《船舶柴油机》课程教学大纲一教学目的通过本课程的学习使学生.docx
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《船舶柴油机》课程教学大纲一教学目的通过本课程的学习使学生
《船舶柴油机》课程教学大纲
一．教学目的：
通过本课程的学习，使学生具备科学管理现代船舶柴油机的理论知识和技能，为今后从事船舶柴油机和船舶轮机工作和高级轮机管理工作打下基础，并具有从事一定的科学研究工作的能力。
二．教材：
船舶柴油机.朱建元主编.北京：
人民交通出版社,2004
三．参考资料：
[1]孙培廷.船舶柴油机.大连：
大连海事大学出版社，2002
[2]朱建元.船舶柴油机.北京：
人民交通出版社,2004
[3]刘颍.柴油机原理.武汉：
华中工学院出版社,1984
[4]蒋德明.内燃机原理.北京：
机械工业出版社，1988
[5]陈大荣.船舶柴油机设计.北京：
国防工业出版社，1980
[6]王永顺.船舶轮机问答：
柴油机分册.北京：
人民交通出版社,1995
四．期刊：
[1]航海技术
[2]柴油机
[3]内燃机学报
[3]MarineEngineeringReview
五．教学要求：
1．掌握有关船舶柴油机工作原理、工作循环、性能指标、燃油燃烧理论、增压技术、燃油、滑油理化性质、起动换向调速原理等方面的理论知识。
2．熟悉有关船舶柴油机基本结构并掌握船舶柴油机使用管理知识。
3．理解燃油喷射设备、废气涡轮增压器及其船舶柴油机主要系统的结构原理和维护管理知识。
4．了解主要热工测量仪表的用途并学会常用热工仪表的使用方法。
能正确地进行船舶柴油机主要部件及其附属设备的拆卸与安装，掌握常用的测量、检查、试验、调整的一般方法。
5．学会船舶柴油机运转管理与应急处理的一般方法，能分析与解决船舶柴油机的常见故障。
6．了解船舶柴油机技术的发展动态。
六．教学内容
第一章柴油机的基础知识
（一）船舶柴油机的历史与现状。
（二）柴油机的基本工作原理。
（三）船舶柴油机的分类。
（四）柴油机的工作循环。
（五）船舶柴油机的主要性能指标。
（六）柴油机的热平衡。
本章基本要求：
船用柴油机基本工作原理和特点。
四冲程柴油机工作原理。
二冲程柴油机工作原理。
增压柴油机工作原理。
二冲程柴油机的扫气型式。
动力性指标。
经济性指标。
排放指标。
四冲程柴油机的换气过程。
二冲程柴油机的换气过程。
时面值、角面值。
充气系数。
要求通过录像教学与现场教学使学生初步建立柴油机总体结构及其系统的概念。
本章的重点是：
理解柴油机的基本结构组成及系统。
理解船用柴油机特点、压缩比概念及其影响因素、气阀正时及正时圆图的概念。
理解二、四冲程柴油机的工作特点。
初步建立废气涡轮增压的概念。
了解二冲程柴油机扫气型式。
了解柴油机换气过程进行情况和特点。
理解充气系数的定义及其影响因素。
了解柴油机的分类。
第二章柴油机的结构和主要部件
（一）柴油机的结构。
（二）燃烧室部件。
（三）曲柄连杆机构。
（四）柴油机的主要固定件。
本章基本要求：
活塞组的工作条件和活塞常用材料。
筒状活塞组。
十字头式活塞组。
了解气缸套的作用、工作条件、常用材料及典型柴油机气缸套的结构特点。
了解气缸盖的作用、工作条件、常用材料、结构形式、缸盖螺栓的上紧方法及于气缸的密封形式。
掌握气缸套磨损、腐蚀、穴蚀的机理、成因分析及解决措施。
