副(阴)转子水平且平行地装于机壳内部，主(阳)转子有5个齿，而副（阴）转子有6个齿。主转子直径大，副转子直径小。齿形成螺旋状，两者相互啮合。主副转子两端分别由轴承支承定位。工作时电动机通过连轴器(或皮带)直接带主转子，由于2转子相互啮合，主转子直接带动副转子一同旋转。冷却液由压缩机机壳下部的喷嘴直接喷入转子啮合部分，并与空气混合，带走因压缩而产生的热量，达到冷却效果。同时形成液膜，防止转子间金属与金属直接接触及封闭转子间和机壳间的间隙。喷入的冷却液亦可减少高速压缩所产生的噪音。 螺杆式空压机的主要部件为螺杆机头、油气分离桶。螺杆机头通过吸气过滤器和进气控制阀吸气，同时油注入空气压缩室，对机头进行冷却、密封以及对螺杆及轴承进行润滑，压缩室产生压缩空气。压缩后生成的油气混合气体排放到油气分离桶内，由于机械离心力和重力的作用，绝大多数的油从油气混合体中分离出来。空气经过由硅酸硼玻璃纤维做成的油气分离筒芯，几乎所有的油雾都被分离出来。从油气分离筒芯分离出来的油通过回油管回到螺杆机头内。在回油管上装有油过滤器，回油经过油过滤器过滤后，洁净的油才流回至螺杆机头内。当油被分离出来后，压缩空气经过最小压力控制阀离开油气筒进入后冷却器。后冷却器把压缩空气冷却后排到贮气罐供各用气单位使用。冷凝出来的水集中在贮气罐内，通过自动排水器或手动排出。 三晶变频器在空压机上的节能改造应用 空气压缩机在国民经济和国防建设的许多部门中应用极广，特别是在纺织、化工、动力等工业领域中已成为必不可少的关键设备，是许多工业部门工艺流程中的核心设备。提供自动化生产所需的压缩空气足够的供气压力，是生产流程顺畅之要素，瞬间的压降，即会影响产品

柴油发动机冷却系统使用与维护研究

柴油发动机冷却系统使用与维护研究 摘要对于柴油机而言，正确使用、合理维护冷却系统可使其性能得到有效提升。然而，在日常使用过程中，仍有大量关于冷却系统的错误认识存在，以至于柴油机性能受到影响。基于此，本文入手于柴油机冷却系统的组成及功用，并在此基础上探讨使用、维护方法。 关键词柴油发动机；冷却系统；使用与维护 柴油发动机零部件在吸收燃烧气体后，会有热量产生，冷却系统主要便是将这些热量及时散发，为发动机的工作提供适宜的温度环境，对发动机零部件温度进行有效控制，为其使用寿命提供保障，为发动机使用功率的充分发挥奠定基础。因此，本文主要对柴油发动机冷却系统适用于维护展开研究。 1 冷却系统的组成及功用 以散热方式为根据对柴油机冷却系统进行分类，主要包含水冷却和空气冷却系统。水冷却系统的组成成分有水泵、配水管、散热器、风扇、调温器和水温表等。该系统主要负责将柴油机运作过程中零部件所接收的热量朝着大气及时散发，以正常范围控制柴油机工作温度。发动机工作时，冷却水会在水泵的作用下由配水管传输至缸盖、水套，而吸收了热量则会朝着散热器上部传输，途经散热器芯传输至散热器下部。同时，当热量传到散热器芯、片时，空气会在风扇的旋转下朝着散热器流动，加快热量散发，实现水温降低。水在经过冷却后，在水泵的作用下再次进入水套，不断循环。 2 冷却系统的使用与维护 2.1 水泵的使用与维护 水泵使用过程中，难免会有故障发生，故而必须重视水泵的正确使用及合理维护措施。 首先，在水泵使用过程中，水泵若是带有齿轮传动，那么水泵齿轮、传动齿轮之间的啮合必须保持良好；水泵若是带有皮带传动，那么水泵皮带与传动皮带轮槽必须同线，其松紧度也需维持在适宜的程度[1]。松紧度过紧会使水泵轴承承受更大的负荷，缩短轴承的寿命。而松紧度过松会有皮带打滑的现象出现，以至于降低水泵工作效率。 水泵使用中，需定期开展保养工作，以列举于说明书内的要求为根据，将润滑油及时加注至水泵轴承内，在加注时必须合理控制加注量，以免水泵轴承使用寿命缩短。同时，针对水泵工作状态定期开展检查工作，在水泵传动皮带拆除后应能自如地用手转动皮带轮，水泵叶轮、泵壳之间不会发生擦碰，泵轴内不会存在卡滞。要想确保发动机的运转正常，就必须正确使用、合理维护水泵，为其提

