轮机概论简答题.docx
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轮机概论大题重点
一、辅助装置
1.为主动力装置服务的设备与系统，例如为主机服务的滑油、燃油、冷却水、压缩空气等设备与系统，这些设备和系统可确保主机安全可靠运行。
2.确保船舶营运和操纵性能的设备与系统，例如锚机、系缆机、舵机、起货机等设备与系统，这些设备能满足船舶正常的靠离岗、装卸货物以及其他用途。
3.为船员和旅客生活服务的设备与系统，例如船舶伙食冷藏装置、船舶空气调节装置、通风系统、照明系统及日用海、淡水系统等。
4.船舶应急安全设备及系统，例如火灾报警系统、应急配电、全船水消防系统、机舱CO2灭火系统、水喷淋灭火系统、舱底水系统。
5.船舶防止污染设备与系统，包括油水分离系统、生活污水处理系统以及焚烧炉等。
这些系统及设备能有效地处理船舶生活场所及工作场所所产生的各种污染物，保证船舶不会对大气及海洋产生污染。
二、柴油机的类型
1.四冲程柴油机和二冲程柴油机。
2.增压柴油机和非增压柴油机。
3.低速、中速、高速柴油机。
4.筒形活塞式柴油机和十字头式柴油机。
5.直列式和V形柴油机。
6.可逆转和不可逆转柴油机。
三、四冲程柴油机气阀定时圆图
第一行程——进气行程，空气进入气缸时相应的活塞行程。
第二行程——压缩行程，工质在气缸内被压缩式相应的活塞行程。
第三行程——燃烧和膨胀行程，工质在气缸内燃烧膨胀时相应的活塞行程。
第四行程——排气行程，废弃从气缸内排出时相应的活塞行程。
四冲程柴油机的进、排气阀的启闭都不正好在上、下止点，而是在上、下止点前后某一时刻。
他们开启持续角均大于180°。
进、排气阀在上、下止点前后启闭的时刻成为气阀定时，通常气阀定时是用距相应止点的曲轴转角表示。
进气阀在上止点前点1开启，在下止点后点2关闭。
其与相应止点的夹角φ1、φ2分别称进气提前角、进气滞后角。
排气阀在下止点前点5开启，在上止点后点6关闭，其与相应止点的夹角φ3、φ4分别成为排气提前角、排气滞后角。
气阀提前开启与延后关闭是为了将废弃排除干净并增加空气的吸入量，以利于燃油的燃烧，另外还可减少排气耗功。
四、燃烧室部件
燃烧室部件是柴油机中最重要的部件，包括活塞组件、气缸盖组件和气缸组件。
当活塞处在上止点时，由气缸盖底面、气缸套内表面及活塞顶共同组成的燃料与空气混合和燃烧的这一空间成为燃烧室。
由于在燃烧室中进行着压缩、燃烧和膨胀过程，燃烧室部件将受到燃气高温、高压和腐蚀作用以及活塞的摩擦、敲击和侧推力作用及冷却水的腐蚀和穴蚀作用，因此它是柴油机中工作条件最恶劣的部分。
五、活塞、曲柄连杆机构和曲轴的作用
1.活塞
活塞的主要作用是保证密封的情况下完成压缩和膨胀过程，并将气体力经连杆传递给曲轴。
在同行活塞式柴油机中，活塞承受侧推力，起着滑块的作用。
在二冲程柴油机中活塞还启闭器口，控制换气。
2.曲柄连杆机构
曲柄连杆机构的主要作用是将活塞的往复运动转换成回转运动，并输出动力。
3.曲轴
曲轴的主要作用是：
把活塞的往复运动通过连杆变成回转运动；把各缸所做的功汇集起来向外输出和带动柴油机的附属设备。
在曲轴带动的附属设备中，柴油机的喷油泵、进排气阀、起动空气分配器等均因正时的要求，必须有曲轴来驱动。
离心式调速器要根据柴油机转速的变化自动调节柴油机喷油量，也必须由曲轴带动。
此外，在中、小型柴油机中，为了简化系统、布置紧凑，曲轴还带动润滑油泵、燃油输送泵、淡水泵和海水泵。
六、柴油机滑油的作用
1.减磨作用：
在相互运动表面保持一层油膜以减小摩擦。
这是润滑的主要作用。
2.冷却作用：
带走量运动表面因摩擦而产生的热量以及外界传来的热量，保证工作表面的适当温度。
3.清洁作用：
冲洗运动表面的污物和金属磨粒以保持工作表面清洁。
4.密封作用：
产生的油膜同时可以起到密封作用。
