三、示功图的种类与用途用机械示功器可测取p-V示功图、p-V转角示功图、弱弹簧示功图、纯压缩图、手拉展开图及梳形图等:用气电示功器及电子示功器可测取p-示功图。1.p-V示功图图10-8a)和b)分别为四冲程柴油机与二冲程柴油机的p-V示功图。两者的主要区别在于示功图尾部形状不同。p-V示功图可用来计算柴油机的指示功率、调整各缸负荷均匀性、量取最高爆发压力、判断各缸燃烧情况【以及计算缸内瞬时温度》等。大气压力线大气压力线a)b)图5-8D-V示功图图10-8p-V示功图2.p-V转角示功图p-V转角示功图如图10-9所示。它是在示功器传动机构(曲柄式,图10-2)的小曲柄超前所测气缸曲柄82°情况下测得的。此时可利用小活塞(图10-2之4)的最大运动速度带动转筒快速转动,以记录气缸内上止点附近的压力变化,即将上止点附近缸内压力,曲线放宽。便于研究缸内燃烧过程的进行情况。此图形已失去示功图原形,只能用于分析缸内燃烧过程。发火点长线A·509180°120°0°30°60°90°图5-10p-V转角示功图图10-9p-V转角示功图3.手拉展开示功图、梳形图在不能测取p-V转角示功图的柴油机上,为了能研究缸内燃烧过程情况。如发火时刻
三、示功图的种类与用途 用机械示功器可测取 p-V 示功图、p-V 转角示功图、弱弹簧示功图、纯压缩图、手拉展 开图及梳形图等;用气电示功器及电子示功器可测取 p-φ 示功图。 1.p-V 示功图 图 10-8a)和 b)分别为四冲程柴油机与二冲程柴油机的 p-V 示功图。两者的主要区 别在于示功图尾部形状不同。p-V 示功图可用来计算柴油机的指示功率、调整各缸负荷均匀 性、量取最高爆发压力、判断各缸燃烧情况〖以及计算缸内瞬时温度〗等。 图 10-8 p-V 示功图 2.p-V 转角示功图 p-V 转角示功图如图 10-9 所示。它是在示功器传动机构(曲柄式,图 10-2)的小曲 柄超前所测气缸曲柄 82˚情况下测得的。此时可利用小活塞(图 10-2 之 4)的最大运动速度 带动转筒快速转动,以记录气缸内上止点附近的压力变化,即将上止点附近缸内压力,曲线 放宽。便于研究缸内燃烧过程的进行情况。此图形已失去示功图原形,只能用于分析缸内燃 烧过程。 图 10-9 p-V 转角示功图 3.手拉展开示功图、梳形图 在不能测取 p-V 转角示功图的柴油机上,为了能研究缸内燃烧过程情况。如发火时刻
等,可测取手拉展开图如图10-10所示。此时转筒机构的绳索用手工拉动。如需较准确的测取缸内最高爆发压力(pz)和压缩压力(pe)可测取梳形图,如图10-11所示。此时可慢慢拉动示功器转筒绳索,测出多条pz线和pe线(单缸停油)。发火点图10-10手拉展开示功图图10-10手拉展开示功图图10-11梳形图C事C-图5-1机械示功器结构原理图图10-1机械示功器结构原理图
等,可测取手拉展开图如图 10-10 所示。此时转筒机构的绳索用手工拉动。 如需较准确的测取缸内最高爆发压力(pz)和压缩压力(pc)可测取梳形图,如图 10-11 所示。此时可慢慢拉动示功器转筒绳索,测出多条 pz线和 pc线(单缸停油)。 图 10-10 手拉展开示功图 图 10-11 梳形图 图 10-1 机械示功器结构原理图
4.弱弹簧示功图如需研究和检查换气过程的情况,单簧示功图。此时示功器应换用1/1应测标准活塞并按气缸排气压力的大小选用适图10-12a)系四冲程柴油机的弱弹簧-S示功图。图中曲线1为部分压缩达极端位置时,示功图保持等高度。膨胀过程,如(曲线2)所示软弹簧弹力时,弹簧恢复作用,排气过程(曲线3)从I点(排速下降,缸内废气排出并出现短时真空而后随看活寒的随暖气的逐渐排空而下降。进气过程如曲线4所示图10-12b)为二冲程柴油机弱弹簧示功图。当排气口开启时,力并因排气惯性而短时低于扫气压力,在扫气口开启时压力上升到扫单簧的振动,压力出现波动,直至扫气关闭为止。此后由于过后排气缸内压力气口关闭后开始压缩过程。1下死点排扫1-130a)b)图5-13弱弹簧示功图a)四冲程,b)二冲程图10-12弱弹簧示功图5.p-示功图P-β示功图如图10-13所示。在船舶上可通过电子示功装置测取。P-β图可来用计算柴油机的指示功率,评估燃烧与换气过程,测量最高爆发压力pz和压缩压力pe、计算放热率、测定发火角等。.360360图5-9p-9展开示功图图10-13p-示功图