船舶柴油机

船舶柴油机 第一章 柴油机基本工作原理 第一节 柴油机概述 1.柴油机的优点： ①热效率最高可达到55% ②功率范围广，从0.6kw至47000kw ③机动性好，起动方便，加速性能好，便于使用和管理 2.柴油机的缺点： ①存在振动和噪音 ②工作环境恶劣，高温，高压 第二节 柴油机的基本结构和几何术语 一、柴油机的基本结构 1.固定部件 主要包括机座、机体、气缸盖、气缸套和主轴承等。 2.运动部件 主要包括活塞组件、连杆组件和曲轴飞轮组件等。 3.主要系统 主要有配气系统、燃油系统、冷却系统、润滑系统以及起动、换向和调速等系统。 二、常用几何术语 ⑴上止点：活塞在气缸中运动的最上端位置，即离曲轴中心线最远的位置。 ⑵下止点：活塞在气缸中运动的最下端位置，即离曲轴中心线最近的位置。 ⑶曲柄半径R：曲轴回转中心线到曲柄销中心线的距离。 ⑷冲程S：活塞在上、下止点之间移动的距离。冲程又称行程，它等于曲轴曲柄半径R的两倍，即S=2R。 ⑸缸径D：气缸套的内径。 ⑹压缩室容积：活塞位于上止点时，活塞顶与气缸盖底面之间的气缸容积，又称燃烧室容积。 ⑺气缸工作容积：活塞从上止点移动到下止点所扫过的气缸容积。 ⑻气缸总容积：活塞位于下止点时，活塞顶以上的全部气缸容积，是压缩室容积与气缸工作容积之和。 ⑼压缩比ε：气缸总容积与压缩室容积的比值亦称几何压缩比。 第三节 柴油机的工作原理 一、四冲程柴油机工作原理

⒈四冲程柴油机工作原理 第一冲程——进气冲程 这一冲程的任务是使气缸内充满新鲜空气。活塞由上止点下行，进气阀已打开，由于气缸容积不断增大，缸内压力下降，依靠气缸内外的气压差作用，新鲜空气通过进气阀被吸入气缸。由于受流阻等影响，在进气过程的大部分时间里，气缸内压力低于大气压力，到下止点时，缸内气压的为0.08～0.95Mpa，温度约为30～70℃。为了使柴油机作功更完善，必须在进气过程尽可能多吸入新鲜空气。进气阀开启始点至上上点的曲柄转角叫做进气提前角。下止点到进气阀关闭位置的曲柄转角叫做进气延迟角。 第二冲程——压缩冲程 这一冲程的任务是压缩第一冲程吸入的空气，提高空气的温度与压力，为柴油机燃烧及膨胀作功创造条件。活塞从下止点向上运动，自进气阀关闭开始压缩，一直到活塞到达上止点为止。活塞上行，气缸容积减少，缸内气体压力和温度随之升高，到达压缩终点时，压力增高到 3～6MPa，温度升至 600～700℃（柴油的自燃温度为270℃左右）。 第三冲程——燃烧和膨胀冲程 这一冲程的任务是完成两次能量转换。在活塞到达上止点前，燃油经喷油器以雾状喷入气缸的高温高压空气中，并与其混合，在上止点附近自燃，由于燃油强烈燃烧，使气缸内气体温度迅速上升到1400～1800℃或更高些，压力增加至5～8MPa，甚至15MPa以上。燃烧产生的最高压力称最高爆发压力，用p z表示，最高温度t z表示。高温高压燃气膨胀推动活塞下行作功。在上止点后的某一时刻燃烧基本结束，燃气继续膨胀，到排气阀下止点前开启时膨胀过程结束。 第四冲程——排气冲程 这一冲程的任务是将作功后的废气排出气缸外，为下一循环新鲜空气的进入提供条件。这一阶段，要求废气排得越干净越好，所以与进气阀启闭一样，排气阀也是提前开启，延迟关闭。排气阀开启时，活塞尚在下行，废气靠气缸内外压力差进行自由排气。从排气阀开启到下止点的曲柄转角叫做排气提前角。当活塞从下止点上行时，废气被活塞推出气缸，此时排气过程是在略高于大气压力（约1.05～1.1大气压），且在压力基本不变的情况下进行的。排气阀一直延迟到活塞到达上止点之后才关闭，这样可利用气流的惯性作用，继续排出一些废气。上止点到排气阀关闭位置的曲柄转角叫做排气延迟角。 总结：四冲程柴油机每完成一个工作循环，曲轴要转两转，每个