如活塞与缸套间的油膜除起到润滑作用外，还有助于密封燃烧室空间。
5.防腐作用：
形成的油膜覆盖在金属表面使空气不能与金属表面接触，防止金属腐蚀。
6.减轻噪声作用：
形成的油膜可起到缓冲作用，避免两表面直接接触，减轻振动与噪声。
7.传递动力作用：
如推力轴承中推力环与推力块之间的动力油压。
七、冷却系统的作用和方式
冷却可以保持受热件的工作温度不超过材料所允许的限值，从而可保证在高温状态下受热部件的足够强度；其次，冷却可以保证受热件内外壁面适当的温差，减少受热件的热应力；此外，冷却还可以保证运动部件如活塞与缸套的适当间隙、缸壁工作面换油膜的正常工作状态冷却的这些作用通过冷却系统来实现。
在柴油机强制液体冷却系统中的冷却剂通常有淡水、海水、滑油等三种。
淡水的水质稳定，传热效果好并可采用水处理解决其腐蚀和结垢的缺陷，因而它是目前使用广泛的一种理想冷却介质。
现代船用主机基本采用还是冷却淡水，淡水冷却主机并采用滑油冷却活塞的冷却方式。
八、柴油机启动的条件
1.压缩空气应具有一定的压力和一定的储量
空气瓶的容量应满足船舶规范的要求。
在启动空气瓶容量一定的情况下，压缩空气所具有的能量是由其压力决定的，启动空气瓶内的压力应保持在2.5~3.0MPa。
压缩空气必须具有足够的压力才能使柴油机在较短时间内达到启动转速。
2.要有一定的工期定时并有一定的延续供气时间
理论上，穿有大型低速二冲程柴油机，空气分配器大约在上止点前5°曲轴转角开始供气，在上止点后100°~120°曲轴转角结束供气，气缸启动阀开启的延续时间一般不超过120°曲轴转角，在中高速四冲程柴油机中，空气分配器长在上止点前5°~10°曲轴转角供气，启动阀延续开启的时间因受排气阀开启时刻的限值一般不超过140°曲轴转角。
3.要保证最少气缸数
对于船舶主机而言，必须保证曲轴在任何时刻都能启动，即柴油机的曲轴在任何位置至少有一个气缸处于启动位置。
二冲程柴油机的汽缸数不应少于4个，四冲程柴油机不应少于6个。
九、操纵系统的类型
（1）按操纵方式操纵系统可分为：
1.机旁手动操纵：
操纵台设在机旁，使用相应的控制机构操纵柴油机满足各种工况下的需要。
2.机舱集中控制室控制：
在机舱的适当部位设置专用的控制室，以实现对柴油机的控制与监视。
3.驾驶室控制：
在船舶驾驶台的控制台由驾驶员直接控制柴油机。
（2）按遥控系统使用的能源和工质操纵系统可分为：
1.电动式遥控系统：
以电力作为能源，通过电动遥控装置和电动驱动机构进行控制。
2.气动式遥控系统：
以压缩空气作为能源，通过启动遥控装置和气动驱动气动进行控制。
3.液力式遥控系统：
这种系统只限于机舱范围内控制，一般不适于远距离传递。
4.混合式遥控系统：
如电——气混合式和电——液混合式遥控器同等。
从驾驶台到机舱采用电传动，机舱系统采用气动或液动。
5.微型计算机控制系统：
在常规的遥控系统中，程序控制等功能是通过各种典型环节的控制回路来完成的。
采用微型计算机遥控是通过软件设计，给出一个计算机执行程序以取代常规遥控系统的控制回路，用软件取代硬件程序。
现代船舶越来越多地采用微机控制系统。
十、柴油机机动操纵时的安全事项
在船舶起航和加速过程中不应加速太快，一方柴油机热负荷、机械负荷过大。
应快速越过转速禁区，防止机器发生剧烈振动。
机动操纵期间，船舶航行状态多变，要随时注意配电板各仪表的工作情况，注意观察和调节冷却水、滑油的温度和压力，保持空气瓶压力在允许范围，保持正常的扫气温度和压力，注意各缸排气温度值的变化，注意各主要设备的工作状态。
十一、泵在船上用途的不同划分
1.主动力装置用泵：
对柴油机来说，一般有主海水泵、低温淡水泵、高温淡水泵、滑油泵、燃油供给泵等。
2.辅助装置用泵：
例如：
柴油发电机的副海水泵和淡水泵、辅锅炉装置用的给水泵、燃油泵、制冷装置用的冷却水泵等。
3.船舶安全及生活设施用泵：
