き1

ピストンリングとシリンダライナの摩擦部 主軸受、クランクピン軸受、ピストンピン軸受などの軸受部 燃料噴射ポンプ、直結ポンブなどの駆動部 ※ ピストンリングとシリンダライナの摩擦 部が最も大きい部分を占める

回転速度を下げて回転力を増したほうがよい

燃料消費量と機械損失の関係は次式で示される B・H・ni = 3.6Ni = ( Ne＋Nr ) B : 燃料消費量〔 kg/h 〕 H : 燃料油発熱量〔 J/kg 〕 ni : 図示熱効率 Ni : 図示出力〔 kW〕 Ne : 軸出力〔 kW〕 Nr : 機械損失〔 kW〕 定速運転では、 Nr=Bo・H・ni /3.6 で求める

高出力機関では、クランク軸がどの位置においても各部に十分な量の潤滑油を供給する必要がある 図のように、ジャーナル及びクランクピンの側部に開口部を設ける

ヘアクラックで軽微なものは、グラインダでクラックを完全に削除し、油砥石で平滑に仕上げる

クランク室を密閉し、掃気室からの燃焼生成物や汚油の侵入を防ぐ ピストン棒に付着した油をかき落とし、潤滑油が掃気室へ漏出するのを防ぐ

パッキン箱に接続されている漏えい管からの流出油量及び空気の漏れ を日常的にチェックする

検査箇所 ・汚れ具合 ・リングのしゅう動面のかじり ・バックアップスプリングの伸び、折損 の有無 計測箇所 ・リングの合口すき間 ・リングとケーシングのすき間

残留ガスと新気とが完全な境界を保ち、両気体が混合せず、 また、残留ガスが完全に排出されるまで、新気が逃げ出さない理想的な掃気

有利な点 ・掃排気が入り乱れることが少なく、掃 気効率が高い ・非対称掃気形であるから、後給気が可 能 ・旋回流を与えやすい 不利な点 ・排気弁機構が加わり、構造が複雑 ・整備作業が増える

シリンダ径の同心円の接線方向

シリンダ径に仕上げ、一部を切り取りハンマリング、ローリングによって拡げる リングをシリンダ径より大きく削り、一部を切り取り、両側に力を加えて閉じ真円に仕上げる

掃気口に引っかかるため

摩耗の進行に伴う外周部のかえりを防止する リングの面に必要な潤滑油を行き渡らせる

A : しゅう動面の摩擦が少なく、動作が確実 である B : 弁の開閉が速い C : 側面のスラストがない タペットガイドの構造がシンプルで、動 弁系慣性質量が小さいので、動特性も良 い

プランジャ上部を図の点線のようにする

吸入口がプランジャにより完全に塞がれないうちにポンプ内の圧力は上昇し始め、 逃がし口も瞬間的に開かないからその間噴射が続けられるため

A重油使用時、ポンプ下部のタペット調整ねじ部付近を点検する 停泊中、燃料ハンドルを運転位置とし、付属の手動プライミング装置の固さ手加減を比較して点検する

冷却損失は減少する 圧縮比が高くなると、燃焼温度と圧力は 高くなるが、一般に燃焼時間は短くなり 冷却面積も小さくなるため

燃焼ガス圧力が高くなる場合 潤滑油粘度が高くなる場合 ピストンリングとライナのすき間が大きい場合 ピストンの長さが大きくなる場合

燃料噴射ポンプの突き始めから噴射始めの時期までの期間 普通クランク角度で表す

燃料油の粘度が高過ぎる場合 燃料噴射弁の噴口が汚れて詰まった場合 燃料噴射弁の噴射圧の調整が高過ぎる場合

ねじの精度をよくし、ねじ底に適当な丸見みをつける ボルト頭及びナットの肌付け面をできるだけ小さくする

四サイクル機関では、排気行程の終わりから吸気行程にかけてピストン及び連接棒の慣性力によって、 上メタルはクランクピンから離れ、ボルトは更に引張力が衝撃的に作用するため

燃焼をゆっくり完了させることができるため、低質燃料油を使用することができる ガスを長く膨張させることにより、燃費を低減できる シリンダあたりの出力を増大できる

機関の高さが高くなる クランクアームが長くなり、爆発によるアームの開閉による縦振動が発生する

ユニフロー掃気方式

油の自然発火温度は、圧縮圧の上昇に伴い低下する

燃料噴射率 油粒と空気の相対速度 燃料の蒸発や拡散 シリンダ内に残された酸素量

物理的点火遅れ : シリンダ内に噴射された燃料油粒が空気 から熱を奪って蒸発し、混合気を形成し て自然着火温度まで加熱される時間 化学的点火遅れ : 自然着火温度に達してから爆発炎を発生 させるまでの時間 始動時は化学的点火遅れが、運転中は物理的点火遅れが主に支配する

