示功图的分析和计算.ppt

示功图测录与分析 一 示功图的分析二 示功图的计算 二 示功图的计算 示功图计算概述求hi面积计算法作图计算法求pipi hi M MPa 式中 M 示功弹簧比例 mm MPa求出Pi值 Pi C pi n i kW 进行以上计算时要注意单位 示功图计算 柴油机指示功率的计算公式为Pi C pi n i 而pi值可从实测的柴油机p V示功图计算出 在p V示功图中 示功图高度表示压力 其平均高度可换算为平均指示压力 由此可知 设法计算出示功图的平均高度hi 即可计算出柴油机的平均指示压力pi 船上一般有如下两种计算方法 用面积仪测出示功图的面积fmm2 再以示功图长Lmm除之 即得示功图平均高度hi f Lmm 一 示功图的分析 1 正常示功图的特征2 畸形示功图1 示功器传动机构不正常引起的畸形示功图传动机构定时超前传动机构定时滞后 判断2 示功器故障引起的畸形示功图示功器转筒绳索太长或太短示功图太长示功器小活塞卡紧示功阀漏气 3 气缸工作过程不正常所产生的畸形示功图燃烧过早燃烧过晚喷油器喷孔部分堵塞气缸内空气量不足扫气过程不正常 使用最高压力表来测取pc和pz 正常示功图的特征 1 工作过程曲线比较圆滑 曲线过渡处无锐角或突变形状 2 工作过程各主要特性点的数值应符合说明书的规定 如最高燃烧压力pz 压缩压力pc等 3 工作曲线无异常的波动 4 示功图的尾部形状应符合不同扫气型式的正常轨迹 左图二冲程机正常示功图在缺乏正常示功图的情况下 可根据上述各点并参照柴油机说明书规定的各主要热力参数值进行比较 若发现示功图上某些热力参数不正常 必须查明原因 根据说明书上的要求进行调整 一般经调整后 各缸的有关热力参数的不均匀度应满足我国的有关规定的要求 不均匀度 最大 最小 值 各缸平均值 各缸平均值 100 各缸排气温度差 10 20 燃烧压力差 0 15 0 2MPa 畸形示功图产生的原因 与传动机构等有关和与示功器的安装 使用有关与柴油机工作过程有关所以对畸形示功图必须进行具体分析 借以找出造成畸形的原因 示功器传动机构定时超前的畸形示功图 压缩线低于正常线 膨胀线高于正常线 整个示功图变胖 超前角度越大 图就越胖 示功器传动机构定时滞后的畸形示功图 压缩线高于正常线 膨胀线低于正常线 整个示功图变瘦 滞前角度越大 图越瘦 采用纯压缩图判断 定时的变化对示功图的形状影响很大 每相差1 CA pi相差约5 5 正常 传动机构定时超前 传动机构定时滞后 示功器转筒绳索太长或太短 以上是 膨胀行程时 使转筒弹簧拉紧 压缩行程时使转筒弹簧放松时的情况在使用中 由此故障产生为畸形图有时较难判断 尤其在示功图局部缺少一段 此时可用检查各缸示功图的长度加以判断 应保证各缸示功图的长度一致 示功图太长 由于示功器转筒弹簧太软 转筒的惯性作用和示功器机构中间隙大等原因 示功器小活塞卡紧 示功图曲线波动压缩线降低膨胀线升高 呈阶梯形波动 示功图面积增大最高爆发压力降低压缩线长度的相当大的一部分与大气压力线平行用手拉示功图也有类似的波动现象 示功阀漏气的畸形示功图 大气压力线升高 且不为线 示功图畸形特点在喷油过晚的情况下 供油提前角太小 而燃油的滞燃期变化不大 在上止点附近燃烧的燃油量不多 致使燃烧滞后 燃烧不完全 产生后燃 排气温度tr升高 燃烧压力pz降低 这时所测的示功图矮胖 它具有以下畸形特点产生燃烧过晚的原因 换油 改用劣质燃油而未调节定时 应增大喷油定时 喷油泵喷油定时太晚 漏油 如针阀 喷油泵柱塞偶件等 喷油器启阀压力太高 示功图头部有波动 或缝隙式滤器部分堵塞 喷油器阀座漏泄 雾化不良 混合不佳 造成后燃 注意与示功器小活塞卡紧时的示功图的区别 爆发压力pz明显降低 2 p V示功图和转角示功图的头部明显圆滑 表示燃烧过程后移 3 膨胀线较高 表示发生后燃 4 发火点A延后 而且A点位于上止点后纯压缩线压力开始下降时 示功图畸形特点在喷油过早的情况下 滞燃期延长 一旦发火 气缸内的压力突然急剧上升 增加柴油机的机械负荷 严重的是 引起爆燃而敲缸 燃烧压力pz值超过正常值 即示功图高度增加 由于喷油量不变 后续燃烧期内的喷油量相对减少 使示功图变得尖瘦 排气温度较低 三个主要畸形特点燃烧过早的原因 换油 当由劣质燃油改烧轻质燃油时 如未调整 减小 喷油定时喷油泵喷油定时提前喷油器的调节螺钉松动或喷油器弹簧折断而造成喷油器启阀压力太低 表示燃烧提前 2 燃烧压力pz高于正常值 示功图头部尖瘦 膨胀曲线要比正常低 在没有示功器Indicator传动装置而仅有示功阀的中小型柴油机上 一般使用最高压力计测量气缸最高燃烧压力pz和pc测试前 应检查校对最高压力计指针是否对准零位 并先开启示功阀吹净阀孔内的脏物 然后装上最高压力计 用小扳手轻轻上紧 测试时要缓慢开启示功阀 直至开足为止 记下表上的最大读数 如果对所测数据有疑问 可再作一次测试 测试完毕 立即关闭示功阀 然后拆下最高压力计 用最高压力计只能测取pc和pz 不能直接反映气缸内的工作循环情况 可综合其它运转参数来分析柴油机是否处于正常运转状态 喷油器漏油时的示功图 膨胀线上部有锯齿形 锯齿向上 膨胀线高于正常 最高爆发压力降低 造成后燃 排温升高 示功图面积减小 喷油泵injectionpump漏油时的示功图 膨胀线比正常低 示功图面积减小 功率降低 最高爆发压力降低 泵油压力下降 喷油延后 造成后燃 排温升高 因漏油使喷入缸内油量减少 功率降低 使排温降低 综合之 排气温度降低 喷油器fuelinjector喷孔部分堵塞时的示功图 最高爆发压力降低 喷油定时不变 发火点也基本不变 头部膨胀线波动 膨胀线升高 气缸漏气时的示功图 最高爆发压力和压缩压力均降低 示功图面积减小 压缩线与膨胀线均降低 排气温度升高 缸内空气不足的原因 气缸漏气 活塞环磨损 排气阀漏气等扫气空气不足 气口堵塞 增压器进口滤网堵塞 中冷器堵塞 增压器污染等 排气系统堵塞 环境状态变化 大气压力 温度变化等可以测纯压缩图 计算压缩压力与扫气压力之比值并与试航报告标准比值比较来进行判断 扫气过程不正常 排气始点滞后 扫气口开启时缸内压力明显高于扫气压力 压缩始点压力较高 正常的弱弹簧示功图 霍勒斯HORACE压力表的原理图