船舶柴油机复习资料

1．柴油机特性曲线：用曲线形式表现的柴油机性能指标和工作参数随运转工况变化的规律。2．扫气过量空气系数：每一循环中通过扫气口的全部扫气量与进气状态下充满气缸工作容积的理论容气量之比 3．封缸运行：航行时船舶柴油机的一个或一个以上的气缸发生了一时无法排除的故障，所采取的停止有故障气缸运转的措施。 4．12小时功率：柴油机允许连续运行12小时的最大有效功率。 5.有效燃油消耗率：每一千瓦有效功率每小时所消耗的燃油数量。 6．示功图：是气缸内工质压力随气缸容积或曲轴转角变化的图形。 7．燃烧过量空气系数：对于1kg燃料，实际供给的空气量与理论空气需要量之比。 8．敲缸：柴油机在运行中产生有规律性的不正常异音或敲击声的现象。 9．1小时功率：柴油机允许连续运行1小时的最大有效功率。（是超负荷功率，为持续功率的110%。） 10.平均有效压力：柴油机单位气缸工作容积每循环所作的有效功。 11.热机：把热能转换成机械能的动力机械。 12.内燃机：两次能量转化（即第一次燃料的化学能转化成热能，第二次热能转化成机械能）过程在同一机械设备的内部完成的热机。 13.外燃机： 14.柴油机：以柴油或劣质燃料油为燃料，压缩发火的往复式内燃机。 15.上止点：活塞在气缸中运动的最上端位置，也是活塞离曲轴中心线最远的位置。下止点 16.行程：活塞从上止点移动到丅止点间的位移，等于曲轴曲柄半径R的两倍。 17.气缸工作容积：活塞在气缸中从上止点移动到丅止点时扫过的容积。 18.压缩比：气缸总容积与压缩室容积之比值，也称几何压缩比。 19.气阀定时：进排气阀在上.丅止点前启闭的时刻称为气阀定时，通常气阀定时用距相应止点的曲轴转角表示。 20.气阀重叠角：同一气缸在上止点前后进气阀与排气阀同时开启的曲轴转角。（进排气阀相通，依靠废气流动惯性，利用新鲜空气将燃烧室内废气扫出气缸） 21.扫气：二冲程柴油机进气和排气几乎重叠在丅止点前后120-150曲轴转角内同时进行，用新气驱赶废气的过程。 22.直流扫气：气流在缸内的流动方向是自下而上的直线运动。（空气从气缸下部扫气口，沿气缸中心线上行驱赶废气从气缸盖排气阀排出气缸） 23.弯流扫气：扫气空气由下而上，然后由上而下清扫废气。 24.横流扫气：进排气口位于气缸中心线两侧，空气从进气口一侧沿气缸中心线向上，然后再燃烧室部位回转到排气口的另一侧，再沿中心线向下，把废气从排气口清扫出气缸。 25.回流扫气：进排气口在气缸下部同一侧，排气口在进气口上方，进气流沿活塞顶面向对侧的缸壁流动并沿缸壁向上流动，到气缸盖转向下流动，把废气从排气口中清扫出气缸。 26.增压：提高气缸进气压力的方法，使进入气缸的空气密度增加，从而增加喷入气缸的燃油量，提高柴油机平均有效压力和功率。 27.指示指标：以气缸内工作循环示功图为基础确定的一些列指标。只考虑缸内燃烧不完全及传热等方面的热损失，不考虑各运动副件存在的摩擦损失，评定缸内工作循环的完善程度。 28.有效指标：以柴油机输出轴得到的有效功为基础，考虑热损失，也考虑机械损失，是评定柴油机工作性能的最终指标。 29.平均指示压力：一个工作循环中每单位气缸工作容积的指示功。 30.指示功率：柴油机气缸内的工质在单位时间所做的指示功。 31.有效功率：从柴油机曲轴飞轮端传出的功率。