主要由调驳压载水的压载泵；将舱底积水驳出舷外的舱底泵；供消防及甲板、锚链冲洗用水的消防水泵；提供生活用水的日用海水泵、淡水泵等。
4.特殊船舶用泵：
某些特殊用途的船舶，还需设有为其特殊营运要求而专门设置的泵，例如油船装卸油的货油泵了挖泥船用以抽吸泥浆的泥浆泵等。
十二、往复泵特点
1.有自吸能力：
指其排除泵缸及吸入管路内的空气，将液体从低于泵处吸上，并开始派送液体的能力。
2.理论流量与工作压力无关，只取决于转速、泵缸尺寸和作用数。
3.额定排出压力与泵的尺寸和转速无关。
4.流量不均匀。
5.转速不宜太快：
在既定流量的尺寸和重量相对较大，适用流量受到限制。
6.对液体污染度不很敏感：
排送固体杂质的液体时，迸发容易磨损和泄露。
7.结构复杂，易损件（活塞环、泵阀、填料和轴承等）较多。
十三、离心泵的特点
（1）优点
1.流量连续均匀且便于调节，工作平稳。
适用流量范围很大，一般是5~20000m3/h。
2.转速高，可与高速原动机直连；结构简单紧凑，尺寸和重量比同流量的往复泵小得多，造价也低许多。
3.对杂质不敏感，易损件少，管理和维修较方便。
（2）缺点
1.本身无自吸能力。
2.流量随工作扬程而变。
一般工作扬程升高则流量减小；当工作扬程达到封闭扬程时，泵空转而不排液。
3.所能产生的扬程由叶轮外径和转速决定，不适合小流量、高扬程，这将要求叶轮留流道窄长，以致制造困难，效率太低。
十四、多级压缩和中间冷却的优点
1.降低排气温度，改善润滑条件。
2.提高输气系数。
3.节省压缩耗功。
4.减轻主要部件的受力。
但是级数的增加也是装置结构变得复杂，若级间冷却不良，则降低排气温度和减小压缩共的效果就会变差。
为使空压机体积、重量较小，装置不太复杂，一般不以省功为首要依据，而是在排气温度允许范围内，尽量采用较少的级数。
十五、液压控制阀
1.方向控制阀：
用于控制系统中的抽流方向。
如换向阀、单向阀等。
2.压力控制阀：
用于控制系统中的油压，如溢流阀、减压阀、顺序阀等。
3.流量控制阀：
用于控制液压系统中有的流量，如节流阀、调速阀。
上述三类阀又可组合成各种复合阀。
十六、液压辅件
1.滤油器：
工作中不断滤除液压油中的固体杂质，保持油的清洁度，降低液压设备的故障率，延长液压油和装置的使用寿命。
2.油箱：
主要功能是储存油液，此外，还有散热以控制油温、阻止杂质进入、沉淀油中杂质、分离气泡等功能。
3.油冷却器：
因机械整体的体积和空间使油箱的大小受到限制，或要把液压油的温度控制得更低，而使油箱散热面积不够时，必须采用冷却器来控制油温。
十七、船舶辅助锅炉的效率
在锅炉中，从给水为蒸汽所得到的有效热量与向锅炉内所供应的热量之比叫做锅炉效率，用符号η表示。
η=BQD-BQ1+Q2+Q3+Q4BQD=1-（q1+q2+q3+q4）
式中：
Q1——排烟热损失，额定工况的排烟相对热损失q1=Q1/QD=10%~20%。
Q2——化学不完全燃烧热损失，q2=Q2/QD=0.3%~0.5%；
Q3——机械不完全燃烧热损失，在燃烧正常时可认为机械不完全燃烧相对热损失q3=Q3/QD=0，燃烧不良时q3可达0.5~1%。
Q4——散热损失，q4=Q4/QD随锅炉蒸发量的增加而减小。
当D=2t/h时，q4约为2.6%；当D=100t/h时q4只有0.3%左右。
十八、保证燃烧质量的主要因素
1.油的雾化质量良好
油液雾化得越细，分布均匀性越好，则油滴的蒸发速度越快，与空气混合也越好。
2.要有适量的一次风和二次风
一次风量占总风量的10%~30%、风速在10~40m/s为宜。
太小则油雾在着火前就会在高温缺氧条件下裂解，产生大量炭黑，烟囱冒黑烟，太多又会因火炬根部风俗过高而着火困难，甚至将火炬吹灭。
二次风量大小关系到过剩空气系数合适与否，直接影响不完全燃烧损失和排烟损失。
3.油雾和空气应该混合均匀，着火前沿的位置和火焰长度应合适。
