【原】最近似乎有小伙伴對(duì)P-V示功圖的計(jì)算和多缸柴油機(jī)功率的計(jì)算有疑問(wèn)，今天聊聊......

船舶講武堂 2021-05-19

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引言

最近有些小伙伴似乎對(duì)p-V示功圖的計(jì)算產(chǎn)生了疑問(wèn)，今天筆者就拿這個(gè)話(huà)題來(lái)聊一聊相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。

一、正常示功圖的特征

正常示功圖是在柴油機(jī)技術(shù)狀態(tài)良好時(shí)測(cè)取的,通常由柴油機(jī)說(shuō)明書(shū)或試航報(bào)告提供。正常示功圖有以下特征:

(1)工作過(guò)程曲線(xiàn)比較圓滑, 曲線(xiàn)過(guò)渡處無(wú)銳角或突變形狀。

(2)工作過(guò)程各主要特性點(diǎn)的數(shù)值如最高爆發(fā)壓力pZ、壓縮壓力pc等應(yīng)符合說(shuō)明書(shū)或試航報(bào)告的規(guī)定。

(3)工作過(guò)程曲線(xiàn)無(wú)異常波動(dòng)現(xiàn)象。

(4)示功圖尾部形狀應(yīng)符合不同的掃氣形式的正常軌跡。

右圖繪出了二沖程柴油機(jī)正常示功圖的基本形狀,也指出了各特性點(diǎn)在各種示功圖上的相互關(guān)系。圖中b表示在不同負(fù)荷下示功圖形狀的肥瘦, 因此寬度b大致反映了功率的大小。在缺少正常示功圖的情況下, 可根據(jù)上述各點(diǎn)并參照試航報(bào)告所規(guī)定的各主要熱力參數(shù)值進(jìn)行比較。若發(fā)現(xiàn)示功圖上的某些熱力參數(shù)不正常,必須查明原因,根據(jù)說(shuō)明書(shū)上的要求進(jìn)行調(diào)整。在調(diào)整之后, 各缸有關(guān)熱力參數(shù)的不均勻度應(yīng)滿(mǎn)足如下要求:

工作參數(shù) 不均勻度(%)

壓縮壓力pc ≤±5

最高爆發(fā)壓力pz ≤±5

平均指示壓力pi ≤±5

排氣溫度Tr ≤±5(中、高速增壓機(jī)為8%)

二、p-V示功圖的計(jì)算

在船上，對(duì)于運(yùn)轉(zhuǎn)中的柴油機(jī)，通常用機(jī)械示功器測(cè)取每個(gè)缸的p-V示功圖。根據(jù)示功圖計(jì)算出每個(gè)缸的平均指示壓力pi值,然后代入功率的計(jì)算公式即可求出每個(gè)缸的指示功率。

1.平均指示壓力的計(jì)算方法

計(jì)算方法通常有兩種：

１）面積法

面積儀的組成如上圖所示，面積儀在使用前需進(jìn)行檢查和調(diào)整，為校準(zhǔn)面積儀，可以使用專(zhuān)用的模板，也可精確的畫(huà)一個(gè)矩形或圓。使用時(shí)將面積儀和示功圖放置于一塊平直板上（直板不要太滑）。在膨脹線(xiàn)上做出一個(gè)起點(diǎn)標(biāo)志，拉動(dòng)測(cè)量點(diǎn)（tracer centre）沿示功圖勻速走一游標(biāo)尺上圈（速度不要太慢），即可在游標(biāo)尺上（vernier）上獲得示功圖的面積。只有在面積儀上兩次讀取的讀數(shù)差不超過(guò)“1”，測(cè)量才是準(zhǔn)確的。