柴油机冷却水系统处理

柴油机冷却水系统处理 【摘要】柴油机是柴油车的心脏，在车辆行驶过程中有相当重要的作用，为使柴油机在合适的温度下能够安全有效的工作，对于冷却水系统就显得格外重要。本文对柴油机冷却水在检修、清洗及防腐步骤进行论述。 【关键词】柴油机冷却水系统清洗防腐 柴油机冷却系统的主要功能是用来控制发动机的工作、温度和驱散多余的热能（含润滑系统的散热），系统的好坏对发动机的工作和使用寿命有直接关系，因此，日常检查和清洗及防腐就显得尤为重要。 1 冷却水系统的防腐保护 冷却水必须仔细处理、保存和检测，以避免腐蚀或形成沉淀，从而使热传导效率降低。因此要进行对冷却水处理。 1.1 处理步骤 （1）清理冷却水系统。（2）注满带防腐剂的无离子水或蒸馏水。（3）对冷却水系统和状况进行定期检查。遵守以上规定，会使冷却水引起的故障降至最低。 1.2 冷却水系统的清洁处理 （1）在防腐处理前，必须除去系统中的石灰沉淀层、铁锈和油泥，以改善热传导和确保防腐剂对表面进行保护的均匀性。（2）清洁处理应包括油泥酸洗除锈和清洗水垢。（3）水乳清洁剂和弱碱性清洁剂一样可以用于除油污过程。（4）不得使用含有易燃物的预混合清洁剂，通常采用氨基酸、柠檬酸、酒石酸为主，这些易溶于水，不会散发有害蒸汽，清洁剂不直接使用，要溶于水后再加入系统中。（5）清洗时不必拆卸发动机零件，水在发动机循环才能达到最佳效果。（6）清洁可使不良配合的结合处或有缺陷的垫片部位渗漏更明显，因此在净化过程中应进行检查，在清洁后的24小时要检查润滑系统的含酸量（机油）。 2 未净化的水 （1）建议使用无离子水或蒸馏水作为冷却水，由于硬度较低，这种冷却水还具有相当的腐蚀性p （1）加满清洁的自来水，原有的水可以放掉，将水加热到60℃在发动机中连续循环，按规定剂量加入除油化学剂在规定周期循环清洁化学制剂。（2）冷却水系统必须在无压力状态下检查并排除任何泄露，放掉系统中的水再加满清洁的自来水，将水循环两小时后放掉。 4.2 酸洗除锈

船用柴油机主要系统介绍-燃油-滑油-冷却

第五章柴油机系统 第一节燃油系统 一、作用和组成 燃油系统是柴油机重要的动力系统之一，其作用是把符合使用要求的燃油畅通无阻地输送到喷油泵入口端。该系统通常由五个基本环节组成：加装和测量、贮存、驳运、净化处理、供给。 燃油的加装是通过船上甲板两舷装设的燃油注入法兰接头进行的。这样，从两舷均可将轻、重燃油直接注入油舱。注入管应有防止超压设施。如安全阀作为防止超压设备，则该阀的溢油应排至溢油舱或其他安全处所。注入接头必须高出甲板平面，并加盖板密封，以防风浪天甲板上浪时海水灌入油舱。燃油的测量可以通过各燃油舱柜的测量孔进行，若燃油舱柜装有测深仪表的话，也可以通过测深仪表,然后对照舱容表进行。 加装的燃油贮存在燃油舱柜中。对于重油舱，一般还装设加热盘管，以加热重油，保持其流动性，便于驳油。 燃油系统中还装设有调驳阀箱和驳运泵，用于各油舱柜间驳油。 从油舱柜中驳出的燃油在进机使用前必须经过净化系统净化。燃油净化系统包括燃油的加热、沉淀、过滤和离心分离。图5-1示出了目前大多数船舶使用的重质燃油净化系统。 图5-1 重质燃油净化系统 1-调驳阀箱；2-沉淀油柜燃油进口；3-高位报警；3-低位报警；4-温度传感器；5-沉淀油柜；6、16-水位传感器；7-供油泵； 8-滤器；9-气动恒压阀；9’-流量调节器；10-温度控制器；11、12-分油机；13-连接管；14-日用柜溢油管；15-日用油柜从图可以看出，通过调驳阀箱1，燃油被驳运泵从油舱送入沉淀油柜5，每次补油量限制在液位传感器3与3之间，自动调节蒸汽流量的加温系统加速油的沉淀分离并且可使沉淀油柜