若着火前沿离燃烧器太近，则可能使喷火口和燃烧器过热烧坏；若着火前沿离燃烧器太远，则又会因气流速度衰减，与油气混合的强度程度减弱，以至火炬拖长，燃烧不良。
4.炉膛溶剂热负荷要适合
太高会使油在炉膛停留时间太短来不及完全燃烧；太低又不能保证足够高的炉膛燃气温度，也不利于完全燃烧。
十九、压缩制冷的组成及各部分名称
压缩制冷的循环或称经膨胀阀至蒸发器，再经蒸发器至压缩机，然后经压缩机通过排气管进入冷凝器，后完成循环。
从膨胀阀至压缩机吸口为系统的低压部分，从压缩机排出口到膨胀阀进口为系统的高压部分。
二十、压缩制冷循环各部件作用
1.膨胀阀
具有节流作用。
2.蒸发机
使冷剂吸热并气化产生蒸汽。
3.压缩机
压缩热蒸汽使之成为过热蒸汽。
4.冷凝器
使过热蒸汽冷却到饱和温度。
二十一、船舶对海洋环境的污染
1.油类污染
船舶造成的油污染一般分为两类：
第一类是船舶正常营运造成的操作性油污染，主要包括船舶舱底污水、油船污压载水以及货舱洗舱水等含油污水的排放；第二类是船舶事故性溢油，如各种海损事故、装卸作业过程中的管路破裂、误操作等造成的事故性溢油。
2.散装非油类有毒液体污染
非油类有毒液体物质是指油类以外的，进入水体环境很可能造成危及人体健康、损害生物资源及水生物、损害舒适度或妨碍其他水资源合理利用的物质。
一旦发生泄露而进入水体和大气，则会直接导致环境恶化、生物死亡，破坏环境生态系统，从而对人体健康、水环境和空气环境造成危害。
3.海运包装有害污染
海运包装有害物质主要有爆炸品、各类气体、易燃气体、易燃固体、易自然物质和遇水放出易燃气体的物质、氧化物质和有机过氧化物、有毒物质和感染性物质、放射性物质、腐蚀品等。
在船舶运输以及罐柜装卸过程中，由于包装物的破损会造成有害物质的泄露、溢流以及洒落在露天甲板货舱底。
当船舶洗舱时，洒落物质混入洗舱水中，形成有毒、有害性洗涤水或水溶液，如果排入海洋则造成水体污染。
4.船舶生活污水污染
未经处理的生活污水会还有各种有机废物、致病微生物、细菌、寄生虫以及海水富营养物质，排入海洋将导致海水一系列复杂的生化变化，从而对人类和海洋造成危害。
5.船舶垃圾污染
船舶在营运过程中产生的各种工作用品、日常用品和食品等废弃物，如果排入海洋，将造成海洋垃圾污染。
6.船舶大气污染
船舶在运输生产过程中，由于燃烧性排放和操作性排放向周围大气环境排放了各种污染物质，是大气环境质量下降、造成对大气环境的物理、化学性污染以及热污染。
7.船舶压载水污染
船舶压载水所携带的水生物，包括细菌和其他微生物、小型无脊椎和其他物种的卵和幼虫，甚至一些小鱼类。
这些生物种离开他们原栖息地后能够建立新的种群并对当地物种构成潜在威胁或引起大范围生态和环境危害。
二十二、应急电源使用要求
1.一切客船和500总吨及以上的货船均应设独立的应急电源。
2.应急电源应布置于经主管机关/船级社认可的最高一层连续甲板以上和机舱棚以外的处所，使其确保当船舶发生火灾或其他灾难只是主电源装置失效时能起作用。
整个应急电源的布置，能在船舶横倾22.5°和/或纵倾10°时仍起作用。
3.应急电源可以是发电机——由1台具有独立的冷却系统、燃油系统和启动装置的燃油机驱动。
原动机的自动启动系统和原动机的特性均能使应急发电机在安全而实际可行的前提下尽快地承载额定负载（最长不超过45°）。
4.应急电源也可以是蓄电池组：
档主电源供电失效时，蓄电池组自动连接至应急配电板。
他应能承载应急附在而无需再充电，并在整个放电器件保持其电压在额定电压的±12%以内。
5.应急电源的功率和供电时间应满足SOLAS公约和船级社对不同类型船舶的规定。
二十三、《MARPOL73/78公约》附则
1.防止油类污染规则。
2.防止散装有毒液体物质污染规则。
3.防止海运包装有害物质污染规则。
4.防止船舶生活污水污染规则。
5.防止船舶垃圾污染规则。