掌握气缸盖的疲劳、裂纹的成因分析及维护管理要点。
筒状活塞式柴油机连杆。
十字头式柴油机连杆。
V型柴油机连杆。
连杆螺栓。
十字头本体。
十字头滑块。
十字头轴承。
曲轴。
飞轮。
连杆组、十字头组、曲轴组的故障与维护管理。
了解机体、机座的结构型式与特点。
了解主轴承的作用、构造及特点。
了解推力轴承的作用、构造、工作原理及其轴承间隙调整。
理解贯穿螺栓的功用并掌握检验、上紧方法。
掌握轴瓦的常见故障成因分析及管理要点。
要求尽可能结合实物和组织现场教学。
本章的重点是：
掌握筒状活塞组和十字头式活塞组的结构组成与特点。
理解密封环的作用、工作原理、工作条件、断面形式、搭口形式及材料。
理解密封环的泵油原理和刮油环的作用、特点及工作原理。
了解承磨环的作用、材料及使用注意事项。
掌握活塞冷却方式及冷却液的输送方式和冷却机构的结构原理。
了解活塞销作用、连接方式、工作原理。
了解活塞填料函的作用和结构原理。
了解气缸套的工作条件及典型柴油机气缸套的结构特点。
了解气缸盖的工作条件、常用材料、结构形式、缸盖螺栓的上紧方法及于气缸的密封形式。
掌握气缸套磨损、腐蚀的机理、成因分析及解决措施。
了解连杆的类型和结构特点。
掌握连杆螺栓的特点及其紧固方法。
了解十字头和导板的作用、结构原理。
理解十字头轴承的工作特点及提高工作可靠性的措施。
了解曲轴的作用、结构特点、分类和曲轴内部输油孔开设方式及平衡重的作用。
重点掌握气缸发火间隔和发火顺序的决定原则。
重点掌握活塞裂纹、活塞顶烧蚀、活塞环常见故障、连杆螺栓折断的成因分析及柴油机磨合理论。
掌握曲轴疲劳损坏形式及其成因分析。
本章的难点是：
了解十字头和导板的作用、结构原理。
理解十字头轴承的工作特点及提高工作可靠性的措施。
了解推力轴承的构造、工作原理及其轴承间隙调整。
第三章燃油喷射与燃烧
（一）燃油与燃油添加剂。
（二）燃油的喷射。
（三）喷油泵及喷油器。
（四）混合气的形成和燃烧。
（五）故障与维护管理。
（六）提高柴油机功率和经济性的措施。
（七）柴油机排气污染与净化。
本章基本要求：
石油的成分及组成。
燃油的物理化学性质。
柴油机的燃油。
燃油添加剂。
燃油喷射系统的组成。
喷射过程。
喷油规律及其要求。
影响喷油规律的因素。
喷油过程的压力波动。
异常喷射。
对喷射设备的要求。
回油孔式喷油泵。
回油阀式喷油泵。
可变喷油正时机构。
喷油器。
燃油的雾化。
混合气的形成。
燃烧室。
柴油机对燃烧过程的要求。
燃烧过程。
影响燃烧过程的因素。
控制燃烧过程的措施。
喷油泵的主要故障。
喷油泵的检查与调整。
喷油器的主要故障。
喷油器的检查与调整。
本章的重点是：
了解燃油的理化性能指标的含义和柴油机燃油的规格与选用原则。
了解燃油的喷射过程。
理解喷油规律及其影响因素。
了解喷射过程的压力波动。
掌握异常喷射的产生原因和喷油提前角、喷油持续角的概念。
了解对喷射设备的基本要求。
重点掌握回油孔式喷油泵的结构、工作原理、油量调节原理和方式、出油阀的功用与卸载方式。
了解回油阀式喷油泵的基本结构、工作原理及油量调节方式。
了解可变喷油正时机构的原理。
理解启阀压力的概念和多孔式喷油器的结构原理。
掌握燃油雾化的概念及其影响因素。
了解混合气形成的方式、特点及影响因素。
了解各种燃烧室的特点、优缺点及应用场合。
了解柴油机对燃烧过程的要求。