提供给供油泵7的油温变化幅度很小。供油泵后设气动恒压阀9和流量控制阀9’，以确保平稳地向分油机输送燃油，有利于提高净化质量。燃油进入分油机前，通过分油机加热器加温，加热温度由温度控制器10控制，使进入分油机的燃油温度几乎保持恒定。系统设有既能与主分油机串联也能并联的备用分油机，还设有备用供油泵，提高了系统的可靠性。分油机所分的净油进入日用油柜15，日用油柜设溢流管。在船舶正常航行的情况下，分油机的分油量将比柴油机的消耗量大一些，故在吸入口接近日用油柜低部设有溢流管，可使日用油柜低部温度较低、杂质和水含量较多的燃油引回沉淀柜，既实现循环分离提高分离效果，又使分油机起停次数减少，延长分油机使用寿命。沉淀柜和日用柜都设有水位传感器6、16，以提醒及时放残。 燃油经净化后，便可通过燃油供给系统送给船舶柴油机。近年来由于高粘度劣质燃油的使用，其预热温度大大提高。为避免在使用高（700mm2/s）重油时因预热温度过高而汽化，出现了一种加压式燃油系统。如图5-2所示，在日用燃油柜与燃油循环油路之间增设一台输送泵，保证柴油机喷油泵进口处的燃油压力为800kPa（循环泵出口压力为1Mpa），循环油路（回路）中压力为400kPa，防止燃油系统在高预热温度（如150℃）时发生汽化和空泡现象。 图5-2 加压式燃油供给系统 二、主要设备与作用 1．重油驳运泵 重油驳运泵的作用是将任一重油舱中的重油驳至重油沉淀柜中进行沉淀澄清处理；在各

柴油机冷却水系统

30. 冷却水系统 说明 冷却水系统…………………………………………………………第30-191页 工作卡 30 101-01冷却水恒温阀…………………………………………第30-193页 30 102-02冷却水泵的检修和更换………………………………第30-195页 备件图页 高温冷却水泵,顺时针方向……………………………………….图页号1 3010 高温冷却水泵,逆时针方向……………………………………….图页号1 3010 低温循环系统的冷却水恒温阀 手动越控………………………………………………………图页号1 3012 高温循环系统的冷却水恒温阀 手动越控………………………………………………………图页号1 3012 高温冷却水管……………………………………………………..图页号1 3016 发布号TOC_1 30 第30-189页

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冷却水系统 本柴油机只设计为淡水冷却，因此冷却水系统必须是中央/闭式冷却系统。 本柴油机设计几乎是无管子的，即水在前端 箱和气缸组件内部的水腔、水道中流动。所有大的管接头均设在前端箱中。在柴油机后端，供应齿轮箱滑油冷却器的淡水应由船厂连接上。 发布号1 30 A1-01 第30-191页

本柴油机的高、低温冷却水系统配有机带Array 高、低温淡水泵。为加强备用泵的自动启动功能，系统内设置了双作用式止回阀。 淡水泵安装在柴油机前端箱中，由曲轴通过齿轮系驱动。 泵的轴承由柴油机的滑油系统供油自动进行润滑。 控制高、低温冷却水系统的恒温元件也置于前端箱中。 增压空气冷却器分为二级，第一级由高温冷却水系统进行冷却，从增压器出来的高温空气传给冷却水的热量有可能较多地回收。第二级由低温冷却水系统进行冷却，使进入柴油机的空气温度得到进一步的降低。 在北极高寒地区航行时，直接从甲板进入的空气温度低，可采用一种调节系统来控制空气冷却器的第二级冷却水流量，以提高低负 荷下的增压空气温度。

螺杆式空气压缩机原理及其各个系统原理

螺杆式空压机主机部分工作原理 一、主机/电机系统： 单螺杆空压机又称蜗杆空压机，单螺杆空压机的啮合副由一个6头螺杆和2个11齿的星轮构成。蜗杆同时与两个星轮啮合即使蜗杆受力平衡，又使排量增加一倍。我们通常说的螺杆式压缩机一般指双螺杆式压缩机。 单螺杆空气压缩机 双螺杆式空气压缩机

螺杆式(即双螺杆)制冷压缩机具有一对互相啮合、相反旋向的螺旋形齿的转子。其齿面凸起的转子称为阳转子，齿面凹下的转子称为阴转子。随着转子在机体内的旋转运动，使工作容积由于齿的侵入或脱开而不断发生变化，从而周期性地改变转子每对齿槽间的容积，来达到吸气、压缩和排气的目的。

主机是螺杆机的核心部件，任何品牌的螺杆机其主机结构和工作机理都是相近的。 (1)吸气过程 转子旋转时，阳转子的一个齿连续地脱离阴转子的一个齿槽，齿间容积逐渐扩大，并和吸气孔口连通，气体经吸气孔口进齿间容积，直到齿间容积达到最大值时，与吸气孔口断开，由齿与内壳体共同作用封闭齿间容积，吸气过程结束。值得注意的是，此时阳转子和阴转子的齿间容积彼此并不连通。