ピストンクラウン : 鋳鋼 又は 鍛鋼 ピストンスカート : 鋳鉄 ピストンクラウンは、燃焼ガスの高温高圧を受けるので耐熱耐圧の材料を用いる ピストンスカートは、シリンダとの耐摩耗性の良い材料を用いる

リング溝を溶接肉盛りして削正する リング溝を削正して、適当なオーバーサイズのピストンリングを装着する

ピストンしゅう動部の焼き付きを防ぐ シリンダとのなじみを良くする ピストンとシリンダのすき間を小さくする ガス漏れを防ぐ

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掃気室の側壁に潤滑油の固化した層などが厚く積もると、 吹き返しガス中の火の粉が付着して燃え出すことがある その火が掃気室底部に落下し、溜まっているスラッジや油に引火して火災が起こる

機関を減速し、補助ブロワを停止する 消火蒸気噴出装置により、蒸気を噴霧して消火する 消火後、堆積したスラッジ、カーボン、消火液などを掃除する シリンダやピストンリングの点検を行い、異常のないことを確認する

定期的に掃気室内のスラッジを除去する ドレン弁、ドレン管が詰まっていないことを確認する 1日に1回、ドレンコックによるブローオフを行う

合い口部の面圧は大きくする。 合い口部はガス漏れによって、運転中は リング背面に働くガス圧が他の部分より 低いため

小形の高速機関のほうがリングの面圧は大きい。 運転中、リング上面間隙による絞りのた め、背隙圧力上昇の遅れ及び圧力低下が 大きいため

クロムめっきライナには使用しないこと 高温にさらされる第1、第2リングに使用し、他は鋳鉄リングを使用する ライナとのなじみに劣るため、ライナ加工精度が高いこと

共通の排気管に多くのシリンダからの排気管が繋がっている場合、 あるシリンダの排気吹き出しが他の排気弁の閉じ始めるタイミングと重なるときがあり、 この圧力波によって残留ガス圧が高くなって、体積効率が減少する この現象

大容量の排気集合管(マニホールド)に接続する 干渉を防ぐために、シリンダをグループ分けした排気集合管とする

材料 : シリンダライナと同じ材質で作られ る 形状 : シリンダライナ内径より若干小さめ

ピストン上端に付着する硬質カーボンは、アンチポリッシングリングにより、かき落とされる。 これにより、リングの内径以上に成長しない。 よってシリンダライナ内面との接触を避けることができるため

ポリッシングを防ぐことによる ・システム油消費量増加の抑制 ・システム油の汚損抑制 ・シリンダライナの摩耗量低減

軸受上半部を取り付けたままで行う ピストン重量のかかる状態で行う 積荷の状態や喫水の変化に注意する デフレクションゲージを正確に取り付ける

図のように下ぞりとなる

応力の集中する危険断面に微細な亀裂が発生し、起点となる 発生した亀裂が応力の繰返しとともに、徐々に拡大し有効断面積が次第に減少する 貝殻上のしま模様となる

燃料油中に水分や空気が混入したとき 吸気弁、排気弁が故障したとき 燃焼状態が不良になったとき プロペラに異物を巻き込んだとき

主軸受に不同摩耗を生じる 過大負荷のかかる主軸受に焼損やメタルの割れを生じる 軸心中心線は不良となり、クランクアーム開閉作用が生じ、クランク軸折損の原因になる

締切比=V₄/V₂ 最高圧力比=p₃/p₂

締切比を1に近づける 最高圧力比を大きくする

最高圧力比が高くなり過ぎると、機械効率は減少、燃焼室が狭くなり燃焼も悪化するため

ピストン頂面中央部 ピストン頂面円周外縁部 吸・排気弁の逃がし部のすみ部

燃焼不良によるピストン頂面の過熱 ピストンの材料不良・工作の不良 ピストン頂部の触火面と冷却面の温度差による熱応力発生による割れ

広い場合 : 伝熱性、耐衝撃性がよい 狭い場合 : 気密性が良い

圧入、冷やしばめ、ねじ込み

逆方向 : 一方が折れても、他方のばねの間 にかみ込ませないため

ア プランジャ イ 面積 ウ 噴射圧 エ 下が オ 後だれ

・フラッシング油をサンプタンクに張り込 む ・油を加熱して機関配管内を循環させる ・油こしは本船のものを使用する 目の細かいこし網や磁石を仮付けする ・フラッシング中は本船の潤滑油清浄機を 連続運転する

燃料油の噴射系統に漏油がないようにする シリンダの気密を良くして、圧縮圧を上げる 冷却清水及び潤滑油は、機関の温度を下げないようにする 負荷の大小に関わらず燃料噴射量を一様にそろえる