掌握燃烧过程四阶段的特点，学会分析影响燃烧过程的因素。
掌握控制燃烧过程的措施。
学会分析喷射设备的常见故障。
掌握喷射设备的检查与调整。
本章的难点是：
掌握回油孔式喷油泵的结构、工作原理、油量调节原理和方式、出油阀的功用与卸载方式。
了解回油阀式喷油泵的基本结构、工作原理及油量调节方式。
学会分析影响燃烧过程的因素。
第四章柴油机的换气与增压
（一）换气机构。
（二）废气涡轮增压系统和涡轮增压器。
（三）现代船舶柴油机增压系统运行的基本规律。
（四）增压系统的故障与维护管理。
本章基本要求：
气阀机构。
气阀驱动机构。
凸轮轴及其传动机构。
废气涡轮增压技术。
废气涡轮增压器及增压系统其它部件。
柴油机增压系统。
废气涡轮增压器及增压系统的喘振及其消除。
运行时增压系统的异常现象及常见故障。
维护管理。
本章的重点是：
掌握气阀工作条件、材料、气阀机构的组成、气阀常见故障分析及提高工作能力的措施、维护管理注意事项。
了解气阀驱动、凸轮轴及其传动机构的结构组成和管理注意事项。
理解增压的概念。
会进行废气能量分析。
掌握两种基本增压方式的特点及其应用范围。
着重了解废气涡轮增压器的基本工作原理。
了解废气涡轮增压器的典型结构。
了解各种增压系统的组成和特点。
了解增压器发生喘振的原因及其消除方法。
能分析增压系统的常见故障产生的原因。
掌握增压系统的维护管理。
本章的难点是：
了解废气涡轮增压器的基本工作原理。
分析增压系统的常见故障产生的原因。
第五章润滑与冷却
第六章柴油机的油、水系统
（一）燃油系统。
（二）低质燃油的使用和降速航行。
（三）润滑和润滑油的性质。
（四）润滑系统。
（五）气缸润滑。
（六）冷却系统。
本章基本要求：
燃油系统的作用和组成。
燃油系统的维护管理。
低质燃油的特点。
使用低质燃油时的管理技术要点。
降速运行及其优化调整。
润滑油的性能指标。
润滑油的质量等级。
润滑油添加剂。
润滑系统系统的组成。
滑油系统的主要设备。
润滑油系统的维护管理。
气缸润滑的工作条件。
气缸注油润滑。
冷却的作用和方式。
冷却系统的组成和设备。
冷却水添加剂及水处理。
冷却系统的维护管理。
本章的重点是：
了解燃油系统的作用和组成、主要设备及维护管理要点。
了解低质燃油的特点、使用管理技术要点。
了解润滑的作用、润滑油的性能指标和质量等级。
掌握气缸润滑的特点和润滑方式。
了解对气缸油的要求和选用原则、气缸注油率的确定、气缸注油器的结构和原理。
了解曲柄箱油的规格和选用原则。
掌握曲柄箱油系统的组成、主要设备及维护管理要点。
掌握曲柄箱油变质原因分析及其取样化验方法。
掌握冷却水系统的组成、膨胀水箱功用、冷却水处理方法及系统的维护管理要点。
本章的难点是：
掌握手控自动排渣分油机配水系统工作原理。
掌握冷却水系统的组成。
第七章柴油机的特性
（一）柴油机特性。
（二）柴油机的允许使用范围。
本章基本要求：
速度特性。
推进特性。
负荷特性。
调速特性。
万有特性。
柴油机功率标定法。
柴油机的持续运转范围。
船舶主柴油机现行功率标定法及其优化调整。
本章的重点是：
理解柴油机各种特性的概念。
掌握柴油机功率和转速的使用范围。
了解螺旋桨选配原则与方法、柴油机功率标定法。
本章的难点是：
掌握柴油机功率和转速的使用范围。
第八章示功图的测录与分析
（一）示功图的测录。
（二）示功图的分析。