2)压缩过程 转子继续旋转，在阴、阳转子齿间容积连通之前，阳转子齿间容积中的气体，受阴转子齿的侵入先行压缩；经某一转角后，阴、阳转子齿间容积连通，形成“V”字形的齿间容积对(基元容积)，随两转子齿的互相挤入，基元容积被逐渐推移，容积也逐渐缩小，实现气体的压缩过程。压缩过程直到基元容积与排气孔口相连通时为止。(3)排气过程 由于转子旋转时基元容积不断缩小，将压缩后气体送到排气管，此过程一直延续到该容积最小时为止。 随着转子的连续旋转，上述吸气、压缩、排气过程循环进行，各基元容积依次陆续工作，构成了螺杆式制冷压缩机的工作循环。 从以上过程的分析可知，两转子转向互相迎合的一侧，即凸齿与凹齿彼此迎合嵌入的一侧，气体受压缩并形成较高压力，称为高压力区；相反，螺杆转向彼此相背离的一侧，即凸齿与凹齿彼此脱开的一侧，齿间容积在扩大形成较低压力，称为低压力区。此两区域借助于机壳、转子的接触线而隔开，可以粗略地认为两转子的轴线平面是高、低压力区的分界面。另外，由阴阳转子间啮合线构成的螺旋形通道使得基元容积内的气体边压缩边由吸气端向排气端作螺旋运动。 螺杆式压缩机作为回转式压缩机的一种，在结构上具有离心式压缩机的特点，工作原理上则又属于容积式压缩机的范畴。 缺点： 1.螺旋形转子的空间曲面的加工精度要求高；

船舶柴油机冷却水温度控制技术参考资料

目前，船舶主机缸套冷却水温度的自动控制大多使用的是模拟式调节仪表，由电子器件的逻辑运算输出控制信号来驱动继电器，从而对电动机进行转向控制，实现对温度的控制。从整体上看主要存在以下两个明显的缺点：一是采用的元器件比较落后，导致电路较为复杂，使用的逻辑元器件也较多，增加了备件管理和维护工作的难度；二是由于系统整体比较复杂和模拟仪表的实现功能的限制，这些温度控制器都采用了较简单的控制规律，不能提供很好的控制性能。综合这些不利因素，此类控制系统已经无法满足日益提高的控制性能需求，必须采用新的控制方式。 1.1 直接作用式控制方式 在20世纪50年代末期，船舶柴油机冷却水温度控制是采用直接作用方式。这是一种早期的反馈式控制方式。其特点是，不需要外加能源，而是根据在冷却水管路中的测量元件内充注的工作介质的压力随温度成比例变化而产生的力来驱动三通调节阀，进而改变流经淡水冷却器的淡水流量和旁通淡水流量，从而实现温度调节。 这种控制方式的缺点是显而易见的，测量元件内充注的工作介质对密封性要求很高，如果测量元件内充注的工作介质泄漏，那么其本身的压力就不能随温度成比例进行变化，因而使得温度控制失去作用。同时，其控制精度不高，冷却水温度变化较大，对船舶柴油机的稳定运行也会不利。 整个船舶主机冷却水温度控制系统主要是由单片机测控平台、温度传感器组、执行机构，以及控制软件等部分组成的。 其中，温度采集模块是由分布在柴油机冷却水系统各部分的温度传感器组成的，采用了具有良好性能的感温元件，用来测量冷却水的温度；单片机测控平台内置单片微处理器，由温度采集接口电路、键盘与显示电路、以及执行机构接口电路所组成，可以对柴油机冷却水的温度进行监控，对执行机构发出控制指令，实现温度的检测与控制[3]。 2.2 系统各组成部分功能说明 下面分别对单片机测控平台、温度传感器组、执行机构和控制软件等部分进行详细的说明: 1)单片机测控平台 单片机测控平台是整个温度控制系统的重要组成部分，它要获取温度传感器组的测量数据，并且与温度设定值进行比较，同时输出控制信号到执行机构，实现温度的检测与控制。 系统控制过程是，当测量温度比设定温度高时，单片机断续输出控制信号，经过光电隔离和驱动放大后，输出给增大输出继电器，继电器控制三相伺服交流电动机断续运转，使得连接在电机上的三通调节阀转动，减少不经冷却器的旁通水量，增加经冷却器的淡水量；若是测量温度比设定温度低时，单片机断续输出控制信号，经过光电隔离和驱动放大后，输出给减小输出继电器，继电器控制三相伺服交流电动机断续运转，使得连接在电机上的三通调节阀转动，增加不经冷却器的旁通水量，减少经冷却器的淡水量。经过此自动控制过程，使主机缸套冷却水温度稳定在设定数值，或是设定数值附近，从而达到自动控制温度的目的。 2)温度传感器组 本系统采用了具有良好性能的铂热电阻pt100，用来测量冷却水的温度。同时，为了保证测量的准确性，采用了多点测量的方法，即在主机缸套冷却水的进口和出口，及缸套壁处都安装了温度传感器，分别测量这几点的温度，然后单片机控制多路开关，分别采集这几点的温度数值。在某一时刻，单片机采集的是某个点的温度实际数值，然后与该点的设定数值相比较，再输出控制信号。 3)执行机构 执行机构是指进行温度调节的机械装置，即控制继电器、三相伺服交流电动机和三通调节阀。由于水是一种大惯性的传热介质，当控制系统对水温进行调节时，由于冷却水的热容量大，温度响应速度很慢，水温并不是立即调整到指定数值，而是一个缓慢、渐进的变化过程，因此，就需要执行机构进行断续地控制，以一定量的延迟时间来确定水温的变化。 本测控系统采用了AT89C51作为微处理器，采用铂电阻(pt100)作为温度传感器，与运算放大器相结合构成精密测温电路，采用了ADC0809芯片作为精密测温电路与单片机的转换通道。接触式编码器用来指示柴油机油门的位置。键盘矩阵采用2行3列非编码方式，显示部分为3位LED数码管显示。系统输出环节通过单