4.弱弹簧示功图 如需研究和检查换气过程的情况,则应测取弱弹簧示功图。此时示功器应换用 1/1 标准活塞并按气缸排气压力的大小选用适当的软弹簧。图 10-12a)系四冲程柴油机的弱弹簧 示功图。图中曲线 1 为部分压缩过程,当示功器小活塞上行至极端位置时,示功图保持等高 度。膨胀过程,如(曲线 2)所示,当缸内压力等于或小于软弹簧弹力时,弹簧恢复作用, 排气过程(曲线 3)从Ⅱ点(排气阀已开)开始,缸内压力迅速下降,缸内废气排出并出现 短时真空,而后随着活塞的上行,排气压力又高于大气压,并随废气的逐渐排空而下降。进 气过程如曲线 4 所示,一直到下止点 1 之后,开始压缩过程。图 10-12b)为二冲程柴油机 弱弹簧示功图。当排气口开启时,膨胀线急剧下降到扫气压力并因排气惯性而短时低于扫气 压力,在扫气口开启时压力上升到扫气压力。由于弹簧的振动,压力出现波动,直至扫气关 闭为止。此后由于过后排气缸内压力又下降,直到排气口关闭后开始压缩过程。 图 10-12 弱弹簧示功图 5.p-φ 示功图 p-φ 示功图如图 10-13 所示。在船舶上可通过电子示功装置测取。p-φ 图可来用计算 柴油机的指示功率,评估燃烧与换气过程,测量最高爆发压力 pz 和压缩压力 pc、计算放热 率、测定发火角等。 图 10-13 p-φ 示功图
6.纯压缩图纯压缩图如图10-14a)所示。它是在单缸停油时测取的。主要用于判断示功器传动机构与柴油机活塞运动的同步性。四、示功图分析示功图分析就是把所测示功图与正常示功图进行比较,判断柴油机工作过程的优劣并进行必要的调整。1.正常示功图的特征正常示功图通常由船舶试航报告提供。它主要有以下特征:(1)工作过程曲线圆滑,曲线过渡处无锐角或突变形状:(2)工作过程各主要特征值,如最高爆发压力pz、压缩压力pe等符合试航报告的规定值;(3)工作过程曲线无异常波动现象:(4)示功图尾部形状应符合不同扫气形式的正常轨迹。彩张压级Ca)5)图10-14纯压缩图图10-14纯压缩图图10-15示出二冲程柴油机正常示功图的基本形状,也指示了各特征点在各种示功图中的相互关系。图中示功图宽度b可大致反映本缸指示功率的大小。在缺乏正常示功图情况下,可根据上述各点并参照试航报告所规定值进行调整。各缸有关热力参数的不均匀度ε应符合表10-2规定。1
6.纯压缩图 纯压缩图如图 10-14a)所示。它是在单缸停油时测取的。主要用于判断示功器传动 机构与柴油机活塞运动的同步性。 四、示功图分析 示功图分析就是把所测示功图与正常示功图进行比较,判断柴油机工作过程的优劣并进 行必要的调整。 1.正常示功图的特征 正常示功图通常由船舶试航报告提供。它主要有以下特征: (1)工作过程曲线圆滑,曲线过渡处无锐角或突变形状; (2)工作过程各主要特征值,如最高爆发压力 pz、压缩压力 pc等符合试航报告的规定 值; (3)工作过程曲线无异常波动现象; (4)示功图尾部形状应符合不同扫气形式的正常轨迹。 图 10-14 纯压缩图 图 10-15 示出二冲程柴油机正常示功图的基本形状,也指示了各特征点在各种示功 图中的相互关系。图中示功图宽度 b 可大致反映本缸指示功率的大小。在缺乏正常示功图情 况下,可根据上述各点并参照试航报告所规定值进行调整。 各缸有关热力参数的不均匀度ε应符合表 10-2 规定