（三）柴油机主要运行参数的测量。
本章基本要求：
示功器。
示功图的测取方法及注意事项。
示功图的种类与用途。
最高爆发压力的测量。
燃油消耗量的测定。
扭矩测量。
本章的重点是：
了解机械式示功器的结构原理和使用方法。
了解电子式示功器的组成和工作原理。
了解各种示功图的作用和测取方法。
学会分析常见的异常示功图产生的原因。
通过实验了解柴油机运转参数和性能参数的测量。
第九章起动、换向、调速和系统操纵
（一）柴油机的调速。
（二）调速器。
（三）调速器的故障与管理。
（四）起动装置。
（五）换向装置。
（六）柴油机的操纵系统。
本章基本要求：
柴油机调速。
调速器的类型。
调速器的性能指标。
机械式调速器。
液压调速器。
调速器的故障和管理。
压缩空气起动装置的组成和工作原理。
压缩空气起动装置的主要设备。
压缩空气起动系统常见故障分析。
换向原理和方法。
双凸轮换向原理及换向装置。
单凸轮换向原理及装置。
本章的重点是：
了解柴油机调速的目的、调速器的分类。
理解调速器性能指标的含义。
重点掌握表盘式液压调速器的结构组成、动作原理、稳定调速率的作用和调节原则、调速器稳定性调节方法与步骤。
学会分析调速器常见故障并掌握调速器的维护管理要点。
掌握起动转速的概念、压缩空气起动系统的组成、压缩空气起动的必备条件。
了解压缩空气起动系统主要设备的作用及结构原理。
掌握单气路控制式和双气路控制式气缸起动阀的特点、优缺点。
学会压缩空气起动系统的常见故障分析。
了解柴油机换向原理、方法及换向装置的常见故障。
本章的难点是：
掌握表盘式液压调速器的结构组成、动作原理、稳定调速率的作用和调节原则、调速器稳定性调节方法。
分析调速器常见故障。
第十一章柴油机及轴系振动与平衡
（一）曲柄连杆机构的运动学和动力学
本章基本要求：
了解和推导活塞的位移、速度和加速度公式。
柴油机振动源分析和平衡方案。
扭转振动的概念和减振措施。
（二）柴油机的振动与平衡
（三）轴系的扭转振动和减振
本章的重点是：
了解和推导活塞的位移、速度和加速度公式。
柴油机振动源分析和平衡方案。
扭转振动的概念和减振措施。
第十二章柴油机的运转管理与应急处理
（一）柴油机的运转管理。
（二）柴油机运转中的应急处理。
本章基本要求：
柴油机的备车、起动和机动操纵。
柴油机运转中的管理。
停车和完车。
封缸运行。
停增压器运转。
拉缸。
敲缸。
扫气箱着火。
曲轴箱爆炸。
烟囱冒烟。
连杆螺栓断裂。
紧急刹车。
本章的重点是：
掌握柴油机备车、起动、操车程序和注意事项。
掌握柴油机运转中的管理要点。
掌握柴油机停车和完车的工作程序和管理要点。
了解柴油机运转中各种紧急情况下的应急处理措施。
重点掌握柴油机拉缸、敲缸的现象、分类、原因、应急处理方法。
七．教学进度与教时安排
章节
教学内容
学时
讲授学时
1
柴油机的基础知识
8
8
2
柴油机的结构和主要部件
8
8
3
燃油喷射与燃烧
6
6
4
柴油机的换气与增压
8
8
5
润滑与冷却
2
2
6
柴油机的油、水系统
2
2
7
柴油机的特性
8
8
8
示功图的测录与分析
4
4
9
起动、换向、调速和系统操纵
4
4
11
柴油机及轴系振动与平衡
4
4
12
柴油机的运转管理与应急处理
2
2
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