船舶柴油机的基本知识讲解

课题一船舶柴油机的基本知识 目的要求： 1．了解船舶柴油机的基本概念及优缺点。 2．掌握柴油机基本结构和主要系统。 3．掌握柴油机主要结构参数。 4．掌握四、二冲程柴油机的工作原理。 5．比较四、二冲程柴油机工作原理与结构上的差别。 6．了解船舶柴油机的基本分类和型号。 重点难点： 1．柴油机与汽油机的区别。 2．进排气重叠角、定时图。 教学时数：4学时 教学方法：多媒体讲授 课外思考题： 1．柴油机与汽油机有哪些区别？ 2．柴油机主要结构组成和作用。 3．压缩比ε意义及对柴油机工作性能有什么影响？ 4．四冲程柴油机各工作过程特征及特点。 5．二、四冲程换气在工作上原理及结构上有什么差别？ 6．四冲程柴油机进、排气为什么都要提前和滞后？气阀重叠角有何作用？

课题一船舶柴油机的基本知识 第一节柴油机的概述及发展趋势 一、柴油机的概述 1．热机 热机是指把热能转换成机械能的动力机械。蒸汽机、蒸汽轮机以及柴油机、汽油机等是热机中较典型的机型。 蒸汽机与蒸汽轮机同属外燃机。在该类机械中，燃烧（燃料的化学能转变成热能）发生在汽缸外部（锅炉），热能转变成机械能发生在汽缸内部。此种机械由于热能需经某中间工质（水蒸气）传递，必然存在热损失，所以它的热效率不高，况且整个动力装置十分笨重。在能源问题十分突出的当前，它无法与内燃机竞争，因而已经在船舶动力装置中消失。 2．内燃机 汽油机、柴油机以及燃气轮机同属内燃机。虽然它们的机械运动形式（往复、回转）不同，但具有相同的工作特点──都是燃料在发动机的气缸内燃烧并直接利用燃料燃烧产生的高温高压燃气在气缸中膨胀作功。从能量转换观点，此类机械能量损失小，具有较高的热效率。另外，在尺寸和重量等方面也具有明显优势，因而在与外燃机竞争中已经取得明显的领先地位。 在内燃机中根据所用燃料不同，可大致分为汽油机、煤气机、柴油机和燃气轮机。它们都具有内燃机的共同特点，但又都具有各自的工作特点。由于这些各自不同的特点使它们在工作原理、工作经济性以及使用范围上均存在一定差异。如汽油机使用挥发性好的汽油做燃料，采用外部混合法（汽油与空气在气缸外部进气管中的汽化器进行混合）形成可燃混合气。缸内燃烧为电点火式（电火花塞点火）。这种工作特点使汽油机不能采用高压缩比，因而限制了汽油机的经济性不能大幅度提高，而且也不允许作为船用发动机使用（汽油的火灾危险性大）。但它广泛应用于运输车辆。 3．柴油机 柴油机是一种压缩发火的往复式内燃机。它使用挥发性较差的柴油或劣质燃料油做燃料。采用内部混合法（燃油与空气的混合发生在气缸内部）形成可燃混合气；缸内燃烧采用压缩式（靠缸内空气压缩形成的高温自行发火）。这种工作特点使柴油机在热机领域内具有最高的热效率（已达到55％左右），而且允许作为船用发动机使用。因而，柴油机在工程界应用十分广泛。尤其在船用发动机中，柴油机已经取得了绝对领先地位。 根据英国劳氏船级社统计，1985年全世界制造的船舶中（2000t以上）以柴油机作为推进装置者占99.89％，而到1987年100％为柴油机船。船用主机经济性、可靠性、寿命是第一位，尺寸、重量是第二位，低速机适用作船用主机，大功率四冲程中速机适用作滚装船和集装箱船，中、高速机适用作发电机组。柴油机通常具有以下突出优点： （1）经济性好。有效热效率可达50％以上，可使用廉价的重油，燃油费用低。 （2）功率范围宽广，单机功率从0.6kW～45600kW，适用的领域广。

