第二章 第二节(2).doc

课 时 授 课 计 划课次序号： 5 一、课 题：第二章 柴油机的工作原理和性能指标第二节 柴油机的工作原理二、课 型：课堂讲授三、目的要求：学生通过该次课的学习，应达到：1、了解柴油机定时；2、熟悉柴油机配气定时、二冲程柴油机和四冲程柴油机比较；3、掌握二冲程柴油机工作原理。四、重点、难点：1、重点：二冲程柴油机工作原理2、难点：柴油机配气定时五、教学方法及手段：1.教学方式：课堂讲授；2.辅助手段：多媒体课件和Flash。六、参考资料：杜荣铭 主编船舶柴油机、朱建元主编船舶柴油机、孙培廷 主编船舶柴油机、钱耀南主编船舶柴油机。七、作业：课后思考题八、授课记录：授课日期班 次九、授课效果分析：本教案教学内容适中，时间分配合理。通过课堂讲授二冲程柴油机工作原理和柴油机定时，学生掌握情况良好。十、教学进程（教学内容、教学环节及时间分配等）1、复习 5分钟四冲程柴油机工作原理：用活塞的四个行程完成柴油机一个工作循环（进气、压缩、燃烧、膨胀和排气五个热力过程）的柴油机称为四冲程柴油机。四冲程柴油机每完成一个循环，活塞上下运动四次，曲轴转两转，凸轮轴转一转。2、导入课题 5分钟）四冲程柴油机每完成一个循环，活塞上下运动四次。进、排气阀等的启闭都不正好在上、下止点，引出柴油机定时问题。在柴油机中可用活塞的两个行程完成一个工作循环，相应称为二冲程柴油机，其工作原理与四冲程柴油机有什么不同？3、教学内容 75分钟一、柴油机的定时以上、下止点为基准，用曲柄转角表示的进排气阀、喷油器、起动阀开启和完全关闭的时刻总称为柴油机的定时。为了提高进排气量，进排气阀的开启和关闭均不在上下止点，而是提前开启、延后关闭，进气阀开启瞬时，曲柄位置与上止点之间的曲轴转角称为进气提前角。 柴油机的定时：配气定时、喷油定时、起动定时。合适太小太大进气提前角进气及时 进气少 废气倒灌 进气滞后角多进气（惯性） 惯性气少 新气损失 排气提前角排气及时耗功小 排气慢耗功多 有用功损失 排气滞后角多排气（惯性） 排气少 废气倒流 气阀重叠角：在上止点前后的一段曲轴转角内，进、排气阀有一个同时打开的角度，称为进、排气重叠角（气阀重叠角），它等于进气提前角加排气滞后角。在气阀叠开期间，进、排气管与气缸相通，利用废气的流动惯性，可抽吸新鲜空气进入气缸。增压柴油机还可实现燃烧室扫气。提高换气质量，冷却燃烧室的有关部件。四冲程柴油机均有一定的气阀重叠角，且增压柴油机的气阀重叠角均大于非增压柴油机。四冲程柴油机气阀重叠角名 称非 增 压增 压开 启关 闭开 启关 闭进气阀上止点前1530下止点后1030上止点前4080下止点后204排气阀下止点前3545上止点后1020下止点前4055上止点后405重叠角255080130 二、 二冲程柴油机工作原理活塞在两个行程内完成一个工作循环的柴油机叫做二冲程柴油机。二冲程柴油机与四冲程柴油机基本结构相同，主要差异在（换气）配气机构方面。二冲程柴油机把进气、排气过程压缩在燃烧和膨胀后期、压缩前期内完成，燃烧和膨胀行程曲轴转角90-120，换气过程占130-150，压缩行程占1201 换气-压缩行程，2膨胀-换气行程 。当缸内压力下降到接近扫气压力时，下行的活塞将进气口打开，新鲜空气便通过进气口充入气缸，对气缸内进行扫气，将气缸内的废气经排气口驱除出去。这个过程一直要延续到下一个循环活塞再次上行将进气口关闭时为止，称为扫气过程。在二冲程柴油机中没有单独的进气与排气过程，其进气与排气过程几乎重叠在下止点前后约120内同时进行。因此在结构上，二冲程柴油机必须在气缸套下部开设气口，采用气缸套扫气口排气口或采用气缸套下部扫气口气缸盖上排气阀的换气机构，而且还必须提高进气压力，使进气能从扫气口进入气缸并将废气扫出气缸，提高进气压力可以由机械驱动的扫气泵或由废气涡轮驱动的增压器来实现。这样，就可以进、排气过程(扫气过程)缩减到下止点前后的部分行程中完成。无论四冲程或二冲程柴油机，它们真正压缩的始点均不在下止点而在进气阀或排气阀(口)全部关闭时刻。通常将进或排气阀(口)全部关闭瞬时的气缸容积与压缩室容积之比值称有效压缩比。对二冲程柴油机 （5）式中：行程失效系数；气口高度/行程从上述四冲程与二冲程柴油机工作原理比较，看出两者有以下特点：(1)二冲程柴油机二个行程即曲轴一转完成一个工作循环，由此可提高柴油机功率。二台气缸尺寸与转速相同的四冲程与二冲程柴油机，计及气口行程损失和扫气损失，则二冲程柴油机的功率约为四冲程机的1.6倍1.8倍。(2)由于二冲程柴油机曲轴每一转完成一个工作循环，因而它的回转要比四冲程机均匀，可使用较小的飞轮。(3)二冲程柴油机的换气机构较简单，便于维修保养。(4)二冲程柴油机的换气质量较四冲程机差。(5)二冲程柴油机的工作循环比四冲程机多一倍，所以二冲程机的热负荷比四冲程机高。总之，在提高功