表面に油溜めによる凹部がなくなり、油膜の保持が困難になり、初期なじみが悪くなるため

・アルカリ価が大きすぎる場合 : 燃料油中の硫黄含有量が少ないと、硬い 燃焼生成物が燃焼室内に発生し、スカッ フィングから異常摩耗に進展する ・アルカリ価が小さすぎる場合 : 燃料油中の硫黄含有量が多いと、腐食摩 耗が増加する

腐食防止のため、弱アルカリ性を維持する 定期的にメーカによる水質検査を依頼する 防錆剤の濃度をメーカーの推奨する濃度範囲に調整する

応急的に反対側の翼を切断してバランスをとり運転する 翼車に植え込まれた翼根部は、残しておく

過給機のケーシングを給気・排気経路として残しておく場合、固定用具にて翼車を固定する 過給機バイパス煙路が用意されている場合は、バイパス煙路を取り付ける ※ 排気温度を目安として機関の負荷の限 度を決める

Pn : 引張り力 Ps : せん断力 Pd : 曲げ力 Pa×a : 曲げモーメント

・ライナの振動が生じやすい理由 : ピストンに作用する側圧が上死点付近で 激しく変化してピストンがシリンダ壁に 衝突し、加振する ・冷却水入口側には、エロージョンを生じ やすい ・ライナ下部の水密部は、フレッチングコ ロージョンを生じやすい ・冷却水入口側には、キャビテーションを 生じる

水密部のゴムリング2個を用いて、間に外気に通じる孔を設ける

デュフューザ : ・デュフューザの入口角を適当にすること によりサージングを防止する ・遠心圧縮機の渦室を出た空気が流れを乱 すことなく空気圧を高めることによって 圧縮機の効率を向上させる インフューザ ・空気の流れをインペラ入口と同一角度に することにより羽根入口部の損失を少な くする

・後向き羽根とした場合 最高効率範囲が広くサージング線から離 れているため、サージングを起こしにく い ・径向き羽根とした場合 同一速度で得られる圧力比が大きい デュフューザの形状を効率的に整えて効率 を十分に上げられる

熱応力は、ライナの肉厚増加に伴って増加する 機械的応力は、逆に減少傾向を示す 合成応力はこの2つに囲まれた部分となる

・鋳鉄中に含まれる黒鉛が潤滑作用を助 け、油膜を保持するとともに、摩耗や焼 付きを防止する

・燃焼室側で発生する熱応力と冷却水側に 発生する熱応力の違いにより、 ライナの材質である鋳鉄は引張り応力に 弱いため ・冷却水側では疲労腐食が発生し、亀裂が 生じやすいため

ア 速度 イ 面積 ウ 膨張 エ 増加 オ 始動 カ 残圧 キ 不規則

・正味平均有効圧を増やす 最高圧力の増大とともに燃焼室周囲の熱負 荷も増大し、それに伴って機械的負荷及び 熱負荷に耐えうる材料、構造が必要 ・平均ピストン速度を増やす 機関回転速度やピストン行程により制限 される ロングストローク化により機関の高さや 重量が増す

気象や海象のによる船体抵抗の増加 燃料ラックの調整不良 ガバナの作動不良

燃料油の加熱を開始する 燃料油を切り換える 自動粘度調節器を温度制御から粘度制御に切り換える

利点 : シリンダライナに熱を伝えやすく固 着が少ない 欠点 : 慣性が大きくなり、リングフラッタ を起こしやすい ガス漏れが急増し、潤滑油消費量が 増える

りん酸マンガン系被膜 や フェロックスコーティング などの化成処理が行われる

シリンダライナを傷つけるのを防ぐ リングとシリンダライナのしゅう動面に必要な潤滑油を行き渡らせるため

・ラビリンスフィンを設ける ・ラビリンスフィンと軸受の間に大気開放 室を設ける ・ラビリンス部にシールエアを送り、空気 でシールする

過給機の燃焼ガス通路部ケーシングの硫酸腐食がなくなる 排ガスエコノマイザで利用できる熱量が増加する

圧縮機吸入フィルタの汚れ 排気タービンのノズルの汚れ 空気冷却器の汚れ 圧縮機翼車の汚れ 排気管の詰まり 吸い込み空気温度の上昇

自然着火温度に達してから爆発炎が発生するまでの時間

シリンダ内に噴射された燃料油粒が空気から熱を取り蒸発し、混合気を形成して自然着火温度まで加熱される時間

噴射期間内の各時刻における噴射量

ピストン上昇に伴う、ピストン中心部に向けた内向きのガスの回転流 ピストンボウルへ向けた下向きのガスの回転流

シリンダ内への吸入過程で生じるシリンダ中心軸周りの作動ガスの旋回流