《船舶柴油机使用及维护》课程教学大纲
一、课程目的与任务
《船舶柴油机使用及维护》是轮机工程技术专业（内燃机方向）的一门专业核心课程，面向轮机工程技术专业中船舶柴油机制造、使用和维修岗位专门人才的培养。其目标是在认知柴油机原理、结构和系统的基础上，学生具备对船用柴油机各系统检查调整及日常保养的技能，善于利用柴油机的性能参数综合分析柴油机的运行工况，能够进行操作、使用、维护管理典型的船舶柴油机，为学习后续的课程奠定良好的基础。通过本课程的学习，学生应达到以下要求：
1．能熟练、正确地使用柴油机各种专用工具和量具；
2．能阅读船舶柴油机说明书，明确柴油机的型号、功率及工作环境要求； 3．能根据船舶柴油机图纸，识别柴油机主要机件和系统； 4．能安全操作、使用和维护船舶柴油机；
5．能够进行柴油机的特性试验和示功图测录，监控船舶柴油机的运行工况； 6．会日常保养柴油机，对一般常见的故障能够应急处理。
二、项目和课时分配表
本课程根据职业能力分析拆分两个项目，即项目一：小型高速机的拆装与使用；项目二：大型中、低速机的使用及维护，见表1。项目一和项目二均实施“教、学、做”一体化教学。项目一在轮机维修实训室和性能测试实训室进行3周一体化教学专用周，共90学时；项目二在一体化教室进行60学时的单元教学，有利于在掌握小型柴油机原理结构的基础上，培养学生对中、低速柴油机操作使用、维护管理的能力。
表1 项目和课时分配表 项 目 学习任务 1．柴油机拆卸 2．主要部件和系统分解 一、小型高速机拆装与使用 3．柴油机装配与调试 4．柴油机运行试验 1．主要机件识别 2．换气与增压维护 3．喷射与燃烧分析 二、大型中、低速机使用及维护 4．润滑与冷却维护 5．启动、换向和调速 6．示功图测录和分析
课 时 分 配 讲授 12 6 8 8 12 8 10 6 8 2 实训 8 10 26 12 2 2 2 2 合计 20 16 34 20 12 10 12 8 10 2 1
7．减振与应急处理 总 计 6 6 150 三、一体化专用周教学要求
（一）教学内容及要求
1．柴油机拆卸
（1）柴油机基本知识
要求：了解柴油机的基本概念、特点，熟悉柴油机的基本特征，掌握柴油机的基本结构、系统和主要几何名称。
（2）柴油机工作原理
要求：掌握四、二冲程、增压柴油机的工作原理，看懂柴油机说明书中定时图所表示的工作过程。
（3）主要性能指标
要求：掌握柴油机主要工作指标和性能参数，能领会主要性能指标和工作参数表征的含义，能阅读船舶柴油机说明书，明确柴油机的型号、功率及各种性能指标。
（4）指定机型的柴油机拆卸
要求：正确操作、使用专用工具，按正常程序完成指定柴油机的拆卸任务。 2．主要部件和系统分解 （1）主要机件识别与测量
要求：熟悉柴油机主要机件的组成、零件的结构特点，掌握专用量具的使用方法，测量活塞组件相关的尺寸、缸径、主轴颈、活塞环开口间隙等，记录整理数据。
（2）配气系统、燃油系统分解
要求：分析柴油机的配气、燃油工作原理，熟悉柴油机配气机构主要装置，分解喷油泵、喷油器，掌握喷油设备的工作过程。
（3）冷却、润滑系统分解
要求：分析柴油机的润滑、冷却系统的线路图，分解柴油机冷却、润滑系统主要设备。 3．柴油机装配与调试 （1）柴油机的组装、装配
要求：制作密封垫片，修理、组装柴油机主要部件，按正常程序完成柴油机的装配。 （2）柴油机系统调整
要求：对配气机构和喷射系统进行检查与调整，按要求调整气门间隙、供油提前角，进行喷油器的启阀压力、喷油泵油量均匀性的调试。
（3）柴油机备车及试机 要求：熟悉柴油机启动的操作步骤及方法、控制设备及注意事项等，做好试车前的准备工作，按程序试机。
4．柴油机运行试验 （1）工况和负荷特性
要求：熟悉柴油机工况与特性关系，掌握负荷特性试验方法、特性曲线制取步骤，并能够对曲线进行分析，撰写试验报告。
（2）柴油机速度、调速特性
