具体描述
《航海类专业精品系列教材普通高等教育十一五国家级规划教材•舶舶柴油机》以培养轮机工程专业的高层次人才为目标，其主要研究对象是船用大型中低速柴油机。本教材主要作为轮机专业本科教材，也可供轮机管理人员及相关专业工程技术人员的参考。
《船舶柴油机》教材简介 本书籍，名为《船舶柴油机》，是一本面向航海类专业学生，并经普通高等教育“十一五”国家级规划认证的精品教材。本书旨在全面、深入地阐述船舶柴油机的原理、结构、工作过程、运行管理、维护保养及故障诊断等关键知识。内容详实，层次分明，力求为读者打下坚实的理论基础，培养卓越的实践技能，以适应现代船舶工业对高素质航海人才的需求。 第一部分：船舶柴油机基础理论 本部分将详细介绍船舶柴油机的基本概念、发展历程及其在船舶动力系统中的重要地位。内容涵盖： 柴油机的分类与发展： 介绍不同类型和系列船舶柴油机，包括二冲程与四冲程、低速、中速与高速柴油机，以及其在不同类型船舶上的应用。追溯柴油机技术的演进，从早期结构到现代高效、环保型的发展趋势，重点阐述其在提高效率、降低排放方面所取得的成就。 柴油机的基本工作原理： 深入剖析内燃机的工作循环，特别是柴油机特有的压燃式工作原理。详细解释进气、压缩、做功、排气四个冲程在气缸内的物理化学过程，包括燃烧过程的特性、能量转换机制以及影响其效率的关键因素。 气缸工作容积与指示功、有效功： 阐述气缸容积、冲程、缸径等关键参数的定义及其对柴油机性能的影响。详细讲解指示功、摩擦功、机械效率、指示效率、机械效率、热效率等概念，并通过公式推导和实例分析，帮助读者理解柴油机的能量转化过程和功率输出机制。 柴油机的热力学基础： 介绍与柴油机工作相关的热力学定律，包括热力学第一定律和第二定律在能量守恒和能量品质转化中的应用。讲解理想气体状态方程、多变过程、绝热过程、等温过程等基本概念，并结合实际工况，分析空气-燃料混合物的状态变化以及热量传递过程。 柴油机的指示图与性能参数： 详细解析指示图的绘制方法、读取方式及其所包含的信息。重点讲解指示图上的关键点（如最大压力、点火延迟角、排气门开启时刻等）对发动机性能的影响。同时，介绍各项重要的性能参数，如平均有效压力、功率、扭矩、燃油消耗率、热效率等，并阐述它们之间的相互关系。 进排气过程的分析： 深入研究柴油机进排气门的开启与关闭对气缸内气体交换的影响。详细分析进气门、排气门的开启时刻、重叠角以及门间隙对充气效率和排气效果的重要性。探讨可变气门正时技术等先进技术在优化进排气过程中的应用。 第二部分：船舶柴油机的主要结构与工作部件 本部分将详细介绍构成船舶柴油机的各个主要部件，分析其结构特点、材料选择、工作原理和磨损规律。 气缸体与气缸盖： 讲解气缸体的铸造工艺、结构设计（如整体式、分体式），以及其作为发动机主要承载框架的作用。介绍气缸盖的设计，包括气门座、气门导管、燃烧室容积的形成、冷却水道以及喷油器和排气管的安装位置。重点分析气缸盖在承受高温高压时的强度和密封性要求。 活塞、活塞环与气缸套： 详细介绍活塞的材料、结构（如裙部、顶面形状）、热膨胀补偿设计，以及其在气缸内往复运动的功能。深入分析活塞环的作用（密封、刮油、散热），不同类型活塞环（压缩环、油环）的结构特点和安装方式。讲解气缸套的材料、表面处理技术以及其与活塞的配合间隙对密封性能和磨损的影响。 曲轴与连杆： 阐述曲轴作为将活塞直线往复运动转化为旋转运动的关键部件，其材料、锻造或铸造工艺、主轴颈和连杆轴颈的布置以及动平衡的重要性。详细介绍连杆的结构、材料以及其在承受压力和拉力时的强度要求。分析曲轴与连杆之间的连接方式（如止推轴承、连杆大头瓦、小头瓦）及其润滑需求。 气门机构： 详细介绍气门（进气门、排气门）的结构、材料以及其在高温、高压环境下的可靠性要求。讲解气门弹簧的作用、气门挺杆、摇臂、凸轮轴等组成的气门驱动机构，以及其传动精度、间隙调整和润滑系统。介绍不同类型气门机构（如顶置式、侧置式）的优缺点。 燃油供给系统： 深入解析高压燃油泵（如柱塞式、单体泵）的工作原理、结构特点及其喷油定时控制。详细介绍喷油器（如电磁式、压电式）的结构、喷雾特性、喷油压力以及其对燃油雾化效果和燃烧效率的决定性影响。讲解管路设计、滤清器以及回油系统的作用。 进气与增压系统： 介绍自然吸气发动机的进气系统，包括进气歧管、空气滤清器等。重点讲解涡轮增压器的工作原理、结构（如涡轮、压气机叶轮、轴承）以及其对发动机性能提升的作用。分析增压器的类型（如废气涡轮增压、机械增压）以及中冷器在降低进气温度、提高充气密度方面的作用。 排气系统与消声器： 讲解排气歧管的设计、材料以及其在收集废气、减小背压方面的作用。