柴油机空调系统和冷却系统的关系

Analysis and simulation of mobile air conditioning system coupled with engine cooling system Zhao-gang Qi *,Jiang-ping Chen,Zhi-jiu Chen Institute of Refrigeration and Cryogenics,School of Mechanical Engineering,Shanghai Jiao Tong University, No.1954,Huashan Road,Shanghai 200030,PR China Received 19September 2005;received in revised form 28March 2006;accepted 8October 2006 Available online 6December 2006 Abstract Many components of the mobile air conditioning system and engine cooling system are closely interrelated and make up the vehicle climate control system.In the present paper,a vehicle climate control system model including air conditioning system and engine cooling system has been proposed under di?erent operational conditions.All the components have been modeled on the basis of experimental data.Based on the commercial software,a computer simulation procedure of the vehicle climate control system has been developed.The performance of the vehicle climate control system is simulated,and the calculational data have good agreement with experimental data.Furthermore,the vehicle climate control simulation results have been compared with an individual air conditioning system and engine cooling system.The in?uences between the mobile air conditioning system and the engine cooling system are discussed.ó2006Elsevier Ltd.All rights reserved. Keywords:Air conditioning system;Engine cooling system;Coupled analysis;Simulation;Comparison 1.Introduction A mobile air conditioning (MAC)system can supply drivers and passengers a safe and comfortable environ-ment.Perfect performance of the MAC is the target that automobile manufacturers pursue in the period of design and development.It is known very well that MAC can sup-ply cold capacity under summer operational conditions and waste heat of the engine is used to heat the passenger com-partment under winter operational conditions.For envi-ronmental factors,researches have been performed extensively to develop and improve the e?ciencies of MAC and engine cooling systems.Heat exchangers are the research emphasis of MAC and engine cooling systems.A lot of correlations,experiments and models about vari-ous heat exchangers have been proposed.Chang and Wang [1,2]and Chang et al.[3]developed thermal characteristics correlations related to the geometrical parameters of heat exchangers with louvered ?ns.Their correlations have good agreement with their and previous experimental data in a wide range of Reynolds numbers based on louver pitch.Nowadays,many advanced technologies have been applied to enhance the performance of the heat exchangers of MAC and engine cooling systems.For engineers and researchers,the simulation procedure [4]of MAC and engine cooling systems can save test cost and manpower considerably.Raman Ali [5]developed a computer pro-gram for the MAC refrigerant circuit.The MAC included a condenser and an evaporator cooled by fans,a ?xed power reciprocating compressor and a thermostatic expan-sion valve.The heat transfer processes of the condenser and evaporator were divided into three parts as liquid,two phase and gas phase.All the nonlinear algebraic equa-tions were solved by iterative procedures.Saiz Jabardo et al.[6]proposed a steady computer program for an auto-mobile air conditioning system.The authors implied that operational parameters such as compressor speed,return air temperature in the evaporator and condensing air tem-peratures have an obvious e?ect on the performance of a 0196-8904/$-see front matter ó2006Elsevier Ltd.All rights reserved.doi:10.1016/j.enconman.2006.10.005 * Corresponding author.Tel.:+862162933242;fax:+862162632601.E-mail address:qizhaogang@https://www.sodocs.net/doc/9e2832771.html, (Z.-g.Qi). https://www.sodocs.net/doc/9e2832771.html,/locate/enconman Energy Conversion and Management 48(2007) 1176–1184