要求：掌握速度特性、调速特性试验方法、特性曲线制取步骤，并能够对速度特性曲线进行分析，撰写试验报告。
（3）柴油机推进特性和选型
要求：熟悉柴油机选型原则和允许运行范围，进行推进特性试验并分析，撰写试验报告。
（二）教学时间分配 序号
任 务 教 学 内 容 课 时 分 配 讲解 示范 实训 其它 合计 2
柴油机基本知识 1 柴油机拆卸 柴油机工作原理 主要性能指标 工具使用和拆卸程序 2 主要部件和系统 分解 主要机件识别与测量 配气、燃油系统 冷却、润滑系统 柴油机装配程序 3 柴油机装配与调试 柴油机系统调整 柴油机备车与试机 工况和负荷特性 4 柴油机运行试验 总 计 速度特性和调速特性 推进特性和选型 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 2 3 4 2 2 8 4 4 2 14 6 6 4 4 4 90 20 34 16 20 （三）教学场地使用说明
1．讲授和示范在舰船中心的专用一体化教室，实训在轮机维修实训室和内燃机性能实训室。 2．轮机维修实训室应配备K4100型和YC6105型柴油机若干台和专用的拆装工具和量具，满足学生5～8人一组进行柴油机拆装实训，要求配备用于柴油机试机的柴油和机油，备用活塞环和用于密封的纸质垫片。
3．内燃机性能实训室则必须满足喷油泵、喷油器调整检查，以及柴油机各种典型特性试验。 4．要求每班配一位实训老师协作进行，主要负责柴油机拆装与试验指导、工具及设备使用和管理、安全指导等。教师除掌握本专业的操作技能和理论知识外，还要具备良好的知识表达能力和对学生的引导能力。
四、单元教学要求（含重点与难点）
任务1．主要机件识别
本任务要求能识别柴油机主要零部件，能明确柴油机主要部件功用、工作条件和要求，正确分析主要机件的类型和结构。
要求一般理解与掌握的内容有： 1．柴油机主要机件的组成和功用； 2．柴油机各主要机件的工作条件；
3．机座、机架的功用、组成和结构特点。 要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：
1．柴油机主要机件采用薄壁强背的设计思想和特点； 2．气缸套、气缸盖的功用、组成和结构特点； 3．活塞组件的功用、组成和结构特点；
4．十字头组件、连杆组件的功用、组成和结构特点； 5．曲轴组件的功用、组成和结构特点。
难点：气缸盖结构、活塞组件、十字头组件。
任务2．换气与增压维护
本任务要求掌握换气机构的功用、组成及工作过程，具备换气机构正确组装的能力，能检查
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和调整气阀间隙、配气正时及气阀升程，判断增压系统中压气机出现的喘振现象，正确维护管理换气机构和增压器。
要求一般理解与掌握的内容有：
1．四、二冲程柴油机的换气过程及其评价指标；
2．各类船舶柴油机配气系统的功用、组成和工作原理； 3．废气涡轮增压的两种基本形式及其特点。 要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：
1．气阀间隙的定义，气阀间隙大小对柴油机工作的影响； 2．配气正时的定义及其对柴油机工作的影响； 3．废气涡轮增压器的结构和工作原理； 4．增压系统中压气机喘振现象、原因。
难点：液压式气阀传动机构，气阀间隙、配气正时及气阀升程的检查和调整，废气涡轮增压器的结构。
任务3．喷射与燃烧分析
本任务要求熟悉喷油泵、喷油器主要设备的结构和工作原理，会拆装和检验燃油喷射系统中主要设备，能进行喷油定时和喷油量的检查与调整。
要求一般理解与掌握的内容有： 1．燃油的主要性能指标；
2．柴油机电控喷射系统的组成和工作原理；
3．回油阀式喷油泵的工作原理、结构和三种调油方式； 4．柴油机可燃混合气形成的方式和主要影响因素； 5．低值燃油的预处理程序。