介绍排气管路的设计、材料选择以及其对气流阻力的影响。详细阐述消声器的原理、类型（如阻性、共振性、对喷式）以及其在降低发动机噪音方面的作用。 润滑系统： 详细介绍润滑系统的组成（油底壳、油泵、油路、滤清器、冷却器）和工作原理，以及其在减少摩擦、降低磨损、冷却散热、清洗和密封部件方面的重要作用。分析不同润滑方式（如压力润滑、飞溅润滑）的特点。 冷却系统： 讲解冷却系统的作用（维持发动机在最佳工作温度范围内）和组成（水泵、冷却水道、节温器、散热器）。介绍水冷与风冷两种冷却方式的原理和应用。分析冷却液的成分、作用以及冷却系统的常见故障与排除。 启动系统： 介绍船舶柴油机的启动方式（如电启动、气动启动、手动启动），重点讲解电启动系统的组成（电动机、蓄电池、启动继电器）和工作原理。 调速系统： 讲解调速器的作用（保持发动机转速稳定），介绍机械式调速器、电子式调速器等类型的工作原理和性能特点。 第三部分：船舶柴油机的运行、管理与维护 本部分将聚焦于船舶柴油机的实际应用，涵盖其日常运行、维护保养以及故障处理。 柴油机的起动与停机操作： 详细指导读者进行柴油机的安全起动和规范停机操作，包括预热、润滑油压力检查、水温检查、转向选择、燃油供应等关键步骤。强调不同工况下的起停注意事项。 柴油机的运行监控与管理： 讲解日常运行中需要监控的关键参数，如油压、水温、转速、负荷、排气温度等。介绍仪表显示、报警系统和数据记录的重要性。分析如何通过监控参数及时发现潜在问题，并进行相应的调整。 燃油、润滑油与冷却液的管理： 详细指导读者如何正确选择、储存和使用柴油机燃油，包括燃油的质量要求、滤清、水分分离等。讲解润滑油的选用原则、换油周期、油品分析的重要性。阐述冷却液的配制、补充以及防止结垢和腐蚀的措施。 日常检查与周期性维护： 详细列举柴油机日常检查的项目和要求，如外观检查、油位检查、管路连接检查等。系统介绍定期维护的计划和内容，包括更换滤清器、检查气门间隙、清洁冷却系统、检查启动电池等。 柴油机的拆卸、检查与装配： 讲解柴油机主要部件的拆卸顺序、方法和注意事项。介绍部件的检查方法，包括量规测量、磁粉探伤、超声波检测等。指导读者如何按照规范进行部件的清洁、修复和装配，确保装配精度和密封性。 柴油机的磨损与寿命预测： 分析柴油机各部件的磨损机理和常见磨损类型。讲解如何通过状态监测和数据分析，对柴油机的磨损状况进行评估，并预测其剩余寿命，以便提前进行维修和更换。 第四部分：船舶柴油机的故障诊断与排除 本部分将针对船舶柴油机常见的故障现象，提供系统性的诊断思路和排除方法。 启动困难与不运转的故障诊断： 分析启动困难的原因，可能涉及燃油系统（如油路堵塞、燃油品质差）、电气系统（如电瓶亏电、启动马达故障）、机械系统（如气缸漏气、配气相位错乱）等。提供相应的检查步骤和排除方法。 功率不足与转速不稳的故障诊断： 讲解功率不足的常见原因，如燃油喷射量不足、空气滤清器堵塞、增压器故障、气缸漏气等。分析转速不稳的可能原因，如调速器故障、燃油供给不均等。 异常噪音与振动的故障诊断： 探讨不同类型的异常噪音（如敲击声、摩擦声、爆震声）与振动可能对应的故障部位和原因。指导读者如何通过听诊、触诊等方式初步判断故障。 冒黑烟、蓝烟与白烟的故障诊断： 详细分析不同颜色烟气的产生原因。例如，黑烟通常表示燃油燃烧不完全，蓝烟可能为机油窜入燃烧室，白烟则可能与燃油雾化不良或未燃尽有关。 油耗过高与机油消耗过多的故障诊断： 分析油耗过高的可能原因，如燃油泄漏、燃烧效率低、部件磨损等。探讨机油消耗过多的原因，如活塞环磨损、气门油封老化等。 冷却系统故障的诊断与排除： 针对水温过高、冷却液泄漏、水泵失效等常见冷却系统故障，提供系统性的诊断流程和维修建议。 润滑系统故障的诊断与排除： 针对油压过低、机油泵失效、油路堵塞等润滑系统故障，提供相应的检查和排除方法。 教材特色： 本书在内容上力求理论联系实际，既有严谨的科学论述，也注重工程实际应用。书中配有大量的插图、图表和典型案例分析，帮助读者更直观地理解抽象的原理。同时，本书也关注了当前船舶柴油机发展的新技术、新趋势，如电子控制燃油喷射系统、排放控制技术等，旨在培养读者具备前瞻性的技术视野。 适用对象： 本书适用于高等院校航海类专业本科生、专科生，以及相关领域的工程技术人员、船舶机务管理人员和船员。 通过学习本书，读者将能够深刻理解船舶柴油机的工作原理，熟练掌握其结构特点，并具备独立进行日常运行、维护保养和故障诊断的能力，从而成为一名合格的船舶动力工程师。
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