6.防止船舶造成大气污染规则。
二十四、对CO2灭火的机理及要求
1.机理：
利用CO2的窒息和冷却作用灭火。
2.要求：
（1）CO2灭火机应贮存在上层建筑或开敞的甲板上，通风良好，温度在0~45°之间，保证其安全与工作可靠。
（2）全船CO2灭火剂贮存量按规定要求，至少为各被保护舱室灭火需要量的最大值。
（3）由于CO2的窒息作用，当空气重含有CO2量达5%时，人的呼吸会变得困难，超过10%时会有生命危险，所以船上CO2管路不准通过起居室处所及经常有人的舱室，使用CO2灭火剂时应先发出声光报警信号。
（4）CO2灭火系统的操作控制机构应设置在灭火舱室以外且短时间内能达到的地方，如居住舱室的通道、驾驶台、货舱控制室等。
（5）采用CO2灭火的舱室应设水密门，以便灭火时隔绝灭火舱室的空气，提高灭火效果。
（6）CO2贮存容器上按规范要求安装安全装置。
二十五、《1974年国际海上人命安全公约》
《1974年国际海上人命安全公约》（theInternationalConventionforSafetyofLifeatSea,1974），简称SOLAS74公约，该公约主要关注的是海上人命安全，它是所有关于海上人命的国际公约中最重要也是最早的海上安全公约之一，这个公约主要是规定海上航行安全的船舶构造、设备和操作的最低标准，要求缔约国政府履约。
二十六、经1978年议定书修订的1973年国际防止船舶造成污染公约
MARPOL73/78公约的全称是“经1978年议定书修订的1973年国际防止船舶造成污染公约”（theInternationalConventionforthePreventionofPollutionfromShips1973,asmodifiedbytheProtocolof1978relatingthereto）主要是为了防止船舶污染海洋环境、控制船舶排放、设备状态和人员操作。
明确船舶污染物的排放标准；对容易造成污染的特殊操作制定操作程序或手册；要求船舶对这些操作进行记录。
港口国则通过检查船舶的证书、船舶外观、操作程序和操作记录，判断该船是否符合公约的要求。
二十七、船舶安全检查依据中根据“优先选择”船舶的首选原则，依据“信息来源”的通常途径，一般选定的适检船舶
1.客船、滚装船和散货船。
2.可能引起特别危险的船舶，包括油船、气体船、化学品船及运输包装类有害物质的船舶。
3.首次到达，或经12个月或更长时间后再次到达港口的船舶。
4.东京备忘录年度报告所公布的超过平均滞留率连续三年平均表所列船旗国的船舶。
5.已被允许离开其主管机关为东京备忘录签字方的港口，但未能在规定时间内纠正缺陷的船舶。
二十八、机舱人员基本要求
1.持有有效地船员服务簿。
2.满足最低年龄要求，机舱高级船员最低年龄不应小于20岁，普通船员最低年龄应不小于18岁。
3.符合船员体检条件，尤其是视觉、听觉、会话方面没有问题。
4.具有最近5年内的海上服务资历，完成规定海上实习以及具有良好的安全记录。
5.完成相关机关认可的海员教育培训。
6.参加并通过规定的适任证书考试和评估。
二十九、安排值班
应综合下列情况进行重点考虑：
1.船舶类型以及机器类型和状况。
2.始终对影响船舶安全运行的机器予以有效监督。
3.由于天气、冰、被污染水域、浅水、各种紧急状态、船损控制或减少污染等情况而采用的任何特殊操作方式。
4.值班船员的资格和经验。
5.人命、船舶、货物和港口的安全以及环境保护。
6.保持船舶的正常营运。
三十、对备件管理系统的要求
1.完善的库房和备件货架。
2.备件的良好库存，包括分类编号、标签、卡片等。
3.备件的及时订购和修复。
4.完整的备件订货资料，包括备件编号册、规格说明书等。
5.各供应厂家的资料。
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