要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：
1．柴油机燃油喷射系统的组成、功用、要求；
2．回油孔式喷油泵的工作原理、结构和三种调油方式； 3．喷油器的结构和工作原理；
4．柴油机的燃烧过程及主要影响因素。
难点：回油孔式喷油泵的结构，喷油泵和喷油器检查与调整。
任务4．润滑与冷却维护
本任务要求识别润滑系统、冷却系统类型、主要设备和布置，正确维护管理润滑系统、冷却系统。
要求一般理解与掌握的内容有： 1．润滑的作用、分类；
2．液体润滑形成的方式及影响因素； 3．润滑油的各项性能指标及意义。
要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：
1．气缸润滑的工作条件、润滑方式和润滑设备； 2．润滑系统的组成、分类、主要设备和布置； 3．冷却系统的作用、分类、主要设和布置。 难点：气缸润滑，润滑系统设备布置线路图。
任务5．启动、换向和调速
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本任务识别柴油机压缩空气启动主要设备，判断柴油机换向方式，能正确调节典型液压调速器稳定调速率和稳定性。
要求一般理解与掌握的内容有：
1．柴油机常见启动方式，压缩空气启动的工作原理；
2．船舶主机和发电柴油机调速的必要性，并联工作的发电柴油机对稳定调速率的要求； 3．船用柴油机对操纵系统的要求，各种操纵系统的类型及特点。 要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：
1．压缩空气启动系统的工作原理和启动条件；
2．气缸启动阀、空气分配器、主启动阀主要启动装置的结构； 3．双凸轮、单凸轮换向装置的基本原理、换向方法； 4．调速器的静态、动态性能指标表征的含义；
5．液压式调速器、电子调速器的工作原理和特点，稳定调速率和稳定性调节方法。 难点：单凸轮换向原理、方法，液压调速器的调节。
任务6．示功图测录和分析
本任务要求能根据畸形示功图分析判断柴油机的工作状况，根据p-V示功图会计算柴油机的功率和各项性能指标。
要求一般理解与掌握的内容有： 1．船舶常用示功器和适用范围； 2．示功图种类、用途和测取方法；
要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：
1．燃烧太晚、燃烧太早、喷油器漏油、喷油泵漏油、喷油器喷孔部分堵塞、缸内空气压力不足、扫气过程不正常等各种典型畸形示功图的特点并分析其原因；
2．根据p-V示功图计算柴油机的功率和各项性能指标。 难点：p-V示功图计算柴油机的功率和各项性能指标。
任务7．减振与应急处理
本任务要求能分析柴油机各种振动的类型和原因，并采取适当的措施进行减振和避振，能在柴油机各种应急情况下进行操作与管理，会判断柴油机运行中的常见故障并排除。
要求一般理解与掌握的内容有：
1．柴油机活塞连杆组件的运动规律及各部分的受力状况； 2．柴油机轴系扭转振动的特性及减振措施； 3．备车和基本程序； 4．柴油机运行管理要点；
要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：
1．离心惯性力及力矩、往复惯性力及力矩平衡方法； 2．柴油机常见的各种类型减振器；
3．封缸、停增压器、拉缸、敲缸、飞车、扫气箱着火、曲轴箱爆炸等应急情况下的操作和管理方法；
4．柴油机运转中的常见故障——启动不了、不发火、转速自行下降或自行停车、不能停车、烟色不正常、工作参数不正常的原因。
难点：拉缸、敲缸的原因及应急处理，柴油机最高爆发压力、扫气压力、排气温度不正常的原因。
五、教材、参考书
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《船舶柴油机使用及维护》教学大纲
